Способ намотки.

Сначала нужно изготовить жгут для W3, и просунуть его в тонкую термоусадочную трубку. Затем вокруг него навивается жгут обмотки W1. Между этими обмотками существует разница потенциалов до 600V, поэтому W3 и помещается в термоусадку. Затем изготавливаем жгут для W2. Намотку начинаем с W1 и W3, мотаем 6 витков, в один ряд. Слой изоляции из фторопласта (можно из тканевой изоленты).

Затем наматываем обмотку W2 - 4 витка в один ряд. Слой изоляции из фторопласта.

И в завершение – 7 оставшихся витков обмоток W1 и W3 в один ряд. Слой изоляции.

Всего получается три ряда обмоток, это увеличивает потокосцепление между ними, и снижает индуктивность рассеяния.

Начало обмотки W1 соединяем с концом W3 – это будет их средняя точка. Зачищать концы жгутов долгая и нудная работа, но надо отнестись к ней с аккуратностью. В заключение следует пропитать трансформатор подходящим лаком или эпоксидной смолой.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДРОССЕЛЯ L1.

Дроссель L1 должен обеспечивать непрерывность выходного тока. Если преобразователь перейдёт в режим разрывных токов, то может выйти из строя. Для предотвращения этого в конструкцию была введена обратная связь по напряжению (через оптопару), если напряжение на выходе преобразователя приближается к амплитудному значению, значит преобразователь переходит в режим разрывных токов, и работа ШИМ контроллера приостанавливается. Сечение обмотки дросселя должно быть рассчитано на максимальный выходной ток – 160А. Чем больше удастся намотать витков, тем больше будет индуктивность дросселя и, следовательно, меньший ток сможет стабилизировать аппарат. Минимально возможный стабилизируемый ток желательно обеспечить на уровне 3…5А, тогда аппаратом можно будет заряжать автомобильные аккумуляторы.

Для изготовления дросселя L1 у меня имеется сердечник из электротехнической стали ШЛ20x40.

Bm = 1; Sо = 11 см²; Sм = 8см²; SмSо = 88см².

Определим необходимую площадь сечения обмотки, при плотности тока 5.5 А/мм²:

S = i / J = 160 / 5.5  = 29 мм2;

Определим возможное число витков дросселя при ko = 0.25…0.3:

W = 100 * So * ko * J / i = 100 * 11 * (0.25…0.3) * 5.5 / 160 = ~10;

Определим толщину немагнитного зазора в сердечнике дросселя:

σ = i * W / (796 * Bm) = 160 * 10 / (796 * 1) = 2мм (толщина прокладок в середине и по краям сердечника – в два раза тоньше 1 мм);

Опеределим индуктивность дросселя:

L = 1.25*10**-7 * Sм * kc * W² / σ =

1.25*10**-7 * 8 * 0.8 * 10 ** 2 / 2 = 40 мкГн;

Определим минимальный неразрывный сварочный ток:

i_мин = u.св.мин * (u2 – Uд.мин) / (2 * u2 * f * L) =

18 * (88 – 18) / (2 * 88 * 43000 * 40e-6) = 4.2 А.

Количество проводов в жгуте, диаметром 0.41мм должно составить 29 / 0.132 = 220 штук, средняя длина витка (для ШЛ20x40) составляет 210мм, следовательно длина жгута должна быть 2.8 м.

ТРАНСФОРМАТОР ТОКА T2.

Два сложенных вместе ферритовых кольца обматываются изоляционным материалом, затем наматываются 10 витков жгутом из 3-х проводов диаметром 0.41мм. Сверху обмотка обматывается изоляционным материалом. Изготовленное таким образом кольцо надевается на вывод обмоток W1, W3 трансформатора Т1. Перед всеми этими процедурами кольца желательно разломить, а затем склеить для обеспечения немагнитного зазора.

Выходной выпрямитель.

Все выходные диоды устанавливаются на один общий радиатор. Диоды устанавливаются без изоляционных прокладок, поэтому сам радиатор устанавливается на пластиковое шасси, на котором устанавливаются все элементы силового блока. При этом радиатор является выходом «плюс», далее идущим на выходной дроссель L1. На фотографии показаны диоды КД2997А, позже я перешел на 80EBU02.

Силовые транзисторы.

Устанавливаются на общий радиатор, если транзисторов два, то - с разных сторон. Транзисторы устанавливаются без изоляционных прокладок, поэтому сам радиатор устанавливается на пластиковое шасси, на котором устанавливаются все элементы силового блока. На два отдельных радиатора устанавливаются диоды HFA16TB120.

RCD – цепь (параллельно переходу коллектор – эмиттер силовых транзисторов).

В момент выключения силовых транзисторов на их коллекторах возникает короткий импульс напряжения, превышающий значение 600V («иголка»), которая может пробить 600-вольтовые транзисторы. Для того, чтобы уменьшить этот выброс в схему введена RD – цепь, которая кратковременно берет на себя уменьшающийся рабо­чий ток обмотки wl, что позволяет быстро и элегантно (т.е. без потерь и перегрузок) выключиться транзисторам при относительно плавном на­растании напряжения на стоке.

При этом заряжается конденсатор, а разряжается он при открывании транзистора, через резистор 51 Ом. От номинала этого резистора зависит, какой дополнительный ток будет при включении транзистора, и время разряда конденсатора. Его номинал следует подбирать такой, чтобы конденсатор успел разрядиться, но дополнительный бросок тока не убил открывающийся транзистор. А, вот, мощность, рассеиваемая на этом резисторе – в первую очередь зависит от ёмкости конденсатора, а не номинала самого резистора.