Autor Tema: ¿Como se queda un tiristor cuando se quema?  (Leído 3387 veces)

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Desconectado micro_pepe

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¿Como se queda un tiristor cuando se quema?
« en: 15 de Junio de 2013, 13:43:48 »
Necesito hacer una fuente que varie de unos pocos voltios a 300v para probar fuentes conmutadas principalmente.

Pienso usar el circuito que adjunto, pero se me ocurre que si tengo un circuito bajo prueba a 30v por ejemplo, y el tiristor se pone en corto, le pasarian 300v y entonces lo achicharro.

El circuito que adjunto dá unos 2v en el sensado de voltaje en el zener cuando el tiristor conduce siempre, y 4v cuando el tiristor no conduce. Entonces se me ocurre poner un operacional con una referencia de 1v y comparar con el sensado de voltaje, mientras el sensado sea mayor de 1v, estamos operando bien. Pero ¿Como se queda un tiristor cuando se quema? si se queda en 0 homios, todo correcto, pero si se queda en 1 homio y circula una corriente de 2A por ejemplo, pues la proteccion no funciona.

Alguna idea? Se ponen en 0 hom los tiristores?

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Desconectado AleSergi

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Re: ¿Como se queda un tiristor cuando se quema?
« Respuesta #1 en: 15 de Junio de 2013, 14:21:54 »
no comprendo tu regulador con el tiristor....   
queres armar uno parecido al que se emplea en las motocicletas?
Cuando se "queman" en las motocicletas, la mayoría de las veces se ponen en cortocircuito, lo cual es una muerte sin daños colaterales graves.






Desconectado micro_pepe

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Re: ¿Como se queda un tiristor cuando se quema?
« Respuesta #2 en: 15 de Junio de 2013, 14:30:25 »
Eso que he colgado es solo una prueba, le faltaria el generador de pulsos de la puerta del tiristor, que será el que controle el voltaje de salida en el condensador C1.

Quiero proteger la carga, que sería la simulada por R1, de un posible corto en el tiristor. Suponte que la carga no soporta más de 30v, y el tiristor se pone en corto, entonces a R1 le llegan 311Vp.

La idea es detectar de alguna manera que el tiristor se puso en corto, para activar un relé y cortar la salida.

Gracias por tu tiempo  AleSergi.

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Desconectado MerLiNz

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Re: ¿Como se queda un tiristor cuando se quema?
« Respuesta #3 en: 16 de Junio de 2013, 08:16:38 »
Cuando se queda en cortocircuito lo normal es que se quede con 0ohm, aun asi puede haber un momento donde no sea 0ohm (el momento de estropearse) puede que tenga algo de resistencia en los contactos hasta que por el calor generado se funda y haga un cortocircuito de 0ohm.

La mejor proteccion es un fusible si sabes que A maximo deberia pasar.

Desconectado AcoranTf

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Re: ¿Como se queda un tiristor cuando se quema?
« Respuesta #4 en: 16 de Junio de 2013, 10:47:19 »
Y porque no lo haces con MOS-FET's controlados por PWM. Hay un modo de conectarlos que se utiliza en fuentes conmutadas, que en caso de averiarse un transistor, independientemente del estado en que quede, la tension y corriente de salida son 0, ya que el acoplamiento del transformador de alta frecuencia se hace en alterna, por medio de dos capacitores. Luego pondre un esquema para que lo veas mas claro.

Saludos.

Desconectado micro_pepe

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Re: ¿Como se queda un tiristor cuando se quema?
« Respuesta #5 en: 16 de Junio de 2013, 14:40:30 »
Y porque no lo haces con MOS-FET's controlados por PWM. Hay un modo de conectarlos que se utiliza en fuentes conmutadas, que en caso de averiarse un transistor, independientemente del estado en que quede, la tension y corriente de salida son 0, ya que el acoplamiento del transformador de alta frecuencia se hace en alterna, por medio de dos capacitores. Luego pondre un esquema para que lo veas mas claro.

Saludos.


Espero ese esquema, gracias.
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Desconectado AcoranTf

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Re: ¿Como se queda un tiristor cuando se quema?
« Respuesta #6 en: 16 de Junio de 2013, 19:37:55 »
Aqui te dejo lo que es la etapa de potencia de un cargador de baterias industrial. Esta sacado de un CMP2100SP de 24 V. 60 A.
Logicamente falta todo el resto de circuitos, como rectificador y filtrado de red, que proporciona los 300 V de continua, el circuito rectificador y filtrado de salida que proporciona los 24 V a la bateria y todo el circuito de control.
Salvo el circuito de control, los demas si los tengo, si te hacen falta me lo dices y los pongo.
Esto es la idea base, en caso de querer utilizarlo, tendrias que calcular el transformador, tanto el primario como el secundario. Para el margen tan amplio que tu quieres, lo mejor seria hacer un transformador de relacion 1:1 o 1:2 y jugar con el PWM. Lo de 1:2 es porque si observas el esquema, al primario lo maximo que le llega es el 50 % de la alta tension, ya que los dos capacitores, C1 y C2, actuan como divisor de tension capacitivo, o sea como toma intermedia, por tanto para poder conseguir en la salida los 300 voltios, deberias aplicar un 100 % de duty cicle y doblar en el secundario. De ahi para abajo es simplemente reducir el duty cicle hasta el valor deseado. Con un 1 % te daria 3 voltios de salida.
Todo lo anterior es teorico y aunque forma parte de un proyecto mio, aun no hice nada en la practica.
Espero te sirva.

Esquema.

Saludos.

P.D.: Me olvide de cambiar el valor de las resistencias. R2 y R4, ambas deben ser de 22 Ohm. Y R1 y R3 deben ser de 1 KOhm.
« Última modificación: 16 de Junio de 2013, 20:14:39 por AcoranTf »

Desconectado micro_pepe

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Re: ¿Como se queda un tiristor cuando se quema?
« Respuesta #7 en: 17 de Junio de 2013, 16:32:07 »
Gracias por la información AcoranTf. Tenia pensado hacer algo sencillo para que cualquiera lo pueda montar, y bobinar un transformador de ferrita se sale de esa idea. No sé seguiré pensando en como hacerlo.

Además de este tipo de fuente nunca he sabido como calcular el numero de espiras del primario, o el valor de la inductancia del primario, con eso se puede calcular el secundario. En el siguiente linc hace un cálculo pero no dá esos datos, dá un valor de una bobina en el secundario, pero del transformador solo da la relacion de espiras:

http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/hgw_smps_e.html

Saludos!
« Última modificación: 17 de Junio de 2013, 17:08:42 por micro_pepe »
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Desconectado AcoranTf

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Re: ¿Como se queda un tiristor cuando se quema?
« Respuesta #8 en: 17 de Junio de 2013, 19:03:50 »
Micro-pepe, lo de calcular el transformador partiendo de cero es realmente complicado, al menos para nosotros que no tenemos los conocimientos ni la experiencia necesarios, pero hay una solucion sencilla. Se puede deshacer uno ya hecho y sacar el numero de vueltas por voltio, de ese modo se bobina un nuevo secundario con las espiras adecuadas y la seccion de hilo correspondiente a la intensidad para la maxima tension. De ese modo no ocupara tanto el nuevo bobinado, pero a cambio perderemos potencia en tensiones bajas, ya que la intensidad maxima la define la seccion del hilo. Por ejemplo, para el cargador que yo puse de ejemplo, la potencia seria de aproximadamente 1440 W, (24 V. * 60 A. = 1440 W.), pero si queremos sacar esa potencia a 300 V, tendremos una intensidad de 4.8 A. (redondeamos a 5 A.) y la seccion de hilo para esa intensidad seria de 1 mm2. Creo que hay que aplicarle un factor de compensacion por estar el hilo enrrollado, lo que provoca un mayor calentamiento, pero no recuerdo cual era la densidad de corriente maxima en transformadores. Pero cuando estemos trabajando por ejemplo con 12 V. la potencia maxima obtenida seria de 12 * 5 = 60 W. y a 3 V. seria de tan solo 15 W.
Otra opcion podria ser hacer un transformador con un nucleo mayor y meterle hilo mas grueso, de ese modo perderiamos algo menos de potencia a tensiones bajas y habria que procurar no forzar el circuito a altas tensiones, ya que podria sobrepasar la potencia maxima y destruirse.
Una tercera opcion podria ser hacer el secundario en varios bobinados, dandole a los primeros devanados mayor seccion y teniendolo en cuenta en el software de control de modo que para una tension baja se utilice solo la parte de bobinado de mayor seccion y se compense el calculo del PWM, para obtener la tension deseada.
En cualquier caso todo dependera del uso a que se destine esa "SUPERFUENTE".
Repito lo que te comente antes, todo esto es teorico y no estoy totalmente seguro de que no contenga errores.

sALUDOS.

Desconectado micro_pepe

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Re: ¿Como se queda un tiristor cuando se quema?
« Respuesta #9 en: 17 de Junio de 2013, 19:07:28 »
¿Como sería la excitacion de los mosfet? el de abajo es facil, pero el de arriba solo se me ocurre con un transformador de pulsos.

Otra cuestión es encontrar diodos rápidos que soporten más de 600v y 3A, para el secundario.

Tiene pinta de ser una solución un poco "exotica".

Pretendo hacer algo como esto pero prescindiendo de un transformador con varias tomas de salida, tengo uno 220v-->220v y no quisiera comprar otro (esquema pagina 25 y 35).
« Última modificación: 17 de Junio de 2013, 19:18:35 por micro_pepe »
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Desconectado tapi8

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Re: ¿Como se queda un tiristor cuando se quema?
« Respuesta #10 en: 18 de Junio de 2013, 09:44:02 »
Citar
¿Como sería la excitacion de los mosfet? el de abajo es facil, pero el de arriba solo se me ocurre con un transformador de pulsos.

Con un IR2110 o similar, lleva una entrada alta y otra baja estas van conectadas directas al PIC y salidas alta (OH) y baja (OL) la baja te va a dar 20V y la alta la V de alimentacion mas 20V, en tu caso 230+20=250V, tienes que calcular el valor del C que te viene en el datasheet.

Otra solucion que tengo visto, pero nunca probe, es hacer una rectificacion controlada, en el puente rectificador sustituyes dos de los diodos por tiristores (uno para cada sentido) y haces que esos tiristores conduzcan lo que te interese para generar la V que quieras, supon que quieres 23V que son la 1/10 de 230V, haces que esos tiristores conduzcan 1ms de los 10ms del semiciclo, en realidad seria algo mas porque en alterna no sale asi tan facil, pero estos calculos te los dejo a ti que sabes mejor como hacerlos  :lol: :lol:

Desconectado micro_pepe

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Re: ¿Como se queda un tiristor cuando se quema?
« Respuesta #11 en: 18 de Junio de 2013, 19:26:30 »
Con un IR2110 o similar, lleva una entrada alta y otra baja estas van conectadas directas al PIC y salidas alta (OH) y baja (OL) la baja te va a dar 20V y la alta la V de alimentacion mas 20V, en tu caso 230+20=250V, tienes que calcular el valor del C que te viene en el datasheet.

Eso es una solución, a la que me referia un poco exotica, además de los diodos rápidos, no es demasiado dificil de conseguir, pero si es un poco exotico.

Otra solucion que tengo visto, pero nunca probe, es hacer una rectificacion controlada, en el puente rectificador sustituyes dos de los diodos por tiristores (uno para cada sentido) y haces que esos tiristores conduzcan lo que te interese para generar la V que quieras, supon que quieres 23V que son la 1/10 de 230V, haces que esos tiristores conduzcan 1ms de los 10ms del semiciclo, en realidad seria algo mas porque en alterna no sale asi tan facil, pero estos calculos te los dejo a ti que sabes mejor como hacerlos  :lol: :lol:

 :) :) Esta si megusta, un puente con un par de tiristores, y en caso de fundirse uno de ellos, el fusible de entrada vá detrás, lo he simulado y con un tiristor en corte se genera por la entrada de alterna un pico de corriente importante, mas de 50A. El tema es elegir bien el fusible.
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Desconectado tapi8

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Re: ¿Como se queda un tiristor cuando se quema?
« Respuesta #12 en: 19 de Junio de 2013, 05:49:28 »
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Eso es una solución, a la que me referia un poco exotica, además de los diodos rápidos, no es demasiado dificil de conseguir, pero si es un poco exotico.


Asi es como se ceban tanto mosfets como IGBTs normalmente, tambien se pueden hacer estos drivers con componentes discretos, estos dias se puso un drver discreto, despues te lo busco.

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Esta si megusta, un puente con un par de tiristores, y en caso de fundirse uno de ellos, el fusible de entrada vá detrás, lo he simulado y con un tiristor en corte se genera por la entrada de alterna un pico de corriente importante, mas de 50A. El tema es elegir bien el fusible.

Esto lo vi hacer muchas veces en trifasica, con seis tiristores en vez de seis diodos, incluso en media tension de 6.600V, en monofasica tambien lo vi alguna vez aunque menos, pero tiene que funcionar igual, el control se puede hacer con un 12f de los mas baratos.

Ten cuidado con los calculos en alterna, con 230V de V eficaz tendras de pico 325V, asi que diodos, tiristores, condensadores que esten conectados a la red deben aguantar esta tension, ademas para saber que V dejas pasar tienes que calcular los valores que tiene la onda en cada momento...