Окончание. Начало в №№8-9/2010
Конструкция
ИИП можно
подключать к питающей сети при помощи кабеля КГЭТ 3x25+1x10-10, а к нагрузке -
двумя кабелями КГ-1х50.
Все соединения и
проводники должны обладать минимальной длиной. Конденсаторы СЗ...С10 следует размещать
как можно ближе к выводам микросхемы DA1.
Демпфирующие RC-цепи необходимо подключать непосредственно к подлежащим защите
компонентам. Ограничительные диоды VD18, VD19, VD22, VD23,
VD40...VD43 следует
крепить непосредственно или как можно ближе к соответствующим выводам IGBT модулей VD6 и VD8.
Компоненты,
требующие наличие охладителей, располагают на отдельных радиаторах, а поверхности
компонентов, подлежащие прилеганию к охладителям, смазывают
кремнийорганической термопастой КПТ-8, АлСил-3, либо близкой по свойствам.
Термозамыкатели SA1...SA7 должны иметь хороший
тепловой контакт с охладителями или корпусами подлежащих контролю температуры
компонентов. Недопустимы электрические соединения термозамыкателей с
компонентами, мониторинг температуры которых имеет место. Для электрической
изоляции используют бериллиевую керамику или слюду. Все термозамыкатели
необходимо подсоединить параллельно друг другу.
Плату с
компонентами задающего генератора и буферного каскада следует поместить в электромагнитный
экран,электрически соединенный с выводом 8 микросхемы DA1.
Снабберные LCD-цепи С106, L5, VD29, VD33; С107,
L6, VD30, VD34; С248, L10, VD37, VD38; и
С249, L11, VD35,
VD39 подключают
непосредственно к выводам коллектор-эмиттер силовых IGBT модулей VT6 и VT8.
Силовые модули VT6 и VT8 монтируют
на радиаторы при помощи винтов, обладающих высокой твердостью, контролируя
определенный момент вращения. Чтобы тепловое сопротивление между тепло- отдающими частями корпуса модулей и охладителями было минимально, необходимо
на основания каждого модуля нанести слой из теплопроводящей пасты, например,
КПТ-8. По истечении примерно 2-х... 3-х часов после монтирования модулей на
охладители, учитывая, что часть пасты за это время была выдавлена, следует
довернуть винты, соблюдая заданное усилие.
Конденсаторы
С739...С768 следует подключать непосредственно к выводам IGBT модулей VT6 и VT8.
Воздушный поток,
нагнетаемый вентиляторами М1 - М8, обязан эффективно омывать оба силовых модуля
VT6, VT8, три
сдвоенных диода выходного выпрямителя VD31, VD32, VD36, диодный мост VD46 и тиристор VS1. Воздух, засасываемый с одной стороны аппарата, должен обдувать ребра
вентиляторов данных компонентов, больше всех остальных выделяющих тепло, и
сразу после этого покидать внутреннее пространство ИИП с противоположной
стороны. Еще один вентилятор, обеспечивающий циркуляцию воздушных масс,
является общим для переноса теплоносителя ото всех остальных деталей.
Настройка и регулировка
Собранный
импульсный источник питания не следует включать в сеть до проведения операций
настройки и регулировки. В связи с присутствием на компонентах устройства
высокого напряжения, необходимо неукоснительно соблюдать правила техники
безопасности при эксплуатации электроустановок, соответствующие ПОТ
РМ-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00 или более современные.
Первым делом
осматривают монтаж и проверяют фазировки моточных компонентов. Движки
подстроечных резисторов R1 и R3 выставляют в среднее положение, а подстроечного резистора R15 - так, чтобы его сопротивление было наибольшим.
Согласно приведенной ниже последовательности производят поузловое испытание
работы цепей аппарата.
1) Производят проверку сетевого фильтра, не
подключая к нему выпрямитель Ларионова и вспомогательный источник питания задающего
генератора, для чего, пока длится контроль, временно вынимают предохранители FU2 и FU3. Активная
составляющая тока, потребляемого от сети, не должна заметно превышать 30 мА.
Вставляют предохранитель FU2 на
место. Теперь лопасти вентиляторов М1...М8 должны нормально вращаться.
2) От вспомогательного линейного источника
питания отключают задающий генератор и буферный каскад на транзисторах VT4 и VT5, а
вместо них параллельно конденсатору С16 подключают эквивалент нагрузки -
остеклованный постоянный резистор сопротивлением 7,5 Ом и мощностью 100 Вт.
После этого на место вставляют предохранитель FU3. На эквиваленте нагрузки должно присутствовать постоянное напряжение
примерно от 14 В до 16 В. Перегрева транзистора VT1 быть не должно, а если он имеет место, то следует увеличить
эффективность отвода тепла от его корпуса.
Убеждаются,
что между выводами 11 и 14 микросхемы DA1 присутствуют разнополяр- ные прямоугольные импульсы напряжения с
паузой на нулевом уровне. Форма импульсов напряжения за один период отражена
на осциллограмме рис. 2; развертка - 5 мкс/деление. Подстроечным резистором R3 необходимо отрегулировать частоту импульсов между
11 и 14 выводами ИМС DA1, которая должна составлять
25 кГц. При этом в зависимости от положения движка резистора R3 можно добиться частоты генерации от 12,3 кГц до
37,8 кГц. Между коллекторами транзисторов VT4 и VT5 должны присутствовать
импульсы напряжения, имеющие практически такую же прямоугольную форму с
паузой на нулевом уровне, как и импульсы между их базами, что показано на
осциллограмме рис. 3; развертка - 5 мкс / деление, на осциллограмме скважность
минимальна. Чтобы получить такую форму импульсов, между коллекторами
транзисторов VT4 и VT5 может потребоваться включение снаббера, который имеет безындукционный
резистор сопротивлением около 82 Ом мощностью 15 Вт, и пленочный конденсатор
емкостью примерно 4,7 мкФ и номинальным напряжением 63 В. Номиналы
компонентов снаббера следует подобрать. Фронты и спады импульсов должны быть
достаточно крутыми. В зависимости от длительности выключения используемых
силовых транзисторов, необходимо отрегулировать dead time. С целью увеличения
длительностей пауз на нулевом уровне следует взять конденсаторы С11 и С14
несколько большей емкости, нежели изображено на схеме, что потребует вновь
отрегулировать, увеличив до прежнего значения, частоту преобразования
подстроечным резистором R3. Замкнув накоротко для
проверки любой из термозамыкателей SA1...SA7, генерация импульсов
микросхемой DA1 должна прекратиться. Отключаем выходные половинки обмотки
трансформатора тока НО от точек с, d, е
(смотрите принципиальную схему). Берем лабораторный блок питания и, выставив
постоянное выходное напряжение от 5 В до 7 В, подсоединим его положительный
полюс к точке с, а отрицательный полюс - к точке d. Микросхема DA1 должна прекратить
вырабатывать импульсы. Если подключить положительный полюс питания к точке е,
то генерация также должна прекратиться. Таким образом, мы должны убедиться,
что цепь защиты от перегрузки по току может функционировать. Отключаем
лабораторный блок питания и восстанавливаем соединения.
4) Производят проверку работоспособности
форсирующих цепей, выполненных на компонентах С64, R28, R29, R40, VD12, VD14,
VD16, VT2; С65,
R30, R31, R41, VD13, VD15, VD17,
VT3; С627, R72, R81, R82, VD44, VD48, VD50, VT9; С628, R73, R83, R84, VD45, VD49, VD51, VT10.
Разряд емкостей зат- вор-эмиттер IGBT в модулях VT6 и VT8 должен происходить значительно быстрее при наличии
форсирующих цепей, нежели без них.
5) Отсоединяют вывод первичной обмотки
трансформатора тока Т10 от импульсного преобразователя для того, чтобы
отключить последний от сетевого выпрямителя с LC-фильтром и цепью ступенчатого
заряда конденсаторов фильтра. Затем подключают выпрямитель Ларионова к
сетевому фильтру. Тиристор VS1 должен
быть закрыт, а на конденсаторах
С738...С768 должно присутствовать постоянное
напряжение. Выпрямитель, собранный на диодах VD25...VD28, отсоединяют от обмотки I трансформатора Т4 и подключают
его к лабораторному блоку питания, постоянное выходное напряжение которого
должно составлять от 15 В до 20 В. При этом на конденсаторе С105 должно присутствовать
постоянное напряжение примерно в 12 В, а тиристор VS1 должен открыться. Ток, протекающий по дросселю L4, должен иметь силу около 270 мА. Отключают
лабораторный блок питания и наш аппарат от сети. Восстанавливают соединение
положительного полюса сетевого выпрямителя с импульсным преобразователем через
провод первичной обмотки трансформатора тока Т10, а также подключение
выпрямителя, собранного на диодах VD25...VD28, к обмотке I трансформатора Т4.
6) Отключают
выходной выпрямитель импульсного источника питания от обмоток II и IV
трансформатора Т4 и обмоток I и III трансформаторов Т5...Т9. Взамен выходной выпрямитель подключают к
лабораторному блоку питания. При отсутствии нагрузки выпрямителя и при
постоянном напряжении в 100 В, падающем на конденсаторах С630...С634,
потребляемый от лабораторного блока питания ток не должен существенно
превышать 30 мА. Подают питание на задающий генератор и буферный каскад и, вращая
подстроечник резистора R1 и производя регулировку
напряжения подключенного к выходу ИИП лабораторного блока питания практически
от нуля и почти до 100 В, контролируют форму импульсов между
коллекторами транзисторов VT4 и VT5 буферного каскада. Ширина импульсов должна
меняться, а частота обязана оставаться неизменной, что отражено на следующих
осциллограммах, полученных при чувствительности 5 В / клетку, развертке 5 мкс
/ деление и временно выпаянных транзисторах VT2, VT3, VT9, VT10 и
резисторах R40, R41, R72, R73.
На рис. 4 показана форма импульсов с малой
скважностью, на рис. 5 - с большей скважностью, а на рис.
6 - с максимальной скважностью. Теперь лабораторный блок питания отключают, а
соединение выходного выпрямителя с силовыми трансформаторами восстанавливают.
7) Теперь можно
попробовать включить источник питания в сеть. Активная составляющая тока, потребляемого
импульсным преобразователем от сетевого выпрямителя, не должна превышать
примерно150...200 мА. Подстроечным резистором R1 регулируют постоянное выходное напряжение так, чтобы оно составило 100
В, после чего подстроечным резистором R15 добиваются срабатывания системы защиты при токе нагрузки в 260...265
А. Теперь осталось осуществить контроль тепловых режимов компонентов и, при
необходимости, проверить уровень электромагнитных излучений электропитающего устройства.
Евгений Москатов
г. Таганрог httр://moskatov. narod.ru