Форумы сайта "Отечественная радиотехника ХХ века"

Доброго времени .
Досталась ульразвуковая ванна УЗУ0,25 без генератора .
Возникла идея сделать к ней генератор (повторить его оригинальную схему из РЭ)
Здесь лежит само РЭ где есть схема и перечень элементной базы , а так же моточные данные трансформаторов .https://www.chipmaker.ru/files/file/9586/
Если к примеру с силовым трансформатором не возникнет почти ни каких проблем )(под сия нужды можно быстро перемотать любой ) То с остальными вопросов воз и тележка ...Например не указанны типы магнитопроводов для ТР3 и ТР4...
Может у кого либо из участников форума есть более подробная документация(хотя куда более подробнее родного паспорта Но все же буду благодарен за любую информацию...Или по просту может кто "колхозил" подобное?

Повторять родную схему в теперешние времена полную маразма ?
На много эффективней IR2153 с парой полевиков, проблема только согласовать
трансформатором с трандюсерами.

Vygandas писал(а):Повторять родную схему в теперешние времена полную маразма ?
На много эффективней IR2153 с парой полевиков, проблема только согласовать
трансформатором с трандюсерами.

ес-но ,что забыл дописать в первом посте" может существуют варианты "генерировать " на современной элементной базе)
МСШИМ столь широко применяемая для постройки ИИП конечно станет наверное луч. вариантом .Но с чего хоть начинать ..как расчитывать согласование ?

Там пьезоизлучатели. Исходя из Ктранс исходного трансформатора делаете новый на то же выходное напряжение и мощность. И всё. Там вроде вольт 600 было, где-то валялись и ванны и генератор. Если при переезде не выкинули. Собственно схема там может быть точно такая же как в китайских ваннах УЗ, родная правда питалась постоянным напряжением а китайцы пульсирующим (для попадания в резонанс пьезиков) но идея вполне. Феррит только на 250 ватт дорогой будет, а так всё остальное просто.

ДмитрийМ писал(а): Феррит только на 250 ватт дорогой будет, а так всё остальное просто.

Я бы сердечник от какого-нибудь ТВС-110 попробовал...

Сколько там частота? 27500 плюс-минус?

Гм...

Или вовсе бы компьютерный блок питания под это дело перевоспитал.
Трансформатор есть, инвертор есть, генератор есть.
Остается убрать все лишнее и поднять частоту до искомой.

UPD

А чтобы уйти от гальваники - развязывающий трансформатор на вход, 220/220.

То ли 18 то ли 22 кгц там частота была. Но каждый пьезик чуть отличался по жизни и после прижима имель чуть сдвинутую частоту. Китайцы для этого качают частоту, у нас что-то среднее делали по частоте. Несколько генераторов помню разрывали самовозбуждение и питали от внешнего звуковика. ТВСа сердечник не подойдёт, там родной здоровый стоял, только не помню броневой или Ш .

ДмитрийМ писал(а):То ли 18 то ли 22 кгц там частота была. Но каждый пьезик чуть отличался по жизни и после прижима имель чуть сдвинутую частоту.

Снимите АЧХ пьезиков.

Для этого - резистор около одного ома на общий (последовательно с пьезиком), и измерьте АЧХ на нем.
Где максимум амплитуды на резисторе - там и резонанс токов.

Китайцы для этого качают частоту, у нас что-то среднее делали по частоте. Несколько генераторов помню разрывали самовозбуждение и питали от внешнего звуковика. ТВСа сердечник не подойдёт, там родной здоровый стоял, только не помню броневой или Ш .

Какая заявленная мощность ванны?

old_hippie писал(а):

ДмитрийМ писал(а): Феррит только на 250 ватт дорогой будет, а так всё остальное просто.

Гм...

Или вовсе бы компьютерный блок питания под это дело перевоспитал.
Трансформатор есть, инвертор есть, генератор есть.
Остается убрать все лишнее и поднять частоту до искомой.

UPD

А чтобы уйти от гальваники - развязывающий трансформатор на вход, 220/220.

)))Собираюсь с мыслями , как всегда гора ИИП найдется в закормах)
Потихоньку попробую представить хоть как все это будет выглядеть схематический...
Поток глупых вопросов ес-но в виду отсутствия знаний у меня в голове впереди))

Что ж...Не прошло и множество лет как вспомнилось что ванна так и лежит без дела.
На глаза попалась статья https://www.google.com/amp/s/habr.com/r ... ns/490576/
Где все очень "просто "
По крайней мере трансформатор от ИИП ПК.
Попробую...

По паспорту рабочая частота 18 кГц.

По поводу согласования излучателей с трансформатором я так понимаю что спокойно можно повторять вот этот дроссель из оригинального блока управления ванной, не понятен только диаметр оправки й

Rrr751 писал(а): ↑

29 июл 2024, 11:17

Что ж...Не прошло и множество лет как вспомнилось что ванна так и лежит без дела.
На глаза попалась статья https://www.google.com/amp/s/habr.com/r ... ns/490576/
Где все очень "просто "
По крайней мере трансформатор от ИИП ПК.
Попробую...

Не подойдёт очевидно трансформатор от ИИП ПК... Напряжение которое подаётся на излучатели около 600 В
..
Реально ли уложить такое количество витков в каркас стандартного трансформатора от ATX мощностью 300 Вт?

Автор статьи не в теме. В цепи излучателя должна быть почти идеальная синусоида, а не фигня которая у него на осциллограмме. Генератор не на пушпулле, а вполне достаточно полумоста, питаемого от сети 220v. Моточные чтобы проще - трансформатор 1:1 и дроссель на феррите с зазором, хорошо работает на чашках. По приклейке излучателя, это самое сложное. Хотите чтобы работало долго и надежно, ищите пескоструйку, желательно с гранатовым песком. И эпоксидку с термоотвеждением. Хотя пойдет и обычная с отвердителем, но у нее прочность немного ниже чем у термички. Крайне желательно чтобы эпоксидка была с наполнителем, хотя бы алюминиевая пудра.

xman, Но у меня же не совсем тот случай..
У меня готовая ванная изготовленная на предприятии.
По сути нужно создать ИИП 600 В переменки с частотой преобразования 18 кГц по схеме полумост.
Кто то выше писал ,что в качестве основы для трансформатора подойдёт отлично ТВС от телевизора.
Пойду изучать программу для ПК по расчету импульсных трансформаторов.

Так 18 кГц - это же не ультразвук...

Скиньте фото вашего излучателя, и примерно размеры: общая длина, диаметр керамики, высота задней части. Что-то я сомневаюсь насчет 18 кГц. Китайские излучатели в основном на 30...40, изредка на 25.
Сердечники надо подбирать по мощности. На один излучатель на 50...60 Вт более чем достаточно сердечника твс для трансформатора. А дроссель должен быть побольше по габаритной мощности. Без дросселя ничего толкового не выйдет.
Схемку ген. завтра постараюсь накидать.
Для тр-ра не надо никаких программ. Соберите п/мост, включите его на первичку будущего тр-ра вольт на 50, и оцените ток холостого хода. Подберите количество витков чтобы ток был небольшой. Далее масштабируйте примерно на 170v рабочего напряжения, для п/моста.

Фото сделаю в ближайшее время.(Изначально эта ванна производства 1986 г , Советская.
Конструктивно состоявшая из двух блоков.
Один из них генератор /отсутствует/ ,второй блок сама ванная )
18кГц взято разумеется не из головы (данные брал из формуляра на данное устройство)ссылка на формуляр. https://disk.yandex.ru/i/qWj4K0PTyMv1nA
xman, , если поможете набросать схему буду признателен.

Первый возникающий вопрос...Какие полевые транзисторы вообще подойдут...В виду того что 600 Вольт....

Вспомнились КП707В2.

". Соберите п/мост, включите его на первичку будущего тр-ра вольт на 50, и оцените ток холостого хода."
Не совсем понял.,Как определить какое количество витков первичной обмотки к примеру наматывать на ТВС

Наматываете сколько-нибудь витков. Включаете на рабочей частоте скажем на 30 в. Если ток холостого хода небольшой, доводите до 50 в. Если ток всё еще маловат, смотайте часть витков. Если великоват, наоборот домотайте. После получения оптимального тока, масштабируете количество витков с 50 на 160...170 вольт.

Sulphur писал(а): ↑

29 июл 2024, 18:03

Так 18 кГц - это же не ультразвук...

После сорока уже ультразвук

Ну да, но я ж об общепринятой классификации.

xman,
Спасибо, за развернутый ответ.
Крайней приблизительно какой ток ХХ можно будет считать оптимальным?

На холостом ходу там будет гулять пилообразный реактивный ток, может достигать ампера или больше. Его можно увидеть с помощью токового трансформатора, это не страшно. При подключении на вторичку трансформатора лампочки 100 Вт 220v, ток потребления генератора от сети почти 0.2А. Без лампочки токовые клещи вообще не показывают потребление моста. Главное следите за нагревом обмотки, на ХХ вообще не должна греться, да и под нагрузкой тоже.

По схеме - вот точно рабочая, конечно это на большую мощность. Транзисторы лучше применить igbt, т.к. они созданы для работы в ключевом режиме. Управление ими лучше делать по классике, со штатными драйверами. Иначе попытка сэкономить на драйверах обойдется сгоранием транзисторов. Я бы попробовал от мощных блоков питания, в общем что попадется под руку. Драйверы могу порекомендовать hpcl-3120, задающий генератор ir2153.



Конденсаторы лучше вот такие, т.к. китайские коричневые плохо держат реактивную мощность:



Дроссель по питанию "L" можно упростить, достаточно одной обмотки проводом 0.5...0.8 мм до заполнения, зазор в сердечнике дросселя от 0.5 мм.

Общий принцип настройки неизвестного УЗ излучателя.

Первое и самое главное: керамика набирает потенциал при любых воздействиях, механических, температурных и тд. Поэтому всегда перед подключением к керамике какого-нибудь прибора, надо замкнуть выводы излучателя! Иначе там разность потенциалов легко достигает сотен вольт.

Излучатель имеет несколько механических резонансов. Одни из них рабочие, то есть на данной частоте наружная поверхность УЗИ колеблется. Другие нерабочие, в этом случае стоячая волна внутри тела УЗИ, а на краях узлы, то есть нет колебаний. Отличить электрически не получится, только механически.
Следующее делается насухую, без воды. Кладем в ванну, или на еще неприклеенный УЗИ мелкие гайки, шайбы, и подключаем УЗИ напрямую к ГСС с амплитудой вых. сигнала хотя бы вольт 10...20, без всяких трансформаторов. Проходим по диапазону от 15 до 40 кГц, и записываем частоты на которых предметы на УЗИ дрыгаются. Это его рабочие частоты механического резонанса. Их может быть как правило одна или две, где амплитуда колебаний максимальна.
Далее заполняем ванну водой, и можно подгонять дроссель. Собираем схему с тр-ром и дросселем, подаем на п/мост напряжение в районе 50v с частотой около выявленной в предыдущем шаге, чуть выше её. Ток в цепи УЗИ лучше всего оценить накинув на провод маленький токовый трансформатор нагруженный на резистор в неск. десятков Ом, он стоит копейки на али. При хорошей подгонке дросселя, зазор в нем должен быть 1...3 мм, а форма тока практически синусоидальная. Предварительно требуемую индуктивность дросселя можно прикинуть по классической формуле колебательного контура дросселя с емкостью УЗИ. Индуктивность обмотки тр-ра при этом не учитывается, т.к. влиять будет только индуктивность взаимоиндукции, а она относительно несущественна.
При правильно настроенном дросселе, ток должен плавно нарастать по мере приближения к резонансу, сохраняя примерно синусоидальность. Выбирать точку электрического резонанса лучше чуть выше, чем механического. Иначе при неизбежном нагреве мех. резонанс опускается, и может совпасть с электрическим - что вышибет генератор, или разрушит керамику УЗИ.

Переход от отладки к работе от сети на полной мощности.

Если трансформатор был намотан 1:1 отмотайте как минимум половину витков со вторички, чтобы он стал понижающим. Установите частоту выше электрического резонанса на 1...2 кГц. Подайте питание 220v. Медленно с помощью многооборотного резистора понижайте частоту, следя за осциллограммой тока излучателя. Если прошли пик, и ничего не сгорело - можно немного прибавить витки вторички трансформатора. И повторяем этот пункт.

Ток излучателя зависит от его паспортной мощности, и составляет примерно 1 ампер на 100 Вт. То есть китайские УЗИ с керамикой диаметром до 40 мм работают при токе до полампера. Правильно настроенная система ген + УЗИ должна обеспечивать номинальный ток УЗИ и в то же время мощность потребляемую генератором от сети. Если ток слишком высокий при сравнительно малой мощности, возможно это указывает на плохую приклейку УЗИ к ванне, дефект самого УЗИ, или неправильно подобранный дроссель.

Трудно соображаю в виду малого опыта с ИИП.
В общих чертах представляю так....
Питание U1,U2 и ir2153 полностью раздельное придется делать.

Вся схемотехника лучше всего по соответствующим pdf от производителя микросхем. Драйвера 3120 имеют полную опторазвязку по входу, поэтому нет необходимости в отдельном питании имс генератора.

По этой схеме можете собирать, всё будет работать от одного источника 15v. Недостаток только в гальванической связи с сетью. Но в принципе ничего страшного. Подстроечник частоты обязательно многооборотный.
Очень важно располагать драйверы с их обвязкой как можно ближе к силовым транзисторам, минимизировать паразитные емкости и индуктивности. На панельки их лучше не ставить, при малейшем дребезге или ухудшении контакта всё сгорит.

xman писал(а): ↑

30 июл 2024, 11:21

При правильно настроенном дросселе, ток должен плавно нарастать по мере приближения к резонансу, сохраняя примерно синусоидальность. Выбирать точку электрического резонанса лучше чуть выше, чем механического. Иначе при неизбежном нагреве мех. резонанс опускается, и может совпасть с электрическим - что вышибет генератор, или разрушит керамику УЗИ.

АЧХ пьезика вблизи основных резонансов имеет два экстремума.
На более низкой частоте - резонанс токов (наименьшее значение имипеданса) - спад АЧХ, на более высокой - резонанс напряжений (наибольшее значение импеданса) - пик АЧХ.
Разница между частотами - около килогерца, обычно, при соотношении импедансов в 30 и больше раз.

Если питающее напряжение 600 вольт, а мощность - 60 ватт, импеданс излучателя составит около 6000 ом.

Я правильно понимаю, что УЗ ванна работает на частоте резонанса напряжений?

Тогда на частоте резонанса токов мощность составит 1800 ватт...

Цепь последовательная, значит резонанс напряжений. Критерием нормальной работы излучателя являются: отдача колебаний в среду, номинальный ток излучателя, и при этом номинальная потребляемая от сети мощность генератора (с учетом его кпд который примерно 90...95%). При настройке по мере приближения к резонансу, ток излучателя растет.

xman писал(а): ↑

31 июл 2024, 08:26

Цепь последовательная, значит резонанс напряжений. Критерием нормальной работы излучателя являются: отдача колебаний в среду, номинальный ток излучателя, и при этом номинальная потребляемая от сети мощность генератора (с учетом его кпд который примерно 90...95%). При настройке по мере приближения к резонансу, ток излучателя растет.

Сам по себе пьезик описывается как цепь третьего порядка (параллельная ёмкость (реальная, её можно измерить) - и цtпь LC, которая мнимая - математическая абстракция, описывающая поведение пьезоизлучателя на частотах резонанса и антирезонанса.

Добавление дросселя увеличивает порядок до четвёртого... Это надо осмыслить.
Т.е., переводит резонанс токов собственно пьезика в резонанс напряжений всей системы.

А не пробывал кто сделать альтернативу пьезопреобразавателю - магнитострикционный излучатель?

Смотрите ссылку в посте #9.

serzh1960 писал(а): ↑

31 июл 2024, 13:08

А не пробывал кто сделать альтернативу пьезопреобразавателю - магнитострикционный излучатель?

Ну это примерно как паровой двигатель из позапрошлого века предлагать альтернативой современному дизелю) Для изготовления магнитостриктора потребуется никель, по стоимости уже перекроет керамические излучатели. Генератор большого тока, соответственно требующий охлаждения катушки. И КПД керамики по энергопотреблению заметно выше чем магнитостриктора, поэтому его придется делать на заведомо большую мощность.

serzh1960 писал(а): ↑

31 июл 2024, 13:08

А не пробывал кто сделать альтернативу пьезопреобразавателю - магнитострикционный излучатель?

Магнитострикция позволяет достичь бОльших мощностей. Но по КПД проигрывает. "Так вижу".

old_hippie писал(а): ↑

31 июл 2024, 13:21

Магнитострикция позволяет достичь бОльших мощностей. Но по КПД проигрывает.

На сотнях кВт возможно вы будете правы. Но в любительской практике такие мощности не требуются. А до нескольких кВт на один излучатель керамика вполне способна долго и надежно работать.

xman писал(а): ↑

31 июл 2024, 13:23

old_hippie писал(а): ↑

31 июл 2024, 13:21

Магнитострикция позволяет достичь бОльших мощностей. Но по КПД проигрывает.

На сотнях кВт возможно вы будете правы. Но в любительской практике такие мощности не требуются. А до нескольких кВт на один излучатель керамика вполне способна долго и надежно работать.

Ни разу не спорю.

А для чего в дросселе немагнитный зазор? Вроде как, постоянная составляющая должна бы нивелироваться ёмкостной составляющей пьезика...

old_hippie писал(а): ↑

31 июл 2024, 13:21

Магнитострикция позволяет достичь бОльших мощностей. Но по КПД проигрывает.

Для 250Вт МС преобразователь будет не так уж и велик. Это просто "хорошо забытое старое". Генератор на полевиках на такие и большие мощности не проблема, здесь потребуются большие токи, а не напряжения.

old_hippie писал(а): ↑

31 июл 2024, 13:43

А для чего в дросселе немагнитный зазор? Вроде как, постоянная составляющая должна бы нивелироваться ёмкостной составляющей пьезика...

Чтобы избежать насыщения феррита.

xman писал(а): ↑

31 июл 2024, 14:12

old_hippie писал(а): ↑

31 июл 2024, 13:43

А для чего в дросселе немагнитный зазор? Вроде как, постоянная составляющая должна бы нивелироваться ёмкостной составляющей пьезика...

Чтобы избежать насыщения феррита.

Ну, этого можно избежать увеличением сечения...

old_hippie писал(а): ↑

31 июл 2024, 14:38

этого можно избежать увеличением сечения...

Ахахах)))) Вы цены видели на феррит? Каждый следующий размер как минимум в два раза дороже предыдущего. Для дросселя чтобы не насыщался, в лучшем случае через два размера. А главное в этом нет никакого смысла.

xman писал(а): ↑

31 июл 2024, 15:31

Вы цены видели на феррит? Каждый следующий размер как минимум в два раза дороже предыдущего. Для дросселя чтобы не насыщался, в лучшем случае через два размера. А главное в этом нет никакого смысла.

Экономику пока оставим в стороне, я чисто про техническую сторону.
С зазором индуктивность уменьшается, следовательно, нужно укладывать больше витков и более тонким проводом, чтобы уместиться в окно.

(Для ванны с питанием от промышленной сети это, разумеется, не вопрос.)

old_hippie писал(а): ↑

01 авг 2024, 15:09

С зазором индуктивность уменьшается, следовательно, нужно укладывать больше витков

Тут как и в трансформаторе, важна не только индуктивность, но и сколько вольт на виток. Практически для небольших мощностей до киловатта вообще никаких проблем с намоткой. Зато играя зазором, очень удобно настраивать дроссель.

xman писал(а): ↑

29 июл 2024, 18:08

Скиньте фото вашего излучателя, и примерно размеры:

Высота 45 мм нижней металлической части излучателей(все размеры приблизительно в виду того что с штангенциркулем не подлезть толком)

16мм высота "диэлектрика" после металлической части

58 мм средний диаметр конструкции
Заказал на Али комплектующие под выше указанную/предоставленную xman, схему.
На днях сяду за печатную плату с учётом рекомендаций