Jump to content

    
Sign in to follow this  
dan_ko

Выбор тополгии DC-DC

Recommended Posts

Доброго времени!

В одной из соседних веток резанула фраза:

каждая разновидность (например, полумост, прямоход, флай) имеет практическое применение только в узком диапазоне входных-выходных токов и напряжений. Вы не сделаете хороший полумост со входным 12 вольт, толковый прямоход с выходным в 300 вольт, приемлемых параметров классический флай мощнее 150-200ватт)

Как бы это полочкам разложить... До какого напряжения прямоход будет толковый.. и т. д.

Стоит задача сделать три преобразователя 200 Вольт DС- 130 Вольт DC, 100 Вольт DC - 130 Вольт DC и 36 Вольт DC - 130 Вольт DC. Мощность до килоВатта.

Начал с первого, выбрал однотранзисторный прямоход, вроде бы даже и работает, но червячёк сомнения поселился.

Хотелось бы услышать профессионалов.

 

Забыл написать: гальваническая развязка обязательна.

Share this post


Link to post
Share on other sites
каждая разновидность (например, полумост, прямоход, флай) имеет практическое применение только в узком диапазоне входных-выходных токов и напряжений.

 

Бред.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Бред.

Подождите когда он кончится и читайте техническую литературу.

Либо сразу возразите по существу, техническими доводами, без медицины.

 

До какого напряжения прямоход будет толковый.. и т. д.

Стоит задача сделать три преобразователя 200 Вольт DС- 130 Вольт DC, 100 Вольт DC - 130 Вольт DC и 36 Вольт DC - 130 Вольт DC. Мощность до килоВатта.

Начал с первого, выбрал однотранзисторный прямоход, вроде бы даже и работает, но червячёк сомнения поселился.

Когда Вы рассчитаете схему по определенной топологии, то сразу будет видно насколько она реализуема конструктивно- технологически.

В приведенных примерах можно условно согласиться с прямоходом. Опустим пока вопросы мощности, возьмем первый случай.

По первичной стороне 200 вольт х 2=400 приемлемо, можно применить 600-вольтовый ключ и успокоиться с напряжением размагничивания. Но вот вторичная сторона 130 вольт уже плохо. Это нужно намотать вторичку трансформатора вольт на 300 и такой же многовитковый дроссель. Такое не очень технологично. Потому, тут прямоход "в лоб" - не очень удобное технологически решение. Полумост тут выглядит лучше.

Наверное, прямоход был бы хорошим решением для выходных напряжений вдвое меньших. Для 130- приемлемо, но сложновато с моточными.

 

Не очень годится прямоход и для 36 вольт входного, поскольку токи ключа должны быть ампер 70. Это уже одним транзистором не обойтись, проблемы отвода тепла. Полумост тут еще вдвое сложнее по токам и вообще не катит. Впору смотреть на двухтактник или многофазник. Полный мост, если духу хватит его реализовать.

Т.е., вряд ли все три источника можно построить по единой топологии. Нужно пробовать оценочным расчетом и искать оптимум для каждого случая.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Подождите когда он кончится и читайте техническую литературу.

Либо сразу возразите по существу, техническими доводами, без медицины.

 

Объясняю подробно.

В свое время изучал подобные "классификации топологий" и видел их много разных - от входного напряжения, выходного тока, мощности нагрузки и т.д.

По памяти (статья касалась источников питания для телефонии) - "до 50 Вт - флайбек, 50 - 200 Вт - форвард, 200 - 500 Вт - полумост, 500 - 3000 Вт - мост, выше 3000 Вт - многофазник". И все это как-то научно обосновывалось. Однако, никто не указывает, что все эти "ограничения применения топологий" имеют кучу условных допущений - "если напряжение в сети такое-то, денег на разработку дали столько-то, а погода на Луне такая-то, то полумост работает до 500 Вт". Но я сам видел полумост, качающий 20 кВт, и не вижу ФИЗИЧЕСКИХ оснований для того, чтобы не прокачать через полумост 200 кВт. Поэтому и считаю составление подобных "полочек" бредом. Тем более что человек пишет:

Начал с первого, выбрал однотранзисторный прямоход, вроде бы даже и работает, но червячёк сомнения поселился.

То есть, устройство у него работает, но кто-то где-то сказал/написал, что оно работает неправильно! Несомненно, это повод потратить свое время и нервы на соблюдение ложных принципов!

 

По поводу чтения технической литературы:

В ХИРЭ на замечание аспиранта "так в книге автора ХХХ написано..." профессор ответил "не рассказывайте мне, что там написано. Мы с вами прекрасно знаем, кто и как эти книги пишет". Так что нужно внимательно относиться к тому, что читаешь, и кто это писал.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Integrator1983, у каждой топологии есть ограничения, вызванные качеством использования параметров элементов, уровнем потерь, массогабаритными параметрами и т.д. Да, сетевой обратноход имеет ограничение сверху 200Вт, потому что у другой топологии при большей мощности какие-то показатели доминируют по сравнению с обратноходом. Но это вообще не значит, что невозможно создать сетевой обратноход на киловатт и более. К слову, тот же ККМ по сути обратноход. И думаю, не нужно сообщать практический потолок его параметров.

 

Да, вы создадите полумост, качающий 200кВт. Кто-то создаст мост с теми же параметрами, но в 3-4 раза дешевле и в 2 раза меньше.

 

Ограничения тут имеются ввиду не капитальные, а рациональные. Посему - не бред.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Поэтому и считаю составление подобных "полочек" бредом.

И всё же не будем так категоричны. Легче всего всё, с чем несогласен, походя объявить бредом. Между тем, в "полочках" этих, несомненно есть смысл. Просто не надо упрощать и раскладывать по полочкам топологии только лишь на основании мощности или только лишь рабочего напряжения. Примитивное разделение это пошло, скорее всего, с лёгкой руки "искателей готовых решений на форумах", которым лень изучать техническую литературу, а нужен сразу конкретный ответ: "вот такая у меня мощность - какую взять топологию?"

А не такой уж бред, что для низких входных напряжений пуш-пулл логичнее полумоста, а для больших мощностей при высоких входных напряжениях - полный мост логичнее обратнохода. И это без учёта погоды на Луне. Но нюансы есть всегда и нужно видеть задачу в комплексе.

По поводу чтения технической литературы:

В ХИРЭ на замечание аспиранта "так в книге автора ХХХ написано..." профессор ответил "не рассказывайте мне, что там написано. Мы с вами прекрасно знаем, кто и как эти книги пишет". Так что нужно внимательно относиться к тому, что читаешь, и кто это писал.

А разве Вам советовали читать всё подряд? Да, внимательность нужна. Но техническая литература не виновата, что попадаются плохие авторы... :rolleyes:

Share this post


Link to post
Share on other sites

Автор не указал никаких приоритетов, поэтому любое решение будет "толковым", начиная с одного универсального БП вместо перечисленных трёх.

Share this post


Link to post
Share on other sites
любое решение будет "толковым", начиная с одного универсального БП вместо перечисленных трёх.

Угу, осталась мелочь - взять да решить. Сваять "универсальный".

Тут уже много таких бродило. Со входным от 9 до 900 вольт и развязкой в 10кВ но по высоте чтобы 7.62мм.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да, сетевой обратноход имеет ограничение сверху 200Вт, потому что у другой топологии при большей мощности какие-то показатели доминируют по сравнению с обратноходом. Но это вообще не значит, что невозможно создать сетевой обратноход на киловатт и более. К слову, тот же ККМ по сути обратноход.

 

Да, ККМ - один из типичных примеров.

 

Да, вы создадите полумост, качающий 200кВт. Кто-то создаст мост с теми же параметрами, но в 3-4 раза дешевле и в 2 раза меньше.

 

Так в том-то и дело, что, по моему опыту, полумост на 20 кВт получается проще, дешевле и, если так можно выразиться, изящнее, чем мост на те же 20 кВт примерно в тех же габаритах и КПД. Хотя, теоретически, он не должен быть таким на мощностях выше 500 W.

 

Просто не надо упрощать и раскладывать по полочкам топологии только лишь на основании мощности или только лишь рабочего напряжения.

 

Вот именно. В рамках КОНКРЕТНОГО задания конкретная топология может быть оптимальной вне зависимости от того, кто и что о ней когда-то написал (также, желательно обратить внимание, КОГДА написал - неделю или 30 лет назад). Все считается. Просто хочется отвратить автора темы от, на мой взгляд, бессмысленно - вредного занятия. Работает на прямоходе - и слава богу, не устраивает по каким-то параметрам - либо переделать конкретную схему, либо сваять новую - без привязки к "областям применимости".

 

Но техническая литература не виновата, что попадаются плохие авторы...

 

Так дело в том, что я не видел нормальных СОВРЕМЕННЫХ РУССКОЯЗЫЧНЫХ книг по источникам питания. У авторов времен СССР - хорошо изложена теория, но элементная база с тех пор все-таки несколько изменилась. Новые книги в большинстве характеризуются поверхностным подходом и большим количеством ошибок. Переводные - отдельный разговор - такое впечатление, что их Promt'ом переводили. Качественных книг зарубежных авторов тоже очень мало, и они не свободны от недостатков. Максимум полезной информации можно почерпнуть в патентах, статьях IEEE и им подобным, а также AN - но для их правильного восприятия нужно иметь минимальную целостную теоретическую подготовку и, весьма желательно, практическую. Кроме того, информацию из подобных источников часто требуется фильтровать и додумывать - по понятным причинам.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Производители железа рекомендуют ограничить аппетит полумоста на 15 кВт -

http://www.vacuumschmelze.com/fileadmin/do...rosch/Pk003.pdf

топологию окружает венец из снабберов и примочек для мягкой коммутации,

к тому же современные высоковольтные ключи не имеют значимых потерь переключения, разрывая 15-20 Ампер.

а низковольтный irfp4468 переключает 50 Ампер 60 Вольт в ZVS совершенно холодно...

Edited by НЕХ

Share this post


Link to post
Share on other sites
В рамках КОНКРЕТНОГО задания конкретная топология может быть оптимальной

..

Максимум полезной информации можно почерпнуть в патентах, статьях IEEE и им подобным, а также AN - но для их правильного восприятия нужно иметь минимальную целостную теоретическую подготовку и, весьма желательно, практическую. Кроме того, информацию из подобных источников часто требуется фильтровать и додумывать - по понятным причинам.

Вот это написал уже другой человек. С этим я полностью согласен :)

 

Полумост - хорошо. порою даже очччень хорошо. Сетевой киловатт - запросто. Но на входном 27вольт даже 200 Вт смотрится бледно по сравнению с прочим.

Прямоход - за-ме-ча -тель-но! Сварочники делают. Но на 500 вольт выходного - поди намотай. И выпрями еще.

А ведь бывают 400ватт с...1.5- 2 вольт. Во где с топологией гимнастика ума!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Благодарю всех за ответы. Да, везде компромиссы. Вот в моём случае, с прямоходом на 150 Вольт проблема оказалась в трансформаторе. Да и в выпрямитель уже просятся карбид-кремниевые диоды. Подскажите, плиз, до какой температуры можно считать допустимым нагрев трансформатора? Транс на феррите, работает без обдува.

Share this post


Link to post
Share on other sites

однозначно тоже не сказать про трансформатор.

У феррита наблюдается уменьшение потерь в районе температур около сотни градусов.

Но, сами понимаете, как отесутся к такой температуре рядом расположенные узлы и корпус, в случае пластмассового?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Угу, трансформатору 90-100С - самый комфорт, наименьшие потери в феррите. Но за счет чего сей комфорт достигается по отношению к другим компонентам и параметрам - смотреть самому. Опять искать компомисс.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Так дело в том, что я не видел нормальных СОВРЕМЕННЫХ РУССКОЯЗЫЧНЫХ книг по источникам питания. У авторов времен СССР - хорошо изложена теория, но элементная база с тех пор все-таки несколько изменилась. Новые книги в большинстве характеризуются поверхностным подходом и большим количеством ошибок. Переводные - отдельный разговор - такое впечатление, что их Promt'ом переводили. Качественных книг зарубежных авторов тоже очень мало, и они не свободны от недостатков. Максимум полезной информации можно почерпнуть в патентах, статьях IEEE и им подобным, а также AN - но для их правильного восприятия нужно иметь минимальную целостную теоретическую подготовку и, весьма желательно, практическую. Кроме того, информацию из подобных источников часто требуется фильтровать и додумывать - по понятным причинам.

Так что поделаешь... Читаем не современную, а хорошую теорию, а дальше уже свою голову включаем. Чтобы применить теорию на современной базе. Законы природы ведь не поменялись. Инженеру нужно, конечно, владеть английским хотя бы на том уровне, чтобы читать первоисточники. А фильтровать и додумывать - так это нормальный процесс.

Хотя мозговая деятельность становится всё менее популярной...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this