Jump to content

    

Компактный повышающий преобразователь 5 В -> 120 В

Доброго день.

Помогите пожалуйста в решении такого вопроса: как разработать компактный преобразователь из 5 В в 120 В и выходным током 5..100 мА при габаритных размерах 30х30х8 мм.

Не допускается наличие элементов требующих подбор.

Температура эксплуатации: 0...50 *С.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Помогите пожалуйста в решении такого вопроса: как разработать компактный преобразователь из 5 В в 120 В и выходным током 5..100 мА при габаритных размерах 30х30х8 мм.

Повышать частоту преобразования. Самые габаритные - это дроссель и конденсаторы, задайте параметры по пульсациям и рассчитайте их - получите габариты.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я собрал схемку на основе LM3478, но работает не очень, при токе нагрузки в 100 мА выдает примерно 112 В и КПД при этом составляет примерно 60%. Можно как-нибудь повысить КПД и стабильность схемы?

post-82189-1530950886_thumb.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я собрал схемку на основе LM3478, но работает не очень, при токе нагрузки в 100 мА выдает примерно 112 В и КПД при этом составляет примерно 60%. Можно как-нибудь повысить КПД и стабильность схемы?

А в чем проблема? Как только найдете мешающие факторы и устраните их - начнет работать лучше.

Приведенная схема и не может иметь КПД выше. У; вас датчик тока съедает огромную мощность. Примените трансформатор тока. Ключ поискать с малым падением, обмотку посмотреть на уменьшение потерь.

Такое включение (дроссель с одной обмоткой) на позволяет эффективно повышать более чем в 3-5 раз. Нужно намотать автотрансформатором дроссель.

Работать со схемой нужно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Какой транзистор? По пороговому напряжению затвора они делятся на logic-level (1-2В) и normal-level (2-4В).

У вас скорее всего normal-level, а вы пытаетесь им управлять 5 вольтовым драйвером. Транзистор открывается во-первых медленно, во-вторых не полностью. И потери соответствующие.

Попробуйте, ради спортивного интереса, запитать саму микросхему отдельным питанием 10-12 вольт. Если результат устроит, можно сделать отдельный микро-мощный повышающий преобразователь на дискретных компонентах (sot-23 транзистор, sot-23 двойной диод шоттки (половина) и smd-индуктивность + стабилитрон), управляемый от самой микросхемы. Изначально микросхема запитывается от 5 вольт через вторую половину двойного диода.

 

Ориентир для кпд при обратноходовом варианте: http://www.ti.com/tool/PMP10666?keyMatch=&...designs-power#0

Не было бы у вас ограничения по высоте, можно было бы использовать готовый AC/DC трансформатор только наоборот.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А еще интересно узнать, что это за источник питания 5 В - уж не порт ли USB?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Повышать частоту преобразования.

Ну так он и повысил, сейчас аж 500 кГц, а результата нет, потому что упёрся в Кзап, который для непрерывного тока здесь должен быть 96%, т.е. за 80 нс надо успеть зарядить всех паразитов до 120 В, хоть немного энергии отдать выходной ёмкости и разрядить всех паразитов в ноль. Перейти же на прерывный ток не позволяют стандартные дроссели, которые на него не рассчитаны и тупо перегреются в таком объёме, если вообще сумеют в него влезть.

 

Поэтому единственный вариант умять всё в один покупной дроссель — остаться на непрерывном токе, а именно, повысить до максимума законов природы, а далее умножать, например:

 

post-45710-1531051371_thumb.png

 

Сперва дросселем 12х12х6 мм повышается до 30 В, затем резонансный умножитель на дросселе 7х7х4 мм, частота 300 кГц, Кзап=85%, КПД=92%.

Edited by Plain

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не, в два каскада, хоть и на покупных дросселях, гол не считается. :)

Дроссель нужно с автотрансформаторной обмоткой мотать. Под заполнение 75-80%.

И потом... а не USB ли порт на входе, действительно?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо за ответы, сейчас изучаю Ваши предложения.

На входе не USB. Сейчас стоит компактный повышающий импульсник с питанием от АКБ и выходом 5 В, 3.5 А.

Share this post


Link to post
Share on other sites
На входе не USB. Сейчас стоит компактный повышающий импульсник с питанием от АКБ и выходом 5 В, 3.5 А.
ПМСМ, без осциллограмм дальнейшее обсуждение темы не имеет смысла.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
за 80 нс надо успеть зарядить всех паразитов до 120 В

откуда 80нс

Можно как-нибудь повысить КПД и стабильность схемы?

откуда взялись номиналы токосъёмного резистора и дросселя?

 

1. пиковый ток дросселя не более - 5А

2. время нахождения во включенном состоянии - 5 мкс, можно и меньше

3. индуктивность - 5 мкГн, 6*6*4,5 мм - https://www.digikey.com/product-detail/en/b...8MTR-ND/6155106

Share this post


Link to post
Share on other sites
откуда 80нс

(100% – 96%) / 0,5 МГц = 0,08 мкс

Share this post


Link to post
Share on other sites
(100% – 96%) / 0,5 МГц = 0,08 мкс

при паразитной ёмкости 30 пФ, средний ток перезаряда не более 2 мА, пиковый - не более 50 мА. то есть, потери не значительны. килогерц 900 нужно использовать

 

у ТС схема не развивает 120 В, потому что дроссель не набирает энергии за цикл

Share this post


Link to post
Share on other sites

В сумме, ёмкости транзистора, диода и дросселя здесь никак не меньше 120 пФ.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now