[euthon 0]

Коллеги, добрый день!

Возникла необходимость запитать достаточно мощную нагрузку от низкого напряжения.

Не очень хочется городить монстроидальный источник на пару-тройку киловатт, возникло желание объединить несколько маленьких инверторов по 400-500 ватт каждый. Задача достаточно традиционная - получить примерно 300 вольт и порядка 2 kW мощности от автомобильного аккумулятора 24 вольта.

Рассматриваю два варианта.

1. Несколько мостовых инверторов с трансформаторным выходом. Вторичные обмотки трансформаторов соединяются последовательно. Всё традиционно и опробовано.

2. Почти тоже самое, но сердечник трансформатора - общий для всех инверторов. На сердечник наматывается по одной первичной обмотке для каждого моста, вторичная обмотка одна (понятно, что мосты синхронизированы).

Есть ли у второго варианта какие-либо серьёзные недостатки?

[варп 16]

Зачем городить огород, когда купить готовый инвертор с чистым синусом вообще не проблема.... Ваше решение обойдйтся в разы дороже...

https://www.google.com/search?q=инвертор+чистый+синус+купить&rlz=1C1IXYC_ruKZ973KZ973&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwibjMffoObzAhVhtIsKHc1hAwgQ_AUoAXoECAEQAw&biw=1024&bih=635

[Herz 4]

Не знаю, зачем Вам такой источник. "Традиционным" я бы его не назвал. Отстал от жизни?

Для низковольтного входного питания мост плохо подходит. Лучше пуш-пулл. Расскажите подробнее о нагрузке.

[euthon 0]

7 hours ago, Herz said:

Не знаю, зачем Вам такой источник. "Традиционным" я бы его не назвал. Отстал от жизни?

Для низковольтного входного питания мост плохо подходит. Лучше пуш-пулл. Расскажите подробнее о нагрузке.

Аналогичных китайских блоков, как отметил варп, в продаже полно. Потому и традиционный.

Мост мне больше нравится из-за конструкции трансформатора. Мой 2-й вариант в варианте пуш-пулла потребует в два раза больше первичек, чем в мостовом исполнении.

Про нагрузку долго расписывать. Нагрузкой является, по сути, простой последовательный колебательный контур, используемый для получения высокого напряжения. Если смотреть со стороны инвертора, то больше всего это похоже на контур индукционного нагрева, только трансформатор  не понижающий, а повышающий. Используется это дело для наблюдения каких-то не то плазменных, не то ионизационных эффектов. Работает в импульсном режиме, 5 мсек импульс, затем 20 — 50 мсек пауза. Энергия импульса — примерно 70 джоулей. Частота примерно 200кГц. В настоящее время этого контур подключён на выход мостового инвертора, который питается от обычной сети бытовой сети.

 

Вот собственно, этот сетевой инвертор я и хочу заменить набором низковольтных преобразователей. На скорую попробовал спаять один мостик на 24в, подключил его к вышеупомянутой нагрузке через повышающий трансформатор (2 витка первичка, 4 витка вторичка). Работает, как и ожидалось, но энергия импульса, понятное дело, на порядок меньше, чем от сети. Думаю, что включив параллельно (последовательно?) штук 5-6 таких мостов я получу нужные параметры. 
Потому и вопрос. Как лучше выходы мостов объединять. На общий большой трансформатор с кучей первичек, или тупо много трансформаторов вторичками последовательно?

 

[[email protected] 0]

Не понятно что вы хотите получить на выходе вашего инвертора (который из 24 в 300В). Переменное напряжение частотой ХХкГц? Синус или миандр? Амплитудное напряжение? ток ? Нужна ли стабилизация напряжения на выходе?

Мост для таких инверторов (на 24В и 2кВт) - это хорошее решение. С Пуш-Пулом будет больше проблем. Пуш-Пул - если есть жесткие ограничения по стоимости.

Есть ли ограничения по габаритам и стоимости?

У каждого из ваших вариантов свои плюсы и минусы. Чтоб ответить на ваш вопрос нужна доп инф-ия.

Можете, хотя-бы схематично нарисовать схему вашего изделия?

На первый взгляд кажется, что нужно сделать 4-е канала по 500Вт, вторички соединить последовательно. Управление ключами по первичке от одного контроллера. Если есть опыт в ИИП, можно обойтись 2-мя - 3-мя каналами.

По второму варианту - лучше просто распараллелить транзисторы, а обмотку сделать одну иначе получите разбаланс по токам в мостах (если нет опыта в таких системах, то лучше не делась сразу "боевое" изделие).

 

 

[Plain 168]

70 Дж · 40 Гц = 2800 Вт, но скважность: 25 мс / 5 мс = 5, поэтому от преобразователя требуется мощность 14 кВт.

[Herz 4]

1 час назад, Plain сказал:

70 Дж · 40 Гц = 2800 Вт, но скважность: 25 мс / 5 мс = 5, поэтому от преобразователя требуется мощность 14 кВт.

Это как так получилось?

2 часа назад, euthon сказал:

Вот собственно, этот сетевой инвертор я и хочу заменить набором низковольтных преобразователей.

А в чём смысл? Чтобы работать в поле?

[Plain 168]

3 минуты назад, Herz сказал:

Это как так получилось?

5 · 2,8 кВт = 14 кВт

[Herz 4]

1 час назад, [email protected] сказал:

С Пуш-Пулом будет больше проблем.

Каких именно? Кроме большего числа витков? В предположении, конечно, что стабилизация не нужна.

1 минуту назад, Plain сказал:

5 · 2,8 кВт = 14 кВт

Об операции умножения я догадался. Но почему при скважности 5 нужно умножать?

[Plain 168]

2 минуты назад, Herz сказал:

почему при скважности 5 нужно умножать?

 

2 часа назад, euthon сказал:

Работает в импульсном режиме, 5 мсек импульс, затем 20 — 50 мсек пауза. Энергия импульса — примерно 70 джоулей

[Herz 4]

То есть, если скважность будет 10, то потребуется 28 кВт?

А не наоборот? P = E/t = 70/0.005 = 14 kW. 14/5 = 2.8 kW.

[Plain 168]

24 минуты назад, Herz сказал:

если скважность будет 10, то потребуется 28 кВт?

Естественно. Поэтому у автора на авось ничего и не получилось. Очевидно, здесь требуется усреднитель потребляемой мощности, т.е. промежуточный источник энергии на вторичной стороне в виде конденсатора, и питаемый от него отдельный генератор.

[Herz 4]

В данной теме накопитель и формирователь импульсов не рассматриваются, а лишь DC-DC преобразователь из 24В в 300В мощностью ок. 3кВт. Поэтому предлагаю пока отбросить лишние сущности.

На всякий случай напомню, что при увеличении скважности средняя мощность уменьшается. А то парадокс какой-то выходит...

[[email protected] 0]

2 hours ago, Herz said:

Каких именно? Кроме большего числа витков? В предположении, конечно, что стабилизация не нужна.

При таких токах первички получатся большие выбросы на стоках. 24*2 + выброс за счет индуктивности рассеяния. При токе 100А (ели убрать параллельное включение первичных мостов и мощность все-же 2кВт, а не 14кВт) получим "не хилую" энергию выброса. А на частоте 100кГц ......

Транзистор нужен будет минимум 100В....

В общем на такие токи и напряжения я-бы тоже выбрал мост, транзисторы на 60В и можно сделать и 14кВт в импульсе.

Интересно, от какого аккумулятора автор собрался питать свое устройство. 14кВт даже в импульсе с обычных аккумуляторов не вытащить.

[Plain 168]

1 час назад, Herz сказал:

лишь DC-DC преобразователь из 24В в 300В мощностью ок. 3кВт

Наверное, вопрос о комплектующих, потому что сама схема примитивна — конечно, лишь при условии её правильно собрать, что явно не "на скорую руку 2 витка / 4 витка".