[pr0m 0]

День добрый!

 

Постановка задачи:

нужно разработать DC-DC преобразователь 48VDC->400VDC, 2.5...3kW.

 

Прорабатываю 2 варианта ( сравниваю по критериям КПД, EMI, и технологичности изготовления ):

1) Мультифазный прямоход (косой мост либо PSFB). Currents sharing.

2) LLC-конвертер

Частота 50..100кГц

 

Значимые достоинства 1-го варианта (собсно, присущие многофазнику):

- распределение токов - выше КПД

- ниже пульсации на выходе

- трасформаторы меньше - проще оптимизировать намотку в смысле глубины проникновения и т.п.

- имею опыт построения

Недостатки: n дросселей на выходе

 

Значимые достоинства 2-го варианта:

- отстутствие дросселя на выходе (видится большим плюсом)

- помягше в работе (?)

Недостатки:

- сосредоточенные большие токи ~70...80А в первичке - проблемы с использованием обычной печатной платы (сопротивление квадрата печатного проводника уже одного порядка с сопротивлением ключей)

- сложнее обеспечить требуемое сечение по меди и Dpen. Фольга 0.2мм и 2-3 витка в первичке на сердечнике Е62 вроде бы как-то решают проблему

- не имею опыта

 

Прошу помочь советом тех, кто имел опыт в построении чего-нить подобного!

Кстати, занятный документ попался, пока обкуривал тему - некий SCPC (switched current power converter vs multiphase buck) SCPC.

Изменено 13 декабря, 2011 пользователем pr0m

[vao 0]

Разрабатывали преобразователь 80....150 вх, 320 вых. В результате решили делать последовательный резонансный инвертор. Реализовал на АТХмега. Работает, но окончательные параметры еще не измерял - в процессе. По ощущениям очень не плохо при работе на нагр. 4,5кВ в течении 1 мин. (у нас режим такой) ничего не греется. Предварительные замеры КПД показали больше 90%. ЭМС нам не важен, по этому ничего сказать не могу, но коммутация в нулевых токах говорит сама за себя.

[kapri 0]

Можно построит такой источник питания собрав его из нескольких модулей Vicor. Взять 8 модулей V48A48E500BL (Uвх=48В, Uвых1го модуля=48В, P1модуля=500Вт, -10...+100С) можно сделать источник Uвх=48В, Uвых=384В, P=4кВт или теже модули только 300Вт-ные тогда 2,4кВт. Модули можно обьединять в сборки как последовательно так и паралельно, т.к. у них есть вход для синхронизации и внутренняя логика позволяющая распределять нагрузку между модулями с точностью до 1%. При этом один модуль становится master-ром, а остальные slave. Входы обьединяем и выходы последовательно, и еще включаем выводы управления для компенсации падения напряжения на проводах если нужно.

описание на русском - http://www.powel.ru/products/vicor/?id=7 и

datasheet - http://www.vicorpower.com/cms/home/product...Sheet_Directory

 

[_gari 4]

pr0m, мощность-то какая на выходе требуется?

стабильность и т.п.

 

------------------------

Ага, слона-то я и не приметил :)

Изменено 18 января, 2012 пользователем _gari

[pr0m 0]

Разрабатывали преобразователь 80....150 вх, 320 вых. В результате решили делать последовательный резонансный инвертор.

Имеете ввиду LLC? Я тоже на нём остановился, по ряду причин:

1) Большой диапазон входных напряжений - не проблема. 40...80В входного перекрываются без видимых пока проблем.

2) В сравнении с мостом, выходные диоды не испытывают перенапряжений и чудовищного звона -> используем 600В Hexfred-ы.

Что увидел из минусов:

1) Резонансные токи в первичке, вых диодах и вх-вых кондёрах соответсно, значительно больше, чем у моста. Об этом чуть позже...

2) На малых нагрузках КПД ухудшается из-за постоянно наличествующих резонансных токов.

3) Предстоит повозиться с интегрированным трансом (тр-р + резон. индуктивность). По методике их расчёта нарыл литературку. Отдельно транс + резон. дроссель рассматриваю как отходной вариант...

Заканчиваю моделирование, выглядит красиво.

 

По поводу пульсаций. Замоделировал 2-фазный LLC, со сдвигом 90град. (90 - потому что на выходе использую полный мост, сдвиг на 0град==180град - ничего не даёт).

Пульсации по входу и на вых. кондёре падают вдвое до величин, соизмеримых с пульсациями обычного моста, что радует, но с практической реализацией такого сдвига пока достойных мыслей нет. Только если использовать не аналоговый L6598, UCC25600 контроллер, а МК. Но это более сложный и не быстрый путь, и есть ограничения по времени.

 

pr0m, мощность-то какая на выходе требуется?

стабильность и т.п.

Мощность - в первой строчке постановки задачи :)

Стабильность -стабилизированный, с ОС.

 

 

Можно построит такой источник питания собрав его из нескольких модулей Vicor.

Верхний предел вх. напряжения не подходит. Да и недешёвые, подозреваю..

 

Изменено 18 января, 2012 пользователем pr0m