Перейти к содержанию
    

Конденсатор резонансной цепи низковольтного LLC

Пробую собрать низковольтный LLC конвертор со следующими параметрами:

Uвх = 20...30В

Uвых = 12В

Pном = 200...250Вт

С методиками рсчета вроде разобрался, приступил к выбору компонентов. И вот тут то и возникла сложность. Требуется конденсатор емкостью 2,7 мкФ, работающий при частотах 100... 500 кГц с амплитудами токов до 20А и напряжений до 50В. Единственное что видится - металлопленочные типа MKP, но очень сильно смущают графики в даташитах Permissible AC voltage (Vrms) versus frequency for sinusoidal waveforms. Если эти графики ограничивают максимально допустимое переменное напряжение на конденсаторе, то получается очень печальная картина - для высоких частот надо брать высовольтные конденсаторы с малой емкостью и параллелить нужное количество, но получается что объем конденсаторов в 2-3 раза больше размеров трансформатора. Так же в даташите приведен параметр максимально допустимого dU/dt, который теоретически позволяет использовать конденсатор на куда более высоких частотах, нежели определенных по графику. Может я упустил какой-то момент?

Логика подсказывает что не должна батарея емкостей быть в разы больше габаритов трансформатора..

Жду помощи, советов, реккомендаций.

 

Добавлю для примера ссылку на спецификацию на конденсаторы, рекомендованные для применения в резонансных и снабберных цепях http://ferrite.ru/uploads/pdf/products/pas...MFP_B32686S.pdf

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Единственное что видится - металлопленочные типа MKP, но очень сильно смущают графики в даташитах Permissible AC voltage (Vrms) versus frequency for sinusoidal waveforms. Если эти графики ограничивают максимально допустимое переменное напряжение на конденсаторе, то получается очень печальная картина - для высоких частот надо брать высовольтные конденсаторы с малой емкостью и параллелить нужное количество, но получается что объем конденсаторов в 2-3 раза больше размеров трансформатора.

 

Именно так. В 2-3 раза - это еще оптимистично. Объясняется просто - при низком напряжении и большом токе энергоемкость C*U*U маленькая, L*I*I - большая. При высоком напряжении и небольшом токе - наоборот. Поэтому ориентируйтесь в рассчетах на Permissible AC voltage (Vrms) versus frequency (чтоб не пришлось горелые емкости менять :biggrin: ), Pulse handling capability dV/dt - не из той оперы.

 

 

Логика подсказывает что не должна батарея емкостей быть в разы больше габаритов трансформатора

Это не логика - это самообман.

 

Добавлю для примера ссылку на спецификацию на конденсаторы

 

Посмотрите на B32671L ... B32672L

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

глядишь и ESR с габаритом померкнут

 

В сравнении со стоимостью? :biggrin:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Именно так. В 2-3 раза - это еще оптимистично. Объясняется просто - при низком напряжении и большом токе энергоемкость C*U*U маленькая, L*I*I - большая. При высоком напряжении и небольшом токе - наоборот. Поэтому ориентируйтесь в рассчетах на Permissible AC voltage (Vrms) versus frequency (чтоб не пришлось горелые емкости менять :biggrin: ), Pulse handling capability dV/dt - не из той оперы.

 

Это не логика - это самообман.

 

Посмотрите на B32671L ... B32672L

 

Спасибо что разрушили мои сомнения. Скорее всего нет смысла применять данную топологию при моих исходных данных, скорее всего выигрыш в кпд не будет оправдан габаритами и стоимостью емкостей. Как вариант вижу снижение рабочей частоты, надо пересчитывать... Кажется снижать частоту придется на порядок, а там и габариты трансформатора вырастут, и значение резонансной емкости...

 

Ставьте NP0 керамику - глядишь и ESR с габаритом померкнут...

Тут уже высказали замечание о их стоимости, с которым нельзя не согласиться, особенно учитывая то, что емкость требуется порядка 2,7 мкФ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Как вариант вижу снижение рабочей частоты, надо пересчитывать... Кажется снижать частоту придется на порядок, а там и габариты трансформатора вырастут, и значение резонансной емкости...

 

Именно. Не вариант вообще.

 

Я бы в Вашем случае посмотрел в сторону Current-Fed Push-Pull (возможно, с дросселем по вторичной стороне).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Именно. Не вариант вообще.

 

Я бы в Вашем случае посмотрел в сторону Current-Fed Push-Pull (возможно, с дросселем по вторичной стороне).

 

Посмотрим, ознакомимся.. Сейчас интерес вызвало вот это http://www.ti.com/lit/ml/slup266/slup266.pdf

Впрочем, это уже не для данной темы обсуждение, хотел изначально выяснить положение дел с конденсаторами для низковольтного резонансника, вроде как выяснил.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Сейчас интерес вызвало вот это http://www.ti.com/lit/ml/slup266/slup266.pdf

 

Смотрел когда-то. Не понравилось - 2 стойки в разных режимах - мрак.

 

IMHO, интереснее MULTI-PHASE LLC RESONANT CONVERTER - у ST была статья, и на IEEE есть парочка.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Не понравилось - 2 стойки в разных режимах - мрак.

Так и в любом фазнике так, только у этого коэффициент заполнение не опускается ниже 50%.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Так и в любом фазнике так,

 

Ага. Но картинка на стр. 14 навевает вопрос "А зачем весь этот цирк?"

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я бы в Вашем случае посмотрел в сторону Current-Fed Push-Pull (возможно, с дросселем по вторичной стороне).

Простите, что вмешиваюсь, но зачем по вторичной, если Current-Fed? Логичнее вроде по первичной. Или?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Простите, что вмешиваюсь, но зачем по вторичной, если Current-Fed? Логичнее вроде по первичной. Или?

Ув. Herz Вы свой среди своих и извиняться не надо. Суть простая, у ТС первичка и вторичка различаются в 2 раза, почти одно. Его мучают муки выбора, а реально тут нет правильного решения. Тут надо смотреть в другие режимы и плевать на резонансы.

ВАры в реактивных большие, емкости на низких вольтах тоже огромные. И токи тоже. Нужно либо опускаться по частоте, где емкости-индуктивности-транзисторы работают и без LLC. Либо искать еще решения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

но зачем по вторичной, если Current-Fed

 

А без разницы, где. Просто по вторичке ток больше. А, как я выше писал, по энергетике емкости хорошо бОльшее напряжение, а индуктивности - бОльший ток. Я обычно пытаюсь контур разделять трансформатором (если есть такая возможность) - конденсатор на первичку, дроссель - во вторичку. Или наоборот - в зависимости от коэффициента трансформации.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А без разницы, где.

Возможно, нас провоцируют, но мне лично интересно, какое отношение реактивной мощности к активной Вы считаете оптимальным на данном уровне развития эл компонентов в преобразователях. Намеренно не ограничиваю вход/выход.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Integrator1983, заинтересовали вы меня current fed push-pull, заодно узнал о проблемах симметричности намагничивания в двухтактных схемах, о чем раньше не задумывался, хотя что с меня взять, опыта то еще нет. По пуш-пуллу есть некоторые наработки (как бы не в том самом токовом режиме схемка была, очень похоже на то), так что видимо вопрос решится в его пользу. Про MULTI-PHASE LLC RESONANT CONVERTER еще почитаем)

 

P.S. Всем спасибо за ваши ответы и рассуждения, и вообще форум понравился своей оперативностью и уровнем знаний участников.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...