xvr 12 7 апреля, 2007 Опубликовано 7 апреля, 2007 · Жалоба Господа, требуется помощь клуба :) Нужно разработать AC/DC из 220V в 100V/15V/12V/5V (4 выходных гальванически развязанных напряжения). Практически вся мощьность будет потребляться по 100V выходу. Есть один подводный камень - весь БП вместе с нагрузками расположен в герметически закрытом корпусе с радиатором. Радиатор может быть весьма большим, но любое активное охлаждение (например вентилятор) исключены. Мне видится PFC и phase shifted мост с ZVS (или аналогичной) структурой. Есть еще один подводный камень - нагрузка на 100V канал не постоянна, и описывается формулой K*W, кде K - целое число от 0 до 6, а W мощность в диапазоне 50-80W. K и W известны системе управления БП. (Нагрузка находится в одном приборе с БП и информация о ней доступна при необходимости) Нагрузки по остальным каналам находятся в пределах 0-10W Вопрос - возможно ли это вообще сделать, и если да - то на какой элементной базе? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sup-sup 0 7 апреля, 2007 Опубликовано 7 апреля, 2007 (изменено) · Жалоба Первое пришло в голову - прямоход с активным сбросом + синхронный выпрямитель. Это самые минимальные потери. Много контроллеров понаделали. Много информации имеется. NS, TI. Fairchild - по-моему наилучший выбор по этому поводу. И полевики у них хорошие. Изменено 7 апреля, 2007 пользователем sup-sup Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
xvr 12 7 апреля, 2007 Опубликовано 7 апреля, 2007 · Жалоба Первое пришло в голову - корректор мощности + прямоход с активным сбросом + синхронный выпрямитель Это хорошо, но нуждается в уточнениях: Что приделать к PFC для уменьшения потерь? (например UC3855A) Не будет ли мост с phase shifted FB более эффективным (UC3875/9 или UCC3895) Ну и синхронный выпрямитель в данном случае явный overkill (100V и 5A явно не те токи и напряжения, что бы имело смысл заморачиваться с ним) Может кто то сталкивался с подобной задачей и может что-то посоветовать из опыта? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Валентиныч 0 8 апреля, 2007 Опубликовано 8 апреля, 2007 · Жалоба Нужно разработать AC/DC из 220V в 100V/15V/12V/5V (4 выходных гальванически развязанных напряжения). Практически вся мощьность будет потребляться по 100V выходу. Есть один подводный камень - весь БП вместе с нагрузками расположен в герметически закрытом корпусе с радиатором. Радиатор может быть весьма большим, но любое активное охлаждение (например вентилятор) исключены. А поконкретнее требования к пульсациям, стабильности и пр. ...? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
xvr 12 8 апреля, 2007 Опубликовано 8 апреля, 2007 · Жалоба А поконкретнее требования к пульсациям, стабильности и пр. ...? По 100В каналу требования не критичны, вполне устроят 5% стабильности (по всем напрявлениям), и пульсации до 1V p-p. (Эти требования можно еще ослабить, но тогда придется пересмотреть остальную часть схемы) Что касается остальных каналов, то там вообще что получится :) Допустимо до 10% и более стабильности, пульсации правда желательно иметь поменьше, по крайней мере до 0.1V p-p по 15В каналу, остальные как получится. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sup-sup 0 8 апреля, 2007 Опубликовано 8 апреля, 2007 · Жалоба Сами же хотели "необычный" блок питания. Значит надо что-то придумывать. Опыт в некоторой степени мешать может при этом. Если не рассматрмвать пока конкретный контроллер, а только силовую часть, то есть где потери и присутствуют. На самом деле, 100V - это не так уж и много, так как на входе аж 300V и "те же" полевики. Какой Вам нужен КПД? Если 95% - это 25 Вт тепла куда-то надо деть. Хотелось бы поменьше. Где потери? Кроме "основных" ключей. На выходном диодном выпрямителе будет, как минимум, 5 Вт тепла. На PFC (полевик, диод, дроссель)- тоже будет что-то. На входном мостике потери несколько Вт. Еще трансформатор, дроссель, конденсаторы. За каждый Ватт можно побороться. Способ вроде один - уменьшать потери проводимости ключенй и потери переключения этих же ключей, а также оптимизировать размещение необходимых ключей по схеме. Брать"хорошие" конденсаторы и феррит. Хороший вариант - отказаться совсем от диодов, пользуясь тем, что полевиков новых навалом теперь с все уменьшающимся зарядом переключения. Насчет резонансных явлений думаю, что их можно использовать не как основной вариант, чтобы там циркулировали основные мощности, а только для отлавливания и возврата потерь из-за паразитных явлений типа рассеяния обмоток трансформатора, иначе появляются дополнительные потери. Вариант Active Clamp Reset Forward - очень хороший в этом смысле. И для выходного синхронника управление упрощает. Трансформатору легче. А если их взять два штуки таких преобразователя и включить "последовательно" - один для положительной полуволны 10мс, а другой для отрицательной, то не нужен и входной мостик - остаются одни полевики. Если их взять с некоторой "избыточностью", так чтобы можность управления не сильно возросла, так должен получиться неплохой КПД. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
xvr 12 8 апреля, 2007 Опубликовано 8 апреля, 2007 · Жалоба Сами же хотели "необычный" блок питания. Значит надо что-то придумывать. Опыт в некоторой степени мешать может при этом. Если не рассматрмвать пока конкретный контроллер, а только силовую часть, то есть где потери и присутствуют. На самом деле, 100V - это не так уж и много, так как на входе аж 300V и "те же" полевики. Какой Вам нужен КПД? Это собственно первый вопрос - я не очень представляю сколько тепла можно рассеять из закрытого ящика через радиатор без принудительного охлаждения. Желательно, что бы при этом внутренности ящика не сварились :) Если 95% - это 25 Вт тепла куда-то надо деть. Хотелось бы поменьше. Где потери? Кроме "основных" ключей. На выходном диодном выпрямителе будет, как минимум, 5 Вт тепла. На PFC (полевик, диод, дроссель)- тоже будет что-то. На PFC будет весьма порядочно :( На входном мостике потери несколько Вт. Еще трансформатор, дроссель, конденсаторы. За каждый Ватт можно побороться. Способ вроде один - уменьшать потери проводимости ключенй и потери переключения этих же ключей, Для этого надо взять ключи получше (с меньшим Rds и Qg), а для этого надо выбрать топологию, которая позволит взять Vds поменьше, например phase shifted мост (IMHO у форварда с active clump Vds будет в 2 раза больше) а также оптимизировать размещение необходимых ключей по схеме. Брать"хорошие" конденсаторы и феррит. Хороший вариант - отказаться совсем от диодов, пользуясь тем, что полевиков новых навалом теперь с все уменьшающимся зарядом переключения. Я думал уже в этом направлении, даже нашел топологию PFC без моста на входе, но у него потери в ключе оказались больше, чем в исходном мосте :( Насчет резонансных явлений думаю, что их можно использовать не как основной вариант, чтобы там циркулировали основные мощности, а только для отлавливания и возврата потерь из-за паразитных явлений типа рассеяния обмоток трансформатора, иначе появляются дополнительные потери. Я хотел их использовать в основном для снижения динамических потерь в ключах, почему то мне кажется, что они будут ощутимые (надо посчитать) Вариант Active Clamp Reset Forward - очень хороший в этом смысле. Это да, что есть то есть. Надо посчитать и сравнить потери в альтернативных топологиях, осталось только определиться со списком этих самых альтернативных топологий :) И для выходного синхронника управление упрощает. Трансформатору легче. А если их взять два штуки таких преобразователя и включить "последовательно" - один для положительной полуволны 10мс, а другой для отрицательной, то не нужен и входной мостик - остаются одни полевики. Если их взять с некоторой "избыточностью", так чтобы можность управления не сильно возросла, так должен получиться неплохой КПД. И очень 'неплохая' избыточность по стоимости :( Можно рассмотреть как крайний вариант :) Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sup-sup 0 8 апреля, 2007 Опубликовано 8 апреля, 2007 · Жалоба Если сравнить "классическую" цепочку потерь: мостик - PFC- инвертор, то при дублировании двух инверторов ("положительный" и "отрицательный") уходят из потерь и мостик и PFC, а отключенный в текущей полуволне инвертор имеет только потери на проводимость Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
xvr 12 8 апреля, 2007 Опубликовано 8 апреля, 2007 · Жалоба Если сравнить "классическую" цепочку потерь: мостик - PFC- инвертор, то при дублировании двух инверторов ("положительный" и "отрицательный") уходят из потерь и мостик и PFC, а отключенный в текущей полуволне инвертор имеет только потери на проводимость Не понял, с мостиком все понятно, а куда денутся потери от PFC? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
sup-sup 0 8 апреля, 2007 Опубликовано 8 апреля, 2007 (изменено) · Жалоба Частично роль PFC могут выполнить инверторы. Электролитов на входе не будет - они "переходят" во вторичку. ШИМ модулировать и входным напряжением. Останутся промежутки в окрестности перехода сети через"0" - хуже чем в классическом повышающем PFC. Тут надо подумать. Возможно, нужен дополнительный корректор, работающий в этих промежутках, но на значительно меньшую мощность - так его КПД не повлияет сильно. Контроллера нет нормального для всего этого одновременно. Можно попробовать TMS320F28x - там хороший PWM контроллер и на сайте Texas можно найти примеры, в том числе и импульсных источников питания. Изменено 8 апреля, 2007 пользователем sup-sup Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
xvr 12 8 апреля, 2007 Опубликовано 8 апреля, 2007 · Жалоба Частично роль PFC могут выполнить инверторы. Ага, теперь понял. Я смотрел на изолированные понижающие PFC, но то, что я видел было сделано на базе flyback преобразователя, а он на 500W не потянет. А на forward converter скорее всего не найдется готовых м/сх управления Электролитов на входе не будет - они "переходят" во вторичку. ШИМ модулировать и входным напряжением. Останутся промежутки в окрестности перехода сети через"0" - хуже чем в классическом повышающем PFC. Тут надо подумать. Можно сделать SEPIC или Cuk конвертор Возможно, нужен дополнительный корректор, работающий в этих промежутках, но на значительно меньшую мощность - так его КПД не повлияет сильно. Контроллера нет нормального для всего этого одновременно. Можно попробовать TMS320F28x - там хороший PWM контроллер и на сайте Texas можно найти примеры, в том числе и импульсных источников питания. Посмотрел на TMS - по моему это черезчур для данного проекта, я все таки хочу нестандартный БП на максимально стандартных микросхемах. БП с применением DSP - это уже на класс выше, чем надо :( Для начала хочется определиться с требуемым КПД, никто случайно не знает кокого либо пакета для термального моделирования? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Lenel 0 9 апреля, 2007 Опубликовано 9 апреля, 2007 · Жалоба Господа, требуется помощь клуба :) Нужно разработать AC/DC из 220V в 100V/15V/12V/5V (4 выходных гальванически развязанных напряжения). Практически вся мощьность будет потребляться по 100V выходу. Есть один подводный камень - весь БП вместе с нагрузками расположен в герметически закрытом корпусе с радиатором. Радиатор может быть весьма большим, но любое активное охлаждение (например вентилятор) исключены. Мне видится PFC и phase shifted мост с ZVS (или аналогичной) структурой. Есть еще один подводный камень - нагрузка на 100V канал не постоянна, и описывается формулой K*W, кде K - целое число от 0 до 6, а W мощность в диапазоне 50-80W. K и W известны системе управления БП. (Нагрузка находится в одном приборе с БП и информация о ней доступна при необходимости) Нагрузки по остальным каналам находятся в пределах 0-10W Вопрос - возможно ли это вообще сделать, и если да - то на какой элементной базе? Добрый день! Какой корпус то? Материал и внутренний объём? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
CDT 0 9 апреля, 2007 Опубликовано 9 апреля, 2007 · Жалоба Это собственно первый вопрос - я не очень представляю сколько тепла можно рассеять из закрытого ящика через радиатор без принудительного охлаждения. Желательно, что бы при этом внутренности ящика не сварились :) Почти сколько угодно, если обеспечить передачу этого тепла изнутри на стенки корпуса или расположенный на корпусе радиатор, а за тем отвести его от корпуса. Как самый древний вариант - заполнить внутренности трансформаторным маслом (не забывая, что при нагревании тела расширяются). Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
xvr 12 9 апреля, 2007 Опубликовано 9 апреля, 2007 · Жалоба Добрый день! Какой корпус то? Материал и внутренний объём? Материал собственно корпуса может быть любым - например пластмасса или алюминий (первый вариант предпочтительней, т.к. дешевле, но возможен и второй вариант - если это поможет решить проблему охлаждения) Внутренний объем около 3л (или более). Пока у меня есть только макет собственно прибора (его объем раза в 4 больше, я надеюсь, что окончательный вариант можно будет сделать покомпактнее) Почти сколько угодно, если обеспечить передачу этого тепла изнутри на стенки корпуса или расположенный на корпусе радиатор, а за тем отвести его от корпуса. Как самый древний вариант - заполнить внутренности трансформаторным маслом (не забывая, что при нагревании тела расширяются). Это мысль! Только есть одно 'но' - там довольно много разъемов :( Придется их как то герметизировать. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
vvvvv 0 9 апреля, 2007 Опубликовано 9 апреля, 2007 · Жалоба ....Как самый древний вариант - заполнить внутренности трансформаторным маслом (не забывая, что при нагревании тела..... Он же сказал КАК САМЫЙ ДРЕВНИЙ способ заливать маслом. А самый современный, использовать тепловые трубки. Здесь же на форуме была целая тема по этому поводу : http://electronix.ru/forum/index.php?showt...%E4%E4%E8%ED%E3 А вот ссылка, которая полностью решает Вашу проблему при использовании стандартной схемы без вентиляторов. http://casemods.ru/section10/item214/ Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
