[chefdesigner 0]

Есть задача сделать такой сетевой (220В) БП:

-выходная максимальная мощность 250Вт непрерывно

-изолированный

-с коррекцией коэффициента мощности

-выходное напряжение 24-30В

-практически без конвекционного охлаждения (замкнутый объем, металлический корпус)

-внутри корпуса БП имеется плоскость радиатора достаточной эффективности для отвода тепла во внешнюю среду

-желаемая габаритная мощность БП 500 Вт/дм^3

-широкий диапазон температур внутри корпуса при запуске БП (-40+70)

-блок не уникальный, серийное производство.

 

Основная проблема тут, как я это вижу, в отводе тепла от моточных элементов, все остальное можно "посадить" на радиатор. Электролиты-отдельная тема, лучше тут не рассматривать.

Опыта построения таких источников нет, поэтому прошу совета - куда смотреть внимательно.

 

Пока определил такие приоритеты:

-схемотехника силовой части тракта вроде в пользу топологии флайбэк, так как в этом случае функционал данного БП можно реализовать в единственной стадии преобразования энергии. Отрицательные свойства топологии флайбэк можно значительно уменьшить применением двух флайбэк, работающими в противофазе и параллельно на одну нагрузку, и сливающих энергию индуктивности рассеяния своих трансформаторов на общий реактивный снаббер. Покритикуйте пожалуйста.

-предпочтение тороидальным трансформаторам. Умозрительно, тепло, выделяемое обмоткой на торе, распределено по большей площади, чем в Е-сердечнике.

[Methane 0]

Пока определил такие приоритеты:

-схемотехника силовой части тракта вроде в пользу топологии флайбэк, так как в этом случае функционал данного БП можно реализовать в единственной стадии преобразования энергии. Отрицательные свойства топологии флайбэк можно значительно уменьшить применением двух флайбэк, работающими в противофазе и параллельно на одну нагрузку, и сливающих энергию индуктивности рассеяния своих трансформаторов на общий реактивный снаббер.

Про реактивный снаббер, можно подробнее?

 

Покритикуйте пожалуйста.

-предпочтение тороидальным трансформаторам. Умозрительно, тепло, выделяемое обмоткой на торе, распределено по большей площади, чем в Е-сердечнике.

Но в EDT, можно взять две медные фигни, через которые и отводить тепло от обмоток трансформатора. НО если у вас есть возможность охлаждать маслом, то тор лучше.

[Microwatt 2]

Далеко техника ушла. EDT, торы для флая, охлаждение маслом....

Флай более 100-150 ватт вообще очень сомнительная конструкция. Двухфазный хлопот добавит, но проблем не решит.

Прямоход, даже однотранзисторный, куда реальнее. Особенно, если корректор сделать понижающим (SEPIC).

Моточные.. Ну нагрев до 110-120С еще не катастрофа. И есть сердечники ELP, которые на теплоотвод удобно посадить.

500Ватт в литре... Если корпус алюминий - можно помечтать.

[injener 3]

Как я понимаю в торе тоже не все хорошо. Сердечник скрыт обмоткой. Потери будут иметь место в основном в стали. Проблема с отводом тепла от стали. Поправте меня, если не прав

[Methane 0]

Как я понимаю в торе тоже не все хорошо. Сердечник скрыт обмоткой. Потери будут иметь место в основном в стали. Проблема с отводом тепла от стали. Поправте меня, если не прав

Через обмотки и отводить. В плату. Можно заказать плату с толстым внутренним медным слоем.

[Гость orthodox]

Не, это хорошо что начинают сразу с чего-то необычного.

Сроки затягивает, но квалификацию прибавляет.

Потом, когда вернется к простому прямоходу, сделает его на ура.

 

Нагрев пускай не особо печет - те кто предъявил необычные требования,

Пусть будут готовы что моточные будут несколько больше чем обычно.

 

Аффтар не указал много чего из возможного ТЗ,

например будет ли продув или надо вообще все на конвекцию вытолкать с внешнего корпуса?

 

Если так, то внутри стоит поставить вентилятор на магнитном подвесе и все тепло каждой мелочи высадится строго равномерно на корпус. На нем же и единственный термодатчик поставить. Можно и не на нем, уже все равно будет.

[Microwatt 2]

Та нету у него никакого обдува. По определению.

[musa 12]

Есть задача сделать такой сетевой (220В) БП:

-выходная максимальная мощность 250Вт непрерывно

-изолированный

-с коррекцией коэффициента мощности

-выходное напряжение 24-30В

-практически без конвекционного охлаждения (замкнутый объем, металлический корпус)

-внутри корпуса БП имеется плоскость радиатора достаточной эффективности для отвода тепла во внешнюю среду

-желаемая габаритная мощность БП 500 Вт/дм^3

-широкий диапазон температур внутри корпуса при запуске БП (-40+70)

-блок не уникальный, серийное производство.

 

Флай здесь не подходит. Лучше делайте полумост. Схема тупее и проще. Трансформатор будет гораздо меньше по габаритам, и грется он тоже будет меньше так как в нём нет накопления энергии (конечно если он правильно посчитан и не входит в насыщение). Транзисторы на 250 ватт сильно греться не должны, но лучше их взять с большим запасом по току, У них меньшее падение напряжения. Ещё один плюс этой схамы, в ней не нужны высоковольтные транзисторы (и даже вредны). У высоковольтных транзисторов большее падение напряжения а значит и больший нагрев. Если вы хотите тор то и с сердечником сдесь тоже проще. Подойдёт любой силовой феррит. А для однотактника нужно металопорошковый чтото типа Кул Мю. А это немного экзотика.

[Methane 0]

Та нету у него никакого обдува. По определению.

Устроили непонятно из чего спор. 250 ватт, даже если КПД 90%, то это 25 ватт рассеять. Сначала задрать до 400на PFC, а дальше уже или полумост, или вообще кому что нравится. Я бы полумост делал, чтобы более дешевыми кондерами обойтись в буфере PFC. Ну и на выходе может быть синхронный выпрямитель. ETD, и дешевле и проще найти чем кольца или что-то еще. Обмотка не кривая а прямая, а значит можно кусок меди расположить среди обмоток и через него отвести тепло на корпус.

[chefdesigner 0]

Про реактивный снаббер, можно подробнее?

 

 

Но в EDT, можно взять две медные фигни, через которые и отводить тепло от обмоток трансформатора. НО если у вас есть возможность охлаждать маслом, то тор лучше.

 

Снаббер нон-диссипативный, какой именно-не суть.

Как выглядят две такие "медные фигни" ? Интересно, но не понимаю о чем речь.

Нет, масляное охлаждение не предусматривается.

[Microwatt 2]

Флай здесь не подходит. Лучше делайте полумост. Схема тупее и проще. Трансформатор будет гораздо меньше по габаритам, Ещё один плюс этой схамы, в ней не нужны высоковольтные транзисторы А для однотактника нужно чтото типа Кул Мю. А это немного экзотика.

Да, флай для таких мощностей не подходит.

Полумост... где бы посмотреть на живой полумост, кроме древнего компьютерного блока питания с продувкой 30% мощности в тепло.

Куулмю.... да жили и живут все без этого дорогого материала. Ценность его для меня остается сомнительной. А вот вообще без дросселя с накоплением энергии не обойтись ни в одном импульсном источнике. На трансформаторах особо не наэкономишь.

Так что, прямоход или двухтранзисторный прямоход 60-80кГц на расхожем феррите- хорошие кандидаты для такого источника. Можно надеяться на 84-87% КПД. С корректором, конечно, вопросы. Эта штучка помогает зеленым и энергосбыту, но не помогает или мало помогает конструкторам источников.

Ну и "без конвекционного охлаждения" - нужно термин уточнить. Скорее всего, речь именно о таком охлаждении.

Изменено 21 ноября, 2009 пользователем Microwatt

[chefdesigner 0]

Прямоход, даже однотранзисторный, куда реальнее. Особенно, если корректор сделать понижающим (SEPIC).

Если корпус алюминий - можно помечтать.

 

Можете привести ссылку на ККМ понижающий?

Корпус-боолшой алюминиевый радиатор как плоскость для крепежа и теплоотвода, крышка из листового черного металла.

 

 

Не, это хорошо что начинают сразу с чего-то необычного.

Сроки затягивает, но квалификацию прибавляет.

Потом, когда вернется к простому прямоходу, сделает его на ура.

 

Нагрев пускай не особо печет - те кто предъявил необычные требования,

Пусть будут готовы что моточные будут несколько больше чем обычно.

 

Аффтар не указал много чего из возможного ТЗ,

например будет ли продув или надо вообще все на конвекцию вытолкать с внешнего корпуса?

 

Если так, то внутри стоит поставить вентилятор на магнитном подвесе и все тепло каждой мелочи высадится строго равномерно на корпус. На нем же и единственный термодатчик поставить. Можно и не на нем, уже все равно будет.

 

Согласен с Вашим здоровым сарказмом насчет топологии. А почему предлагаете прямоход а не полумост к примеру?

Обдува нет, корпус глухой без отверстий.

 

Флай здесь не подходит. Лучше делайте полумост...

 

Спасибо за мнение.

 

Да, флай для таких мощностей не подходит.

Полумост... где бы посмотреть на живой полумост, кроме древнего компьютерного блока питания с продувкой 30% мощности в тепло.

Куулмю.... да жили и живут все без этого дорогого материала. Ценность его для меня остается сомнительной. А вот вообще без дросселя с накоплением энергии не обойтись ни в одном импульсном источнике. На трансформаторах особо не наэкономишь.

Так что, прямоход или двухтранзисторный прямоход 60-80кГц на расхожем феррите- хорошие кандидаты для такого источника. Можно надеяться на 84-87% КПД. С корректором, конечно, вопросы. Эта штучка помогает зеленым и энергосбыту, но не помогает или мало помогает конструкторам источников.

Ну и "без конвекционного охлаждения" - нужно термин уточнить. Скорее всего, речь именно о таком охлаждении.

 

ККМ входное условие. Увы, не выкинуть.

С топологией вроде общее мнение понятно - boost PFC, потом прямоход лучше не полумостовой.

Осталось разобраться с теплом в моточных.

Что посоветовали:

-частота 60-80

-теплооотвод из трансформатора в виде медной пластины (вот никогда такую экзотику не встречал, но на заметку возьму)

-есть еще способы?

 

И да, уважаемые, хочу напомнить, что эффективность радиатора более чем достаточна, так что жду советов в плане как перераспределить выход тепла из моточных в другие компоненты схемы. Например - затягивание фронтов переключения вызовет повышенные потери в ключах, но снизит нагрев трансформатора. Поправьте если не так, или этот эффект несущественен и не стоит заморачиваться.

Изменено 21 ноября, 2009 пользователем In_an_im_di

[Methane 0]

Снаббер нон-диссипативный, какой именно-не суть.

Не понял какой у вас снаббер.

 

Как выглядят две такие "медные фигни" ? Интересно, но не понимаю о чем речь.

Нет, масляное охлаждение не предусматривается.

Из трансформатора можно вывести тепло через

1. Через излучение.

2. Конвенционным.

3. Через выводы обмоток.

 

Логично взять медную пластину, (или две медных пластины) и проложить их между обмотками, чтобы через них выводить тепло.

 

Да, флай для таких мощностей не подходит.

Полумост... где бы посмотреть на живой полумост, кроме древнего компьютерного блока питания с продувкой 30% мощности в тепло.

Так и на чем там тепло выделяется? Большая часть на диоде выпрямительном. Поставте синхронный выпрямитель и все будет гораздо лучше.

Куулмю.... да жили и живут все без этого дорогого материала. Ценность его для меня остается сомнительной. А вот вообще без дросселя с накоплением энергии не обойтись ни в одном импульсном источнике. На трансформаторах особо не наэкономишь.

Во флае как раз дросселя и нет.

Так что, прямоход или двухтранзисторный прямоход 60-80кГц на расхожем феррите- хорошие кандидаты для такого источника. Можно надеяться на 84-87% КПД. С корректором, конечно, вопросы. Эта штучка помогает зеленым и энергосбыту, но не помогает или мало помогает конструкторам источников.

Корректором может быть и дроссель на 50гц.

 

Ну и "без конвекционного охлаждения" - нужно термин уточнить. Скорее всего, речь именно о таком охлаждении.

Я уже ничего не понимаю.

[chefdesigner 0]

Не понял какой у вас снаббер.

 

 

Из трансформатора можно вывести тепло через

1. Через излучение.

2. Конвенционным.

3. Через выводы обмоток.

 

Логично взять медную пластину, (или две медных пластины) и проложить их между обмотками, чтобы через них выводить тепло.

 

Да, спасибо, про пластины я уже понял идею. Правда, нигде такого не встречал.

[Methane 0]

ККМ входное условие. Увы, не выкинуть.

С топологией вроде общее мнение понятно - boost PFC, потом прямоход лучше не полумостовой.

Осталось разобраться с теплом в моточных.

Что посоветовали:

-частота 60-80

-теплооотвод из трансформатора в виде медной пластины (вот никогда такую экзотику не встречал, но на заметку возьму)

-есть еще способы?

Почему не полумостовой? Я бы так и делал, просто потому что автоматически позволяет сделать поставить два кондера на 250 вольт, а не один на 450.

 

И да, уважаемые, хочу напомнить, что эффективность радиатора более чем достаточна, так что жду советов в плане как перераспределить выход тепла из моточных в другие компоненты схемы. Например - затягивание фронтов переключения вызовет повышенные потери в ключах, но снизит нагрев трансформатора. Поправьте если не так, или этот эффект несущественен и не стоит заморачиваться.

Не стоит заморачиваться. Ток в трансформаторе в любом случае зависит от тока дросселя и линеен.

 

Да, спасибо, про пластины я уже понял идею. Правда, нигде такого не встречал.

Я не помню. Или я это придумал, или где-то видел. Но почему так не сделать, я не знаю. Еще нужно посмотреть, для мелких трансов плотность тока может быть больше.

Еще глянте на Резоните, он делает платы на алюминии, или с толстым слоем меди посредине, который можно как теплоотвод использовать.