[chefdesigner 0]

Никто не поднял вопроса способа реализации функции ККМ.

Почему это считаю важным? Реализовывать эту функцию в железе отдельным предварительным BOOST-преобразователем вроде как общепринято, судя по номенклатуре контроллеров ведущих фирм. Это универсальное решение, не спорю. Минус этого способа равен сумме, как минимум, финансовых потерь на отдельный преобразователь плюс энергетических потерь на дополнительное преобразование, которое работает последовательно с основным. В итоге эти два очень больших минуса заставили меня посмотреть на физику процесса. Оказывается, что хороший(в теории-идеальный, нагрузка для сети - R) преобразователь можно реализовать и не используя предварительный BOOST-преобразователь. Способов как обычно много. Применительно к моей задаче хорошо подходит топология флайбэк с фиксированной частотой и фиксированной скважностью. В приаттаченной статье показаны возможности альтернативного подхода к выпрямлению сетевого напряжения сети с коэффициентом мощности =почти 1. Этот подход имеет разумеется и свои минусы. Принципиальный минус этого решения в том, что пульсации выходного напряжения не "исправляются" обратной связью(ОС отслеживает только среднее значение энергии в целях сохранения фиксированной скважности) и полностью определяются выходным конденсатором БП. Выходной конденсатор на пульсации 8А очевидно должен быть из батареи параллельных, общей емкостью около 30000мкФ. Пульсации в 10% меня устроят, но конденсаторы должны быть хорошие и насколько хорошие - тут остается верить только пдф производителя.

О плюсах.

Преобразование совершается в одну стадию, на одном трансформаторе(дросселе флайбэка),поэтому выигрыш в КПД очевиден.

Присутствует возможность применения многофазных схем. Трансформатор N-фазы меньше греется в N-раз. Меньше пиковые значения тока на конденсаторах.

 

примерно так

PFC_Flyback.pdf

Изменено 25 ноября, 2009 пользователем In_an_im_di

[Microwatt 2]

Вы это просто так сказали, или умеете их мотать? про катушку в виде многослойной печатной платы я в курсе.

Гм... Сам бы ел, да денег мало, барин....

Я не о печатных обмотках для ELP. это для низковольтных DC-DC проходит. Придется проводом мотать на оправке. Нетехнологично, конечно... Потому и призываю научиться, найти способ.

А вот Ваше предложение по одноступенчатому флаю... Да, если 4 фазы, то вполне. Совмещается и ККМ и стабилизатор. Экономится (псевдоэкономится ?) количество компонентов.

Минусы в недодавленной пульсации 100Гц на выходе и в 1.5 раза завышенной мощности всей силовой схемы.

Сам однажды только такую схему попробовал. Даже если не применять контроллер с корректором тока строго по синусу, а простой, то потребление из сети намного красивше. Ток ближе к трапеции или даже к двугорбому верблюду, если мощность флая избыточна. Есть еще вариант с пассивным конденсаторным корректором. Форма тока очень неплохая, но перепад напряжения на входе конвертора такой, как в схемах с универсальным входом (110/220)

В общем и целом, поиски оптимальной топологии, конечно , могут еще продолжаться. Но если бы меня завтра вызвал начальник и поставил задачу с гарантированым сроком решения, то у доски я бы ответил: "традиционный ККМ + двухтранзистроный прямоход (косой мост)". Дороговато, три моточных, не считая мелких брызг, но задача решается более-менее уверенно.

Изменено 25 ноября, 2009 пользователем Microwatt

[VCucumber 0]

Оказывается, что хороший(в теории-идеальный, нагрузка для сети - R) преобразователь можно реализовать и не используя предварительный BOOST-преобразователь.

По-моему тут мы проиграем по габариту конденсаторов во столько раз, как относятся входное и выходное напряжения.

[Microwatt 2]

По-моему тут мы проиграем по габариту конденсаторов во столько раз, как относятся входное и выходное напряжения.

Та не, не так уж и страшно. Выходные, конечно, раз в 3-5 больше по емкости, так входных нет. И еще, нужно посмотреть что хуже по количеству компонентов. два масеньких компонента всегда хуже одного большого с точки зрения трудоемкости и надежности.

Во всяком случае, такое решение существует и покойная МОТОРОЛА его одно время проталкивала.

[VCucumber 0]

Выходные, конечно, раз в 3-5 больше по емкости

Нет, выходные больше раз в 100..400 по емкости. И раз 10..20 по габаритам. А в классике выходных, можно сказать, и нет.

[Microwatt 2]

Что-то Вы очень уж сурово....20 раз по габаритам - явный перебор!

Нет под рукой ссылки...

Для 48-вольтового ватт на 75 источника вместо 400-600 мкф на выходе стоит 1500 при пульсациях где-то вольт-полтора.

А может и правда, с памятью уже того.... найду ссылку позже.

В 200 раз по емкости, наверное, если ориентироваться на малые 100Гц пульсации. Но в ряде случаев вполне и 3-5% пригодны. Например, для питания электромеханики или в системах с распределенным питанием, где все это подавится вторичными DC-DC.

[chefdesigner 0]

Минусы в недодавленной пульсации 100Гц на выходе и в 1.5 раза завышенной мощности всей силовой схемы.

 

Ровно в 2 раза завышенной, поправлю.

 

Если накопительную емкость переносить со входа на выход, то для обеспечения такого же процента пульсаций емкость увеличится в (Uвх/Uвых)^2 раз.

То есть, на практике, если устраивало 220мкФ х 400В на входе, то для 24В выхода это будет батарея из 8 штук 3300мкФ х 35В LowESR. Габариты ощутимо растут, да.

Изменено 26 ноября, 2009 пользователем In_an_im_di

[VCucumber 0]

В 200 раз по емкости, наверное, если ориентироваться на малые 100Гц пульсации.

А я не делаю никаких предположений ни о чем, просто исхожу из эквивалентной емкости конденсаторов для той же энергии. И если вас по выходу устраивает меньшая емкость, чем "я вам посчитал", так она с тем же успехом и по входу вас тоже устроит.

[Microwatt 2]

Ровно в 2 раза завышенной, поправлю.

 

Если накопительную емкость переносить со входа на выход, то для обеспечения такого же процента пульсаций емкость увеличится в (Uвх/Uвых)^2 раз.

То есть, на практике, если устраивало 220мкФ х 400В на входе, то для 24В выхода это будет батарея из 8 штук 3300мкФ х 35В LowESR. Габариты ощутимо растут, да.

Это умозрительный подход. В железе оно не так.

Дело в том, что все-таки ККМ работает и свои функции выполняет. Конденсатор на выходе подзаряжается большее время и запасать в нем энергии на провалы в синусе нужно намного меньше.

Даже классический ККМ требует емкости входного конденсатора намного меньше, чем при простом выпрямлении.

http://www.datasheetarchive.com/datasheet-...SA00296313.html

http://datasheet.digchip.com/000/000-1-AN1059.pdf

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/AND8124-D.PDF

Особенно посмотрите последнюю ссылку.

[chefdesigner 0]

Это умозрительный подход. В железе оно не так.

 

Я конечно неясно изложил и хочу поправиться, чтобы избежать ненужной и отнимающей время дискуссии.

 

Я написал:

"Если накопительную емкость переносить со входа на выход, то для обеспечения такого же процента пульсаций емкость увеличится в (Uвх/Uвых)^2 раз.

То есть, на практике, если устраивало 220мкФ х 400В на входе, то для 24В выхода это будет батарея из 8 штук 3300мкФ х 35В LowESR. Габариты ощутимо растут, да."

Имелось ввиду перенос конечно при прочих равных, то есть накопительная емкость заряжается и в том и в другом случае... ну вы уже поняли, надеюсь)

Изменено 26 ноября, 2009 пользователем In_an_im_di

[Microwatt 2]

Да, наверное мы этот вопрос выяснили, по крайней мере, для себя.

[chefdesigner 0]

Да, наверное мы этот вопрос выяснили, по крайней мере, для себя.

 

Это плохо, что только для себя?

Я все равно построю физическую модель в мультисиме, ну, чтобы быстрее ориентироваться, будет типа калькулятора для моих нужд. Модель стоит выложить здесь? это будет кому-то интересно в отрыве от контекста?

 

В общем и целом, поиски оптимальной топологии, конечно , могут еще продолжаться. Но если бы меня завтра вызвал начальник и поставил задачу с гарантированым сроком решения, то у доски я бы ответил: "традиционный ККМ + двухтранзистроный прямоход (косой мост)". Дороговато, три моточных, не считая мелких брызг, но задача решается более-менее уверенно.

 

Вам хорошо, у вас есть начальник))) я же думаю о своих резонах, да, кстати, у Техас Инструментс уже есть контроллеры ККМ с интерливед(чередование) а попросту говоря двухфазные.

Изменено 26 ноября, 2009 пользователем In_an_im_di

[Microwatt 2]

Вам хорошо, у вас есть начальник))) я же думаю о своих резонах, да, кстати, у Техас Инструментс уже есть контроллеры ККМ с интерливед(чередование) а попросту говоря двухфазные.

Ну, сейчас я сам себе начальник, но, если завтра война, могу прекрасно и под начальником жить. Опыт большой.

Мало ли чего есть в TI ? Мы-то не там живем и не для них делаем.

Оценивайте реально положение дел с доступностью и стоимостью компонентов. С заманчивым желанием изобрести что-то эдакое, потрясшее Европу и реализмом практика, создающие не рекордные, но практичные и надежные конструкции.

Могу только рекомендовать не разгоняться на экзотичные топологии. Все Вам в основном должно быть ясно еще до начала рабочего проектирования.

[VCucumber 0]

Даже классический ККМ требует емкости входного конденсатора намного меньше, чем при простом выпрямлении.

И наверное это из-за 1. повышенного напряжения 2. кой-какой индуктивности в повышателе.

Вероятно, еще красивее поднять напругу вольт до 630 и убить сразу двух зайцев - еще уменьшить габариты конденсаторов и поиметь возможность трехфазного питания.

[chefdesigner 0]

Ну, сейчас я сам себе начальник, но, если завтра война, могу прекрасно и под начальником жить. Опыт большой.

Мало ли чего есть в TI ? Мы-то не там живем и не для них делаем.

Оценивайте реально положение дел с доступностью и стоимостью компонентов. С заманчивым желанием изобрести что-то эдакое, потрясшее Европу и реализмом практика, создающие не рекордные, но практичные и надежные конструкции.

Могу только рекомендовать не разгоняться на экзотичные топологии. Все Вам в основном должно быть ясно еще до начала рабочего проектирования.

 

Золотые слова. Всем то же посоветую с чистой совестью.

 

Но, Конкретно по моей задаче выходит, что лучше распараллелить поток энергии в многофазной схеме с одним преобразованием, чем в схеме пропускать всю энергию последовательно через два преобразования.

Цель - уменьшить тепловыделение намоточных, так как остальное - размещу на большом радиаторе. Собственно, в этой стадии проектирования я перекладываю проблемы тепла из одного кармана в другой:) детальки щас дешевле, чем технологические приемы по отводу тепла от трансформатора.

Кстати, насчет страны проживания и прочего... Я проанализировал элементную базу, и, тут все проще, как мне видится. В итоге мы наблюдаем сейчас номенклатуру компонентов, созданных для самого массового применения - телевизоров метр-на-метр. Телевизоры уже все купили и детали девать некуда, стало деталей доступно. Это не первая волна технологий по компонентам, давно за этим слежу. В СССР тоже такое было. Схемотехнически моя задача сводится к проектированию флайбэк на среднюю мощность 125Вт при импульсной мощности 250Вт. Я их включу параллельно во временном режиме интерливед(по русски-со сдвигом фазы 180град), контроллер - любой двухтактный, SG2525 подойдет, но староват, обвески потребует. Как-то так. Это все пока предварительно, как Вы точно определили, моделирование проведу и может быть фаз будет больше. Эх жаль никто не выдал аналитику по нагреву трансов, неуж-то все по-накатанной-едуттт...

Изменено 26 ноября, 2009 пользователем In_an_im_di