реклама на сайте
подробности

 
 
4 страниц V   1 2 3 > »   
Reply to this topicStart new topic
> Три источника на одну нагрузку
fir
сообщение Feb 29 2012, 16:25
Сообщение #1


Участник
*

Группа: Свой
Сообщений: 46
Регистрация: 22-02-05
Пользователь №: 2 832



Посоветуйте, или дайте ссылку, где можно посмотреть, как организовать работу
нескольких источников питания на одну нагрузку.
Интересует равномерное распределение нагрузки на каждый источник, а не резервирование.

Исходные данные:
блок питания на 3-х 40-ватных модулях AC-DC
AME40-15SMAZ выход 15В.

Нужно по возможности равномерно нагрузить эти три модуля на одну 60Вт нагрузку.
Модули залитые, есть только вход и выход, нет возможности электронной регулировки выходными параметрами модуля.
По этой причине особого смысла в применении LM5080 (контроллера распределения нагрузки) нет. Должа быть внешняя
обвязка на дискретных элементах, которая выравнивала нагрузку на модули.
Какие есть решения, или есть специализированные контролеры (микросхемы) для управления внешней обвязкой.
Сразу оговорюсь нагрузка активно-емкостная, т.е. электронные схемы. Большой запас по мощности связан
с требованиями надежности, т.е. при выходе из строя одного модуля блок питания должен сохранять работоспособность.

Нашел на форуме две похожие темы:
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=76883
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=75150
но к сожалению не мой случай.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SergCh
сообщение Feb 29 2012, 17:06
Сообщение #2


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 475
Регистрация: 6-02-10
Из: Москва
Пользователь №: 55 343



Ну и задачка у вас.
Сразу просится ответ "никак". Не совсем подходящие модули для параллельной работы, да ещё на ёмкостную нагрузку.
Регулировки выходного напряжения нет.
Защита от КЗ - икающий режим.

Единственное что даёт надежду, это цифра 1% Load regulation.
То есть характеристика модулей достаточно "мягкая", если цифры не врут, и позволит распределить нагрузку между ними более или менее равномерно. Но при условии что напряжения трёх источников не будут отличаться на 2%, как написано опять же в даташите. Выходные напряжения отдельных источников должны различаться как можно меньше.
Есть ещё вариант включить их через разделительные диоды, балластные сопротивления, и наконец через проходные транзисторы, управляемые схемой распределения токов. Но это мне кажется слишком сложный выриант для такой задачи.
К тому же КПД сильно пострадает.
Микросхемки для этих целей делают, могу поделиться, но они предназначены для управления ОС в самом модуле, либо выносными ОС или контактом регулирования выходного напряжения.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
fir
сообщение Feb 29 2012, 17:50
Сообщение #3


Участник
*

Группа: Свой
Сообщений: 46
Регистрация: 22-02-05
Пользователь №: 2 832



SergCh, спасибо за ответ.
Задача, действительно не простая.
Перейти на другую элементную базу не могу, поэтому мучаюсь с этим вариантом.
Решения "в лоб" типа простого параллельного соединения, или через резисторы,
или диоды эти варианты уже проработаны - не то.
Остановился сейчас именно на "проходные транзисторы, управляемые схемой распределения токов".
MOSFET + ОУ + RC-дискрет, не особо мне это нравится, в плане не все "подводные камни" смогу учесть.
Поэтому интересует именно специализированная под эту задачу микросхема (контроллер/драйвер)
для управления транзисторами, или проверенное решение на рассыпухе.
КПД особого значения не имеет (в разумных пределах конечно),
главное чтобы на проходные транзисторы не пришлось еще и радиаторы ставить biggrin.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SergCh
сообщение Mar 1 2012, 06:07
Сообщение #4


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 475
Регистрация: 6-02-10
Из: Москва
Пользователь №: 55 343



Присмотретесь тогда к микросхемам UC 3902, UC3907.
Но ту же схему можно реализовать и на рассыпухе. Понадобятся датчики тока с каждого модуля, схема сравнения, и управления.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Mar 1 2012, 10:58
Сообщение #5


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Если для надежности, то просто объедините через диоды. Один будет чуть перегружен, второй- недогружен, третий будет отдыхать.
Кто именно - сами разберутся. При отказе любого одного два оставшихся разберутся снова.
Нагородите регуляторов - какие тогда разговоры о надежности? Эти самые регуляторы и будут постоянно выходить из строя.
Можно последовательно с диодами мааааленькие резисторы. Под 0.1-0.2 вольта падения при полной нагрузке. Немного помогут выровнять токи. Ну и с переменным падением на диодах придется мириться, если нет выносной точки ОС.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
fir
сообщение Mar 1 2012, 18:14
Сообщение #6


Участник
*

Группа: Свой
Сообщений: 46
Регистрация: 22-02-05
Пользователь №: 2 832



SergCh , Microwatt, спасибо за ответы.
В понедельник приходят модули (AME40-15SMAZ), заказал еще UC3902 (понравилась больше) доставят через неделю.
Попробую оба варианта. Разбег (заявленный производителем) ±2% в принципе не большой и вариант с диодом + резистор,
в первом приближении, выглядит неплохо. Посмотрю, как это будет выглядеть на реальном железе (сейчас только в Proteus прикидывал),
через неделю соберу на UC3902 и сравню два варианта.
Думаю из 2-х зол выберу меньшее biggrin.gif . Еще раз спасибо за помощь, тему можно считать закрытой.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SergCh
сообщение Mar 1 2012, 19:45
Сообщение #7


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 475
Регистрация: 6-02-10
Из: Москва
Пользователь №: 55 343



Цитата(fir @ Mar 1 2012, 22:14) *
SergCh , Microwatt, спасибо за ответы.
В понедельник приходят модули (AME40-15SMAZ), заказал еще UC3902 (понравилась больше) доставят через неделю.
Попробую оба варианта. Разбег (заявленный производителем) ±2% в принципе не большой и вариант с диодом + резистор,
в первом приближении, выглядит неплохо. Посмотрю, как это будет выглядеть на реальном железе (сейчас только в Proteus прикидывал),
через неделю соберу на UC3902 и сравню два варианта.
Думаю из 2-х зол выберу меньшее biggrin.gif . Еще раз спасибо за помощь, тему можно считать закрытой.

Напишите, что получилось в итоге.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Mar 1 2012, 21:31
Сообщение #8


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Если источники "умеренно хорошие" по стабилизации выходного напряжения, т.е. имеют заметно падающую характеристику, то объединение через диоды работает неплохо. Мощность делится не равными частями, но удовлетворительно.
Хуже, когда до самого выключения по перегрузке источник стремится удержать выход. Тогда нужно искусственно повысить его выходное сопротивление резисторами.

Имею некоторый опыт эксплуатации распределенной системы.
Хорошие по стабилизации источники, но без точной регулировки выходного номинала, при прямом объединении плохо делят мощность. Но вот когда их включают гирляндой для питания линии, (она же служит балластом), то успешно строятся линии километров в 4-5.
Источники включены где через 100 м, где через 600. Погонное сопротивление линии 8 ом/100м. Напряжение источников 52-55вольт. Токи порядка 1.5А. Уже 1 Ом балласта заметно выравнивает мощности.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Mar 5 2012, 14:14
Сообщение #9


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Например, можно собрать строенный стабилизатор проходного напряжения — три ОУ, три PNP и управление. На выходе будет минимальное из входных минус падение на PNP и резисторе.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Mar 5 2012, 21:57
Сообщение #10


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(Plain @ Mar 5 2012, 17:14) *
Например, можно собрать строенный стабилизатор...На выходе будет минимальное из входных....

С точки зрения резервирования (ТС именно этим озадачен) такая логика безупречна.
Ведь стоит отказать одному из трех источников - 100% выход обесточится? sm.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Plain
сообщение Mar 6 2012, 05:39
Сообщение #11


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710



Тогда совсем простой вариант — обыкновенный стабилизатор, с жёстко заданным выходным, равным минимально возможному выходному используемых БП минус падения на транзисторе и резисторе, т.е. 15 В – 2% – 1% – 0,35 В – 0,2 В = 14 В.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alekssan
сообщение Mar 6 2012, 07:51
Сообщение #12


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 110
Регистрация: 24-01-12
Пользователь №: 69 848



Что бы получить одинаковое распределение нагрузки между источниками питания их нужно синхронизировать, что бы один стал мастер устройством, а другие ведомыми. Это решало бы задачу и резервирования и равномерного распределения нагрузки. Из известных мне источников могу привести только Vicor у которого есть возможность синхронизации и распределения нагрузки с точностью до 1%.
У других в том числе Aimtec такой возможности нет, поэтому при параллельном включении получается все же задача резервирования (система N+1), где рекомендуется ставить диоды, будут потери, но токи не такие и большие так что пережить можно!
Можно правда вместо диодов ставить MOSFET с контролером для создания систем N+1 с меньшими потерями - http://www.vicorpower.com/cms/home/product...er%20Management
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Mar 6 2012, 09:34
Сообщение #13


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Цитата(alekssan @ Mar 6 2012, 11:51) *
что бы один стал мастер устройством, а другие ведомыми. Это решало бы задачу и резервирования и равномерного распределения нагрузки.

Ну и что будет, если мастер вдруг откажет? Глядя на кого остальные будут распределять нагрузку? Тоже поотключаются?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alekssan
сообщение Mar 6 2012, 12:37
Сообщение #14


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 110
Регистрация: 24-01-12
Пользователь №: 69 848



Цитата(Microwatt @ Mar 6 2012, 13:34) *
Ну и что будет, если мастер вдруг откажет? Глядя на кого остальные будут распределять нагрузку? Тоже поотключаются?

Мастер устанавливается при запуске, им становится модуль у которого при запуске была максимальная частота. Если мастер выходит из строя то функцию мастера возьмет на себя другой модуль.
Так же можно принудительно задать мастер модуль, а остальные сделать ведомыми (booster), тогда система вырубиться. Фишка в этом случае, что есть модули booster-ы без управляющей части,они дешевле и в таком случае стабильность выхода и равномерность загрузки каждого модуля еще выше.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SergCh
сообщение Mar 6 2012, 13:48
Сообщение #15


Местный
***

Группа: Участник
Сообщений: 475
Регистрация: 6-02-10
Из: Москва
Пользователь №: 55 343



Цитата(alekssan @ Mar 6 2012, 11:51) *
Что бы получить одинаковое распределение нагрузки между источниками питания их нужно синхронизировать, что бы один стал мастер устройством, а другие ведомыми. Это решало бы задачу и резервирования и равномерного распределения нагрузки. Из известных мне источников могу привести только Vicor у которого есть возможность синхронизации и распределения нагрузки с точностью до 1%.

Такие вещи делает не только Vicor. Это даже у нас в России выпускается. А точность распределения токов в 1% избыточна.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

4 страниц V   1 2 3 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th June 2025 - 06:33
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01477 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016