Макетирование в самом «разгаре», окончательного варианта пока нет, привожу промежуточные итоги.
Для начала развернуто, о задаче, для чего это затевалось. С проектируемого источника питания будет
раздаваться первичное постоянное напряжение, которое по ряду требований не должно превышать 16В.
Выходное напряжение планирую получить в диапазоне 13,7…14,6. Максимальная мощность источника 52…58Вт.

Теперь об используемых 40 Вт модулях AME40-15SMAZ. Это не обязательно будут именно они, как вариант
модули CHINFA KAMN4015 и ряд других. Модули должны быть стандартны по габаритам, посадки на печатную
плату, и характеристикам. Требования к модулям: надежность, цена, и независимость от производителя. Цена
на модули о которых писал выше (в зависимости от партии) лежит в диапазоне 700…1200руб, к примеру цена на
аналогичный модуля от TRACOPOWER перевалит за 3т.руб., а про решения от Vicor вообще молчу. Поэтому
завязываться на «умный» модуль, которым можно управлять, нет смысла и по цене и по требованиям независимости
от конкретного производителя.

Дальше чисто технические вопросы. Чтобы модули равномерно, нагружались, разница в их выходных напряжениях
не должна превышать 0,1В. Не буду приводить свои теоритические изыскание, кому интересно могут посмотреть статью
из журнала Phoenix Contact «ПРАКТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ QUINT ORING..» стр. 27, собственно к тем же «0,1В» пришли и на практике.
Интегрального решения «в лоб», т.е. специализированой микросхема/контроллера, не нашел. Есть, кое-что у MAXIM, очень близко
у Vicor, но или цена, или требуются «умные модули», а это опять цена и завязка на одного бренда. На данный момент плотно
прорабатываю два варианта на дискрете, пока в двух словах:

1. «Тупой» вариант. Если «разбег» модуля по выходному напряжению составляет ±2% (это для модулей Aimtec, у CHINFA
лучше ±1%), то получаем 14,7В…15,3В. Берем небольшой запас (0,1В) и «опускаем» выходное напряжение с каждого модуля
до уровня 14,6В. В худшем случае (все три модуля в +2%) потери на тепло 3…5Вт. Плюсы- все плюсы простой схемы.
Минусы – требуется (правда только один) стабильный источник опорного напряжения, это не проблема, хуже, что этот
источник придётся обвязывать резисторами, которые имеют разброс ±5% (точные не планирую использовать).

2. «Умный» вариант. Выходное напряжение модулей «подравнивается» под уровень модуля с самым низким
выходным напряжением. Плюсы – уход от проблемы точности номиналов элементов, меньше потерь на тепло и меньше влияние
дестабилизирующих факторов (например, температуры). Минусы – больше элементов, больше время реакции, хотя последнее,
не столь существенно для линейной схемы.

Пока все. О результах отпишу.

Речь о резервировании уже не идет?
Не слишком ли хитер "умный" вариант? Результат ведь тут можно предсказать.
"Модуль с самым низким напряжением"- это же полностью отказавший модуль. Два других за ним вслед отключатся?

Подстраивать на 0.1 вольта с целью выровнять нагрузку - вообще никуда не годится. Тогда четвертый модуль нужно- мужика с отверткой, который бы непрерывно все подстраивал. Не удержит источник 0.1 вольта во всех условиях эксплуатации и весь ресурс, как бы точно его не выставили изначально.
Достаточно просто три источника с уверенным режимом ограничения по току объединить. Выравнивать ничего не нужно, лишнее это.
Но вряд ли стандартные класса "рубь-ведро" смогут работать в таком режиме. Надежные источники нужно проектировать специально.

А что если использовать термисторы с положительным температурным коэфф-м ?
Самый загруженный модуль разогреет свой термистор, и нагрузка потихоньку перекочует на остальные модули.

PS/ Развивая мысль, в связке с PTC, можно так же использовать и NTC термисторы.
PTC термистор нагруженного модуля греет NTC термисторы ненагруженных.
Или например греть NTC термисторы могут развязывающие диоды.
Во всяком случае с 2 модулями я это вполне представляю.

Если посмотрите мой первый пост в этой теме:

Резервирование, в общепринятом понятии, здесь и не предполагалось. Три (40Вт каждый) модуля работают параллельно на одну нагрузку, задача стаяла по возможности равномерно нагрузить каждый модуль. Максимальная мощность, отдаваемая в нагрузку 60Вт. Предполагалось, что выход одного из модулей из строя не должно привести к отказу источника питания, оставшиеся два модуля, вполне перекрывают максимальную мощность нагрузки.

Не надо так упрощать, понятно что есть разумный диапазон выше я его оговаривала (14,7В…15,3В) плюс будет браться запас по 0,2В в каждую сторону, если модуль выходит за эти рамки он будет отключен. Тут проблем нет, поэтому эти нюансы я и не описывал.

Для этого и прорабатываю "умный" вариант, чтобы не только мужика с отверткой не было , но и с подбором элементов не заморачиваться.

Не спорю, разумный подход. Но задача в другом, взять модули "рубь-ведро" (хотя CHINFA делает вполне приличные модули за свои деньги)
и на основе их сделать источник питания по надежности не уступающий брендовским вариантам.
Вот такой источник питания "специально проектирую" . Если серьезно, то достаточно интересная техническая задача, сначала скептически
относился к этой затеи... но уже есть неплохие результаты, по двум вариантам. Сейчас занимаюсь оптимизацией, и "прикручиванием" цепей защиты.

Но это же известное резервирование "два из трех". На короткое время вполне хорошо работает.
Зачем только разравнивать нагрузки - так и не понимаю. Ну выдаст один 40, другой 20, третий ничего. Потом кто-то откажет и распределятся заново. Кому это интересно как они там поделят работу 50на 50 или 66 на 33 процента, нагружаясь один на 100, другой вполсилы?

Обычно это делают для выравнивания температуры модулей. От неё, как известно, сильно зависит срок службы источника питания.

Если выходное напряжение 14 В линейного выравнивателя маловато, можно сделать импульсный выравниватель, на базе любого подходящего повышающего или понижающего стабилизатора, добавив к нему фазовый распределитель на трёх ключах и счётчике. Только ни к чему вся эта борьба с радиаторами за КПД, если у применяемых БП он немногим больше паровоза.

Все это - домики для бездомных божьих коровок и стрекоз. Умозрительные заботы о надежности.
Источник должен быть рассчитан на полную нагрузку в течение всего оговоренного срока эксплуатации. Хочется лучше - ставьте в изделие систему общего терморегулирования.
А припарками - Вы добавляете на всю эту малоэффективную чепуху столько дополнительных компонентов, что - прощай надежность. И как все это проверить обычно всплывает уже при написании отчета по полноте проверок. Удорожает производство в разы, не давая реального повышения надежности. Даже снижая ее.
Не ломается там, где нечему ломаться. Добавляя каждую новую гайку помните, что она постоянно хочет сама отвинтиться в самый неподходящий момент.
За жизнь я уже десяток дрелей-шуруповертов угробил. Фирменных пластмассовых погремушек и добротно сделанных из литого алюминия еще в СССР. А вот дедушкин молоток, наверное, лет 70 безотказно служит. Потому что там всего 2 детали.

Так возвращаясь от лирики к теме.
Будучи на месте ТС, я бы поставил ДВА источника по 75 ватт без всяких схем выравнивания. Нагрузка будет с запасом в любом случае, два источника, что не говорите, всегда надежнее трех. Это легко показать.
Проверки минимальны, стоимость, масса, габариты и прочие хлопоты явно меньше..

Ну модуль то (CHINFA KAMN4015 ) достаточно "умный". У него даже есть контактик "Trim" т.е. "продстройка", так что всё что я писал про модули МАА Александера можно распостранить на них также.
И все разговоры про некие хитрости приходят к "обычным инженерным решениям" .
ПС Прошу прощения, в посте 27 я ошибся, д/б UC3902 и UC3907 как писал и SergCh


Сообщение отредактировал MikeSchir - Mar 23 2012, 13:19

Не могу согласиться. Срок службы например электролитов, а от них пока никуда не деться, с ростом температуры резко падает. И если источник должен по ТУ сохранять работоспособность до температур 85 градусов или даже выше, приходится заботиться о том чтобы при параллельной работе нагрузка распределялась примерно поровну, иначе модули питания как свечки, откажут один за другим по очереди в течении гарантийного срока. Сохранять работоспособность, это не значит что источник при таких условиях безотказно проработает весь заявленный срок службы. Ресурс обычно указывается при неполной нагрузке и достаточно щадящих температурах. А делать их с ресурсом скажем в 10 лет при работе на максимальных режимах получится слишком дорого и громоздко. Система терморегулирования вообще может стоить больше чем все источники питания вместе взятые.
Чтобы дополнительные компоненты схемы для выравнивания токов не могли привести к отказу системы в целом, наличие выходного напряжения всей связки не должно зависеть от их исправности.
Например, установив проходные регулирующие транзисторы со схемой управления, отказ этой схемы может привести к тому что все регулирующие транзисторы будут заперты. Всё, приплыли.
А вот если использовать схему управления штатным выводом "trim", то при выходе из строя схемы выравнивания токов приведёт лишь к неравномерной загрузке модулей.
Вобщем всё достаточно индивидуально и зависит от поставленной задачи. Если не нужно резервирование, что мешает взять источник питания помощнее чем необходимо и обеспечить ему хорошие условия для охлаждения? Если же резервирование нужно, можно " в лоб" взять N-ное количество источников, каждый из которых имеет бОльшую мощность чем необходимо для питания нагрузки и запараллелить их через диоды.
Получится сильно дорого, поэтому целесообразнее использовать источники меньшей мощности, но со схемой распределения токов. В этом случае будет и резервирование и возможность нарастить мощность до той, которую нельзя обеспечить одним модулем.

PS/ Кстати о молотках Сколько я их переломал за время стройки, ужас! А вот дрель, сделанная в СССР до сих пор работает.

Ну да, Волга впадает в Каспийское море, ресурс электролитов с ростом температуры падает. Значит - убивайте обычные электролиты или температуру или и то, и другое.
Однако, помнится в последний раз на серьезной работе я сильно-сильно пыхтел над ресурсом в 3 года с вероятностью безотказной работы 0.997. Еле-еле вписались. Система насчитывала порядка 550 корпусов микросхем в одном надежностном канале.
Ресурс в 10 лет без обслуживания и ремонта, кажется, и обсуждать не стоит. Рекламу про 200лет безотказной работы из глянцевых журналов тоже во внимание брать не стоит. После 10 лет можно называть уже сколько угодно - отвечать по рекламациям будет все равно некому.

Надеюсь, мы понимаем. что надежность - надежности рознь.
Одно дело добротное изделие, которое в отдельных случаях (пусть даже в половине тиража) прослужит до морального старения. Т.е. будет выброшено до того как сломается.
Совсем другое, когда мы должны гарантировать, что из 1000 изделий за 5 лет сломается не более трех.
Так я решение для второго случая подсказывал. Оно не умозрительное. Оно считано-пересчитано, проверено-перепроверено. Любой надежник подтвердит.
Надежнее двух каналов может быть только система из 40 источников по 5ватт с отвратительным КПД. Но это дорого и разве что для моряков, где все равно чугуном балласт добавлять. Кстати, на мощных ветрогенераторах так и поступают. Ресурс 25 лет. Порядка 800 ячеек, каждые 15-20 дней одна ломается... До поломки 400-500 шт есть время.

Да электролиты сетевого фильтра пока заменить не на что! Да и зачем? Даже если есть необходимость, дешевле увеличить количество электролитических конденсаторов, чем искуственно их охлаждать или менять на чемодан с керамикой или плёнкой.
Я не очень силён в этих понятиях и может глупость скажу. Но по моему мнению, то что вы пишете про вероятность безотказной работы 0.997 за 3 года, это не ресурс. Ресурс это когда вероятность отказа приближается к 100%. И для электролитов этот параметр вполне себе прогнозируется.

При соответствующей топологии электролиты вполне заменяются на плёночные.

Давайте конкретнее.
Имеем 1 фаза 220В, 50Гц, надо 15 вольт постоянки, с гальванической развязкой и пульсациями не более 1%. Выходная мощность скажем 1кВт.
И как здесь обойтись без электролитов ?

Сообщение отредактировал SergCh - Mar 24 2012, 10:41

Например, 2-4 фазный boost-корректор, на выходном плёночном 50 мкФ пульсации 400...600 В, затем buck до 300 В на 2-фазный current-fed.