Драйвер в SO-8 занимает достаточно немного (в сравнении с силовой частью), так что лучше вместить

Нет, гораздо проще - просто время обратного хода меняется.

Ну да, тогда примерно 150 Дж, 450 Вт.

Вроде бы все правильно. Вам нужно 450 Вт, ну еще КПД учесть, и еще разные мелочи - ближе к 20кГц. К тому же, ниже 20 будет сильный зыук - нехорошо.

А вот тут уже следующий заход - оценить потери в разных узлах, в основном в зависимости от частоты.

При оптимизации можно пользоваться таким очень приблизительным критерием - потери различного типа должны быть очень приблизительно равны (ну, по крайней мере, отличаться не на порядок) - если речь идет о потерях, которыепротивоположным образом зависят от какого-то параметра. Другой критерий - если потери какого-то рода с определенного момента начинают быстро расти (например, на перемагничивание транса).
Например: если мы уменьшаем частоту, то мы емкостные потери в трансе и потери на перемагничивание,и очень медленно уменьшаем потери при переключении транзисторов. Но при этом мы увеличиваем пиковый ток, а еще вынуждены мотать больше витков более тонким проводом - потери в трансе очень быстро растут. Т.е. возникает вопрос оптимума. Он достаточно расплывчаты - мало будет разницы в КПД на 50 и 60 кГц, но 20 - уже большая разница.
По собственному опыту - а у нас недавно был преобразователь с очень похожими параметрами - оптимальная частота порядка 50 кГц (она меняется в цикле - ну, пусть будет для середины цикла). 20 - очень низкая, тем более, что при уменьшении частоты еще и габариты фильтров очень быстро растут.


А вот это отдельный и очень интересный вопрос. Чтобы решить его точно (т.е. четко постоянный ток потребления за цикл) - необходимо усложненное управление, не стоит сейчас этим грузиться. Но в предлагаемой структуре изменение потребления достаточно невелико за бОльшую часть цикла (ну, в начале заряда ток по определению маленький, в любом случае).
Попробуйте оценить плавание частоты и пропорционального ей тока потребления, прикинув коэффициент трансформации транса К - на транзисторе 24В+800В/К+выброс (ну, пока пусть 50В) <=160В, итого К=9...10.

А как посчитать демпфер и величину выброса - это уже после того, как посчитаете индуктивность и конструкцию транса, и пиковый ток.

Так, что если частота не будет плавать. При понижении напряжения будет просто расти неразрывность тока, при таком раскладе обратноход не будет стабилизатором мощности? Ну я не про то чтобы он держал идеально определенную мощность, хотя бы чтобы в интервале 300-700вольт мощность менялась не больше 20%. Я считал что эта топология и есть стабилизатор мощности.

Если мотать вторичку 115 витков, а первичку 14 у нее индуктивность будет 32мкГн. Частоту возьмем 20кГц, Амплитуда тока будет до 40А, при понижении напряжения в нагрузке пиковый ток наверное увеличится, но тут и отраженное напряжение уменьшится. Выбросы резать на 80 вольтах от отраженного напряжения.

Да, при фиксированной частоте и потребляемый ток почти не будет меняться, это плюс. Но потеря КПД при этом будет весьма большая, не говоря о других проблемах. Одна причина - это невозможность использовать предложенную схему демпфирования с рекуперацией. Вторая - не стоит забывать, что любое сжатие по времени (т.е. недоиспользование части времени такта) приводит к дополнительным потерям.

Если мотать все аккуратно (хороше совпадение секторов, аккуратная толщина изоляции), индуктивность рассеяния будет около 0,3 мкГн (если у первички 32 мкГн, цыфры не проверяю, с виду похожие на правду). Теперь оцените, при какой емкости демпфера выброс будет около 50 В.
Кстати, мы как-то не использовали термин "отраженное напряжение", что он означает?

Напряжение на первичке, которое возникает во время обратного хода.

Получается, чтобы плавала частота, надо вводить дополнительную цепь? У Вас есть наброски какие нибудь на эту тему?
Получается в режиме неразрывных токов будут большие потери?

0,15мкф или наверное побольше. На выброс 80 вольт я подготовил 0,1мкф.

Сообщение отредактировал disk - Nov 25 2012, 11:55

Кстати, у Вас где-то неверно посчитано: время прямого хода = 32мкГн*40А/24В = 53 мкс, это разве что для 10 кГц годится, а нужно выше 20, т.е. примерно 25-30 мкс

Да, если успею, постараюсь завтра нарисовать принцип.

Довольно большие на переключение, ну и наводки тоже существенно больше. Ну, и демпфер совсем другой.

Это я считал в режиме неразрывного тока. Кольцо мое не закипит при большой амплитуде индукции или из-за большой частоты?

Для 8 витков первички будет 14мкГн, ток 45А. Это расчет для 700 вольт, при понижении напряжения на этой частоте появится неразрывность тока.

Думаю, не закипит, но я этим материалом не пользовался - в даташите на него все должно быть. Мы обычно использовали наши кольца МП-60 (ну, или МП-140), до 100 кГц никаких проблем - при индукции 0,6-0,7 от максимума потери порядка 2-3% или меньше. А на те же 450 Вт недавно гоняли, ну, транс греется до примерно 60 после двух минут работы (у Вас режим непрерывный, или периодический? нас устраивал периодический).
Я нисколько не хочу навязавать работу именно в том режиме, что у нас - это зависит от многих факторов, и могу быть не прав, возможно, и в неразрывном режиме разумно работать. Не хотите смакетировать сначала? В макете будет достаточно несложно менять все основные параметры.

Про расчет выброса: волновое сопротивление рассеяния должно быть 50В/40А, т.е. немного более Ома. Из этого следует емкость демпфера, какой бы конструкции он ни был, тоже около 0,3 мкФ. Для выброса 80В - да, примерно 0,1, или 0,15 - примерно 65В. Но при этом через такую емкость проходит очень большая мощность - если ее просто рассеять, будет неприемлемо. Ее нужно как-то возвращать. Как это делать в разрывном режиме, как в моем случае, я знаю, а в непрерывном - намного сложнее, боюсь, что потребуется активный демпфер.

Значит пойдем по пути разрывного режима. Макетировать я не люблю, мне проще вытравить рабочий вариант, если изгажу, еще раз вытравлю. У колец магнетикс характеристики лучше чем у наших, да и просят за наши не мало, как будто они с добавлением золота. Режим работы... примерно минуту работает, минуту отдыхает, хотелось бы чтобы преобразователь выдерживал такой режим.

Ну, тогда вроде ничего (кстати, про наши и ихние материалы - Мп у нас и за 100 кГц работал, и при параметрахЮ близких к 300 кГц - поставили вместо МП эпкосовский 87, если правильно помню - тут же получили утюг. Меняли по причине замены кольца на Ш).
Ну, давайте попробуем залижиться в силовой части на схему с тем демпфером, что я предлагал, параметры потом можно поварьировать. Но все же я бы рекоментовал частоту повыше - ну, хотя бы около 40.

Можно попробовать до 40кГц поднять, у меня просто маленький опыт работы с силовой электроникой, чем выше частота, тем требовательнее конструкция к монтажу.
По трансу, если намотать первичку 6 витков, вторичка получается 43 витка. Как их распределить по кольцу, с зазором мотать?
При 700в*0,5А ток будет до 50А. При 350в*1А преобразователь перейдет в режим неразрывных токов.
Похоже без плавающей частоты большой диапазон не охватить.

Извиняюсь, не успел сегодня.

Ну, не до такой степени, просто аккуратность и не делать глупостей.

Мотается в несколько проводов, это очень хорошо и сточки зрения уменьшения инд.рассеяния, и скин-эффекта.

Обратите внимание на прямое восстановление кламперного диода. Есть предположение, что его стоит параллелить, как и кламперный конденсатор. Все-таки 30 ампер.
Да и 70/1400 мкГ рассеяния - довольно много. Это 1/20. Обычно получается порядка 2%, иногда 1%.
Если у Вас отраженное напряжение 50 В - трансформация 210/50 = ок. 4 раз, рассеяние по первичной обмотке получается 70/(4*4) - ок. 4 мкГ. При 30 А, 45 кГц это получается под 60 Вт. Куда они деваются?
И почему Вы брали полимерные конденсаторы, а не керамику? Она таки хуже? У дешевой X7R плохая надежность?

Да, для заряда конденсатора 300 В от 30 В при 300 Вт бустер мне кажется выгодным. В переходном режиме. Фиксированная частота. До вольт, скажем, 100 режим непрерывный, потом переходящий в разрывный. При разрывном режиме в current mode как раз получается фиксированная мощность.
При 70-100 вольтах потери от восстановления диода еще невелики. Да и на 300 В можно иметь довольно быстрый диод.
Для первичного заряда 5600 мкФ таки придется ставить какой-то ключ. А то пиковый ток зарядного импульса получается ампер 500.

AlexeyW
Посчитал я вариант с плавающей частотой, там при уменьшении частоты, чтобы сохранить мощность надо добавлять ток в ключе.
Мне проще заранее уменьшить в первичке поверхность, если мотать первичку 5 витков(5,5мкГн), вторичку 35 витков:
При 700в на вторичке отраженное напряжение будет 100вольт, выброс который резать будем 60вольт.
Неразрывность токов начнется ниже 200 вольт, ниже и ненадо. Ток при 350Вт будет доходить до 70А, 350Вт хватит.
Давайте рассчитаем демпфер по вашему варианту, считал все что выше, на частоте 30кГц.
Получается емкость 0,68мкф, 0,85Ом. Диод обязательно Шоттки?
И еще, демпфер по Вашей схеме будет работать при любой мощности или только при расчетной? Допустим, уменьшу я ток в ключе в 2 раза, не будет он мешать при меньшей мощности?

Сообщение отредактировал disk - Nov 27 2012, 12:24

Параллелить - возможно, вопрос просто в токе. Хотя, 3-х амперного должно воплне хватить, поскольку импульсы короткие, скважность большая. Но в своей схеме я предлагал Шоттки, поскольку напряжение на нем мало, время восстановления тогда неактуально.

А откуда такие цифры? Действительно, обычно порядка 1%, ну или порядка 1/проницаемость. Я предполагал 0,3 мкГн при первичке 32 мкГн.


Нисколько не буду спорить, но тогда придется Вам консультировать по бусту, я пока не делал


5,5 - как то уже маловато получается. Ну, пусть коэффициент 7, если Вы допускаете 180В на транзисторе. Тогда в середине цикла времена будут соответствовать 50 кГц и выше. Ну, и при таком уменьшении индуктивности портится отношение рассеяния/основная индуктивность. Оптимумом кажется порядка 15 мкГн.
Шоттки, поскольку напряжение на нем мало (что-то типа 20-40В, считать нужно), а ток все же большой.
На 70А емкость примерно такая, да, но действительно ли 70А необходимо?
Нет, мешать не будет. Правда, потери на нем пропорциональны напряжению, но эта часть потерь сама по себе мала, ну, из 1% превратится в 4% при вчетверо меньшей мощности, вроде как не страшно.

Вот временная раскладка событий