Товарищи!

Задали на работе задачку. Нужно сделать DC/DC-преобразователь с такими характеристиками:
1. Uвх = 44...48 (typ)...52 В;
2. Uвых = 12...60(!) В;
3. Pвых = 500 Вт;
4. Вход и выход гальванически развязаны, Uиз не меньше 2 кВ;
5. Защита от КЗ и перенапряжения по выходу;
6. Защита от помех по выходу (воздушная линия), грозозащита.

В общем, нужно сделать нечто нетривиальное, особенно если учесть, что при номинальном входном напряжении в 48 В нужно иметь возможность дать на выходе 60 В...

Опыта маловато, но очень нужно. Подскажите, в какую сторону копать, чтобы сделать хотя бы первые шаги в верном направлении!

Спасибо!

Как первый шаг порекомендую хорошенько полистать этот раздел форума на предмет поиска нужных идей.
Не книжки же советовать...
Определитесь с топологией. Для этого понадобятся дополнительные исходные данные: требуемый КПД, габариты, условия работы.

Спасибо за ответ, уважаемый Herz!

Я был бы рад найти такой специализированный DC/DC-контроллер, который мог бы справиться с задачей изолированного преобразования 48 -> 48 на 400...500 Вт, фиг с ним, с повышением... Начитался теории немножко, но не могу выбрать из многообразия топологий - тут опыт нужен.

Кстати, верно ли я понимаю, что flyback (обратноходовый преобразователь) позволяет получать на выходе напряжение как меньше, так и больше входного? Не мой ли это случай?

Сообщение отредактировал Slonofil - Mar 26 2013, 15:54

Нет, не Ваш. Требуемая мощность не позволит..

Спасибо, уважаемый wla! А что тогда мой вариант? Может, посмотреть в сторону полного мостового преобразователя? Из того, что я встречал, для них существует множество специализированных контроллеров с требуемыми по заданию защитой от перенапряжений, КЗ... вопрос только об обратной связи. Или меня снова понесло не туда?

Кстати, из условий работы:
КПД не шибко заботит, на первом месте - надёжность, устойчивость к грозозащите (ЖД-тематика). Формат - евромеханика (под отдельный крейт, 3U или 6U, ширина - сколько надо) или корпус для монтажа на DIN-рейку. Условия работы не лабораторные - низкие и высокие температуры, иногда высокая влажность, иногда - вибрации... самое главное - устойчивость к грозе, конечно. Как всё это совместить - ума не приложу.

Сообщение отредактировал Slonofil - Mar 26 2013, 16:18

Уважаемый, а сколько времени руководство отвело вам на создание такого БП? планируется ли запуск в производство или это так, НИИОКР закрыть и всё...

Планируется создание рабочего модуля с возможностью дальнейшего производства. Поэтому я и хотел бы применить по-максимуму готовые решения, быть может, даже блоки типа Лямбды. Только для этого явно придётся менять ТЗ - такая "универсальность" на пользу не пойдёт.

По времени - к пятнице надо представить обоснованный эскизный проект. Дальше - детализация на месяц-два. На больший срок не задумывался.

Понимаю, что выглядит это диковато - без опыта в такую область соваться противопоказано. Но всё же...

Сообщение отредактировал Slonofil - Mar 26 2013, 16:38

Моё личное мнение-руководство неадекватно оценивает сроки. Сроки очень сжатые и для специалиста, если речь идет не о макете а о комплекте доков для стартовой (или опытной) партии.

По ТЗ-есть замечание. КПД очень важен, так как максТокр высокая и непонятны условия охлаждения.

Я бы в такой ситуации смотрел бы на мостовую топологию, и искал бы способ организовать много звенную грозозащиту-например, "слизал" бы у телефонистов с воздушных линий.

Сообщение отредактировал In_an_im_di - Mar 26 2013, 16:51

Ситуация простая: для приёма меня на работу в эту организацию мне нужен успешный проект, хотя бы на уровне прототипа. Выбирать не приходится - дома сидят трое пока что не голодных (но к тому идёт) детей.

Жёстких сроков никто не ставил - это прежде всего интересует меня. ТЗ пока весьма расплывчатый, сейчас мне нужно набрать как можно больше информации для того, чтобы в эту пятницу отсечь все маловыполнимые требования и сформировать нечто реализуемое. Скорее всего, придётся отказаться от повышения напряжения. Скорее всего, удастся уломать на 2 или 3 базовых модуля для разных диапазонов (при сохранении единого конструктива). Предстоит подробно выяснить всё о предполагаемых нагрузках - сейчас я не вижу логики в том, что было сказано в первый раз.

Мостовой вариант мне так же кажется наиболее удобным после модульного (взять нечто монолитное готовое для интеграции на плату). В мостовом преобразователе встают вопросы с трансформатором - мотать или делать PCB-транс... если мотать ещё когда-то пробовал, то с PCB не имел дела.

Многозвенная защита будет, это точно. На стативе будет модуль мощной защиты, быть может в 2 звена, и ещё что-нибудь на плате - TVS, синфазные дроссели.

http://www.linear.com/
http://www.ti.com/
У них можно решения посмотреть (в смысле микросхемы и application notes).
Однозначно импульсный, мост или полумост (хотя 0,5кВт довольно много для полумоста).
По ключам посмотреть по фирмам, которые делают IGBT и MOSFET, может у них найти схемные решения.
Выходное питание должно восстанавливаться после устранения перегрузки, после разряда молнии?
Как быстро должно восстанавливаться питание. Учитывая специфику СЦБ: индикация аварии, управление и
мониторинг по линиям связи?
А посмотрите что делают французы из шнайдер-электрик.

Критерий успешности проекта вам озвучили? ЖД конечно серьезная организация, но конкретные люди, очевидно, не хотят ни за что отвечать в ситуации с вами. я бы поостерегся так начинать по многим причинам.

Без подробного и понятного обеим сторонам ТЗ даже на форум не хожу спрашивать, это я про себя. Как говориться "дьявол в деталях".

Я из расплывчатости ТЗ и предложил мост, если и не оптимальный, то явно проходной вариант. Если вдруг получившийся транс будет переграваться в конструктиве(а времени-то у вас мало!) то можно быстро разбить его на 2шт и решить проблему. Делать ли РСВ-транс тут нужны какие-то веские основания, без них начинать с этого я бы не стал.

www.st.com добавлю)

Спасибо, буду посмотреть!


Контора сама по себе нормальная, "девочки проверенные, все большевички с 17го года" =) Вопрос в том, окажусь я в ней или нет. Надо проявить рвение и толк хоть какой-то.

ТЗ буду уточнять, это неизбежно. Складывается ощущение, что они для начала выдали все хотелки, какие у них были - а дальше как пойдёт.

Вопро по поводу разбивки: надо ли будет как-то это дело балансировать? Идея о том, что проще сделать 2 по 250, чем один по 500, меня посещала.


А что на этих сайтах искать? Что должно быть в параметрическом поиске? Ведь сами драйверы не имеют непосредственного отношения к выходной мощности, как я понял.

Выдали все хотелки-это я называю неквалифицированным заказчиком. Перед вами, следовательно, процесс создания и согласований ТЗ, направление правильное, правда по опыту либо очень долгое, либо заканчивается ничем. Объяснение простое-если люди не знают точно, что хотят, то где это для них взять? ТЗ-документ о достигнутом консенсусе)))

Минвел разбивает моточные на 2 а то и на 4, в мощных мостах замечено такое. Соотношения мощности(куб) и охлаждения(квадрат) вы кажется понимаете. Первички последовательно-вторички параллельно.

А что искать на сайтах никто не скажет точно, так как найти-уже полдела) Производители ИС частенько выкладывают примеры применения своих ИС-полурабочие схемы, так называемые application notes. Паровозиком к ИС часто предлагают и application notes с ней же, иногда даже вплоть до деталировки - part namber. Если точно знать, что хочется(ТЗ, да) то за дкнь-два можно сделать самостоятельный обзор и потом выбрать по применимости, доступности в покупке, цене реализации и тд. себе направление реализации.

Сообщение отредактировал In_an_im_di - Mar 26 2013, 17:54

В заказчике не сомневаюсь - ребята от сохи, понимают железо - своими руками трогали. Их можно понять - подсовывают им человека и говорят - дайте ему задание. Кто ж откажется!

C ограниченно работающими AN сталкивался, но куда деться - придётся их использовать.

Кстати, может кто-то готов посоветовать готовые монолитные варианты, к примеру, 200-300-500 Вт изолированные преобразователи 48 -> 12, 48 -> 24, 48 -> 48? Чтобы ориентироваться на реальные образцы. Поиском нашёл некоторое количество, но все они либо жутко дорогие (500$ и выше), либо труднодоставаемые. По опыту доверяю Traco и Lambda, но у них доступного тоже пока не нашёл.

Многофазный вполне позволяет. Плюс, в отличие от топологий с трансформаторами, у него оптом одно моточное. Плюс распределение тепла. Синхронный выпрямитель тоже имеется.

Из ТЗ следует, что мощность одинакова. Следовательно, самый тяжёлый режим схемы будет при нижнем выходном, и тяжелее всего будет входному конденсатору, что лечится только многофазностью.

Теоретически, можно даже к пятнице на паре-тройке каких-нибудь LM3488 успеть собрать макетик.