Здравствуйте форумчане.
Задача следующего характера - максимально возможный КПД для преобразователя SEPIC. Передаваемая мощность 100-200 ватт. вход 20-100в выход 40-60в - частота и выходное напряжение задаются контроллером.
Частота будет задаваться в диапазоне 50-250кГц.
Есть следующие вопросы:
- какой сердечник лучше всего подходит для данной топологии
- насколько может быть удалены витки от сердечника в плане эффективности и целесообразности
- сколько жильным проводом желательно мотать , а так же насколько критична емкость между витками
- какая скважность наиболее оптимальна для максимального КПД

Изначально делал на снятых с одного прибора кольцах диаметром 45мм

Сообщение отредактировал KESTVVV - Nov 6 2013, 19:29

Представитель TI на каком-то семинаре в КОМПЭЛе лет 5 назад обещал и лучше, а дискретность ШИМ - 150 пикосекунд! К сожалению не принял тогда всерьёз. Пока остаётся вопрос цены.

Тема всплывает уже раз десятый. Дежурный вопрос - на чем строится управление промышленных приводов?

Давайте этот вопрос рассматривать разумно. Вы не станете применять дорогой и быстродействующий микроконтроллер в схеме источника питания,
цена которого в десятки раз будет превышать стоимость специализированного ШИМ контроллера. Не существует такой задачи, где данная замена стала бы необходима.
Скорее этот вопрос интересен в исследовательских целях.

Мне же все таки больше нужны рекомендании по дросселям для топологии SEPIC.

Покажите промышленный привод, реализованный на AVR-е.



Поищите в литературе рекомендации расчетов по схеме Кука.

Топология Кука все-таки отличается от SEPIC.

Сравните цены UC3895 и MSP430.

Хм... То, что Вы затеяли - контроллер заряда батарей от ветряка - давным- давно разработано, освоено и пройдено самодеятельным человечеством.
Стоило бы поинтересоваться именно этой стороной, выработать рациональное техническое задание. Возможно, пересмотреть само построение системы, выбор рабочего напряжения батарей, инвертора и т.д. С очень большой вероятностью тут и SEPIC вовсе не нужен.
Стоило бы поинтересоваться как вообще делают импульсные стабилизаторы, как это сделать с наименьшими затратами (это же разовый проект, как понимаю?).
А Вы встряли в третьестепенные проблемы. Как намотать идеальный дроссель, параметры которого пока неизвестны. Плюс, мостите сюда AWR, стремясь его и себя во что бы то ни стало трудоустроить. Ему тут просто делать нечего. Заведомо неработоспособное, нерациональное решение, хотя программисты тут будут бурно возражать. Тема начнет съезжать в десятый раз в сторону "микроскопом можно сделать все, и гвоздь забить тоже, нужен только микроскоп помощнее"
Нельзя ничего сказать о дросселе пока неизвестны ни амплитудные токи, ни индуктивности, ни частота.

Тут и сравнивать к сожалению нечего. Бегло посмотрел параметры MSP430F2619S-HT...
Время отклика встроенного компаратора 300нс, не считая задержек в программном коде. По быстродействию АЦП вообще все печально. Время преобразования 3,5 мкс.
При таких задержках вы не сможете построить хороший преобразователь.
Порт MSP430 не сможет работать на емкость затвора + емкость затвор-исток силового полевого транзистора. Возникнет необходимость в специализированном драйвере.
Жаль огорчать. Здесь нет никакой выгоды. Одни потери и расстройства.

В этой системе батарей вообще нет. Здесь энергия от ветряка идет через преобразователи в магистраль 220 через счетчик который крутит в другую сторону. Ориентировочная частота - 150кГц.
У меня не идеи - хорошо бы собрать. Оно работает и имеет относительно неплохой КПД, который хотелось бы повысить.
Выбор токов, индуктивности и частот - дело второе. Оно легко выясняется по ходу.

Мне нужно выяснить что более целесообразно намотка на 80% магнитной цепи у тороида, или на ш образном сердечнике с намоткой на 40% магнитной цепи.
На сколько критичен зазор магнитной цепи именно для топологии SEPIC на данных частотах .


А с чего вы взяли что контроллер будет управлять ключами непосредственно?)) А то что может быть драйвер на 3 ампера для весьма крутых фронтов связки ключей с большой емкостью, так же с защитой от прегрузки .И все это на аппаратном уровне и без участия контроллера .


Есть еще одна проблема - когда из за пульсаций в шунте и по земляному проводу на входе контроля тока той же UC3843 вылезают такие пульсации , что сбивают равномерность сигнала PWM . А если начать гасить эти пульсации - то ухудшается реакция на перегрузку.

Сообщение отредактировал KESTVVV - Nov 7 2013, 12:10

Если вы обратили внимание, то ответ был дан другому участнику форума...
Что касается пульсаций, скорее всего резистор датчика тока имеет индуктивный характер, или проблемы в монтаже, или еще чего-нибудь не то и не так...

Индуктиный характер - да этот фактор имеет место быть. Увы но вереницы из резисторов резисторов 2512 сделать не получилось ввиду проблемности их заказа(на тот момент) номиналами порядка 0,1R . Да и было принято решение снимать с транзистора величену тока во избежание тех же паразитных индуктивностей. Так как сопротивление открытоно ключа сопоставимо с сопротивлением шунта - а это нехорошая вещь.

У преобразователя в 220 есть же какое-то рабочее входное напряжение? Подозреваю, что в Вашем случае - 48 вольт с допусками +-8.
Поскольку ветряк - очень динамичная система, там мощность меняется от нуля до "лишней", которую переварить разумный по мощности преобразователь не в силах, то буферная аккумуляторная батарея качественно меняет эффективность системы. Разравнивает мощность ветряка, прыгающую в течение секунд.
Ваши тревоги по поводу намотки супердросселя совершенно беспочвенны. Никто никогда не озаботился таким параметром, как процент магнитной цепи, охваченный намоткой. По крайней мере, в преобразователях такого рода. Не это ключевое звено в достижении хорошего КПД системы.

Мне теперь ясно, что SEPIC тут ,как топология, выбран неудачно. Тут не нужны уникальные качества SEPIC, тут куда эффективнее будет работать бакбуст. Сохранять единую "землю" совершенно необязательно.
Если Вы разберетесь с параметрами турбины, то может и буст на половину мощности будет работать отлично. Турбина 100 вольт выдает когда? На холостом ходу вразнос? А если ее посадить на мощный стабилитрон в 56 вольт что с ней будет? Будет отдавать ограниченную мощность? А закоротить генератор? Турбина остановится или генератор сгорит? Сопротивление линии от турбины до контроллера каково? И внутреннее сопротивление генератора? Вы вообще чувствуете аэродинамику конкретной турбины, как она ведет себя по скорости и мощности на различных ветрах? Что будет при механической недогрузке- перегрузке, где оптимум?
Ответы на эти вопросы у людей реализовавших подобные системы давно есть. Понимать систему нужно сначала на уровне закона Ома, выяснить стыковочные параметры, потом мостить контроллеры и прочую автоматику.

Если Вы задаете вопрос "насколько критичен зазор?", то это абсолютно точно говорит о том, что в импульсной силовой технике Вы просто не ориентируетесь. То же самое вокруг датчика тока. Это чисто Ваши, изобретенные Вами проблемы с батареями SMD 2010 и снижением скорости реакции. Или разводка неграмотная или трансформатор тока нужно ставить. Для 100-200 ватт тут нет особых сложностей, посложнее, когда люди с киловаттами работают, но работают же!
Поэтому, Вам могут помочь тут, помочь кардинально, но описывайте задачу исходную полностью и подробно, а не надуманные проблемы в самостоятельных попытках ее решить.

По дросселю вопрос закрыт. Нет ответа на Ваш вопрос. Может, кто-то и попытается дать ответ, но без габаритной мощности, токов и индуктивностей вряд ли это возможно.

Инвертор имеет входное напряжение от 40 до 120 вольт. Его входной ток растет линейно от нуля на 40V и до 5A на 120V . Предполагаемя задача следующая - на малых мощностях - сепик. На средних и больших - соединять ветряк с инвертором в обход преобразователя.
Самая главная задача - максимально эффективно ловить именно слабый ветер. В устройстве чуть позже будет измеритель количества оборотов и скорости ветра. Полагаясь на эти данные от ветряка будет забираться фиксированная мощность, наиболее рациональная для конкретной скорости ветра.
Тут еще дело в том что 95% времени ветряк еле крутится и нужно получать эту энергию от еле крутящегося ветряка. Ветряк будет выдавать 120 вольт только при сильном урогане с 30 метров в сек. Но в той местности где его будут использовать - такие ветра редкость.
SEPIC здесь нужен для как повышения напряжения так и для понижения.
Если закоротить генератор в ураган - то перегреются магниты или расплавится катушки. Обычно используют механическую защиту от сильных ветров.при ветре 5м/с выдает порядка 30 вольт под небольшой нагрузкой.
Есть у ветряков еще такая проблема как сила срыва - это когда винту необходимо преодолеть силу срыва генератора, чтобы была возможность вращаться.
Если есть есть вариант для данной задачи лучше сепика с кпд порядка 85+ то скажите какие именно.

Еще забыл уточнить - в ситеме в среднем будет порядка 4 турбин и пару солнечных панелей. И все эти мощности нужно суммировать.

Сообщение отредактировал KESTVVV - Nov 7 2013, 14:35

немного прояснилось.
а напишите-ка в личку...
может, напрямую понимание быстрее будет.