реклама на сайте
подробности

 
 
> Оптимальная топология преобразователя 300Вт 12-72В/350В
NikolayXXX
сообщение Jan 24 2015, 19:26
Сообщение #1


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 16-01-10
Пользователь №: 54 852



Какую топологию (или топологии) выбрать для преобразователя:
входное напряжение - 12-72В от аккумуляторов;
выходное напряжение - 350В;
мощность - до 300Вт;
гальваническая развязка;
габариты - чем меньше, тем лучше;
КПД - близко к 90%

Думаю, что придется делать две стадии. Первая - возможно buck-boost, вторая - мост или push-pull. Будет ли данный вариант оптимальным?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
4 страниц V   1 2 3 > »   
Start new topic
Ответов (1 - 14)
MikeSchir
сообщение Jan 24 2015, 19:57
Сообщение #2


и по нечётным радист
****

Группа: Участник
Сообщений: 994
Регистрация: 3-03-09
Из: Москва, Кунцево
Пользователь №: 45 598



Цитата(NikolayXXX @ Jan 24 2015, 22:26) *
...Думаю, что придется делать две стадии. Первая - возможно buck-boost, вторая - мост или push-pull. Будет ли данный вариант оптимальным?

Это ещё не всё! Какое выходное напряжение предполагаете у бук-буста. И ещё, что-нибудь считали Для КПД 90%? Ведь выходное 350 В!


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
NikolayXXX
сообщение Jan 24 2015, 20:41
Сообщение #3


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 16-01-10
Пользователь №: 54 852



Пока еще не просчитывал. Вариантов достаточно много и вопросов. Делать регулируемой только первую ступень или обе?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Егоров
сообщение Jan 24 2015, 20:43
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 3 868
Регистрация: 15-03-13
Пользователь №: 76 048



Цитата(NikolayXXX @ Jan 24 2015, 23:26) *
Какую топологию (или топологии) выбрать для преобразователя:
входное напряжение - 12-72В от аккумуляторов;

Для начала хорошо, в три-четыре стадии, повыбирайте аккумулятор. Определитесь: 12 вольт это или 72.
О преобразователе беспокоиться Вам рано, пока аккумулятор не станет предельно ясным компонентом системы.
И пока не станет ясно, что "универсальность" - враг всего хорошего и друг технической безграмотности.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
NikolayXXX
сообщение Jan 24 2015, 21:18
Сообщение #5


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 16-01-10
Пользователь №: 54 852



Три-четыре стадии относятся к выбору аккумулятора?
Аккумулятор не является компонентом разрабатываемой системы. Там может быть и 12В свинцово-кислотный, так и 72В литий-ионный. И работать должно в обоих случаях.
Я исхожу из поставленных требований. Про "универсальность" и так понятно.
При указанных параметрах преобразователь не реализуем вообще или реализуем, но с большими трудностями?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ydaloj
сообщение Jan 24 2015, 21:50
Сообщение #6


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 879
Регистрация: 20-06-11
Из: Карелия, Петрозаводск
Пользователь №: 65 799



ну а как вы считали
макс.цикл у вас будет при мин.входном, то есть 0,45 *2 такта
мин.цикл у вас будет при макс.входном, то есть 0,075 *2такта

Раз уж у вас батареи, то мин.напряжение будет 10В, а макс - 80, то есть разница по напряжению 8 раз. Таким образом, минимальный цикл будет 0,06. И за эти 0,06 времени надо передать 300 ватт за каждый такт.
Бедные ключи.

Ну а так же большой дроссель или батарея конденсаторов. Чтобы такие пульсации вытерпеть.


--------------------
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Егоров
сообщение Jan 24 2015, 21:58
Сообщение #7


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 3 868
Регистрация: 15-03-13
Пользователь №: 76 048



Цитата(NikolayXXX @ Jan 25 2015, 00:18) *
Три-четыре стадии относятся к выбору аккумулятора?
Аккумулятор не является компонентом разрабатываемой системы. Там может быть и 12В свинцово-кислотный, так и 72В литий-ионный. И работать должно в обоих случаях.
Я исхожу из поставленных требований. Про "универсальность" и так понятно.
При указанных параметрах преобразователь не реализуем вообще или реализуем, но с большими трудностями?

Да. к выбору аккумулятора. Разумного, реального диапазона входных напряжений. В рамках 10.5-14.5В - уже будет над чем голову поломать.
Иначе, это будет изящно, как корова под седлом и экономично - чуть хуже паровоза. Пошлите подальше "поставленные требования" и пусть обратно приходят на трезвую голову.
Если так, как пишете, то делать нужно два - на 12 и на 72. Они будут принципиально разными. А чья-то хотелка "от 12 до 72" - вообще вряд ли будет.

Цитата(NikolayXXX @ Jan 24 2015, 23:41) *
Пока еще не просчитывал. Вариантов достаточно много и вопросов. Делать регулируемой только первую ступень?

У Вас 8-кратное изменение входного. Оптимально две ступени с коэффициентом корень из восьми. т.е. промежуточный бустер должен выдавать что-то около 28 вольт стабильно.
Но это так, для общего разговора.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Hexel
сообщение Jan 24 2015, 23:33
Сообщение #8


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 232
Регистрация: 13-03-12
Из: Украина
Пользователь №: 70 785



со своей колокольни добавлю идейку. силовую часть можно собрать из двух частей - для низкого вх напряжения, допустим 12-36В, и второй каскад, для вх напряжения 36-72В. вплоть до разделения входов на 2 под разные напряжения. думаю на три части не надо, 300Вт не так уж много, силовые транзисторы и вых диоды можно подобрать и для больших напряжений и больших токов, для каждого диапазона. если добавить пару деталей автоматики, то вход можно сделать один, и двумя транзисторами коммутировать вход или на одну часть конвертера, или на другую. кстати, пусть знающие люди скажут, можно ли тут вообще обойтись одним силовым трансформатором, с двумя первичками для двух раздельных раскачек.

чем-то мне эта задача напоминает инвертор чистого синуса для питания электроприборов)) подумал о двухфазном флайе, и вспомнил такую штуку: http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01338D.pdf
тут синус получают в один этап, без предварительного получения шины 350В


--------------------
нет повести печальнее на свете, чем повесть о запавшем ресете
Go to the top of the page
 
+Quote Post
NikolayXXX
сообщение Jan 24 2015, 23:59
Сообщение #9


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 16-01-10
Пользователь №: 54 852



Цитата(Ydaloj @ Jan 25 2015, 00:50) *
ну а как вы считали
макс.цикл у вас будет при мин.входном, то есть 0,45 *2 такта
мин.цикл у вас будет при макс.входном, то есть 0,075 *2такта

Раз уж у вас батареи, то мин.напряжение будет 10В, а макс - 80, то есть разница по напряжению 8 раз. Таким образом, минимальный цикл будет 0,06. И за эти 0,06 времени надо передать 300 ватт за каждый такт.
Бедные ключи.

Ну а так же большой дроссель или батарея конденсаторов. Чтобы такие пульсации вытерпеть.

Не могли бы вы пояснить свои расчеты. Я прикинул по http://www.ti.com/lit/an/slva535a/slva535a.pdf и получил коэффициент заполнения от 0,33 до 0,66 при выходном напряжении 28В.

Цитата(Егоров @ Jan 25 2015, 00:58) *
У Вас 8-кратное изменение входного. Оптимально две ступени с коэффициентом корень из восьми. т.е. промежуточный бустер должен выдавать что-то около 28 вольт стабильно.
Но это так, для общего разговора.

Спасибо. Это получено эмпирическим путем или есть ссылки на литературу?

Цитата(Hexel @ Jan 25 2015, 02:33) *
со своей колокольни добавлю идейку. силовую часть можно собрать из двух частей - для низкого вх напряжения, допустим 12-36В, и второй каскад, для вх напряжения 36-72В. вплоть до разделения входов на 2 под разные напряжения. думаю на три части не надо, 300Вт не так уж много, силовые транзисторы и вых диоды можно подобрать и для больших напряжений и больших токов, для каждого диапазона. если добавить пару деталей автоматики, то вход можно сделать один, и двумя транзисторами коммутировать вход или на одну часть конвертера, или на другую. кстати, пусть знающие люди скажут, можно ли тут вообще обойтись одним силовым трансформатором, с двумя первичками для двух раздельных раскачек.

чем-то мне эта задача напоминает инвертор чистого синуса для питания электроприборов)) подумал о двухфазном флайе, и вспомнил такую штуку: http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01338D.pdf
тут синус получают в один этап, без предварительного получения шины 350В

Разделение это крайняя мера, если не получиться добиться требуемых характеристик.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Егоров
сообщение Jan 25 2015, 01:46
Сообщение #10


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 3 868
Регистрация: 15-03-13
Пользователь №: 76 048



Цитата(NikolayXXX @ Jan 25 2015, 02:59) *
Спасибо. Это получено эмпирическим путем или есть ссылки на литературу?

Почему самое выгодное для двух ступеней в корень из общего коэффициента раз?
Знаете, твердо помню, что вода кипит при 100, 90 прямой угол, 40 - водка.
Но вот в какой это литературе подтверждается - в полной я растерянности. sm.gif
Есть, конечно где-то..
Go to the top of the page
 
+Quote Post
NikolayXXX
сообщение Jan 25 2015, 06:55
Сообщение #11


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 16-01-10
Пользователь №: 54 852



Глянул http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3789fc.pdf Неплохой КПД получается в довольно широком диапазоне входных напряжений. Имеет ли смысл рассматривать многофазный вариант для достижения максимального КПД или нет?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Ydaloj
сообщение Jan 25 2015, 08:37
Сообщение #12


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 879
Регистрация: 20-06-11
Из: Карелия, Петрозаводск
Пользователь №: 65 799



Цитата(NikolayXXX @ Jan 25 2015, 02:59) *
Не могли бы вы пояснить свои расчеты.

я считал для двухтактного преобразователя


--------------------
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Jan 25 2015, 14:38
Сообщение #13


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Цитата(NikolayXXX @ Jan 25 2015, 08:55) *
Глянул http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3789fc.pdf Неплохой КПД получается в довольно широком диапазоне входных напряжений. Имеет ли смысл рассматривать многофазный вариант для достижения максимального КПД или нет?

Рассматривать имеет смысл всё, что касается темы. Для овладения вопросом. Пока же, то, что Вы нашли, далеко от начальной задачи и входными напряжениями, и выходным, и полезной мощностью, и отсутствием развязки. А так - да, неплохой КПД. И что?

Цитата
Аккумулятор не является компонентом разрабатываемой системы. Там может быть и 12В свинцово-кислотный, так и 72В литий-ионный. И работать должно в обоих случаях.

Так в обоих или в "от и до"? Вам правильно подсказали: начните с ответа на этот вопрос. Будет ли два варианта питания или один всей ширины?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
NikolayXXX
сообщение Jan 25 2015, 15:23
Сообщение #14


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 65
Регистрация: 16-01-10
Пользователь №: 54 852



Цитата(Herz @ Jan 25 2015, 17:38) *
Рассматривать имеет смысл всё, что касается темы. Для овладения вопросом. Пока же, то, что Вы нашли, далеко от начальной задачи и входными напряжениями, и выходным, и полезной мощностью, и отсутствием развязки. А так - да, неплохой КПД. И что?

Я привел данный документ как иллюстрацию преобразователя с довольно широким диапазоном входных напряжений и неплохим КПД. Значит можно взять за основу эту топологию в качестве первой ступени.
Цитата(Herz @ Jan 25 2015, 17:38) *
Так в обоих или в "от и до"? Вам правильно подсказали: начните с ответа на этот вопрос. Будет ли два варианта питания или один всей ширины?

Вариант питания будет один общей ширины. Батарея аккумуляторов может быть и на 24В, 36В, 42В, 60В.

По первой ступени осталось выяснить, стоит ли просчитывать многофазный вариант или это ничего не даст в плане увеличения КПД и уменьшения габаритов.
Топология второй ступени пока под вопросом. На входе 28В, на выходе 350В. Постоянный коэффициент заполнения.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Огурцов
сообщение Jan 25 2015, 15:38
Сообщение #15


Гуру
******

Группа: Участник
Сообщений: 3 928
Регистрация: 28-03-07
Из: РФ
Пользователь №: 26 588



300 ватт хорошо, а какое время работы предполагается ? только ответ на один этот вопрос сразу же даст вам входное напряжение
пока же вы проектируете трехкиловаттный источник с целью продавать его как трехсотваттный
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 July 2025 - 05:11
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01451 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016