|
|
  |
Топология DC-DC конвертера 24 -> 450В, оптимальная топология для зарядки емкости от 24 вольт |
|
|
|
Jun 20 2016, 05:50
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 28
Регистрация: 19-06-16
Из: Сахалин
Пользователь №: 92 245

|
Господа, помогите новенькому подобрать оптимальную топологию для портативного преобразователя для зарядки батареи конденсаторов от батареи 24в. Идея в том, чтобы запитать силовой блок студийных ламп-вспышек от батареи. Несколько вспышек подключается к общему накопителю. Такой вариант имеет свои плюсы и минусы в сравнении с отдельными светильниками, но я к нему привык и хотел бы использовать в батарейном варианте.
Хотелось бы уложиться в минимальные габариты (т.е. минимум алюминия, феррита и меди) с минимальными трудозатратами. Надежность и повторяемость не особо важны, т.к. устройство единичное и в сугубо личных целях.
На данный момент общая ёмкость накопителя 10 000 мкФ при напряжении 450В. Не ахти какие параметры, всего-то килоджоуль, но уже возникли проблемы. На пробу сделал два преобразователя: один классический токовый пуш-пулл на UC3846, другой - обратноход на UC3845.
Как и ожидалось, ни тот, ни другой нормально не работают на к.з. - пуш-пулл заряжает ёмкость "иголками", обратноход не вылезает из CCM. Всё это (обратноход в особенности, из-за зазора организованного прокладкой) жутко звенит, да так, что аж управлялку (вспышечную) на ардуине временами глючит.
Лет 25 назад, когда я немного занимался преобразователями, о резонансных топологиях говорили, но в живую с ними дела не имел, а силовые полевики тогда видели только в строчниках импортных телевизоров. С тех пор, много воды утекло, но судя по глобальной теме про электроудочки на Радиокоте, резонансники так и остались экзотикой и уделом профессионалов. Кто-нибудь может показать не секретную статейку о принципах построения резонансных ZVS/ZVC пуш-пулов? Аппнотов по LLC / phase shift [полу-] мостам в сети валом, а вот именно по пушам как-то не очень.
Так же очень интересно мнение Thickman-а по поводу применения стандартных flyback QR контроллеров типа L6565, NCP1207для целей подобных моей (в свете экспериментов с переподвывертами). В них, если я правильно понимаю, есть тайм-аут по ZCD, несколько микросекунд, чего в моем случае явно недостаточно для граничного режима.
|
|
|
|
|
Jun 20 2016, 07:38
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 28
Регистрация: 19-06-16
Из: Сахалин
Пользователь №: 92 245

|
Я немного смотрел в эту сторону, но большинство варилок делается всё-таки из расчета ~200 вольт в первичной цепи. В моем случае там на порядок меньшее напряжение. Соответственно, я получу громадный ток, постоянные сработки ограничения тока и зарядку "иголками" (что собственно, я и наблюдаю в случае классического PWM пуш-пулла). Это ведет к мизерному коэффициенту заполнения и никакущему использованию трансформатора (а заодно и немалого дросселя в прямоходе).
Поэтому обратноход в гарантированно граничном режиме для меня выглядит более привлекательно. Хотя возможно я и заблуждаюсь. Потому и спрашиваю.
Да и не нужно мне кВт дури (пока). Получить бы ватт 200-300 без особого тепловыделения - было бы замечательно. Будет нужно больше - добавлю фаз или параллельных блоков.
|
|
|
|
|
Jun 20 2016, 07:48
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 270
Регистрация: 29-06-06
Пользователь №: 18 445

|
Цитата(Андрей_К @ Jun 20 2016, 10:38)  Поэтому обратноход в гарантированно граничном режиме для меня выглядит более привлекательно. Ещё раз поясняю: обратноход гарантированно не работает на КЗ. Только прямоход. Однотактный, НЕ пуш-пулл. Если пуш-пулл, то нужен непременно ням-контроль, думается, к такому подвигу ты ещё не готов. Если тебе так сильно нужен непременно обратноход, делай блокинг-генератор на биполяре. Таких схем в журнале Радио штук 500 было в года оные.
Сообщение отредактировал pokos - Jun 20 2016, 07:54
|
|
|
|
|
Jun 20 2016, 08:14
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 28
Регистрация: 19-06-16
Из: Сахалин
Пользователь №: 92 245

|
К контролю намагничивания я действительно еще не готов. Кроме того, был всегда уверен, что прямоход - это разновидность buck (понижающего) преобразователя, с передаточной характеристикой что-то вроде D x Ктр х Uвх. Т.е. это источник напряжения, и на к.з. ему работать, без схемотехнических ухищрений, тяжело.
|
|
|
|
|
Jun 20 2016, 09:04
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 319
Регистрация: 27-09-07
Пользователь №: 30 877

|
Цитата(Андрей_К @ Jun 20 2016, 11:14)  К контролю намагничивания я действительно еще не готов. Кроме того, был всегда уверен, что прямоход - это разновидность buck (понижающего) преобразователя, с передаточной характеристикой что-то вроде D x Ктр х Uвх. Т.е. это источник напряжения, и на к.з. ему работать, без схемотехнических ухищрений, тяжело. на кз ему работать немного хуже чем обратноходу - каже Кз из вторички в первичку вылезет. а вот с режимом намагничивания сердечника - ему сильно легче чем обратноходу ибо он таки трансформатор, а обратноход - дросель. а почему вы не хотите сначала заряжать до 24в свой кондер понижающим баком, а потом обратноходом выгонять на высокое? много железа?
|
|
|
|
|
Jun 20 2016, 09:24
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 28
Регистрация: 19-06-16
Из: Сахалин
Пользователь №: 92 245

|
Я попробовал. Без бака, просто резистором. Толку не много, особо теплоты на этом не сэкономишь. Вот если бы вольт до 200, это было бы дело. Я задумываюсь о таком каскаде, но наоборот - пушем поднять напряжение до 450-500 вольт, а затем баком заряжать конденсаторы постоянным током. Вроде звучит неплохо, но на феррита и меди выходит много. Габариты растут. С SMD монтажем у меня пока не особо срастается, но двигаюсь в этом направлении.
У обратнохода есть шанс работать в граничном режиме, можно взять готовый контроллер L6565 и подобное или сгородить самому. Тогда к.з. остается во вторичке и никуда не вылезает. У прямохода такого шанса нет. Можно, конечно, попытаться сделать контроль тока через выходной дроссель, но это уже будет извращение, по сути это получится обратноход с разнесенными магнитными элементами.
|
|
|
|
|
Jun 20 2016, 09:41
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 66
Регистрация: 21-03-12
Пользователь №: 70 931

|
Цитата Ещё раз поясняю: обратноход гарантированно не работает на КЗ В чем проблема обратноходу в current mode работать на КЗ? Насколько я знаю, большинство схем заряда конденсаторов фотовспышки построены именно по этой топологии.
|
|
|
|
|
Jun 20 2016, 09:56
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 319
Регистрация: 27-09-07
Пользователь №: 30 877

|
Цитата(Priest_89 @ Jun 20 2016, 12:41)  В чем проблема обратноходу в current mode работать на КЗ? Насколько я знаю, большинство схем заряда конденсаторов фотовспышки построены именно по этой топологии. видимо проблема в том что надо контролировать что ток во вторичке закончился - разрядилася индуктивность транса. хотя это вроде должнл быть элементом защиты контроллера полюбому.
|
|
|
|
|
Jun 20 2016, 10:14
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 66
Регистрация: 21-03-12
Пользователь №: 70 931

|
Цитата(AlexRayne @ Jun 20 2016, 15:56)  надо контролировать что ток во вторичке закончился А какая в этом необходимость? В режиме прерывистых токов ток во вторичке заканчивается до конца периода, а в следующем периоде дроссель "заряжается" с нуля по первичной обмотке.
|
|
|
|
|
Jun 20 2016, 12:32
|
рядовой
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 811
Регистрация: 21-08-06
Пользователь №: 19 713

|
Цитата(Андрей_К @ Jun 20 2016, 11:14)  был всегда уверен, что прямоход - это разновидность buck (понижающего) преобразователя, с передаточной характеристикой что-то вроде D x Ктр х Uвх. Т.е. это источник напряжения С управлением по току на UC3845 это источник тока, управляемый напряжением. Цитата(perfect @ Jun 20 2016, 15:20)  такой вариант ПМСМ, для потерпевшего это слишком сложно - он ведь думает, что трансформатор жужжит из-за неправильных прокладок в зазоре.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|