|
|
  |
Топология DC-DC конвертера 24 -> 450В, оптимальная топология для зарядки емкости от 24 вольт |
|
|
|
Jun 26 2016, 18:28
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 98
Регистрация: 25-06-16
Пользователь №: 92 330

|
Мысль богатая, богатая мысль. Но всё же, по теме у вас есть собственные наработки, или вы просто так, из любви к общению, здесь тусуетесь?
--------------------
"Ну-ка, позовите Герца, Старенького Герца,..."(С)
|
|
|
|
|
Jun 28 2016, 17:13
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 926
Регистрация: 9-08-15
Пользователь №: 87 913

|
Андрей_К, вот такой я намоделировал конвертер. На этот раз это двухтактный "двухкаскадный". Пока плохо ещё понимаю, как и что на что влияет, старался лишь выжать из него бОльшую мощность, при приемлемых режимах элементов. Пока получилось вот что - - средний ток зарядки - 0,831 Ампер; - средняя мощность зарядки конденсатора - 261 Вт; - средняя мощность отбираемая от аккумулятора - 286 Вт ( средний КПД= 91%); - средняя мощность рассеиваемая Q3 - 2,9 Вт; - средняя мощность рассеиваемая Q3 - 14,3 Вт; - время зарядки конденсатора (расчётное) 10000 Мкф - 5,2 секунды. - пик импульсов тока С6-С8 - +/- 4 Ампера ( не знаю, приемлемо ли это для неэлектролитических конденсаторов); - частота такта -125 Кгц. Мощность можно сделать большей, но я не знаю, какую среднюю мощность Q4 можно считать практически приемлемой в данном случае. Размах импульсов тока Q3,Q4 - равны и разнесены по времени, поэтому возможно использование общего датчика тока.
Буст на Q3 повышает напряжение аккумулятора с 24 до 43 Вольт. Буст на Q4 преобразует 43 Вольта в 450.
Сообщение отредактировал варп - Jun 28 2016, 18:16
|
|
|
|
|
Jun 28 2016, 19:50
|
Участник

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

|
варп, у такого подхода помимо отсутствия гальванической развязки есть серьезное технологическое ограничение. Это сопротивление Rds полевых транзисторов. Для нарисованного на картинке FQB55N10 производитель заявляет Rds = 0,26 ом. Средний ток у вас выходит ампер 12. Т.е. на сопротивлении канала будет гаситься 3 вольта. При заполнении ~0.5 это больше 15-ти ватт. И куда эти ватты девать? Мораль - транзисторы должны быть низковольтные, с сопротивлением Rds ~ 0.005 Ом (два порядка - почувствуйте разницу), а значит нужен трансформатор. Тогда даже если итоговый КПД и не будет особо выше, то тепло будет равномерно размазано по преобразователю, а не будет сконцентрировано в 2-х корпусах ТО220.
|
|
|
|
|
Jun 29 2016, 02:07
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 926
Регистрация: 9-08-15
Пользователь №: 87 913

|
Андрей_К, Ваши прикидки по поводу Q3 - ошибочны... Я для кого это писал? Цитата(варп @ Jun 28 2016, 23:13)  ...- средняя мощность рассеиваемая Q3 - 2,9 Вт; - средняя мощность рассеиваемая Q3 - 14,3 Вт; ...
На самом деле немного напрягает мощность на Q4. Вот его действительно трудно выбрать оптимальным - он должен быть высоковольтным и с приличным током стока. Вот там, действительно 14,3 Вт. Но в реальной жизни вряд ли это будет проблемой - при времени зарядки 5 Секунд и паузе между зарядками 10 секунд, это уже менее 5 Вт... Реально будет ещё меньше. И про "технологическое ограничение" звучит сомнительно - хотите больше мощности - включите ДВА (или больше) преобразователя параллельно. Я таких за день с нуля, на банальной TL494, штуки три соберу. Схема то - смешная на самом деле..., и работать будет вечно... Моё мнение - Ваши требования про необходимость гальванической развязки - надуманы. И если Вы полагаете, что соберёте преобразователь с бОльшим КПД, то это - вряд ли... Хотя - спорить не буду - Вам решать...
Сообщение отредактировал варп - Jun 29 2016, 02:14
|
|
|
|
|
Jun 29 2016, 05:48
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 926
Регистрация: 9-08-15
Пользователь №: 87 913

|
Цитата(Огурцов @ Jun 29 2016, 10:39)  ...а чем у вас задаётся напряжение 50v ? ... А ничем.... Пока я старался сделать размах импульсов тока ключей приблизительно равными ( чтобы использовать общий датчик тока) напряжение на выходе первого буста само устанавливается именно таким. В подробности вникать пока не стал, потому что преобразователь и так делает ровно то, что я от него хотел. Что важно - мощность отбираемая от аккумулятора ПОСТОЯННА на всём протяженни заряда. Если хочется посмотреть график чего-нибудь скажите, я покажу.
Сообщение отредактировал варп - Jun 29 2016, 05:51
|
|
|
|
|
Jun 29 2016, 09:37
|

Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 491
Регистрация: 12-12-12
Из: Германия
Пользователь №: 74 818

|
варп , тут недавно попали в руки пара эвалюейшен боард, на GaN и на CREE SiC. Вот с чем у них всё в порядке, так это с открытым сопротивлением. Знаю, что дорогие, но проблемы с потерями в транзисторах резко уйдут. Да и частоту можно будет задрать. Кстати говоря, я собирал однозвенный Буст (не смотря на бытующее мнение  ), он мне вполне прилично заряжал от 24В накопительный конденсатор 1000мкф до 500В. Точно время не замерял, но достаточно быстро. Дроссель правда пришлось "толстый" ставить.
--------------------
Все у вас в порядке. Удивительно, с таким счастьем — и на свободе.
|
|
|
|
|
Jun 29 2016, 11:02
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 926
Регистрация: 9-08-15
Пользователь №: 87 913

|
ADOWWW, про транзисторы - спасибо, буду иметь ввиду. Я почему каскадированием бустов заморочился - интуитивно понятно, что чем в меньшее число раз одиночный буст должен повысить входное напряжение, тем он эффективнее... Кроме того, есть предел этого повышения - рано или поздно размах выброса напряжения на дросселе будет меньше требуемого напряжения на выходе. То есть - каскадирование бустов - занятие полезное.... Огурцов, практика показала - я могу ошибаться, а симулятор - нет... И объяснять - не мой конёк...- может случится так, что я опять пойму всё последним...  . Чуть позже дополнительно выложу графики токов, напряжений и управляющих сигналов на ключах. Возможно тогда всё станет очевидным. Мне кажется, что первый буст просто удваивает напряжение аккумулятора..., ну, скорее, не совсем просто - ведь выход первого буста нагружен вторым бустом..., и на каком то напряжении на выходе всё должно "устаканится"... Не буду гадать..., а то опять глупостей нагорожу...
|
|
|
|
|
Jun 29 2016, 12:19
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 926
Регистрация: 9-08-15
Пользователь №: 87 913

|
Огурцов, я ниже архив своей модели положил. Попробуйте. А я чуть позже эту схему с другим контроллером промоделирую... Если результат повториться, значит суть правильная... Ниже - диаграммы с первого буста. Похоже - он просто удвоитель...
Зелёным - напряжение в затворе; Красным - напряжение на стоке; Коричневым - ток L6; Голубым - напряжение на С6.
3721_24_290616_1.rar ( 1.35 килобайт )
Кол-во скачиваний: 20
Сообщение отредактировал варп - Jun 29 2016, 12:19
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|