|
Подбор контроллера для DC-DC |
|
|
|
Oct 11 2007, 06:34
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 263
Регистрация: 2-01-07
Из: Ростовская область
Пользователь №: 24 044

|
Основной критерий блока питения - максимальный КПД. Напряжение на входе от 90В до 400В. Напряжение на выходе - 5В (3.3В). Мощность нагрузки - 5Вт.
У меня сейчас работает схема на HV9120. Это обычный шим контроллер, но в нем есть схема запитки от высокого напряжения, т.е. не нужен внешний резистор, на котором теряется довольно много мощности. Дело в том, что на вход может поступать от 90 до 400В. При напряжении 400В, падение на этом резисторе было бы довольно большим. Мощность нагрузки порядка 5 Вт. Так что потеря даже 0,5 Вт - значительна.
В другом блоке питания я применяю IRIS4007, это такой типа TOPswitch, но работающий в квазирезонансном режиме. Это заметно снижает потери на ключе, кроме того гораздо меньше излучаемые помехи, что тоже довольно важно (блоки питания устанавливаются в средства связи)
Есть желание найти такой контроллер, который работал бы как IRIS в квазирезонансном (Quasi resonant) и мог бы запитываться от 400В.
Как вариант - найти отдельно микросхему для запитки контроллера от высокого напряжения и отдельно квазирезонансный контроллер на напряжение для 400В (это сток-исток не меньше 900В)
Посоветуйте, если кто знает.
|
|
|
|
|
Oct 11 2007, 08:04
|

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

|
А что Вас не устраивает в существующем варианте? Кстати, не припомню, чтобы встречал БП, где контроллер питался бы от входного через резистор, рассеивая столько мощности. Резистор, как правило, нужен для начального запуска, дальше микросхема (и, если надо, обвязка) питаются от дополнительной обмотки, так что на КПД это не сказывается.
|
|
|
|
|
Oct 11 2007, 11:17
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 674
Регистрация: 26-08-05
Пользователь №: 7 997

|
Цитата(Mc_off @ Oct 11 2007, 09:34)  Основной критерий блока питения - максимальный КПД. Напряжение на входе от 90В до 400В. Напряжение на выходе - 5В (3.3В). Мощность нагрузки - 5Вт.
У меня сейчас работает схема на HV9120. Это обычный шим контроллер, но в нем есть схема запитки от высокого напряжения, т.е. не нужен внешний резистор, на котором теряется довольно много мощности. Дело в том, что на вход может поступать от 90 до 400В. При напряжении 400В, падение на этом резисторе было бы довольно большим. Мощность нагрузки порядка 5 Вт. Так что потеря даже 0,5 Вт - значительна.
В другом блоке питания я применяю IRIS4007, это такой типа TOPswitch, но работающий в квазирезонансном режиме. Это заметно снижает потери на ключе, кроме того гораздо меньше излучаемые помехи, что тоже довольно важно (блоки питания устанавливаются в средства связи)
Есть желание найти такой контроллер, который работал бы как IRIS в квазирезонансном (Quasi resonant) и мог бы запитываться от 400В.
Как вариант - найти отдельно микросхему для запитки контроллера от высокого напряжения и отдельно квазирезонансный контроллер на напряжение для 400В (это сток-исток не меньше 900В)
Посоветуйте, если кто знает. Периодически ищу то же самое. есть одна ссылка, но по КПД маловато будет, так как это обратноходовый: http://www.powerint.com/PDFFiles/di124.pdfНо если ограничения по цене нет, то совсем трудно что-то найти.
|
|
|
|
|
Oct 13 2007, 12:40
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 263
Регистрация: 2-01-07
Из: Ростовская область
Пользователь №: 24 044

|
Цитата(sup-sup @ Oct 11 2007, 15:17)  Периодически ищу то же самое. есть одна ссылка, но по КПД маловато будет, так как это обратноходовый: http://www.powerint.com/PDFFiles/di124.pdfНо если ограничения по цене нет, то совсем трудно что-то найти. Спасибо за ссылку, но я это уже смотрел. Сейчас у меня потери порядка 1,5 Вт при напряжении питания 400В и минимальном токе нагрузки (мощность нагрузки 0,5Вт). При максимальном токе нагрузки (мощность 5Вт) потери падают до 0,5Вт. Это по-моему говорит именно о больших динамических потерях (во время переключения). Интересно было бы заставить работать HV9120 в квазирезонансном режиме, но на сколько я понимаю это принципиально невозможно. Может еще есть способы выкачивания энергии из трансформатора после закрывания выходного диода?
|
|
|
|
|
Oct 13 2007, 16:33
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 674
Регистрация: 26-08-05
Пользователь №: 7 997

|
Цитата(Mc_off @ Oct 13 2007, 15:40)  Спасибо за ссылку, но я это уже смотрел.
Сейчас у меня потери порядка 1,5 Вт при напряжении питания 400В и минимальном токе нагрузки (мощность нагрузки 0,5Вт). При максимальном токе нагрузки (мощность 5Вт) потери падают до 0,5Вт. Это по-моему говорит именно о больших динамических потерях (во время переключения).
Интересно было бы заставить работать HV9120 в квазирезонансном режиме, но на сколько я понимаю это принципиально невозможно.
Может еще есть способы выкачивания энергии из трансформатора после закрывания выходного диода? Обычный PWM принципиально не может дать хороший кпд при малых нагрузках именно из-за динамических потерь. Режим ИС от PI типа LNK, TNY это не PWM, а ON/OFF control. При уменьшении нагрузки частота понижается. Порции энергии почти не меняются, а идут реже. КПД из-за этого хороший и при очень малых нагрузках. Конечно, это очень выгодно, когда нагрузка импульсная, и в среднем небольшая. Я, например, ощутил очень хорошую разницу в пользу LNK, когда перешел на них с VIPer (это PWM на базе 2842). И по теплу и по надежности. Резонанс и квазирезонанс так и не осилил пока. Хотя активный сброс можно тоже резонансом назвать. Но при 5W связываться с наворотами особо не стоит. Самое главное - хороший трансформатор.
Сообщение отредактировал sup-sup - Oct 13 2007, 16:46
|
|
|
|
|
Oct 14 2007, 12:11
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 263
Регистрация: 2-01-07
Из: Ростовская область
Пользователь №: 24 044

|
Цитата(sup-sup @ Oct 13 2007, 20:33)  Обычный PWM принципиально не может дать хороший кпд при малых нагрузках именно из-за динамических потерь. Режим ИС от PI типа LNK, TNY это не PWM, а ON/OFF control. При уменьшении нагрузки частота понижается. Порции энергии почти не меняются, а идут реже. КПД из-за этого хороший и при очень малых нагрузках. Конечно, это очень выгодно, когда нагрузка импульсная, и в среднем небольшая. Я, например, ощутил очень хорошую разницу в пользу LNK, когда перешел на них с VIPer (это PWM на базе 2842). И по теплу и по надежности. Резонанс и квазирезонанс так и не осилил пока. Хотя активный сброс можно тоже резонансом назвать. Но при 5W связываться с наворотами особо не стоит. Самое главное - хороший трансформатор. Снижение частоты преобразования на малых нагрузках конечно приведет у улучшению КПД, однако существует еще один важный момент: Дело в том, что после закрывания выходного диода на стоке ключа наблюдается колебательный затухающи (медленно) процесс. Напряжение в момент следующего открытия ключа может оказаться максимальным, т.е. и динамические потери окажутся максимальны. Этого нельзя избежать даже при снижении частоты преобразования, т.к. затухание свободных колебаний достаточно медленное. В квазирезонансном режиме окрывание ключа происходит при минимальном напряжении на стоке. Чего собственно и хочется иметь. Вобщем выходит, что нету такой микросхемы... по крейней мере никто из коллег ничего похожего не предложил. В любом случае, все спасибо.
|
|
|
|
|
Oct 14 2007, 13:17
|
Cундук
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 478
Регистрация: 13-11-06
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 22 269

|
Цитата(Mc_off @ Oct 14 2007, 16:11)  Снижение частоты преобразования на малых нагрузках конечно приведет у улучшению КПД, однако существует еще один важный момент: Дело в том, что после закрывания выходного диода на стоке ключа наблюдается колебательный затухающи (медленно) процесс. Напряжение в момент следующего открытия ключа может оказаться максимальным, т.е. и динамические потери окажутся максимальны. Этого нельзя избежать даже при снижении частоты преобразования, т.к. затухание свободных колебаний достаточно медленное. В квазирезонансном режиме окрывание ключа происходит при минимальном напряжении на стоке. Чего собственно и хочется иметь.
Вобщем выходит, что нету такой микросхемы... по крейней мере никто из коллег ничего похожего не предложил.
В любом случае, все спасибо. Не унывайте. Обратите внимание на контроллеры от NXP. Там все, что Вам надо. Эта гадость детектирует минимумы обозначенных Вами колебаний и включает транзистор только в эти моменты времени. Там есть варианты и на малые мощности со встроенными высоковольтными ключами. Не поленитесь, сходите на их сайт.
|
|
|
|
|
Oct 14 2007, 13:56
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 263
Регистрация: 2-01-07
Из: Ростовская область
Пользователь №: 24 044

|
Цитата(Прохожий @ Oct 14 2007, 17:17)  Не унывайте. Обратите внимание на контроллеры от NXP. Там все, что Вам надо. Эта гадость детектирует минимумы обозначенных Вами колебаний и включает транзистор только в эти моменты времени. Там есть варианты и на малые мощности со встроенными высоковольтными ключами. Не поленитесь, сходите на их сайт. Эх по-конкретнее бы... много времени уходит на перерывание всего сайта (да он еще и тормознутый какой-то)...
|
|
|
|
|
Oct 15 2007, 10:07
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 263
Регистрация: 2-01-07
Из: Ростовская область
Пользователь №: 24 044

|
Цитата(Прохожий @ Oct 15 2007, 10:07)  К примеру, TEA1623. Там есть еще ИС на другие мощности. Ага уже нашел, спасибо. Да, действительно хорошие микросхемы. Однако, мне не подойдет т.к. у меня питание может быть до 400В, это значит напряжение пробоя полевика должно быть не меньше 900В. Решил использовать L6565 от STMicroelectronics с внешним полевиком, а к ней прикрутить схему отключения цепи запуска после установления напряжения на питающей обмотке (еще не решил как).
|
|
|
|
|
Oct 16 2007, 13:41
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 227
Регистрация: 1-12-06
Из: Москва, РФ
Пользователь №: 22 989

|
Цитата(Mc_off @ Oct 15 2007, 14:07)  Ага уже нашел, спасибо. Да, действительно хорошие микросхемы. Однако, мне не подойдет т.к. у меня питание может быть до 400В, это значит напряжение пробоя полевика должно быть не меньше 900В. Решил использовать L6565 от STMicroelectronics с внешним полевиком, а к ней прикрутить схему отключения цепи запуска после установления напряжения на питающей обмотке (еще не решил как). Добрый день! При расчёте примите коэф заполнения при входном 90В - 0,45 и получите при 400В входном напряжение на стоке со шпилькой не более 600В, при условии применения дифцепочки.
|
|
|
|
|
Oct 16 2007, 13:59
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 263
Регистрация: 2-01-07
Из: Ростовская область
Пользователь №: 24 044

|
Цитата(Lenel @ Oct 16 2007, 17:41)  Добрый день! При расчёте примите коэф заполнения при входном 90В - 0,45 и получите при 400В входном напряжение на стоке со шпилькой не более 600В, при условии применения дифцепочки. Напряжение на стоке можно расчитать по такой формуле: U= Uout/k+2*Uin, где Uout - напряжение на вторичной обмотке, k - коэффициент трансформации с первичной на вторичную обмотку по напряжению для обратноходовика он не равен соотношению напряжений... у меня в реальной схеме получилось k=0.0612 это соотношение витков. Вот оно выбирается исходя из мощности, минимального напряжения на входе. Uin - напряжение на входе. В итоге получается: U= 5 / 0.0612 + 2 * 400 = 881 В. Правильность моей формулы могу доказать (если нужно). Интересно по какой формуле рассчитывали вы ? Применять демпферную цепочку не стану, т.к. она отбирает большую мощность, а самый важный критерий для моего БП - КПД.
Сообщение отредактировал Mc_off - Oct 16 2007, 14:19
|
|
|
|
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|