Всем доброго времени суток! Пишу диплом, тема, собственно почти целикком взята отсюда. Знаю,что было еще подобное недавно, читал. Но все же: я студент, не все понимаю, да и есть нюансы. В общем, вот мое ТЗ:
Вход переменного 50Гц 85-256В
Вход постоянного 12В +- 15% (10-14В). Внимание: это другой, альтернативный вход!!! Весь диапазон 12-220 на одном входе не нужен.
Выход:
Канал1: 42В, 2А, защита от превышения тока нагрузки на уровне 3А.
Канал2: 3.3В, 0.5А, защита от превышения тока нагрузки на уровне 1А.
ОБЯЗАТЕЛЕН корректор коэффициента мощности, гальваническая развязка.
Нестабильность выходного напряжения: 2%
КПД желательно 75-85%.
Частота 100кГц

В общем, прошу помощи в данном вопросе. Буду благодарен за любую помощь: какую топологию посоветуете,какие нюансы,как организовать переключение входов и защиту от неверного включения (в смысле, тумблер на 220VAC, а подключили на 12VDC, например), цена (хотелось бы по-дешевле) и т.д. Особо интересует, в какой корпус это можно запихнуть? Желательно, средних размеров (чтоб не чемодан, но и сигаретная пачка не нужна ).

P.S.: буду очень признателен, если кинете ссылку(и), где поискать анологичные БП.

Сообщение отредактировал borja86 - Oct 29 2009, 16:05

Вам придется сделать два источника. Один - традиционный сетевой источник. 150 ватт ... обратноходовик уже пыхтит, но еще можно. Лучше сделать прямоходовой. Два сердечника по квадрату приблизительно. Можно сделать один выход, только 42 вольта, а из них уже масенький конвертор на 3.3 вольта с отдельными защитами. Иначе. ток нагрузки отдельно по каналам не будет ограничиваться.
Второй - повышающий конвертор с 12 до 120-150 вольт, включенный по диодному ИЛИ с сетевым выпрямителем. Стабилизировать его не нужно. Пушпул можно нарисовать.
КПД будет плоховат, но ТЗ тоже нехорошее. Никаких схемных защит от подачи "не туда" 12 или 220 делать не нужно. Это делают разными разъемами, исключающими неверную стыковку механически.

Сообщение отредактировал Microwatt - Oct 29 2009, 16:59

А выходные каналы могут быть гальванически связаны? В том смысле, что общий ноль у них есть или нет?

Сообщение отредактировал Прохожий - Oct 29 2009, 16:58

Общий ноль есть.

Тогда все немного проще. Но не сильно.
Для сетевого преобразователя потребуется вот это:
[attachment=37682:NCP1651_D.pdf]
На выходе получите 42 В. На этом же выходе с помощью LM2597HVN-3.3:
[attachment=37683:LM2597.pdf]
получите 3.3 Вольта.
Что же касается низковольтного преобразователя, то тут дело хуже.
Нужен будет гальваноразвязанный DC/DC с означенным входом и выходом на 42 Вольта.
Еще потребуется "мозг" для перехода от одного источника к другому. Что-нибудь на PIC-е или AVR.
Поскольку на 42 Вольтовом выходе конденсатор будет значительный, то критерием перехода может быть пропажа/ появление сетевого напряжения.

Сообщение отредактировал Прохожий - Oct 29 2009, 17:53

Это что-то типа такого? (структурно).Если да, то чем управять К1?

Если нет, где ошибки? Поясните, пожалуйста про пуш-пул.

Очень не хочется связываться с микроконтроллерами: программист из меня вообще никакой, ничего в этом не понимаю...

Сообщение отредактировал borja86 - Oct 29 2009, 18:46

Зачем прогонять мощность через через два преобразователя, уж лучше сразу развязанный стабилизированный 12>42.
Объемы трансформатора и дросселя будут различаться незначительно, так что выигрыша небольшой, а вот по ключу и диодам выигрыш значительный.
Схема управления ключами может быть одна, правда может возникнуть вопрос обеспечения устойчивости.

Я так понимаю, что предложение уважаемого Microwatt обусловлено тем, что как раз не надо возится со стабилизацией 12>42. И в итоге задачка сводится к тому, что уже решалась на этом форуме. Я прав? Так что все-таки с нарисованной мной структурной схемой? Годится или нет? Я так понимаю, что при таком раскладе мне понадобится 3 микросхемы управления: основным преобразователем 220>42 (вместе с ККМ), DC/DC 42>3.3 и повышающим конвертором 12>120. Так?


Уважаемый asdf, можно по-подробнее: что там будет с устойчивостью и как вообще организовать это самое единое управление. Может проще еще микросхемку одну?

Уважаемый asdf абсолютно прав в том, что из 12 Вольт надо делать 42 (можно без гальваноразвязки на повышающем DC/DC).
Так проще.
Получается 4 микросхемы:
1. ККМ+Флайбак (NCP1651),
2. Канал 3.3 Вольта (LM2597HVN-3.3),
3. Повышатель (UC3843 + NFET ),
4. Моск + помигушки (PIC или AVR).
С устойчивостью во всех трех случаях надо будет разбираться отдельно.
Но, уверяю Вас - это не самое главное в этом раскладе.
А с мостом и диодами на Вашем рисунке что-то не так ...

Сообщение отредактировал Прохожий - Oct 30 2009, 18:49

А что тогда главное в этом раскладе? Просветите студента, пожалуйста...
С мостом согласен, взял, что первое попалось под руку в microcap, не посмотрел.А что с диодами? что напутал? Вроде изображал, как учили: один повышающий, один понижающий конвертор. Полярности диодов не те? А с "моском" очень не хочется связываться: я в программировании микроконтроллеров вообще ничего не понимаю (а ведь вставишь PIC или AVR-изволь запрограммить).
А в целом, я до сих пор не пойму, какой такой мозг нужен? Я рассуждаю так: включили 220VAC, работает соответствующий преобразователь, вход 12VDC молчит (ибо на нем ничего нет, ничего не преобразует, никому не мешает!). Включили 12VDC, работает преобразователь 12>42В, 220VAC молчит (по анологичным причинам см. выше). Одновременное включение входов исключено механически (разъемами), как и сказал Microwatt. Что не так?

То что Вам советовали - высшая математика.
В том, что Вам надо сделать, всего лишь простая инженерная работа.
1. На сайте www.onsemi.com можно найти полную информацию о применении NCP1561 с примерами и готовыми схемами.
Там же специальный файл EXEL для расчетов всей схемы. В том числе и на устойчивость.
2. В применении LM2597HVN-3.3 нет ничего сложного. Достаточно того, что Вам дали.
3. Повышающий стабилизатор на UC3843 и NFET тоже классика.
4. Мозг в Вашем варианте не нужен. Я почему-то решил, что переход с питания от сети на питание от аккумуляторов должен быть автоматическим.
Если это было бы так, то мозг был бы остро необходим, а так в нем нет необходимости.
Короче, рисуйте структурную схему и выкладывайте. Будем смотреть.

Прошу прощения за задержку - дела были. Вот выкладываю, что у меня получилось:

Критикуйте, где ошибки?


Не подходит: у меня частота 100кГц, а в даташите типовая 52кГц. Взял NCP3163:
 NCP3163_D.pdf ( 242.63 килобайт ) Кол-во скачиваний: 325

А нельзя ли как-нибуть сделать так, чтобы 12>42 у меня получился тоже развязанным, причем силовой трансформатор - общий и для 220>42 и для 12>42?

Вообще-то на бумаге можно и так, получить 42 вольта сразу от 12-ти. Но вот что будет твориться при совместной работе не совсем предугадать можно. У Вас падение на диодном ИЛИ в 42 вольта замешано будет (ОС нужно брать до диодов) и есть опасность, что будут мешать биения частот двух преобразователей.
Общий трансформатор - можно, но нужно гарантировать РАЗДЕЛЬНУЮ по времени работу. Два силовых ключа погубят трансформатор, как два капитана обязательно утопят корабль. да и вызывает сомнения гальваника по входу 12 вольт. Можно ли источник 12 вольт объединять с высоким сетевым напряжением вот так легко?
тут нерегулируемый пуш-пул гораздо лучше бы выглядел.
Микропроцессоры за ненадобностью в данной задаче можно спокойно отбросить. Да и вообще в источниках. Хотя, предвижу появление кучи протестов от теоретиков пузырьковой сортировки.
ТЗ не препод-программер составлял? 42вольта х2 ампера - одна песня, а 42 вольта с защитой на 3 ампера - совершенно другая. А он вписал из в одно ТЗ. В любом случае источник где-то на 140 ватт считать нужно. Для реального (не курсового проекта) обратноходовика это уже непросто. Есть смысл и прямоходовой однотранзисторный посмотреть.

Сообщение отредактировал Microwatt - Nov 5 2009, 21:46

Чего-то я не понял Вроде же я отказался от варианта с диодным ИЛИ и прогонкой всей мощности через 2 преобразователя (там где 12>120 и по дидному ИЛИ с сетевым выпрямителем). При чем тут это ИЛИ?У меня в предыдущем посте на картинке получилось 220>42 развязанный и 12>42 не развязанный безо всяких диодных ИЛИ .
Если будет гарантия, что одновременно не всунут и в 220 и в 12, то можно обойтись и одним трансформатором, я правильно понял Вашу мысль? (кстати, а я такой трансформатор унифицированный найду-ли?)
Еще: пуш-пул ставить на 12>42? А как это сделать, и вообще, посоветуйте, где поискать гальваноразвязанные DC/DC в т.ч. и по пуш-пульной схеме?
А что там с защитами? Почему совсем другая песня? Просветите, а то я с этим вопросом вообще еще не сталкивался.
И да, ТЗ сотавлял теоретик, специалист по MicroCap

То, что на бумаге Вы обошлись без диодного ИЛИ, еще не значит, что в реальной конструкции это возможно. Два источника напряжения, работающие друг на друга "кто победит"?
Такой мощности унифицированный трансформатор Вы не найдете даже на одно напряжение. Они до 50 ватт, редко 75-100Вт для обратноходовиков. Для прямоходовиков сетевых я вообще не встречал. Рассчитывать нужно самому.
Если источник должен ограничивать выходной ток на 3А, то к чему разговоры о 2-х амперах? Это все равно, что проектировать двухтонный грузовик, который бы выдерживал три тонны. Проектируют на 3т максимум, а что там реально будут возить 2т, 1т или просто бухгалтершу в банк - дело эксплуататора.
Сколько до защиты времени?