|
|
  |
Мощный DC/DC - 150 - 400 по входу., Выбор топологии |
|
|
|
Nov 17 2010, 22:09
|
Cундук
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 478
Регистрация: 13-11-06
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 22 269

|
Цитата(Serg SP @ Nov 17 2010, 23:09)  Если Вы комментируете моё видение полумоста, то могу сказать, что действующее значение тока будет ограничено ёмкостью конденсаторов полумоста. Ток при номинальной нагрузке будет спадать (не по экспоненте, конечно, всё-таки это не RC цепь), если ёмкость не только рассчитать, но ещё и поэкспериментировать, можно добиться, чтобы выключение происходило при нуле тока. Такой полумост не боится КЗ, т.к. в случае последнего конденсаторы полумоста будут очень быстро перезаряжаться и ждать следующего полупериода, чтобы снова перезарядиться в другую сторону. Ключи при этом будут, естественно, выключаться при нуле тока. Действующее значение тока при этом будет меньше, чем при штатной нагрузке, т.к. конденсаторы полумоста будут перезаряжаться настолько быстро, что бОльшую часть рабочего цикла ток через ключи будет равен нулю. При мощности 300 Ватт проверено - работает, и ключи остаются тёплыми, особенно при КЗ на выходе источника. Я имел в виду другое. В Вашем случае ток через первичную обмотку трансформатора будет треугольным (в первом приближении). При одинаковой мощности выхода, действующее значение тока в треугольном варианте всегда больше, нежели в прямоугольном. Если учесть, что напряжение на обмотке в полумосте вдвое ниже, чем на косом полумосте, а коэффициент заполнения вдвое выше, то по энергетике оба решения одинаковы. Однако Вы эту энергетику намеренно ухудшаете треугольностью тока. И еще. На Ваших конденсаторах будет наблюдаться большой уровень пульсаций напряжения, приблизительно равный напряжению питания. А найти конденсаторы, которые переносят это безобразие на частоте преобразования не так легко. И стоят они не один доллар...
|
|
|
|
|
Nov 17 2010, 22:33
|
Cундук
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 478
Регистрация: 13-11-06
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 22 269

|
Цитата(Microwatt @ Nov 17 2010, 23:35)  ... Т.е. все рассеивается на резисторах снабберов? Если я не ошибаюсь и все правильно понял. Но мощность потерь незначительна и все это безобразие вполне допустимо? Цитата(Microwatt @ Nov 17 2010, 23:35)  В целом, прямоход от флая отличается, как четырехтактный двигатель от мотоциклетного. Сложнее изначально, но намного эффективнее в работе. Кроме того, флай вообще-то плохой источник общего применения. Он себя оправдывает как встроенный в какой-то прибор, где заранее оговорена и более-менее постоянна нагрузка. Я так и не смог за несколько лет преодолеть неприятности, связанные с вхождением в режим непрерывного тока дросселя при перегрузке. Это как неуловимый Джо - все о нем говорят, но никто его не видел этот режим. Последний преобразователь, в котором принимал участие - косой полумост, прямоход с жесткой коммутацией. Выходная мощность 8.5 кВт (150В, 56 А). Номинальное напряжение DC буса - 540 Вольт. Нагрузочная кривая - штыковая. Ток полного КЗ - 67 А. В принципе, его можно и уменьшить, но пока нет смысла. Это я к тому, что пока с косым полумостом в его прямоходовом варианте еще никто и рядом не стоял по эффективности. К стати, косой полумост может работать, как в варианте чистого обратнохода, так и с утилизацией энергии на обоих ходах. Об этом я писал где-то выше.. Цитата(Microwatt @ Nov 18 2010, 01:18)  совершенно ага! Идея квазирезонансного полумоста вроде подкупает своей простотой, но не годится из-за плохого использования ключей по току и общей энергетической неэффективности. Точно так же, как и резонансного, к стати. Причина та же. Обмылок от синусоиды уступает по эффективности прямоугольнику.
|
|
|
|
|
Nov 17 2010, 23:00
|
Гуру
     
Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802

|
Цитата(Прохожий @ Nov 18 2010, 02:33)  Т.е. все рассеивается на резисторах снабберов? Если я не ошибаюсь и все правильно понял. Но мощность потерь незначительна и все это безобразие вполне допустимо?
Выходная мощность 8.5 кВт (150В, 56 А). Номинальное напряжение DC буса - 540 Вольт. Нагрузочная кривая - штыковая. Ток полного КЗ - 67 А. В принципе, его можно и уменьшить, но пока нет смысла. Это я к тому, что пока с косым полумостом в его прямоходовом варианте еще никто и рядом не стоял по эффективности. Да, тут ни траекториями переключения ни еще чем заморачиваться не пришлось. потери незначительны и все на 4-х двухваттных резисторах с запасом... Ну. 8кВт я даже издали не видел. Через плечо заглядывал в 4-киловаттник, пока разрабатывали. Тоже косой мост, жесткий, на IGBT. загнали его на 50кгЦ. Да, там RCD снабберы параллельно ключам ватт по 15 сеют. И все в конструкции вообще не для паяльника, а для молотка, медной шины и газовой горелки. Трансформатор без оправки в тисках не намотать. Но ниче, работает, 150 ампер по выходу и КЗ держит. Другая топология как-то даже не рассматривалась. Насколько мог по литературе проследить - мощность наращивают многофазными и многоячеечными схемами. Но двухтактных - практически нет. С ростом мощности допекают в первую очередь токи. А полумост - заведомо двойной ток и проблемы с реактивностью конденсаторов. Пушпул на 300-400 вольт вообще как-то не мыслится, да и симметрировать сердечник очень сложно.
|
|
|
|
|
Nov 17 2010, 23:34
|
Cундук
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 478
Регистрация: 13-11-06
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 22 269

|
Цитата(Microwatt @ Nov 18 2010, 02:00)  Да, тут ни траекториями переключения ни еще чем заморачиваться не пришлось. потери незначительны и все на 4-х двухваттных резисторах с запасом... Ну. 8кВт я даже издали не видел. Через плечо заглядывал в 4-киловаттник, пока разрабатывали. Тоже косой мост, жесткий, на IGBT. загнали его на 50кгЦ. Да, там RCD снабберы параллельно ключам ватт по 15 сеют. И все в конструкции вообще не для паяльника, а для молотка, медной шины и газовой горелки. Трансформатор без оправки в тисках не намотать. А иначе в нашем деле никак... 8.5 кВт - это некий оптимум для элементарного блока при данном выходном напряжении. В смысле оптимума стоимости. Цитата(Microwatt @ Nov 18 2010, 02:00)  Насколько мог по литературе проследить - мощность наращивают многофазными и многоячеечными схемами. Это факт. Мы так и делали. 4000А, 25 Вольт. 30 ячеек сдвинутых по фазе на 1/30 периода. Ячейка - косой полумост. Там есть хитрости, но они элементарны. К стати, то, о чем я говорил выше про 8.5 кВт - элементарная ячейка аналогичного устройства на 250 кВт.
|
|
|
|
|
Nov 18 2010, 09:10
|
Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 17-11-10
Пользователь №: 60 962

|
Цитата(Microwatt @ Nov 17 2010, 21:46)  Ну. если духу хватит - попробуйте еще однотранзисторный прямоход. У меня самого духу не хватило, пришлось с вентилятором....  Работают в серии пока неплохо. Правда там 175 ватт, просто габаритов коробки под сетевой электролит не хватило, но без коробки на 225 гонял. Е40 трансформатор, дроссель и ключ 11NK80. частота где-то 50кГц... Достаточно технологично и хорошая повторяемость. Уже какбэ, от него и ухожу. А был 200 Ваттник с по схеме с активным клампом, с Uвх=230-370 В в металлическом корпусе в какчестве холодильника. Кпд было в пределах 88-90%.
|
|
|
|
|
Nov 18 2010, 11:41
|
Cундук
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 478
Регистрация: 13-11-06
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 22 269

|
Цитата(Microwatt @ Nov 18 2010, 03:23)  Да уж, плипорция явно не для журнальчика. Масштаб-с! А проблема выравнивания мощностей? Или кто сколько сможет, то и отдает. А на всю катушку все включаются на предельной мощности? По большей части она надуманна. Особенно для наших применений. Девайс, в основном, используется как источник тока. Режим стабилизации напряжения нужен только, когда нагрузки практически уже нет. При одинаковых компонентах система практически симметрична. Тем более, что ОС фактически одна. И девайс, не смотря на монстрообразие, рассматривается как единое целое, с гипертрофированным коммутатором. Цитата(Microwatt @ Nov 18 2010, 03:23)  Или кто сколько сможет, то и отдает. А на всю катушку все включаются на предельной мощности? Т.е. самые шустрые работают в режиме ограничения предельного тока, а самые ленивые - в петле ОС по напряжению? На переходе из режима источника напряжения в режим источника тока это неизбежно. Как бы Вы не выравнивали мощности. Если технология изготовления ячеек верна, то никаких дополнительных средств выравнивания не требуется. Все хорошо и так. Цитата(Serg SP @ Nov 18 2010, 08:39)  Коллеги, посмотрите на название темы, там мощность 400Вт. А здесь уже обсуждаутся киловатты.  А в чем разница? Или Вы считаете, что решение, прекрасно себя чувствующее на киловаттах, не будет работать на сотнях ватт? Если позволите, выражу свое скромное мнение по поводу разных топологий. 1. Во всех источниках питания основной элемент - трансформатор. И тот, кто не справился с технологией его изготовления, ищет обходные пути в виде актив клампов, квази резонансников, просто резонансников и прочих ненужных сущностей. А надо всего-то получить минимальную индуктивность рассеяния и минимальную собственную емкость. Неужели это сложно? 2. Далее следует выбор компонентов. Этот вопрос надо решать крайне тщательно. В принципе, настоящих силовых приборов не так уж и много. Очень много мусора. 3. Тщательная разработка как топологии ПП, так и объемного монтажа. Ну, это и так все знают. Только почему-то не делают... 4. Минимум деталей в управляющей системе. И никаких МК. Только в качестве задатчиков параметров. Все виды защит - только аналоговые прямого действия. Общие вопросы как бы изложил. Теперь, если можно, так же скромное мнение по поводу распределения топологий по мощностям. Мощности до 50...100 Вт. Широкий диапазон входных напряжений или трехфазная сеть - обратноход в прерывистом или критическом режиме. Верхняя цифра может обсуждаться. Мощности свыше 100 Вт при широком входном напряжении или трехфазной сети - прямоходный косой полумост. Мощности выше 3 кВт для однофазной сети и выше 5...8 кВт для трехфазной сети - многофазный инвертор. В принципе, вопрос про топологии источников питания закрыт. Обсуждать здесь можно только ньюансы. К примеру, перед косым полумостом можно поставить PFC. Ну, это для особо пендитных. При низких выходных напряжениях - синхронный выпрямитель на специальных полевиках. И эта тенденция общемировая. Число патентов в том же Пендостане, которые так или иначе посвящены многофазным системам, в период с 2000 года по настоящее время выросло в разы по отношению к тому, что было до этого. А у нас в этом направлении вообще ничего не делается. Все плодят моноблочных монстриков.
|
|
|
|
|
Nov 19 2010, 06:03
|
Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 17-11-10
Пользователь №: 60 962

|
>И тот, кто не справился с технологией его изготовления, ищет обходные пути в виде актив клампов, квази резонансников, просторезонансников и прочих ненужных сущностей.И никаких МК.Хм, во по этим двум пунктам коллеги из Lambda с вами не очень согласны: http://www.power-e.ru/2009_1_28.php . Мне с трудом представляется, что товарищи из именитой Лямбды так и не справились с технологией изготовления трансформаторов. ;) Ну и мне кажется, общая практика применения резонансников и "прочих ненужных сущностей" слишком широка, чтобы подозревать авторов соответствующих устройств в повальной безграмотности.
|
|
|
|
|
Nov 19 2010, 06:29
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 419
Регистрация: 29-03-10
Из: Москва, Щербинка
Пользователь №: 56 278

|
Цитата Хм, во по этим двум пунктам коллеги из Lambda с вами не очень согласны: http://www.power-e.ru/2009_1_28.php . Мне с трудом представляется, что товарищи из именитой Лямбды так и не справились с технологией изготовления трансформаторов.  Ну и мне кажется, общая практика применения резонансников и "прочих ненужных сущностей" слишком широка, чтобы подозревать авторов соответствующих устройств в повальной безграмотности. +1. Также могу привести в пример продукцию XANTREX. У нас в фирме трудятся два аппарата данного производителя. За 11 лет снимал крышки с источников только для того, чтобы как следует продуть от пыли да поменять заскрипевшие вентиляторы. А трудятся они у нас почти круглосуточно. Один 2.8 кВт, другой 12 кВт. У обоих полный мост с фазовым сдвигом. Регулировка напряжения и тока от нуля до максимума.
--------------------
Под холодный шёпот звёзд мы сожгли диодный мост
|
|
|
|
|
Nov 19 2010, 12:46
|
Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 17-11-10
Пользователь №: 60 962

|
Ну, строго говоря, фазовый и "прочие ненужные сущности" идеологически разные вещи, что, впрочем, не отменяет популярности последних.
upd. Хотя с точки зрения получения ZVS-a вещи как раз близкие.
Сообщение отредактировал usual1 - Nov 19 2010, 12:47
|
|
|
|
|
Nov 19 2010, 14:49
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 124
Регистрация: 7-02-07
Из: Москва
Пользователь №: 25 142

|
Цитата(Прохожий @ Nov 18 2010, 14:41)  Если позволите, выражу свое скромное мнение по поводу разных топологий. 1. Во всех источниках питания основной элемент - трансформатор. И тот, кто не справился с технологией его изготовления, ищет обходные пути в виде актив клампов, квази резонансников, просто резонансников и прочих ненужных сущностей. А надо всего-то получить минимальную индуктивность рассеяния и минимальную собственную емкость. Неужели это сложно?
Теперь, если можно, так же скромное мнение по поводу распределения топологий по мощностям. Мощности до 50...100 Вт. Широкий диапазон входных напряжений или трехфазная сеть - обратноход в прерывистом или критическом режиме. Верхняя цифра может обсуждаться. Мощности свыше 100 Вт при широком входном напряжении или трехфазной сети - прямоходный косой полумост. Мощности выше 3 кВт для однофазной сети и выше 5...8 кВт для трехфазной сети - многофазный инвертор. Интересно Ваше мнение по поводу топологий. Исходные данные: Диапазон мощностей 100 .. 500 Вт, входное напряжение "послеККМ-ные" 350 .. 450В, выходное напряжение промежуточная шина для всяких там цифровых систем 9 .. 15В, можно даже не сильно стабилизированное, лишь бы с медленными изменениями напряжения на шине. Медленными с т. з. многофазного понижающего с 0,3 .. 1,5МГц частотой преобразования. Вопрос: топология и практически достижимый КПД?
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|