AC/DC (200-400AC), 10w 2*12V Выбор топологии Опции

[animal]

Добрый день, господа! Помогите определиться с топологией БП. вводные данные следующие:
1) КПД, нагрев, объем, пульсации некритичны (в разумных пределах).
2) Питает две части устройства. Одна связана с сетью. другая изолирована. В каждой части на 12-ти вольтах релюшки, после линейного стабилизатора на 5В микроконтроллер и все прочее.
3) Вход 200-400AC (Возможность работы и от сети 3х380 и от 1х220).
4) Ооочень хочется обойтись покупными серийными трансформаторами и дросселями.

Тему на 17 страниц про 85-440AC прочитал.

Видятся следующие решения:
1) Один обратноходовый. Шим конроллер с внешним высоковольтным ключом. Здесь самый большой гемор видится в расчете и заказном изготовлении трансформатора на высокое входное. Или я не правильно думаю? Может можно применить серийные трансформаторы от какого-нибудь премьер магнетикс, расчитанные на работу с TOPxxx? В доках в скользь смотрел, упоминаний про максимальное напряжение не увидел.
2) Сначала понижающий бестрансформаторный потом любое серийное решение AC/DC хоть на TOPxxx, хоть еще на чем. Тут вопрос на какой элементной базе построить-бы дешево и сердито понижающий преобразователь. Что-бы Вы порекомендовали?
3) Ваше предложение.

Сообщение отредактировал animal - Dec 1 2014, 10:39

[Ydaloj]

ну будет у вас выброс на стоке не 500-600В, как типовое для обратноходов, а 800-900. Разве это что-то изменит в плане изоляции в трансформаторе?
Прочность изоляции измеряется между входом и выходом всё равно на 2500В.

[MikeSchir]

...Видятся следующие решения:
1) Один обратноходовый. Шим конроллер с внешним высоковольтным ключом. Здесь самый большой гемор видится в расчете и заказном изготовлении трансформатора на высокое входное. Или я не правильно думаю? Может можно применить серийные трансформаторы от какого-нибудь премьер магнетикс, расчитанные на работу с TOPxxx? В доках в скользь смотрел, упоминаний про максимальное напряжение не увидел.
2) Сначала понижающий бестрансформаторный потом любое серийное решение AC/DC хоть на TOPxxx, хоть еще на чем. Тут вопрос на какой элементной базе построить-бы дешево и сердито понижающий преобразователь. Что-бы Вы порекомендовали?

Мне больше нравится второе. Конечно сложнее, но меньше проблем с паразитными ёмкостями трансформатора на напряжениях 800-900 В, да и с элементной базой по-проще будет. Оба преобразователя (понижающий и трансформаторный) можно сделать на одинаковых ТОР-ах.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Dec 1 2014, 08:33

[Егоров]

Смотря как разложены мощности по двум выходам.
В принципе, можно исхитриться на стандартном вроде
http://www.e-voron.dp.ua/catalog/020266

[animal]

Смотря как разложены мощности по двум выходам.

От 1:1 до 1:2 примерно. Для "нормального" (220AC) блока питания я планировал POL-12208 c TOP. Потом вводные изменились.

[Plain]

Например, два питающихся от ёмкостного делителя параллельно работающих на одну нагрузку стандартных обратноходовых на одинаковых дросселях — ОС ведущего нижнего держит выходы, ОС ведомого верхнего — баланс делителя.

[Егоров]

Например, два питающихся от ёмкостного делителя параллельно работающих на одну нагрузку стандартных обратноходовых на одинаковых дросселях — ОС ведущего нижнего держит выходы, ОС ведомого верхнего — баланс делителя.

Так не получится. Баланс емкостей можно удержать только при равенстве или постоянстве потребляемых мощностей.
А если лень разобраться в какую сеть включили - 220 или 380 - намотать уникальный трансформатор вдвое больше обычного и добыть 800-вольтовые микросхемы - мелочи.

[Plain]

Так не получится. Баланс емкостей можно удержать только при равенстве или постоянстве потребляемых мощностей.

Тогда объясните, как у Вас так получается, потому что второй преобразователь как раз и занимается равенством этих мощностей.

[Егоров]

Тогда объясните, как у Вас так получается, потому что второй преобразователь как раз и занимается равенством этих мощностей.

Возможно, Вы имели в виду что оба преобразователя имеют по два выхода и как-то разравнивают мощности, а я подумал об отдельном преобразователе на каждый выход.
Делать два трансформаторных преобразователя все-таки нерационально, наверное. Эффективнее понизить , пусть даже степдауном, входное до 100-150 и далее трансформаторный обратноходовой на развязанный выход 12 вольт. Этот трансформатор может быть стандартным.
Гальванически связанное напряжение 12 вольт получить со вспомогательной обмотки степдауна. Не рисовал подробно, но моточное , кажется, можно тоже взять стандартное.
Не прорисовывал и не считал подробно, только сама идея иллюстрирована.

[Plain]

Да, два одинаковых преобразователя, что даёт дополнительную скидку за двойной опт, на одинаковых TOP-12208, выпрямители вторичек соединены, балансировщику оптрон не нужен, да и основной преобразователь тоже можно сделать без него — ну будет развязанный 12 В ведомым, с чуть похуже стабилизацией — может и такой сгодится заказчику, кто его знает.

Итого, стандартные детали в стандартных включениях в пределах стандартных норм — можно вообще не читать никаких бумаг, всё будет работать сразу и ничего не будет нарушено.

Ваши 590 В — выгодное допущение, тогда как полагается 540 В · 20% = 648 В и ещё рекомендуют 30% добавить, так что стандартных монолитных преобразователей не остаётся ни одного.

[Егоров]

Ваши 590 В — выгодное допущение, тогда как полагается 540 В · 20% = 648 В и ещё рекомендуют 30% добавить, так что стандартных монолитных преобразователей не остаётся ни одного.

Да, похоже я с обсчетом 380 занизил? 380*1.2*1.41=643. Ну и запас 20% для ширпотреба, будет 803 вольта потребный ключ. Можно спорить...
Однако, есть и на 800 вольт монолитные преобразователи. Ну, были по крайней мере. ICE2A xx80. Вот, в руках держу. При мощности в 10-12 ватт не грех и вольт 50-100 последовательно стабилитроном съесть.
Остается еще поискать решения.

[A.W.P.]

... вводные данные следующие:
1) КПД, нагрев, объем, пульсации некритичны (в разумных пределах).
2) Питает две части устройства. Одна связана с сетью. другая изолирована. В каждой части на 12-ти вольтах релюшки, после линейного стабилизатора на 5В микроконтроллер и все прочее.
3) Вход 200-400AC (Возможность работы и от сети 3х380 и от 1х220).
4) Ооочень хочется обойтись покупными серийными трансформаторами и дросселями.
....

Определитесь для себя и озвучьте для советующих:
+требования к изоляции между сетью и изолированной нагрузкой;
++серийность (один преобразователь или малая партия или много);
+++требования к цене решения;
++++Ваши соображения по минимальному и максимальному напряжениям питания преобразователя (приведенные к шине постоянного тока), с учетом возможных просадок напряжения в сети и перенапряжений (диапазоны сохранения полной функциональности и выживания).

Просто для информации. Имеется положительный опыт (как по цене, так и по качеству) применения трансформаторов производства России (представитель этого завода-изготовителя бывает на "форуме электронщиков"). Написано не с целью рекламы конкретного производителя. Наверное, можно найти и другие адекватные российские фирмы-изготовители.

[sup-sup]

Добрый день, господа! Помогите определиться с топологией БП. вводные данные следующие:
Тему на 17 страниц про 85-440AC прочитал.

Я автор темы "на 17 страниц про 85-440AC" - на самом деле там гораздо меньше страниц про само устройство :-). Работа продвигается. Сейчас применен понижающий до 80V на VIPer25 (800V)+ обратноходовой (UCC28600+FDD7N20) - перейду в понижающем на тот же UCC28600+FQD2N80. В последней конфигурации получается диапазон входного напряжения 85AC...460VAC при выходной мощности 15W (15V/1A). Развязка во втором каскаде 4000VAC. Были проблемы с запуском, устойчивостью (все-таки, два друг за другом звена, каждый со своей ООС), а также с диодом US1M от MCC - оказался со слишком большими потерями на включение. Положительные свойства - диапазон, меньше потери на тепло и меньше зависимость от входного напряжения (кпд 70...80% в диапазоне входного напряжения и нагрузки от 25% до 100%).

Сообщение отредактировал Herz - Dec 5 2014, 07:42

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[perfect]

Ещё вариант - поделить входное :

[Егоров]

Ещё вариант - поделить входное :

Гроссмейстерский ход!
Красиво, но только ключи-то нужны в этом делителе на все входное напряжение? Т.е. на 800 вольт с трудом.
Были бы такие ключи и вопроса бы не возникало.

[wim]

А чем не устраивает классическое решение:
http://ac-dc.power.com/design-support/refe...nge-57-580-vac/
Если потерпевшему так уж не хочется мотать заказные трансформаторы, можно два серийных включить последовательно.

[Plain]

Ещё вариант - поделить входное

Дешевле и проще поделить по-другому — резонансная помпа:

[FMC]

С этой задачей справится обычный обратноходовый преобразователь, собранный практически на любой специализированной мс и транзисторном ключе. При входном напряжении 650VDC напряжении на транзисторе не превышает 800В, так что с элементной базой проблем нет, выбор есть! Да и трансформатор получается несложный, наматывается руками за час, витков не много.

[Егоров]

При входном напряжении 650VDC напряжении на транзисторе не превышает 800В, так что с элементной базой проблем нет,

Так уже меня же поправили выше. Там практически все 800 входного. 800-вольтовый ключ не годится.

[FMC]

Больше слушайте «знающих людей» )), это сказки про 800В, все производители источников питания AC-DC на входное напряжение 380В указывают диапазон рабочих напряжений 65~460VAC/90~650VDC. Да и транзисторы в них стоят на 4-5А и на напряжение 900В и все работает шикарно, могу даже выложить реальные снятые с них осциллограммы.

[Starichok51]

С этой задачей справится обычный обратноходовый преобразователь, собранный практически на любой специализированной мс и транзисторном ключе. При входном напряжении 650VDC напряжении на транзисторе не превышает 800В,

это сказки

«знающих людей»

[FMC]

В субботу снял осциллограммы с блока питания при входном напряжении 650VDC, выход 12В, 0.42А, большего от него не требуется, он питает плату с драйверами управления мостом. Питания берется непосредственно от емкостного накопителя, находящегося сразу после трехфазного выпрямителя, нейтраль в схеме не используется, так как основательна уже достала, время от времени она постоянно отваливается, и что бы себя обезопасить, решил полностью в трехфазных источниках от нее избавится. Поэтому пришлось самому разработать источники питания непосредственно от 380VAC. Один питает инвертор, другой систему управления, при этом выдает напряжения +24В, +/-15В и +5В, при суммарной выходной мощности в 12Вт. Так что знаю, о чем пишу, выкладываю реальные осциллограммы напряжения на транзисторе и ток через измерительный резистор для первого источника. Напряжения на транзисторе 650В +180В = 830В, амплитудное значение тока через транзистор 0.27А, так что все более чем приемлемо.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Егоров]

это сказки

Хм... веселые истории журнала "Ералаш"?
Если бы оно было так. Но что-то в 650 вольт при допусках выпрямленная сеть 380 не укладывается.
Правда, а где она есть еще та стандартная сеть? Я как гляну синус из розетки осциллографом, так он с каждым днем все больше на трапецию похож. Верхушку компьютеры сгрызли.

[wim]

Напряжения на транзисторе 650В +180В = 830В, амплитудное значение тока через транзистор 0.27А, так что все более чем приемлемо.

Это в установившемся режиме. Интересно посмотреть, что происходит при включении питания и при КЗ выхода.

[FMC]

В нормальном режиме на входе источника после выпрямителя около 530VDC (т.е. 380В*1.41=530В), 650В появилось с учетом запаса по напряжению в 20%, вот на предельных режимах и гонял блок.
Что касается переходных процессов в схеме в момент включения, то больше интересовало напряжение по выходу, что бы не было перерегулирования, подбирал элементы обратной связи и устойчивая работа блока на холостом ходу, что бы не было перезапусков и не «семенил». По входу же все в порядке, источник включается уже при входном напряжении 120VDC и пока напряжение на входном конденсаторе достигает своего рабочего значения, все переходные процессы уже заканчиваются, (т.е. происходят при сравнительно не высоком напряжении) поэтому «убить» схему практически не возможно, ну только если щуп осциллографа соскользнет и закоротит что ни будь


Сейчас в основном борюсь с выбросом в самом начале токового импульса на измерительном резисторе, что бы «пила» была чистой, он складывается из многих составляющих, вот и занимаюсь подбором элементов и конструкциями трансформатора. К стати от этого и зависит надежная работа блока на холостом ходу и в режиме кз. Так что если есть практические соображения, то буду рад услышать.

[wim]

пока напряжение на входном конденсаторе достигает своего рабочего значения, все переходные процессы уже заканчиваются, (т.е. происходят при сравнительно не высоком напряжении) поэтому «убить» схему практически не возможно

PI рекомендует отраженное напряжение не более 135 В для ключа 700 В, т.е. почти 200 В на пичок от индуктивности рассеяния. В установившемся режиме этот пичок есс-но значительно меньше. Но, если поклацать напряжением питания, имитируя провалы напряжения в сети, или закоротить выход, этот выброс дотягивается почти до 700 В. Провалы напряжения в сети допускаются по ГОСТ и существуют в реальности. КЗ выхода, если он выходит во внешний мир, тоже вполне штатная ситуация. ПМСМ, в тепличных условиях Ваш ключ на 900 В будет жить, а в реальных - нет.

[FMC]

Напряжение питание мгновенно провалиться не может, величина входной емкости от которой запитан источник довольно большая, при выключении питания ее хватает на 6-8 сек. нормальной работы источник. Скорость ее заряда так же ограничена входным резистором и мгновенно меняться не может. Источник питания изначально рассчитан на то, что сеть может скакать как ей вздумается. Что же касается выброса, то при плавном изменении питания он постоянный, и определяется выходным напряжением источника умноженным на коэффициент трансформации, к тому же в схеме стоит еще дополнительно ограничивающий диод P6KE180A на напряжение 180В. А величину выброса при работе на КЗ сейчас проверю, в данный момент в плату впаян транзистор 3N150, так что можно и поэкспериментировать!

[In_an_im_di]

1) Один обратноходовый. Шим конроллер с внешним высоковольтным ключом. Здесь самый большой гемор видится в расчете и заказном изготовлении трансформатора на высокое входное. Или я не правильно думаю?

Начните с понимания и изготовления выделенного. Это верный путь. Просто совет.

ПС. Куча фирм и фирмочек сейчас изготовит нужный Вам трансформатор по Вашим эскизам хоть от руки карандашом снятых на телефон. И, изготовит качественно, в любом от "смешного" количестве, доставит, и в попку поцелует в надежде на дальнейшее сотрудничество. Это личный опыт.

Так уже меня же поправили выше. Там практически все 800 входного. 800-вольтовый ключ не годится.

ключ максимально высоковольтный нужен, этточно. благо, они уже есть.

Сообщение отредактировал In_an_im_di - Dec 8 2014, 16:06

[FMC]

С трансформатором как раз проблем нет, и феррит есть, и каркасы, и лента специальная нужной ширины, и станок намоточный. А на счет высоковольтной первички – это не правда, это не трансформатор в конечном счете, а многообмоточная катушка индуктивности, где коэффициент трансформации находится не явно, а через значения индуктивности первичной и вторичной обмотки. А что касается изготовления трансформаторов серийно, то в СПб с этим проблем и вправду нет, Лэпкос тот же самый намотать может, да и выйдет не дороже ста рублей за штуку. А первые все равно приходится считать и мотать самому, т.к. все проектируешь исходя из собственных тараканов в голове, да и источник экзотическим получается, хотя и собран по классической схеме.

[In_an_im_di]

А первые все равно приходится считать и мотать самому, т.к. все проектируешь исходя из собственных тараканов в голове, да и источник экзотическим получается, хотя и собран по классической схеме.

да какой он экзотический, на 1000 вольтном ключе вполне себе нормуль, с такой-то мощностью... Ключевое слово ТС - считать понимать сам не хочу.

[FMC]

Это в установившемся режиме. Интересно посмотреть, что происходит при включении питания и при КЗ выхода.

«Страхи, они потому и называются страхами, что большинству из них не суждено сбыться!» Долго гонял источник в КЗ при различных входных напряжениях, тщетно пытался найти выбросы, превышающие выбросы в номинальном рабочем режиме. Так при номинальной нагрузке импульс тока на измерительном резисторе составляет 0.8В, а при работе на КЗ около 1.0В, больше всего на 25%, и соответствует порогу срабатывания микросхемы, так что к ней претензий нет. На транзисторе то же все чисто, величина выбросов за счет индуктивности рассеивания не превысила 50-60В + напряжения падения на диоде умноженное на коэффициент трансформации, еще вольт 10-15В, так что в сумме всего не более 75В, тогда как в рабочем режиме около 160-180В. Источник работает в режиме перезапуска с периодом около 300мс, и слегка посвистывает, за 15 минут работы на КЗ ничего с ним не случилось, трансформатор и транзистор были слегка теплыми. На последок выкладываю осциллограммы снятые при 650VDC, на них все прекрасно видно.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Ydaloj]

FMC, вы чего доказать-то хотите?
Что можно построить высоковольтный преобразователь на низковольтном ключе или что?
Я видел реализации сетевых адаптеров на 12 вольт на 400-вольтовых MJE13004, но я не могу сказать, что это высоконадёжная конструкция, потому что попали эти адаптеры мне на ремонт.

Пусть хоть как вы просчитали режимы работы и погоняли схему в любых условиях, но... работать она будет до первого чиха со стороны питающей сети.

[FMC]

FMC, вы чего доказать-то хотите?
Что можно построить высоковольтный преобразователь на низковольтном ключе или что?
Я видел реализации сетевых адаптеров на 12 вольт на 400-вольтовых MJE13004, но я не могу сказать, что это высоконадёжная конструкция, потому что попали эти адаптеры мне на ремонт.

Пусть хоть как вы просчитали режимы работы и погоняли схему в любых условиях, но... работать она будет до первого чиха со стороны питающей сети.

А можно поинтересоваться, вы то сами хоть один источник в этой жизни сделали и продали хоть кому ни будь, может фотографии готового своего изделия хоть одного выложите, тогда сразу уровень знаний и умений виден будет …., тогда и поговорим, с первого или со второго чиха питающей сети блок выйдет из строя ..)))

[Ydaloj]

FMC, я не собираюсь устраивать тут фотогалерею своих разработок, и уж точно не нуждаюсь в вашей оценке своих умений и навыков )))

[Егоров]

Я тоже не очень понимаю зачем это все.
Похоже, люди сначала сознательно создают себе трудности, потом героически и безуспешно с ними сражаются.

[FMC]

Я тоже не очень понимаю зачем это все.
Похоже, люди сначала сознательно создают себе трудности, потом героически и безуспешно с ними сражаются.

Деньги, деньги и еще раз деньги. Если человек думает что он сможет прийти к работодателю или заказчику и тот согласиться взять его на работу что бы тот в течении года за высокую зарплату разрабатывал ему блок 12В, 1А, и со входом на 220В, то он уже давно опоздал, ему уже есть куда более дешевая и качественная замена в виде Mean Well, TRACO и других производителей по цене не более 500 руб. за штуку. И каким бы при этом классным и опытным специалистом он не был, его знания в этой сфере уже никому не нужны, на них уже не заработать ни копейки. И максимум что ему при этом светит, идти работать таксистом или парковку охранять у дома, и ностальгировать по ушедшим временам. Поэтому и приходится заниматься изделиями, которые нельзя купить на свободном рынке, цена на них все еще высокая, что позволяет их производить и платить специалистам достойную зарплату. Отсюда и тема, у кого есть доступ к этим заказам, те ее и двигают …)), просто за это платят хорошие деньги, а на сегодняшний день – это показатель успеха и востребованности человека как специалиста, иначе даже близким будет тяжело объяснить, зачем вы этим вообще занимаетесь.

[Егоров]

Это тем, на парковке, расскажете. Сколько заработали на этом чуде и куда после этого получили приглашения.
Специалист как раз должен не заниматься рекламно-вычурными поделками чтобы удивить работодателя и самого себя, а искать простые и надежные решения в рамках конкретных технологических возможностей.
Еще, должен обязательно чувствовать меру меж кажущейся красотой и реальной ценностью изделия. Иначе, после пары изумительных, казалось бы, изделий контора прогорит.
Уверяю Вас и "12 В х 1А " до сих пор пользуются спросом принося не копейки. И с Mean Well можно успешно конкурировать не конструируя рекордные схемы. А вот 11В х 0.599 А , питающихся от всего, что угодно, как-то никто не спрашивал за много лет.
Впрочем, у Вас может быть свое видение реалий.
Я к тому, что рассуждать "за жизнь" можно по-разному, но технически приведенный выше проект мне кажется сомнительным.

[Plain]

Вообще, тема давно исчерпана, потому что ответы автору давно даны, интереса он никакого не проявил, а последняя страница просто оффтопик, потому что тема о том, как быстро и дёшево сделать одну штуку из готовых повседневных деталей.

[animal]

Вообще, тема давно исчерпана, потому что ответы автору давно даны, интереса он никакого не проявил, а последняя страница просто оффтопик, потому что тема о том, как быстро и дёшево сделать одну штуку из готовых повседневных деталей.

Да как-то я стесняюся встревать в "битву титанов". В принципе, все самое интересное действительно изложено на первой странице. Общественное мнение по озвученному вопросу я проанализировал и выводы сделал. Всем спасибо.