Сильноточный ИИП, ИИП с большим выходным током Опции

[dm_mur]

Есть задача - сделать импульсник 12В 50А. Видимо, необходимо использовать несколько трансформаторов с суммированием их мощностей. Кто-нить сталкивался с такой проблемой? Как правильно согласовать трансы? Какие сердечники лучше использовать: торы или броневые?

[prototype]

Перебор. На такие мощности делается на одном трансформаторе. Есть хороший знакомый делавший много подобных вещей, если хотите могу дать контакт в Харькове. Только нужно или нет надо определиться сегодня, так как завтра я убываю на полторы недели в места где нету Инета. Топик проверю сегодня вечером.
Всего наилучшего.

[Lonesome Wolf]

Есть задача - сделать импульсник 12В 50А. Видимо, необходимо использовать несколько трансформаторов с суммированием их мощностей. Кто-нить сталкивался с такой проблемой? Как правильно согласовать трансы? Какие сердечники лучше использовать: торы или броневые?

Да в общем и не проблема это . Вопрос только в выборе способа как минимизировать вклад в тепличный эффект - организовать синхронное выпрямление, например - вариантов - море. Можно и многофазку соорудить. Но Ваш вопрос касательно трансов, выдает определенное отсутствие опыта, с моей точки зрения, в вопросах построения подобных систем. Поэтому Вам нужно быть готовым к некоторому числу трудностей с построением такого источника.

[bezobraznic]

3 ферита 40х18 2500нмс + резонансный преобразователь + шотки на выходе
Лично сам делал резонансный полумост 24В 40А и 12В 100А. Удачи!!

[dm_mur]

Да в общем и не проблема это  . Вопрос только в выборе способа как минимизировать вклад в тепличный эффект - организовать синхронное выпрямление, например - вариантов - море. Можно и многофазку соорудить.  Но Ваш вопрос касательно трансов, выдает определенное отсутствие опыта, с моей точки зрения, в вопросах построения подобных систем. Поэтому Вам нужно быть готовым к некоторому числу трудностей с построением такого источника.

какой выигрыш дает синхронное выпрямление по сравнению с шоттки? при сопротивлении канала МОСФЕТа в 15мОм при токе 50А на нем будет падать 0.75 в - тот же шоттки - или я ошибаюсь?

некоторый опыт есть, но до таких мощностей дело не доходило . но есть задача, которая может принести деньги. Пытаюсь определиться с какой стороны подойти

[dm_mur]

3 ферита 40х18 2500нмс + резонансный преобразователь + шотки на выходе
Лично сам делал резонансный полумост 24В 40А  и 12В 100А. Удачи!!

не подкините ли схемку включения ферритов? С одним все понятно, а вот несколько...

[bezobraznic]

Какую схемку?? Просто берёшь 2-3 сердечника и склеиваешь их вместе потом на них мотаешь обмотки. Обязательно мотай лицендратом!!!

[Lonesome Wolf]

какой выигрыш дает синхронное выпрямление по сравнению с шоттки? при сопротивлении канала МОСФЕТа в 15мОм при токе 50А на нем будет падать 0.75 в - тот же шоттки - или я ошибаюсь?

А почему, собственно, выплыла цифра в 15 мОм - можно и меньше найти- и никто не запрещал в параллель ставить. Проще с Шоттки - это да, тут никто не спорит. И - мой совет - поставьте корректор мощности на вход.

[dm_mur]

Какую схемку?? Просто берёшь 2-3 сердечника и склеиваешь их вместе потом на них мотаешь обмотки. Обязательно мотай лицендратом!!!

Это какой же диаметр провода на такие токи! Проблемно намотать будет, даже 7-8 витков!

Пардон за тупость - что такое лицендрат?

[Lonesome Wolf]

Какую схемку?? Просто берёшь 2-3 сердечника и склеиваешь их вместе потом на них мотаешь обмотки. Обязательно мотай лицендратом!!!

Это какой же диаметр провода на такие токи! Проблемно намотать будет, даже 7-8 витков!

Пардон за тупость - что такое лицендрат?

Мотать лентой надо на такие токи, а литцендрат - это провод, состоящий из многих свитых вместе эмалированых проводов. Это борьба со скин-эффектом, но я думаю, что на частоте преобразования 100-200 кГц можно и без него обойтись.

[bezobraznic]

Мотать лентой надо на такие токи, а литцендрат - это провод, состоящий из многих свитых вместе эмалированых проводов. Это борьба со скин-эффектом, но я думаю, что на частоте преобразования 100-200 кГц можно и без него обойтись.

[/quote]

обойтись не получиться слишком большие токи. Есть лицендраты 1024жилы на 0.07мм, он очень мягкий, мотать им одно удовольствие.

[Lonesome Wolf]

...Есть лицендраты 1024жилы на 0.07мм, он очень мягкий, мотать им одно удовольствие.

Вы, наверное, имеете ввиду не лицендраты, а обычные многожильные провода, обозначаемые в западной классификации как Superflexible. Лицендрат - это несколько не то.

...Это какой же диаметр провода на такие токи!

Ну, если охлаждение трансформаторов предполагается хорошим, то можно исходить из цифр порядка 10-15 А/мм^2.

[doomer#gp]

Почему речь сразу пошла о проводах, диодах и пр. Для выборо того или иного схемотехнического решения надо, полагаю, начинать с требований по стабильности выходного напряжения и пульсациям.
А, то может получиться и так, что предется делать сначала мостовой (или push-pull) до 15-20В, а затем уже валить Step-Down-ами. (к стати для последних с ИМС синхронных выпрямителей проще - они есть в любой мат. плате)

[dm_mur]

По поводу нескольких трансов мысля следующая:
Т1,Т3 работают на прямом ходу, Т2 - на обратном.

Что скажете, Гуру?

[dm_mur]

надо, полагаю, начинать с требований по стабильности выходного напряжения и пульсациям.

Да требования по стабильности/пульсациям достаточно типовые - 50мВ

[Bludger]

По поводу нескольких трансов мысля следующая:
Т1,Т3 работают на прямом ходу, Т2 - на обратном.

Что скажете, Гуру?

ИМХО, совершенно не нужное извращение. Вообще говоря, не тот случай что бы изобретать - все стандартное. Силовая часть - полный мост, желательно Phase-Shift, на выходе синхрнники скорее всего не дадут ощутимого эффекта - 12В одно из самых неудачных для них напряжений. По входу - PFC, по стандартам на такую мощность обязателен. Частота преобразования - скорее всего 100 кил, выше - проблемы с EMI, ниже - смысла нет. Транс один, посчитанный исходя из минимизации потерь в нем, а не из соображений типа плотности тока, использования лицендрата, етс. К слову - литцендрат далеко не панацея от скин/проксимити эффекта - нам же важно минимизировать ОБЩИЕ потери, а не потери от ВЧ составляющей, а суммарное сечение литцендрата значительно меньше чем такого же по диаметру провода - много отъедает изоляция и воздух между круглыми жилками. Так что считать и еще раз считать - но сначала подумать!

Удачи!

[dm_mur]

ИМХО, совершенно не нужное извращение. Вообще говоря, не тот случай что бы изобретать - все стандартное. Силовая часть - полный мост, желательно Phase-Shift, на выходе синхрнники скорее всего не дадут ощутимого эффекта - 12В одно из самых неудачных для них напряжений. По входу - PFC, по стандартам на такую мощность обязателен. Частота преобразования - скорее всего 100 кил, выше - проблемы с EMI, ниже - смысла нет. Транс один, посчитанный исходя из минимизации потерь в нем, а не из соображений типа плотности тока, использования лицендрата, етс. К слову - литцендрат далеко не панацея от скин/проксимити эффекта - нам же важно минимизировать ОБЩИЕ потери, а не потери от ВЧ составляющей, а суммарное сечение литцендрата значительно меньше чем такого же по диаметру провода - много отъедает изоляция и воздух между круглыми жилками. Так что считать и еще раз считать - но сначала подумать!  

Удачи!

Имхо, это должно дать как минимум снижение требований к выходному фильтру, т.к. ток здесь должен быть практически непрерывный.

Чем полный мост лучше push-pull (кроме выигрыша по трансу)?

Плотность тока тоже важный показатель и по моим ощущениям его нужно выбирать в пределах 5-7 А/мм2, иначе обмотки сильно греются и нужно предпринимать радикальные меры по охлаждению транса

Забыл сказать, что конструкция должна быть полугерметичной (т.е. щелей для вентиляции быть не должно)

[Bludger]

ИМХО, совершенно не нужное извращение. Вообще говоря, не тот случай что бы изобретать - все стандартное. Силовая часть - полный мост, желательно Phase-Shift, на выходе синхрнники скорее всего не дадут ощутимого эффекта - 12В одно из самых неудачных для них напряжений. По входу - PFC, по стандартам на такую мощность обязателен. Частота преобразования - скорее всего 100 кил, выше - проблемы с EMI, ниже - смысла нет. Транс один, посчитанный исходя из минимизации потерь в нем, а не из соображений типа плотности тока, использования лицендрата, етс. К слову - литцендрат далеко не панацея от скин/проксимити эффекта - нам же важно минимизировать ОБЩИЕ потери, а не потери от ВЧ составляющей, а суммарное сечение литцендрата значительно меньше чем такого же по диаметру провода - много отъедает изоляция и воздух между круглыми жилками. Так что считать и еще раз считать - но сначала подумать!  

Удачи!

Имхо, это должно дать как минимум снижение требований к выходному фильтру, т.к. ток здесь должен быть практически непрерывный.

Чем полный мост лучше push-pull (кроме выигрыша по трансу)?

Плотность тока тоже важный показатель и по моим ощущениям его нужно выбирать в пределах 5-7 А/мм2, иначе обмотки сильно греются и нужно предпринимать радикальные меры по охлаждению транса

Забыл сказать, что конструкция должна быть полугерметичной (т.е. щелей для вентиляции быть не должно)

Млин, уж скольо раз твердили миру на - на телесиськах в частности - что понятие плотности тока для импульсных трансов не имеет никакого практического значения! Транс считается исходя из минимизации суммарных потерь и только из них. Вообще процесс оптимизации транса достаточно сложен - надо учитывать потери в сердечнике (кол-во витков), потери в обмотках на DC и потери в обмотках на AC.

Требования к выходному фильтру - неужели дикое усложнение схемы оправдывает небольшое увеличение выходного дросселя? В пушпуле ему и так не очень то и плохо живется..

Push-Pull хуже моста как минимум вдвое большим напряжением на ключах (плюс необходимость демпфировать индуктивность рассеяния). Для сетевого источника это смертельно - придется использовать как минимум 800-вольтовые ключи...

Вообще, Phase-Shift мост на сегодня для таких мощностей самая КПДучая топология, ИМХО, надо не искать извращений, а максимально оптимизировать эту топологию.

[Lonesome Wolf]

Чем полный мост лучше push-pull (кроме выигрыша по трансу)?

Push-pull невыгоден по многим причинам и, прежде всего, из-за удвоенного - это по меньшей мере - напряжения на транзисторах. Неидеальность связи между полуобмотками ведет к необходимости где-то рассеивать энегию, накопленную в индуктивности рассеяния и т.д.

P.S. Схемотехника все-таки точная наука - см. предыдущий пост - когда два человека, исходя из общих положений, делают идентичные выводы независимо....

Сообщение отредактировал Lonesome Wolf - Jul 28 2005, 13:48

[Lonesome Wolf]

Если бы мне пришлось бы сооружать такую штуку - не удержался и попробывал бы Вот это Прямо руки чешутся :-)

Смотри еще

[dm_mur]

Ну 800-вольтовые ключи не большая проблема, а вот о неидеальности связи между обмотками я не подумал. Ладно, будем пробовать мост. Апноут от TI действительно интересный. У меня тоже руки зачесались Спасибо.

[dm_mur]

И еще один дурацкий вопрос: не подкинет ли кто рабочую методу для расчета транса. У меня есть несколько программ, скачанных из инета, но все дают разные результаты

[vm1]

Чем полный мост лучше push-pull (кроме выигрыша по трансу)?

Push-pull невыгоден по многим причинам и, прежде всего, из-за удвоенного - это по меньшей мере - напряжения на транзисторах. Неидеальность связи между полуобмотками ведет к необходимости где-то рассеивать энегию, накопленную в индуктивности рассеяния и т.д.

P.S. Схемотехника все-таки точная наука - см. предыдущий пост - когда два человека, исходя из общих положений, делают идентичные выводы независимо....

Не совсем верно, обычно Push-pull используют
со средней точкой на конденсаторах.
Фактически только Push-pull и мост позволяют
снизить напряжение на транзисторах до минимума.
Между мостом и Push-pull разница в токе через транзисторы при
одинаковой мощности. В мосту ток в 2 раза меньше а напряжение
равно напряжению питания, в Push-pull с конденсаторами наоборот.
На а без конденсаторного делителя, как выше писали,- удвоение напряжения.

[Bludger]

Чем полный мост лучше push-pull (кроме выигрыша по трансу)?

Push-pull невыгоден по многим причинам и, прежде всего, из-за удвоенного - это по меньшей мере - напряжения на транзисторах. Неидеальность связи между полуобмотками ведет к необходимости где-то рассеивать энегию, накопленную в индуктивности рассеяния и т.д.

P.S. Схемотехника все-таки точная наука - см. предыдущий пост - когда два человека, исходя из общих положений, делают идентичные выводы независимо....

Не совсем верно, обычно Push-pull используют
со средней точкой на конденсаторах.
Фактически только Push-pull и мост позволяют
снизить напряжение на транзисторах до минимума.
Между мостом и Push-pull разница в токе через транзисторы при
одинаковой мощности. В мосту ток в 2 раза меньше а напряжение
равно напряжению питания, в Push-pull с конденсаторами наоборот.
На а без конденсаторного делителя, как выше писали,- удвоение напряжения.

Опять бодяга с терминалогией. Итак - общепринятая на западе:
Push-Pull - двухтактный со средней точкой (т.е. с двумя полуообмотками).
Half-Bridg - двухтактный полумост (т.е. со средней точкой на кондерах)
Bridg - полный мост

Иногда в контексте пушпулом может называться двухтактный преобразователь в принципе, но когда речь идет о конкретной топологии - только с двумя полуобмотками.

[Bludger]

И еще один дурацкий вопрос: не подкинет ли кто рабочую методу для расчета транса. У меня есть несколько программ, скачанных из инета, но все дают разные результаты

Вообще то лучше не пользоваться никакими программами - разве что экселем.. Математика там очень простая, но надо хорошо понимать что делаешь и к чему приводит тот или иной шаг.
В-принципе, методика проста до безобразия. Задаемся размахом индукции - например, для 100кил и феррите N87 можно взять размах в 0,2Тл. Диаметр провода в первом приближении выбираем так, что бы потери на АС были в полтора раза больше потерь на DC. Считаем потери в сердечнике и в обмотках (разумеется, с учетом проксимити-эффекта). И варируя кол-вом витков добиваемся минимальных суммарных потерь. Ну и потом можно провести еще иттерацию варируя диаметр провода. На самом деле вариантов не очень много - ограничены целым кол-вом витков во вторичке... Ну и не забываем о конструктивных особенностях - таких как требуемый стандартами электробезопасности зазором между обмотками, удобством намотки, что бы не мотать слишком много проводов на один вывод и пр.

[Lonesome Wolf]

Ну 800-вольтовые ключи не большая проблема...

Это не совсем так - сравните сочетание параметров - сопротивление в открытом состоянии + заряд переключения, и почувствуйте разницу

Да 600 Вт не та мощность, но тем не менее...

[Dmitron]

Чем меньше проблема, тем больше разговоров... чувствуется, господа разработчики отдыхают.

[Alextsu]

По поводу нескольких трансов мысля следующая:
Т1,Т3 работают на прямом ходу, Т2 - на обратном.

Что скажете, Гуру?

Est esho variant: mojno tolko dva pryamo-hodovyh ostavit, a Flyback vibrosit.
Texas Instruments delaet takie bloki:
zdes
- 200 W 2 pryamohodovyh transa rabotajut v protivofaze.
Na vyhode obshii filtr odin: - pulsacii menshe i gabarity.
V appnote polnaya metoda rasscheta.
Oni daje spec IMS (UCxx) dlya etoi shemy razrabotaly...

[vm1]

Если использовать транзисторы SPW17N80C3 паралелить не
придется и можно обойтись обычной схемотехникой с двумя
транзисторами, без буферов в затворах.
Емкость - 2320pF.

[Bludger]

Если использовать транзисторы SPW17N80C3 паралелить не
придется и можно обойтись обычной схемотехникой с двумя
транзисторами, без буферов в затворах.
Емкость - 2320pF.

Сделать можно - кто спорит, вопрос в эффективности. На счет емкости затвора - эта величина вносит очень незначительный вклад в скорость переключения, основной гимор - эффект Миллера. А здесь ключам надо ворочать более чем удвоенным напряжением, и переключаться им ой как не просто. Поэтому наоборот придется лупить им гейты зверский ток, и все равно потери на них будут недетские - динамические потери то тоже будут больше от большего напряжения...

[Lonesome Wolf]

Если использовать транзисторы SPW17N80C3 паралелить не
придется и можно обойтись обычной схемотехникой с двумя
транзисторами, без буферов в затворах.
Емкость - 2320pF.

Из моего опыта - использовать контроллер PWM для непосредственного управления транзисторами может повлечь неприятности, связанные с устойчивостью работы.

[vm1]

Если использовать транзисторы SPW17N80C3 паралелить не
придется и можно обойтись обычной схемотехникой с двумя
транзисторами, без буферов в затворах.
Емкость - 2320pF.

Из моего опыта - использовать контроллер PWM для непосредственного управления транзисторами может повлечь неприятности, связанные с устойчивостью работы.

большинство реальных блоков питания так и работает,
без дополнительных драйверов, просто при больших
токах надо использовать PWM с раздельными ногами для
земли и управления транзисторами и правильную разводку.
Эфект Миллера в прямую обусловлен величиной емкости затвор-сток
Чем меньше емкость тем меньше его влияние.

[Lonesome Wolf]

большинство реальных блоков питания так и работает,
без дополнительных драйверов, просто при больших
токах надо использовать PWM с раздельными ногами для
земли и управления транзисторами и правильную разводку.
Эфект Миллера в прямую обусловлен величиной емкости затвор-сток
Чем меньше емкость тем меньше его влияние.

Большинство - да - но это ширпотреб в основном . Разводка часто не решает проблему - наоборот, при наличии драйвера он может быть расположен прямо возле транзистора, что удобно. Нагрев при работе на большой частоте- проблема, недаром phase shift converters последних модификаций выпускаются со слаботочным выходом (TI).

[dm_mur]

Из моего опыта - использовать контроллер PWM для непосредственного управления транзисторами может повлечь неприятности, связанные с устойчивостью работы.

Я наступал на эти грабли, когда мы делали источник 12В 15А. Долго мучились с подбором корректирующей цепи обратной связи, причем ОС по выходному напряжению удалось"успокоить" достаточно легко, а вот цепь ограничения тока... PWM был TL598. С чем физически связан этот эффект?

[SmartRed]

Я наступал на эти грабли, когда мы делали источник 12В 15А. Долго мучились с подбором корректирующей цепи обратной связи, причем ОС по выходному напряжению удалось"успокоить" достаточно легко, а вот цепь ограничения тока... PWM был TL598. С чем физически связан этот эффект?

Скорее всего Lonesome Wolf немного не так выразился.
Не "повлечь неприятности, связанные с устойчивостью работы", а повлечь неприятности связанные со сбоями в работе PWM контроллера.

Я реально наблюдал сбои триггера в некоторых экземплярах UC3825 при работе выходов на индуктивную нагрузку (трансформаторное управление).
Причем лечилось такое поведение подключением к тактовому выходу емкости в десятки пик.

В вашем случае скорее всего были обычные проблеммы обеспечения устойчивости при стабилизации тока.
Я делал источник тока на TL494 (функционально тоже самое что и TL598) и поиграться цепями коррекции действительно пришлось достаточно, чтобы источник вел себя устойчиво в широком диапазоне изменения нагрузки.

[Lonesome Wolf]

Я наступал на эти грабли, когда мы делали источник 12В 15А. Долго мучились с подбором корректирующей цепи обратной связи, причем ОС по выходному напряжению удалось"успокоить" достаточно легко, а вот цепь ограничения тока... PWM был TL598. С чем физически связан этот эффект?

Скорее всего Lonesome Wolf немного не так выразился.
Не "повлечь неприятности, связанные с устойчивостью работы", а повлечь неприятности связанные со сбоями в работе PWM контроллера.

Я реально наблюдал сбои триггера в некоторых экземплярах UC3825 при работе выходов на индуктивную нагрузку (трансформаторное управление).
Причем лечилось такое поведение подключением к тактовому выходу емкости в десятки пик.

Как и рекомендуется в datasheet. Но не всегда помогает, по видимому наводка воздействует не только на PWM comparator, но и на компаратор защиты по току, т.к. наблюдается сброс контроллера в режим плавного старта.