Понижалка с 180 - 600В до 140В На чем делать ? Опции

[DeXteR]

Добрый день Господа

Нужно сделать компактный высокоэффиктивный девайс
Мощьность максимальная около 50Вт
Нагрузка меняется практически от 0 до максимума.

Выход 140В
Вход 180 - 600В

Гальваническая развязка не нужна

Вопрос - на чем делать и как питать микросхему.

Даже не представляю в какую сторону копать

Кто чего посоветует ??

Заранее благодарю

[vlvl@ukr.net]

Косой прямоходовой (можно проанализировать резонансное перемагничивание). Это геофизика?

[DeXteR]

Косой прямоходовой (можно проанализировать резонансное перемагничивание). Это геофизика?

Почему косой ??
Пишу вроде - развязка не нужна
Нет Не гофизика =)

Я склоняюсь к степдауну
Дроссель дешевле чем трансорматор и в принципе реально подобрать покупной
Потери в дросселе будут ниже чем в трансе как не крути.

[vlvl@ukr.net]

Почему косой ??
Пишу вроде - развязка не нужна

А какой будет выброс на ключе в степдауне 2Епитания? В косом Епитания (600В).Можно и без развязки.
И че будете делать когда пробъется силовой ключ, 600В на нагрузке получите?

[DeXteR]

А какой будет выброс на ключе в степдауне 2Епитания? В косом Епитания (600В).Можно и без развязки.
И че будете делать когда пробъется силовой ключ, 600В на нагрузке получите?

в Степдауне = Choper = Buck топология выброс вроде как только паразитный - обрежу трансилом или RC цепью

Что буду делать ...
На выходе - трансил + на входе предохранитель.

На входе ток 0.1 ампер Импульс тока в дросселе ну 1 ампер максимум
На выхооде около 0.3 ампера ток.

На таких токах и напряжениях основные потери - потери переключения транзисторов - так зачем мне ставить 2 транзистора вместо одного

Косой отпадает однозначно.

[vlvl@ukr.net]

в Степдауне = Choper = Buck топология выброс вроде как только паразитный - обрежу трансилом или RC цепью

Да, здесь я обговорился, Ваша правда.
Придется ключ брать на 800 и более вольт. Правда паразитный выброс может тоже оказаться немалым. Для косого можно взять и поменьше 350..400В, там и сопротивление канала будет меньше и емкость поменьше, да и габариты могут оказаться у 2х меньше чем у одного высоковольтного.

На таких токах и напряжениях основные потери - потери переключения транзисторов - так зачем мне ставить 2 транзистора вместо одного

Тогда считайте потери для степдпуна и форварда.
По поводу защиты, если аппаратура ответственная, нафиг спляжа степдаун, если настольная бытовуха, тогда что по дешевле, лишбы защита успела сработать раньше чем все сгорит.

[Plain]

Вопрос - на чем делать и как питать микросхему.

Даже не представляю в какую сторону копать

Похоже на шутку.

Да на любом подножном корме — TOP, UC3843 и т.п.

Стандартных дросселей надо как минимум два последовательно.

Для подпитки контроллера — например, если он холодном конце (на земле), то последовательно с дросселями вставить небольшой двухобмоточный, а если на горячем (бутстрепный), то небольшой обычный.

[Herz]

+1. ИМХО, Вы уже знаете ответ.

[DeXteR]

Для подпитки контроллера — например, если он холодном конце (на земле), то последовательно с дросселями вставить небольшой двухобмоточный, а если на горячем (бутстрепный), то небольшой обычный.

Вот тут можно поподробнее
Ничего не понял

[Microwatt]

Хм, а я шашкой бы не махал... 600+140=740.
Для хорошей топологии и 6NK900 осторожно применять нужно. 800 вольт ключа мало.
Удобно бы бакбуст (инвертирующий) по моточным или SEPIC почти идеально если без гальваники.
1000-вольтовые конденсаторы поискать можно, диоды на такую мощность тоже есть.
Степдаун - кажется, для любителей адреналина.
Косой - самое лучшее, что существует, но это для больших мощностей, раз в 10 выше. Тут он слишком сложен будет.
Флай отраженное 140 тут не потянет даже с 900-вольтовым ключом, хотя мощность - его.
Первое- топологию силового контура нужно выбирать.
А питание контроллера - второстепенный вопрос

[DeXteR]

Хм, а я шашкой бы не махал... 600+140=740.

Выбор у меня не большой =)

А почему ве решили что в степдауне 600 + 140 будет ??
Я имею ввиду под степдауном вертикаль Внизу диод Вверху транзистор В нагрузке LC фильтр
На транзисторе выше чем 600 откуда возьмется ??

Степдаун хорошо изучен На такие напряжения (в смысле пульсаций тока) одну индуктивность можно соорудить
А вот для Сепика 2 шт. .... мммм.

Вообще мама учила - чем больше элементов тем больше потерь =)))

Выбираю Степдаун
Вопрос = как питать ?? И что бы такого сделать чтоб уйти от грамоздкого резистора запуска.

[vlvl@ukr.net]

Вообще мама учила - чем больше элементов тем больше потерь =)))

Не надо делать скорополительных выводов. Возможно Вы не видети всю картину целиком.

Косой - самое лучшее, что существует, но это для больших мощностей, раз в 10 выше. Тут он слишком сложен будет.

Применял на 10Вт ( правда флай), вполне хорошо прокатил и кпд 90% был.

[Microwatt]

Выбор у меня не большой =)

А почему ве решили что в степдауне 600 + 140 будет ??

Потому что я его всегда отвергаю с порога. Кроме маломощного вспомогательного де-нибудь.
Неотказоусточивая топология.
Другие приемлемые дают сумму входного и выходного.

[ramic]

Потому что я его всегда отвергаю с порога

За двадцать лет разработки и серийного выпуска всякоразных понижальников, нареканий на его надёжность лично у меня не было. Поэтому, потерпевший вправе использовать данную топологию.
Что касаемо СЕПИКа, то он действительно не пропустит вход на выход при гипотетической смертушке ключика, в нём проще управление ключиком и вместо т.т. можно обойтись резистивным датчиком тока. Но: дроссель более сложный и дорогой, нужно уметь "готовить" устойчивую цепь ОС, ток через ключик двойной и напряжение на нём выше, к.п.д. ниже, помех полные штаны, особенно при использовании не карбидного диода.
Тем не менее, и СЕПИК вполне может быть использован потерпевшим, а уважаемый Микроватт имеет полное право продемонстрировать его работу аналогично тому, как это сделано для понижальника.


Сообщение отредактировал ramic - May 30 2012, 05:20

[vlvl@ukr.net]

Вопрос = как питать ?? И что бы такого сделать чтоб уйти от грамоздкого резистора запуска.

Здесь все просто. Громоздкий резистор не нужен, расчитываете цепь так чтобы успели стартонуть пару раз, а затем блокируете цепь запуска (разрываете), после питание от отдельной обмотки.

... имеет полное право продемонстрировать его работу аналогично тому, как это сделано для понижальника.

Всегда сомнительно отношусь к подобным моделям, вот например объясните пожалуйста зачем нужен R24, R211. Ведь наверняка применяете модель реального ключа, зачем тогда еще и эти элементы? Эти картинки так , для замуливания глаз начальнику ( если он поведется, обычно ведутся особенно если гдето накасячить и показать модель, видити на моделе же работает)...

[DeXteR]

Неотказоусточивая топология.

Несмотря на отказонеустоячивость сейчас практически все процессорные схемы питают степдауны Синхронные и нет.

На счет надежность - больше элементов - меньше надежность.
Защитится от высокого на выходе просто - трансилом и предохранителем.

Схема с трансформатором управления не понравилась - скважность большая может быть - будет неважно работать
Да и реально мотать непросто.
А хотелось бы без моточных обойтись - стандартными.

На счет отключения резистора запуска
Покажите плиз какую то схемку или апликушку.

Всем большое спасибо

[Plain]

Для подпитки контроллера — например, если он холодном конце (на земле), то последовательно с дросселями вставить небольшой двухобмоточный, а если на горячем (бутстрепный), то небольшой обычный.

Ничего не понял

Есть два варианта понижающих стабилизаторов — положительный и отрицательный. В первом у источника и нагрузки общий минус, во втором — плюс.

Соответственно, если ключ на NMOS, то в первом варианте он должен быть плавающим, и его драйвер должен иметь изолированное питание (например бутстрепное), а во втором — обычным, и питание у драйвера обыкновенное. Дроссель в первом варианте подключён к истоку ключа, во втором — к стоку.

В первом варианте драйвер имеет общий провод с дросселем, напряжение обратного хода которого будет положительным относительно его земли, а значит за этот период с простого отвода диодом можно снять напряжение для питания драйвера. Такой отвод можно сделать явно (т.е. автотрансформаторный, если дроссель один), либо последовательным соединением соответствующих дросселей.

Во втором варианте драйвер не имеет общего провода с дросселем, поэтому снять напряжение обратного хода для его питания можно только изолированно, в виде дополнительной обмотки на дросселе (если он один), или дополнительной обмотки на одном из последовательно соединённых дросселей.

[Herz]

Я бы попросил нашего нового старого знакомого не возобновлять настойчивых призывов к иллюстрации своих мыслей картинками как к единственно заслуживающим доверия. Его метафора про Говоруна уже набила оскомину. Напомню ещё раз: здесь каждый волен предоставлять свою аргументацию высказываниям или не предоставлять вовсе. Чьи буквы будут выглядеть весомее - и автор, и форумчане разберуться самостоятельно. Одного прошу избегать: ухода от темы и "наездов".

[ramic]

здесь каждый волен предоставлять свою аргументацию высказываниям или не предоставлять вовсе.

Пмсм, вы упускаете из вида тот факт, что я никого не принуждаю и не оскорбляю. Опять же, многократное использование цитат, как и форма и стиль изложения постов, насколько я помню, не регламентируются на данной конференции, буде они не нарушают соотв. правил.
"Но если я кого ругал, карайте строго,..."(С)
Кстати, а что вы думаете по-поводу использования топологии СЕПИК в условиях, указанных топикстартером? Или подобные вопросы господину модератору тоже задавать не можно, буде он при исполнении?
А теперь собссно по теме СЕПИК.


Сообщение отредактировал ramic - May 30 2012, 08:33

[vlvl@ukr.net]

На счет отключения резистора запуска

R12, R16 - 1206, надо оценить пиковую мощность при старте. Правда при таком широком входном диапазоне нужно позаботится о защите затвора стартового ключа. Эта схема не панацея, есть и другие...

Эскизы прикрепленных изображений

 

[DeXteR]

R12, R16 - 1206, надо оценить пиковую мощность при старте. Правда при таком широком входном диапазоне нужно позаботится о защите затвора стартового ключа. Эта схема не панацея, есть и другие...

Огромное спасибо за схему ... Принцип понятен - будем думать в этом направлении

Я вот тут подумал
Не организовать ли это все на LED драйвере
Вот таком например

http://www.irf.com/product-info/datasheets...irs25401pbf.pdf

Переделать ОС придется

[Herz]

Кстати, а что вы думаете по-поводу использования топологии СЕПИК в условиях, указанных топикстартером? Или подобные вопросы господину модератору тоже задавать не можно, буде он при исполнении?

Что поделать: "исполнение" накладывает-таки ограничения на ведение дискуссий. Скажете потом, что я в отсутствие аргументации прибегаю к админресурсу.
Но на конкретный Ваш вопрос отвечу: я полностью согласен с Вашей оценкой плюсов и минусов этой топологии в указанных условиях. А поскольку автора больше пугают моточные, чем возможность перенапряжений, рекомендовать ему сепик не стал бы.

[ramic]

автора больше пугают моточные

Если судить по фразе

Не организовать ли это все на LED драйвере

, то автор страха не ведает, поскольку, как мне думается, далёк от затронутых в его теме проблем.

[sup-sup]

У меня сходу тоже с понижающим тоже не получилось - несколько раз выгорал - перешел на обратноходовой, то вроде бы хуже по напряжению. Сейчас пока не надо, но в случае необходимости я бы попробовал еще. Только вместо обратного диода применил бы полевик - получился бы синхронник. Хотя, понижающий - это вроде бы пол-косого, а он работает нормально. Правда, диоды там во вторичке, а обратный диод берет только паразитную энергию. Так что надо в этом разобраться.

[ramic]

вместо обратного диода применил бы полевик

В этом случае и огорчение топикстартера по поводу плохости ТГРного управления при "большой скважности" становится не актуальным.

[DeXteR]

В этом случае и огорчение топикстартера по поводу плохости ТГРного управления при "большой скважности" становится не актуальным.

Да нет ничего плохого в ТГРном управлении =))) Просто раза три пробовал и ничего не получалось - ставил драйвер.
Алергия выработалась.

А те кто умеют их изготавливать и рассчитывать - я просто вам завидую =)

Часто ремонтирую довольно современные силовые устройства - все же складывается впечатление что мир идет от ТГРного управления к интегральным драйверам и т.п.
Ну компьютерные блоки питания конечно исключение.

Вот думаю Нельзя ли прилепить землю ШИМ дрейвера типа UC3842 к эммитеру (истоку) силового ключа и какнибудь запитать его на старте. В работе питать от двухобмоточного дросселя соединенного последовательно с остальными дроссылями выходного LC фильтра. ОС можнно завести через оптрон типа РС817 с подпором от TL431 по стандартной схеме.
Что вы думаете по этому поводу ??

[ramic]

какнибудь запитать его на старте.

Дык, бесплатный народный симулятор доступен всем желающим "как-нибудь запитать" и что-нибудь сваять.
С его помощью каждому философу по силам потестить любые фантазии в области силовой электроники, не потратив ни копейки денег на комплектацию.
И что самое приятное, результат ваших экспериментов вы можете наглядно, а не на пальцах (да простят меня строгие модераторы), продемонстрировать коллегам на этом форуме.

Сообщение отредактировал ramic - May 30 2012, 12:26

[Serg SP]

Всё таки как насчёт флая, в качестве ключа 1200 В IGBT? Например, вот это в Терраэлектронике можно купить по цене 58 руб. в розницу:
http://www.terraelectronica.ru/pdf/IR/IRG4PH40.pdf

Расчёт трансформатора флая для нужд т.с. в прикреплённом файле.
Добавлено: поспешил с расчётом, вместо напряжения насыщения оставил Rds. На результатах расчёта трансформатора не отразится, имхо.

Сообщение отредактировал Serg SP - May 30 2012, 12:42

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Microwatt]

вы можете наглядно, а не на пальцах (да простят меня строгие модераторы), продемонстрировать коллегам на этом форуме.

Знаете, 'ramic', да простят меня тоже за отвлечение.
Есть такая народная мудрость на Украине: "не цепляй лихо, пока оно тихо".
У англичан -"не будите спящую собаку"
У японцев- "не дергай тигра за усы".
Любой народ поделится мудростью бесплатно и это можно взять на вооружение.

[ramic]

поспешил с расчётом

И с рекомендацией по IGBT, пмсм, тоже поспешили. Заявляте рабочую частоту 100 кГц, а производители транзистора рекомендуют не более 40кГц. Вы сами-то с проблемой "хвостиков" у высоковольтных IGBT сталкивались?

"не будите спящую собаку"

Мне это нужно воспринимать как угрозу от модератора?
Или просто вам нечего сказать по существу моего "крамольного" предложения?


Сообщение отредактировал ramic - May 30 2012, 13:10

[Serg SP]

Сталкивался с проблемой хвостиков. Кзап будет не более 0.7 при самом худшем раскладе (низкое входное), т.е. мёртвое время не менее 3 мкС. Посмотрите в даташит по моей ссыле, там даже при 2 Амперах ещё можно работать, а здесь будет и того гораздо меньше (действующее менее 1 А, амплитуда около 1.5 А). Так что, всё будет тип топ, если задаться целью и воплотить в железе.
Главное, чтобы всё не закончилось трёпом.
Ну, благо, программа сама считает, только данные подставляй (спасибо Старичку). При 40 кГц пришлось взять ETD44. Потери в ключике, конечно, при уменьшении частоты до 40 кГц, снизятся хорошо.

Сообщение отредактировал Serg SP - May 30 2012, 13:43

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ramic]

даже при 2 Амперах ещё можно работать

Вопрос в том, а нужно ли? Ведь потери на выключение заметно скукожат к.п.д., а топикстартер постил про эффективный приборчик. Или я чего-то не допонял и прокачка всей вых. мощности через дроссельтрансформатор, при треугольной форме тока ключа, есть путь к повышению эффективности?

[Serg SP]

Ведь потери на выключение заметно скукожат к.п.д., а топикстартер постил про эффективный приборчик.

Может, т.с. таким образом сразу отметал помогателей с предложением линейного источника?

[Microwatt]

Мне это нужно воспринимать как угрозу от модератора?
Или просто вам нечего сказать по существу моего "крамольного" предложения?

Модераторы в принципе не могут никому угрожать. Они могут применять санкции в рамках Правил.
Если текст не красным цветом - воспринимайте как просто совет в приватном порядке.
Все претензии к модерации выясняются в личной почте, не публично. Напоминаю об этом.

[DeXteR]

Этож надо ... Неуспел до дома с работы доехать - уже поссорились =)

ВСЕМ ОГРОМНОЕ СПАСИБО !!!

За решения идеи и предложения

Решено макетировать 2 варианта степдауна
1. с синхронным выпрямлением на полевиках и бутстрепным питанием верхнего ключа - только не знаю на чем
Не подскажете микросхему с драйвером на 1200 Вольт внутри ??
2. С UC3842 подвешеной землей на исток верхнего ключа непосредственно управляющей затвором Ну а снизу - диод.

Какой вариант будет лучше - нужно хорошо подумать

Сепики Косари и обратноходы макетировать не будем.
Я не берусь доказывать что это решение лучшее, но надо чтото решать - работа стоит =)

На первый взгляд делать стоит на поливиках и гдето на 30 - 40 кГц Выше лезть не стоит
Что вы думаете по этому поводу ??

[Herz]

Поливики - это новое слово в электронике. Я вот думаю по этому поводу, что надо готовить вместительную ёмкость под горелые "поливики"... Зато работа стоять не будет.

[vlvl@ukr.net]

1. с синхронным выпрямлением на полевиках и бутстрепным питанием верхнего ключа - только не знаю на чем

А это еще зачем ? Вы бы сначало потери и трудоемкость посчитали, а потом замки строиили бы. У Вас такой обвес получается что непонятно зачем вообще нужен степдаун.

Сепики Косари и обратноходы макетировать не будем.
Я не берусь доказывать что это решение лучшее, но надо чтото решать - работа стоит =)

На первый взгляд делать стоит на поливиках и гдето на 30 - 40 кГц Выше лезть не стоит
Что вы думаете по этому поводу ??

Очень плохо думаю, работа стоять не должна. Зачем 40кГц, почему не 100...400 кГц. У Вас мощность небольшая, ток тоже не большой, зачем 40кГц? Ваш выбор не обоснован расчетами, а только мнениями форума и причем не самыми красивыми решениями.

[Microwatt]

Очень странно. Если гальваника не нужна, то как зачем питание ключа через драйвер аж 1200 вольт?
Почему же это не поставить его внизу?
Ладно, если больше чем степдаун ничего не подходит, потому что нужно разбираться, а работа стоит , то пробуйте. Работа тут стоять, конечно не будет. А вот остановится ли вообще...

[DeXteR]

Очень странно. Если гальваника не нужна, то как зачем питание ключа через драйвер аж 1200 вольт?

Потому что драйвер IR2101 (600В) например сгорит на 600 вольт входа а драйвер IR2201 (1200В) не сгорит

Почему же это не поставить его внизу?

Вы имеете в виду SePic

Основной ток этой топологии протекает через 2 дросселя и 1 конденсатор Учитывая высоковольтность схемы все это должно иметь дикую добротность
Пульсации тока в этой топологии выше чем в степ даун - значит общий КПД схемы будет ниже.
Схема в отличии от дауна насчитывает намного больше контуров протекания тока - сложнее и чувствительнее к разводке
зачастую Сепик используется при необходимости регулирования напряжения и вверх и вниз
Не видел ни одного апликейшн репорта об высоковольтном сепике - покажете ??


Почему не 100 - 400 кГц
Потому что высоковольтные схемы с жестком переключением имеют оптимальную частоту переключения гораздо ниже (оптимальная - когда потери проводимости и переключения в транзисторах равны). При проектировании рассчитаю частоту.

[Microwatt]

Потому что драйвер IR2101 (600В) например сгорит на 600 вольт входа а драйвер IR2201 (1200В) не сгорит
Вы имеете в виду SePic

Если уж Вы ограничились степдауном, то зачем его искусственно усложнять?
Я имею в виду, что понижающий стабилизатор прекрасно будет понижать если ключ соединить с общим (минусом) , а дроссель и диод поставить к шине "плюс". Выходное снимать относительно шины плюс.
Никакие драйверы со сдвигом уровня вообще не нужны. Ключом можно управлять напрямую от контроллера.

Что до SEPIC, то там проблемы с конденсаторами нарастают при малых напряжениях и больших токах. Как раз для высоковольтных схем конденсатор найти проще. Но раз сходу не нравится - ничего не поделать. Заплатите низкой надежностью и опоразвязкой в цепи ОС.

[perfect]

Может чего получиться на строчном транзисторе от кинескопного телевизора вместе с его будящим трансформатором?

[MK2]

Пульсации тока в этой топологии выше чем в степ даун - значит общий КПД схемы будет ниже.
Схема в отличии от дауна насчитывает намного больше контуров протекания тока - сложнее и чувствительнее к разводке

КПД может и не выше, но пульсаций меньше, вы же сами написали что контуров больше, следовательно порядок фильтра получается тоже выше.

[DeXteR]

КПД может и не выше, но пульсаций меньше, вы же сами написали что контуров больше, следовательно порядок фильтра получается тоже выше.

В сепике вроде как конденсатор и дроссель стоят как диф. цепочки. Так что сомнительно, что порядок фильтра выше =)
Ну тоесть порядок числителя выше
Но появляется и порядок знаменателя ...

Чем вообще моделируют такое ??
Оркад на мой взгял очень неудобный
Протеус - глючный
Чтонибудь есть еще ??

[Прохожий]

Оркад на мой взгял очень неудобный

OrCad наиболее удобен для моделирования подобной гадости.
Остальное - гораздо сложнее...