Блок питания с резервированными входами Опции

[alehandro]

Всем доброго дня.
Есть задача создания блока питания с гальванически изолированными между собой резервированными входами.
Исходные:
на входе 18-36В - два независимых входа.
на выходе 12В (или 5В)/2А
гальваническая изоляция (скажем 1500В) между всеми входами и выходом.

Начальник говорит - давай поставим два модуля с изоляцией по 30Вт, а потом на диодах сложим. Правда по площади это будет как минимум 50х50 мм и стОить - от 50$.

Я и подумал - а не сделать ли самому?
Есть как минимум 2 варианта:
1. Стабилизированный источник на каждый вход, а дальше складываем на диодах
Вроде ничем не лучше модульного решения. Разве что должен быть дешевле. Есть еще морока по подбору трансформатора - я в этом не силен. А разрабатывать свой - слишком дорого. Количества у нас небольшие.

2. Гальваническая изоляция на каждый вход, а потом понижайка со стабилизацией.
Трансформатор подбираем по мощности 1:1. Качаем ШИМом на фиксированной частоте.

Как считаете, есть смысл заморачиваться?
Может я изобретаю велосипед?

[MikeSchir]

Заморачиваться нет смысла. Особенно с такими вводными отдайте лучше 50$
А по выходу можно соединить и без диодов (при определённых условиях).

Сообщение отредактировал Herz - Jan 12 2016, 20:42

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[AlexeyW]

А если сделать силовой транс с двумя первичками? Управление, конечно, не самое простое, но подумать можно.
Конечно, если устройство единичное - смысла нет, но если массовй выпуск - другое дело.

[velkarn]

Если соединять через диоды, то в зависимости от нагрузки напряжение будет меняться (из за падения на диоде). может быть критично для 5В.

[alehandro]

Если соединять через диоды, то в зависимости от нагрузки напряжение будет меняться (из за падения на диоде). может быть критично для 5В.

Это и есть "плата" за функционал. А нагрузка и так будет иметь собственный стабилизатор.

[velkarn]

Это и есть "плата" за функционал. А нагрузка и так будет иметь собственный стабилизатор.

а если есть ещё стабилизатор, то может есть смысл объединить сети питания через нестабилизированные ИП (для гальваноразвязки), получить 18-36В, а потом уже одним стабилизатором получать 5/12В.

Просто, насколько я понимаю, от двух сетей питают когда нужно резервирорвание, а если стоит один стабилизатор, то резервирование частично теряется .

[Starichok51]

на входе 18-36В - два независимых входа.

а эти два независимых входа откуда будут брать питание? если из одного источника 18-36 (так сказать, из одной розетки), то зачем этим входам гальваническая развязка?
и 18-36 - это переменное или постоянное напряжение?

[vladec]

Если на выходах источников просто диодные выпрямители с фильтрами, то их наверное можно объединить и без диодов

[alehandro]

а эти два независимых входа откуда будут брать питание? если из одного источника 18-36 (так сказать, из одной розетки), то зачем этим входам гальваническая развязка?
и 18-36 - это переменное или постоянное напряжение?

На судне две независимые сети питания постоянного тока: "левый борт" и "правый борт". Между ними неизвестный потенциал. Говорят, если между землями подключить лампочку, то она будет светиться. Такой БП, в частности, нужен для запитки одноплатного компьютера, у которого на входе должно быть 12В +-10% и у него на борту вырабатывается полный набор напряжений 5/3,3/2,5/1,8...

Если на выходах источников просто диодные выпрямители с фильтрами, то их наверное можно объединить и без диодов

Согласен. Как в этом убедиться в случае герметичного модуля?

[wim]

Как в этом убедиться в случае герметичного модуля?

Вам бы о другом побеспокоиться - если между "землями" лампочка светится, то что вообще на проводах питания творится? Ваши модули выдержат, например, импульсные перенапряжения в сети?

[alehandro]

Вам бы о другом побеспокоиться - если между "землями" лампочка светится, то что вообще на проводах питания творится? Ваши модули выдержат, например, импульсные перенапряжения в сети?

Здесь имелись ввиду выпрямительные диоды на развязанной стороне.
Что творится на проводах никто не знает, но те же знающие люди очень не советуют справлять малую нужду с борта. Может стукнуть током по причинному месту.
Выдержат ли модули импульсные перенапряжения в сети? А каковы эти перенапряжения в сети постоянного тока 24 В? Например, интегральные изоляторы дискретных сигналов должны выдерживать 560 В постоянной разности потенциалов на изолированных сторонах.

[MikeSchir]

На судне две независимые сети питания постоянного тока: "левый борт" и "правый борт". Между ними неизвестный потенциал. Говорят, если между землями подключить лампочку, то она будет светиться. Такой БП, в частности, нужен для запитки одноплатного компьютера, у которого на входе должно быть 12В +-10% и у него на борту вырабатывается полный набор напряжений 5/3,3/2,5/1,8...

Вполне возможно, что лампочка будет светиться. Такое может быть если генераторы сделаны с выпрямителями на выходе, но это не значит что нет соединения каждого генератора с "землёй" (корпусом), иначе вся система станет небезопасной. Вам нужно обратиться к соответствующему ГОСТу устанавливающему требования к сетям объектов (наземным, самолётам и вертолётам, кораблям, судам).Если знаете номер своего ГОСТа, назовите.

Согласен. Как в этом убедиться в случае герметичного модуля?

Диоды до выходного фильтра преобразователя присутствуют в любом случае. Я так думаю
Или Вы собирались делать преобразователь как-то по-другому? Расскажите как

[alehandro]

Вполне возможно, что лампочка будет светиться. Такое может быть если генераторы сделаны с выпрямителями на выходе, но это не значит что нет соединения каждого генератора с "землёй" (корпусом), иначе вся система станет небезопасной. Вам нужно обратиться к соответствующему ГОСТу устанавливающему требования к сетям объектов (наземным, самолётам и вертолётам, кораблям, судам).Если знаете номер своего ГОСТа, назовите.

Диоды до выходного фильтра преобразователя присутствуют в любом случае. Я так думаю
Или Вы собирались делать преобразователь как-то по-другому? Расскажите как

Конечно, генераторы соединены своими землями через корпус. Это общее требование электробезопасности. Но кроме генераторов на борту еще туча разных преобразователей. И они тоже сидят на корпусе и создают свой потенциал. Т.о. по дороге от генератора к нагрузке накапливается неизвестный потенциал. На каждой линии свой.
По номеру ГОСТа пока не готов сказать. Там есть какие-то секреты?

Выпрямительные диоды, конечно присутствуют в модуле. Однако меня интересует вопрос работы обратной связи при параллельном соединении модулей. Если соединить выходы без развязывающих диодов, то выходное напряжение одного модуля будет влиять на ОС другого и наоборот. Или я не прав?

[wim]

меня интересует вопрос работы обратной связи при параллельном соединении модулей. Если соединить выходы без развязывающих диодов, то выходное напряжение одного модуля будет влиять на ОС другого и наоборот. Или я не прав?

И с диодами тоже будет влиять, потому что для ОС "развязывающий" диод это просто источник постоянного напряжения, включенный последовательно с нагрузкой.
ПМСМ, чтобы избежать сюрпризов, поставьте на каждый вход нерегулируемый преобразователь, пуш-пулл, например, а нужные выходные напряжения стабилизируйте DC-DC преобразователями.

[alehandro]

И с диодами тоже будет влиять, потому что для ОС "развязывающий" диод это просто источник постоянного напряжения, включенный последовательно с нагрузкой.
ПМСМ, чтобы избежать сюрпризов, поставьте на каждый вход нерегулируемый преобразователь, пуш-пулл, например, а нужные выходные напряжения стабилизируйте DC-DC преобразователями.

см. первый пост, вариант 2?

[Hexel]

а нужные выходные напряжения стабилизируйте DC-DC преобразователями.

поддерживаю, только что такая же идея пришла в голову. взять IR2152 (он вроде работает от 18В) с каждой первички и два раздельныйх трансформатора. можно даже флайбек взять, на интегрированном ключе, 10 Вт все же немного. второй вариант дешевше вроде

[vladec]

Выпрямительные диоды, конечно присутствуют в модуле. Однако меня интересует вопрос работы обратной связи при параллельном соединении модулей. Если соединить выходы без развязывающих диодов, то выходное напряжение одного модуля будет влиять на ОС другого и наоборот. Или я не прав?

Представляется, что выход с чуть большим выходным напряжением, будет через ОС просто "глушить" другой канал.
Объединять же каналы без диодов после линейных стабилизаторов, в общем случае нельзя, многое из стабилизаторов не любят когда напряжение на выходе больше чем на входе

[wim]

см. первый пост, вариант 2?

Да, но в трансформаторе нужно минимизировать межобмоточную емкость. Потому что через нее будет протекать ток утечки между "землями". Кстати, в готовых модулях питания могут стоять Y-конденсаторы между входом и выходом.

[MikeSchir]

И с диодами тоже будет влиять, потому что для ОС "развязывающий" диод это просто источник постоянного напряжения, включенный последовательно с нагрузкой.

Ну это не совсем так, у диода есть и резистивная составляющая, которая может привести к тому, что оба преобразователя будут работать одновременно, конечно с разной нагрузкой. При построении резервированной системы этому надо сразу сказать Да или Нет, что зависит от ТТТ и от того как преобразователи работают - включаются при отказе одного из бортов, может появиться разрыв в питании на выходе.

ПМСМ, чтобы избежать сюрпризов, поставьте на каждый вход нерегулируемый преобразователь, пуш-пулл, например, а нужные выходные напряжения стабилизируйте DC-DC преобразователями.

Нужно ли всё время думать о 50$ из первого поста? Или уже по цене нет вопроса?

По номеру ГОСТа пока не готов сказать. Там есть какие-то секреты?

Это не серьёзно! Ну, конечно, если всё это делается для собственной яхты то можно.
Думаю, нужно начинать всё, именно, со стандартов. Иначе - как Вы будете решать спорные вопросы с заказчиком?
Я, правда, тоже не нашёл ничего кроме ГОСТ 22652-77, в котором только термины и определения, но уже этого достаточно чтобы понять всю серьёзность вопроса.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Jan 14 2016, 14:18

[Plain]

По номеру ГОСТа пока не готов сказать. Там есть какие-то секреты?

Само собой. Например, когда во всём мире говорят "12-вольтовая бортсеть автомобиля", подразумевают в лучшем случае 60 В, а то и все 100, потому что с 19-го века никто так и не удосужился разделить там электрику и электронику — так до сих пор и сидят на одном проводе стартёр и зарядник мобильника, ну и бюджет последнего, соответственно, на 99% состоит из оборонительных сооружений от такого соседа.

В общем, даже готовые DC-DC с расширенным диапазоном 72 В скорее всего практически бесполезны для 24-вольтовых бортсетей таких ТС.

[alehandro]

Нужно ли всё время думать о 50$ из первого поста? Или уже по цене нет вопроса?

Не в деньгах, как говорится, счастье. Но разумные соображения должны присутствовать. Будет странно, если питание будет стоить дороже одноплатника.

[Ruslan1]

Да поставьте два развязанных DC-DC и всего делов. Если диоды смущают- то используйте "идеальные диоды" на полевиках.
И дело с концом. Работы- на один день.
В параллель можете замутить тему "разработка дешевого варианта", как разработаете- так и замените. Если времени и денег не жалко.

Не в деньгах, как говорится, счастье. Но разумные соображения должны присутствовать. Будет странно, если питание будет стоить дороже одноплатника.

Электрическая подстанция может стоить сильно больше подключенного в сотне питаемых квартир оборудования, но это никто странным не считает.
Нормальное питание стоит хороших денег, и в электронике, и в бытовом смысле тоже

[alekssan]

Пример как делают с разными входами - http://www.vicorpower.com/documents/applic...multi-input.pdf
, а выходы или через диоды параллельно объединять или использовать источники работающие в режимах мастер/ведомый с синхронизацией