Понижающий ШИМ преобразователь 1650 vdc -> 550 vdc Опции

[nanorobot]

Отчетливо осознаю нескромность вопроса... Требуется изготовить в одном - двух экземплярах преобразователь из 1650 Вольт а 550 Вольт. Мощный, 2-3 КВт, то есть ампер шесть по 550 Вольтам. Да, ранее имел дело с МС33063 step-down из 25 Вольт в 5 с внешним npn транзистором. Тут что- то похожее...
Не укажут ли уважаемые сеньоры основные направления поиска.? Может кто то делал что то похожее? Буду крайне признателен за любой пинок в верном направлниии... Пока определился только с транзистором: IXLF19N250A

PS: Гпльваническая развязка не требуется

Сообщение отредактировал nanorobot - Sep 20 2017, 17:49

[Ydaloj]

Пока определился только с транзистором: IXLF19N250A

рано. сначала надо определиться с топологией.
Мост или 2-4-фазный buck.

[Herz]

Мост однозначно не советовал бы. Он не даст никаких преимуществ в данной задаче. Банальный (по принципу построения) step-down. Но не совсем банальный для автора, учитывая его скудный опыт. Следует начать эксперименты с небольшой частоты переключения, если габариты позволяют.

[nanorobot]

рано. сначала надо определиться с топологией.
Мост или 2-4-фазный buck.

Благодарю за ответ.
Помониторил тему многофазных буков. Похоже то что нужно. Нагрузка распределится на 2-4 транзистора, со всеми вытекающими плюсами. Интересно, если скажем в одной фазе транзистор уйдет в обрыв, работоспособность частично сохранится?
C ухудшенными параметрами, в первую очередь повышенным уровнем пульсаций?
Отметил пару конкретных наименований: NCP5318 и NCP4200. Может более прицельно сориентируете на какую то конкретно марку многофазного контроллера?

[Plain]

Лучше не замахиваться сразу на, а собрать что-то приземлённее — например, чередующий преобразователь на любом двухтактном контроллере current mode push-pull (т.е. не TL494, не 3525 и не пр. voltage mode) — он на Рис.2 в приложенной бумаге.

Такая схема позволяет простым способом избавиться от главной проблемы — обратного восстановления тугих диодов.

Также, для IGBT здесь обязательно нужно двуполярное питание драйверов затворов — сами-то драйверы обыкновенные, например IXDD614, но выдавать должны как минимум +15/–5 В.

Если же 1650 В достаточно просто поделить на 3, то это можно сделать помповым резонансным делителем на обычных NMOS.

 Interleaved_zero_current_transition_buck_converter.pdf ( 711.96 килобайт ) Кол-во скачиваний: 122

[Ydaloj]

Мост однозначно не советовал бы. Он не даст никаких преимуществ в данной задаче.

Автор определился с ненужностью развязки, поэтому да, мост не подходит.

Отсутствие нужного контроллера можно решить обычными синхронизируемыми контроллерами и внешним двухтактным (многотактным) генератором. Отдельным вопросом будет общая компенсация контура ОС и баланс нагрузки между фазами.

Транзисторы редко уходят в обрыв, обычно переходят в состояние гвоздя.

[Baza]

я бы попробовал "плавающий" buck

[nanorobot]

я бы попробовал "плавающий" buck

может подскажете где он плавает ?

[ZVA]

Не хочу писать много букв.
1. автору нужен делитель на три, без стабилизации и развязки => прстой степдаун без ОС.
2. токи небольшие => многофазность не нужна.
3. 1650в контактная сеть карьерного электровоза => перенапряжения и и отрывы токоприемника сопровождающиеся дугой, правильные защиты это наше все.
4. напряжение овер 1000В => нужна група по ТБ не ниже 4 для установок выше 1000В

проблем тут нет. но для автора путь будет долгим.

добавлено; 1 задача сделать вспомогательный блок питания 1650В-12В 1А, когда он проездит на электровозе с месяц, можно начинать обсуждать топологии силовой части будущего устройства.

[Фрол Кузьмич]

PS: Гпльваническая развязка не требуется

3. 1650в контактная сеть карьерного электровоза => перенапряжения и и отрывы токоприемника сопровождающиеся дугой, правильные защиты это наше все.

Если это какая-то контактная сеть, то таки советовал бы вариант с развязкой. Дабы не плодить контуров для всяких гулящих токов.

Сообщение отредактировал Фрол Кузьмич - Sep 23 2017, 07:49

[nanorobot]

Если это какая-то контактная сеть, то таки советовал бы вариант с развязкой. Дабы не плодить контуров для всяких гулящих токов.

дальше идет развязанный преобразователь 550 Вольт / 48 Вольт

[Фрол Кузьмич]

дальше идет развязанный преобразователь 550 Вольт / 48 Вольт

А что мешает сразу получить 48 вольт? выбор позиции в классовой борьбе?

[nanorobot]

А что мешает сразу получить 48 вольт? выбор позиции в классовой борьбе?

1650/550 задумывался как сравнительно простое устройство в дополнение к имеющимся 550/24, которые у них включаются по сменшной схеме, ТРИ преобразователя по входу включаются последовательно, выхода двух тоже последовательно, что бы получить необхлодимые 48 вольт(напомню в наличии у них преобразователи 550/24 )а третий висит ненагруженный выполняя роль балласта по входу. Такую схему включения им посоветовали производители преобразователей 550/24. Имещиеся развязанные преобразователи 550/24 планируем переработать для получения выходного напряжения 48 плюс входная неразвязанная понижающая ступень 1650/550. Тоже не фонтан, но получше чем то, что сейчас.

Сообщение отредактировал nanorobot - Sep 23 2017, 18:04

[Фрол Кузьмич]

Даже при наличии комплектации на 1650 В например для простого степдаун, сам факт присутствия такого напряжения внутри субблока тянет ряд проблем и надёжности не способствует. Таки остаюсь при мнении, что лучше сделать три конвертора с развязкой, первичные входы последовательно, вторичные параллельно. А внутри каждого самые обыкновенные схемные и конструктивные решения и комплектация.

[Егоров]

Даже при наличии комплектации на 1650 В например для простого степдаун, сам факт присутствия такого напряжения внутри субблока тянет ряд проблем и надёжности не способствует. Таки остаюсь при мнении, что лучше сделать три конвертора с развязкой,

Угу, кажется так. Многоступенчатое преобразование почти всегда плохо.

[perfect]

ТРИ преобразователя по входу включаются последовательно, выхода двух тоже последовательно, что бы получить необхлодимые 48 вольт
а третий висит ненагруженный выполняя роль балласта по входу.

Мне не понятно как это может работать. Наверное, эту последовательную цепочку должно перекашивать нездоровым образом.

[nanorobot]

Мне не понятно как это может работать. Наверное, эту последовательную цепочку должно перекашивать нездоровым образом.

обязательно должно. Там еще параллельно каждому преобразователю стоит офигенной мощности резисторы 300 ом, якобы что то уравнивающие, и последовавательно со всей зтой группой резтстор ограничения тока заряда 39 ом. Не замерял сам, но полагаю на нем падает пара сотен вольт, возможно итог более менее близок к норме. Но все равно криво.

Сообщение отредактировал nanorobot - Sep 25 2017, 23:50

[alexvu]

Тут может быть еще проблема по входу с выбросами напряжения,
т.к. большие токи и большая индуктивность как нагрузки, так и проводов.
Надо ставить большие дроссели и емкости, а также варисторы для коротких выбросов.
На одно это надо уже исследования и испытания проводить.
Если задача разовая, то не проще ли поставить мотор + генератор?
А если сеть переменная - то просто трансформатор.

[nanorobot]

Тут может быть еще проблема по входу с выбросами напряжения,
т.к. большие токи и большая индуктивность как нагрузки, так и проводов.
Надо ставить большие дроссели и емкости, а также варисторы для коротких выбросов.
На одно это надо уже исследования и испытания проводить.
Если задача разовая, то не проще ли поставить мотор + генератор?
А если сеть переменная - то просто трансформатор.

сеть(контактный провод)- постоянка. Электромашинные преобразователи изначально стояли, но вышли из строя, с производства сняты.

[Plain]

А что-нибудь по существу многочисленного вышепредложенного Вы нам свои думы на какой странице темы намечаете поведать?

[ffilin]

Люди летали на луну, технических сложностей нет...

Если ты студент или тебе просто не чего делать.
То задача уже решена. Книга называется
Источники питания. Москва. Постмаркет 2002г.
автор И.М.Готлиб.
На странице 414...416 ты найдёшь статью 5-киловатный импульсный стабилизатор
у него на выходе 500В 10А.
(если надо могу отсканировать.)

Основная проблема с которой ты сталкнёшься это рассасывание заряда на импульсном диоде (нажгёшь их кучу), по этому лучше использовать пограничный режим прерывистых токов, т.е. подавать следущий импульс в 0 тока , через диод. понадобится датчик тока, но есть + заодно и защиту от к.з. на выходе сделаешь.

Почему бы тебе не сделать полумост как в АТХ бп c входом на 2000в и выходом сразу на 48в(на моей любимой TL494, биполярных транзисторах, сжёстким автозапуском )?

На 2Квт не обещаю а на 300...400вт легко, с защитой от К.З.
Схемотехника, надёжна проеверна проверенна десятилетиями.

Подобные задачи уже решал. как step-down так и полумостом
https://www.youtube.com/watch?v=2dvAMJA-lWQ

ТС, скинь мне в личку т.з. или что вы хотите получить.

нашёл зеркало этой темы на коте
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=148490

Сообщение отредактировал ffilin - Oct 2 2017, 02:16

[Corner]

Имею опыт разработки мощного источника из 500 В в 24 В. Спалил с десяток вариантов, пока заработало.
Сколько топологий перепробовал, пока нашел такую, что при выходе из строя не прихватывает с собой всех кто стоял рядом.
А тут 1650 В номинал и раза в три выше при внезапном отключении нагрузки (пока где то не пробьет воздух).
Пиковая мощность, соответственно, ляжет на какой то варистор. Где то с кулак размером или слегка побольше .
Из дешевых топологий, вариант с тремя последовательными преобразователями даже очень ничего,
если убрать резисторы и поставить варисторы с конденсаторами. Три преобразователя мало - лучше 4.
Если очень хочется сразу преобразовывать, то нужен ключ на 4,5 кВ и частоты в единицы кГц максимум - потери
на переключение при таких напряжениях весьма нехилые. Надо понимать, что при таких частотах один импульс будет перекачивать больше 1 Дж энергии.
Если ТС надеется, что это выйдет дешевле 4 готовых преобразователей, то зря. Одна разработка потянет много денег.

Мне не понятно как это может работать. Наверное, эту последовательную цепочку должно перекашивать нездоровым образом.

Если заменить на 4 преобразователя, то можно работать с допустимым перекосом. Нужна лишь схема динамического выравнивания нагрузки.
Легко реализуема, если ВИП имеет вход триммирования.

Сообщение отредактировал Corner - Oct 11 2017, 18:56