Преобразователь 12V->24V Опции

[SergSit]

Может кто встречал схему преобразователя 12В в 24В. Ток нагрузки 5А-15А. Желательно с защитой по току.

[Прохожий]

Может кто встречал схему преобразователя 12В в 24В. Ток нагрузки 5А-15А. Желательно с защитой по току.

Если гальваническая развязка не нужна, то можно сделать обыкновенный повышающий стабилизатор (boost). Можно взять UC 3842 в штатном включении и полевик с сопротивлением 12 мОм от IRF. Будет дешево и сердито.

[SergSit]

Спасибо за совет. А как все это расчитать?

[Прохожий]

Может кто встречал схему преобразователя 12В в 24В. Ток нагрузки 5А-15А. Желательно с защитой по току.

Если гальваническая развязка не нужна, то можно сделать обыкновенный повышающий стабилизатор (boost). Можно взять UC 3842 в штатном включении и полевик с сопротивлением 12 мОм от IRF. Будет дешево и сердито.

Вообще-то там все не так сложно. К сожалению, не могу навскидку дать ссылку из Сети. А из книг я бы порекомендвал следующее:
Фолкенберри Л. Применения операционных усилителей и линейных ИС:-М. Мир, 1985.
Ваша информация находится на стр. 306 - 320, а сам расчет для повышающего преобразователя на стр. 309, 310.
Цепь защиты по току лучше рассчитать, исходя из справочных данных на UC3843 (Вам потребуется ИС со 100% рабочим циклом и низким стартовым напряжением).
На русском языке все более-менее пристойно изложено в:
Интегральные микросхемы: Микросхемы для импульсных источников питания и их применение. - М. Додэка, 2000.
Ваша информация изложена на стр. 103 - 113.

[SergSit]

Спасибо за информацию, буду читать и разбираться.

[Stariy Alex]

to SergSit!
Для пробы предлогаю схему удвоителя на UC3843.
Разработка предназначена для бортовой сети автомобила (напр. прикуриватель)
Вход - 10-15 в. Выход 19 в (но можно изменить при помощи P1,R1,R2,R3 до
желаемого 24-х вольт. Ток выхода 5 А долговременно и 10 А кратковременно.
(Зависимость от Дросселя - ниже).
Транзистор IRL2505 на мах. ток 104А и сопротивление открытого канала (Rds) - 8 м-Ом.
Шоттки-Диод годен до 10 А и возможная замена - Диод со старого блока питания Компа (ТО-247 на ток больше 20 А).
Дроссель содержит Ш-образный феррит с зазором 1 мм (можно на каждый торец наклеить полоску 0,5 мм). Обмотка из канатика 10х0,5 мм (напр. ПЭВ-2).
Можно взять трансформатор от БП Компа с канатиком где-то 21 витков (замерить
индуктивность). От него зависит мах. ток выхода. Лишние выводы Дросселя - крепежные.
Предохранитель рассчитан на 10 А - учесть при случае.
http://people.freenet.de/Stariy-Alex.de/BP_12x24_1.gif
Примерная плата:
http://people.freenet.de/Stariy-Alex.de/BP_12x24_2.gif
Stariy Alex. Berlin.
PS Извинаюсь за опоздание - с ftp был завал.

[SergSit]

Спасибо. Вопрос : а какой типоразмер сердечника и какая магнитная проницательность его?

Тоже по ссылке нашел схему : 200W преобразователь, но в этой схеме транзисторы редкие.

[Stariy Alex]

Вопрос : а какой типоразмер сердечника и какая магнитная проницательность его?

Дроссель состоит из трeх частей, заказываемых раздельно у фирмы Schuricht.de.
Насколько мне известно - фирма существует только в Германии (я к ней отношения не имел - тут их полно).
Вы можете использовать Трансформатор, как я писал выше. Самому рассчитать
дроссель не таk и сложно. Магнитная проницаемость не указана.
Добавлю, Для транзистора используют очень маленький радиатор. Предупреждение - с
ростом температуры, увеличивается сопротивление открытого канала (Rds).
Если Вы увеличите постоянныи ток нагрузки - следует позаботиться о лучшем охлаждении.
У Меня под рукой не оказалось параметров транз. SPM60N03 и я не знаю его Rds.
Решите сами,что лучше - один, или четыре.
КПД номинальное - 95%. Пример, замерено:
Вход 10,8 В, I=4,25, КПД=95,7%
Вход 12 В, I=10 А, КПД=95,6
Вход 14,4 .I=8,24, КПД=95,6
Размер PCB - 59х98 мм. Про защиту - упоминания нет.
Stariy Alex. Berlin.
PS. Схема, указанная Вами заархивирована - на всякий случай. Мик., правда старовата.

[SergSit]

Параметры этого транзистора есть на этом же сайте N-каналные
Имеет малое сопративление и малое время переключения

[Stariy Alex]

Если посмотреть на параметры, то вызывает сомнение - преобразоватеь рассчитан (по схеме) для работы до 30 V, а параметры транзистора подобное не разрешают - SMP60N03-10L - Vмах = 30 V.
Источник, что я Вам указал - ж. Електор 2/2006 и вызывает доверие.
Лучше используте схему, что я для Вас скопировал. Дроссель и Полевик совершенно некритичны.
В Качестве Дросселя, Вы можете взять то же кольцо и довести значение индукт. до (примерно) 51uH. Провод - канатик (по статье предупреждение). Частота 42 кГц. Транзистор - один, с Rds поменьше 8 мОм, Напр. больше 30 В. (Даже SUP75N06-08).
Первые три буквы (SUP) указывают на производителя и подобные значения некритичны.
Все зависит от Ваших возможностей - такие транзисторы - дорогие штучки. Увеличте значение радиатора, если используете не IRL2505.
Stariy Alex. Berlin.

[SergSit]

Да склоняюсь к схеме которую Вы предоставили. Транзистор пока не присмотрел . Но я так понимаю для уменьшения Rds можно транзисторы ставить паралельно, что и сделано в схеме которую нашел.

[Stariy Alex]

Infineon предлагает, например, свой SPP80N03S2L-03 (80 А, раб.темп. до 175°) при Rds 3 mOm
(но у него макс. V = 30в). SPP80N06S2L-05 - Rds = 5 mOm, 80A-55v.
Два транзистора - это определенные неудобства и все будет определять, конечно,
цена и доставаемость.
Stariy Alex. Berlin.

[SergSit]

Буду ставить родной IRL 2505. В Минске вроде он продается Надо еще будет поставить защиту от перегрузке по току. Спасибо буду разбираться

[Myron]

Спасибо. Вопрос : а какой типоразмер сердечника и какая магнитная проницательность его?

Тоже по ссылке нашел схему : 200W преобразователь, но в этой схеме транзисторы редкие.

Идея, приведенная в 200W преобразователе хороша, а в примере реализации один большой практический минус - входной источник изолирован от земли. Транзисторы легко заменить на современные.

[Stariy Alex]

Идея, приведенная в 200W преобразователе хороша, а в примере реализации один большой практический минус - входной источник изолирован от земли. Транзисторы легко заменить на современные.

Действительно минус, но идею можно использовать кое-где (не в автомобиле).
Stariy Alex. Berlin.

[SergSit]

Можно и в автомобиле. Главное чтобы потребитель не был подключен к массе.

[Dopler]

На мой взгляд делать однотактный преобразователь на 200W заянтие не благодарное. Мало того, что феррит нужно с зазором ядреной величины, так еще и токи в схеме будут дикие. Если ток нагрузки 10А, то броски будут ампер до 40-50. Гораздо выгоднее по размерам и качеству будет двухтактная схема DC-DC преобразователя (push-pool).
У двухтактных схем есть свои недостатки (например, индуктивные выбросы), но реализуются и рассчитываются они проще.
Очень рекомендую почитать книгу Семенов Б.Ю. - Силовая электроника. Довольно популярно для начинающих и не очень.

[SergSit]

Книга есть. Зачитываюсь)). Очень полезная. Попробую всетаки собрать boost преобразователь. Попробую применить пермалой. Соблазняет отсутствие трансформатора.

[Dopler]

boost на 300 Вт? Ну-ну...

[SergSit]

При выходном напряжении 27В и токе нагрузки 7А максимальный ток 19А. Помойму не так страшно.

[Dopler]

При выходном напряжении 27В и токе нагрузки 7А максимальный ток 19А...

И дросселе размером с кулак.

А ток как вы определили?

При выходном напряжении 27В 7А получаем мощность 27*7=189Вт. Значит при входном 12В средний ток будет 189/12=16А. Но это при условии, что КПД 100%, что в бустерной схеме не бывает в принципе, а в схеме такой мощности тем более. Возьмем КПД 70%, получим ток 22.5. При этом не забываем, что это средний ток, значит нам надо его умножить на скважность, например, на 1.5. Получим 33.75. Но и это еще не все, не забываем, что обязательно будут броски тока, еще в 1.5 раза минимум. В итоге получается внушительная цифра 50А. К сожалению, такую схему вы даже исследовать толком не сможете.
Если уж решились сделать boost преобразователь, сделайте его хотя бы на 1А, испытайте все радости жизни, потом уже пробуйте на 7.

[OlegIvanov]

boost на такие мощностя имхо глупо. Пробейте схемы на 494 - все отработано, надежно и понятно. Иногда в сетке даже есть параметры транса и обмоток.

[wim]

boost на такие мощностя имхо глупо. Пробейте схемы на 494 - все отработано, надежно и понятно. Иногда в сетке даже есть параметры транса и обмоток.

Отнюдь не глупо. Сам лично делал на такую мощность. Между прочим, в однотактном boost ток, потребляемый от источника питания, - непрерывный, а в push-pull - импульсный, а это помехи и всё остальное.

При выходном напряжении 27В и токе нагрузки 7А максимальный ток 19А...

И дросселе размером с кулак.

А ток как вы определили?

При выходном напряжении 27В 7А получаем мощность 27*7=189Вт. Значит при входном 12В средний ток будет 189/12=16А. Но это при условии, что КПД 100%, что в бустерной схеме не бывает в принципе, а в схеме такой мощности тем более. Возьмем КПД 70%, получим ток 22.5. При этом не забываем, что это средний ток, значит нам надо его умножить на скважность, например, на 1.5. Получим 33.75. Но и это еще не все, не забываем, что обязательно будут броски тока, еще в 1.5 раза минимум. В итоге получается внушительная цифра 50А. К сожалению, такую схему вы даже исследовать толком не сможете.
Если уж решились сделать boost преобразователь, сделайте его хотя бы на 1А, испытайте все радости жизни, потом уже пробуйте на 7.

Дроссели для таких вещей мотают не на феррите, а на кольцах из МО-пермаллоя, например Arnold. кпд 70% - это Вы с потолка взяли, я получил без проблем 85%. И на скважность ничего умножать не надо, Вы её уже учли, когда делили мощность на входное напряжение.

[SergSit]

Расчет делал по книге Семёнова. И использовал интернет калькулятор http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/...aww_smps_e.html
Результаты примерно одинаковы. Вот посмотрите схему (не мою) 200Ват.http://www.sprut.de/electronic/switch/up.htm
На выходе 30В/6.5А на входе 12В/20А. Еще одна схема http://freenet-homepage.de/Stariy-Alex.de/BP_12x24_1.gif

[MM_Andrey]

http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/...smps_e.html#Aww
Очень полезная программа по источникам питания

Сообщение отредактировал M&M - Dec 13 2006, 19:51

[wim]

Расчет делал по книге Семёнова. И использовал интернет калькулятор http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/...aww_smps_e.html
Результаты примерно одинаковы. Вот посмотрите схему (не мою) 200Ват.http://www.sprut.de/electronic/switch/up.htm
На выходе 30В/6.5А на входе 12В/20А. Еще одна схема http://freenet-homepage.de/Stariy-Alex.de/BP_12x24_1.gif

Через выходные конденсаторы протекают значительные импульсные токи, соответственно I(RMS) у этих конденсаторов должен быть в сумме как минимум ток нагрузки. В схеме на TL494 на выходе стоят 470мкФ/63В, которые даже для низкоимпедансных серий типа CapXon GL рассчитаны максимум на 1,75Ах2=3,5 А(RMS), а тут почти в два раза больше (могут перегреться).
В схеме на UC всё выглядит вполне пристойно.

[Dopler]

...

С током малость погорячился, согласен, не учел, что и в фазе передачи энергии ток от источника продолжает потребляться.
Ну а про помехи высказывание не совсем верное, так как Booster должен работать в режиме непрерывных токов дросселя, что для широкого диапазона выходного тока требует очень больших индуктивностей, что не всегда реально. Во-вторых, выходное напряжение, полученное после boost преобразователя не качественное - имеет характерные выбросы в момент переключения транзистора. Причем выбросы эти высокочастотные и подавить их не так-то просто.

[wim]

...

С током малость погорячился, согласен, не учел, что и в фазе передачи энергии ток от источника продолжает потребляться.
Ну а про помехи высказывание не совсем верное, так как Booster должен работать в режиме непрерывных токов дросселя, что для широкого диапазона выходного тока требует очень больших индуктивностей, что не всегда реально. Во-вторых, выходное напряжение, полученное после boost преобразователя не качественное - имеет характерные выбросы в момент переключения транзистора. Причем выбросы эти высокочастотные и подавить их не так-то просто.

А у пуш-пула и любого другого двухтактника после выпрямителя тоже будет стоять дроссель и он тоже будет работать в режиме непрерывных токов в определённом диапазоне токов нагрузки. Дык никому ж и не надо, чтобы режим непрерывных токов сохранялся при любом токе нагрузки. Его задают в каких-то пределах, например от одной трети до единицы номинального тока.
Если говорить про помехи в бустере, то их причина - паразитные индуктивности монтажа, бороться с ними можно грамотной разводкой печатной платы и снабберами. У пуш-пула самая большая проблема - индуктивность рассеяния трансформатора, которая на два порядка больше индуктивностей монтажа, соответственно ей - и энергия выбросов, которые надо гасить.
Плюс пуш-пула - гальваническая развязка. Ещё там коррекция усилителя ошибки проще, чем в бустере.

[Dopler]

А у пуш-пула и любого другого двухтактника после выпрямителя тоже будет стоять дроссель и он тоже будет работать в режиме непрерывных токов в определённом диапазоне токов нагрузки. Дык никому ж и не надо, чтобы режим непрерывных токов сохранялся при любом токе нагрузки. Его задают в каких-то пределах, например от одной трети до единицы номинального тока.
Если говорить про помехи в бустере, то их причина - паразитные индуктивности монтажа, бороться с ними можно грамотной разводкой печатной платы и снабберами. У пуш-пула самая большая проблема - индуктивность рассеяния трансформатора, которая на два порядка больше индуктивностей монтажа, соответственно ей - и энергия выбросов, которые надо гасить.
Плюс пуш-пула - гальваническая развязка. Ещё там коррекция усилителя ошибки проще, чем в бустере.

Дроссель ставить на выходе push-pool не обязательно, это зависит от задачи. Push-pool выгодно применять там где надо просто удвоить напряжение без особой стабилизации. Например, при питании от usb надо 10 вольт. Можно просто контроллером сгенерировать шим с заполнением практически 1/2, на выходе поставить ldo на 10 В (без дросселей), или совсем без Ldo, в зависимости от требований к уровню напряжения. На бустере так не получится, так как его помехи высокочастотные и подавляются плохо. А в обще говоря про выбросы, надо не забывать, что выбросы у push-pool на входе, в нагрузку не попадают, а у booster наоборот. Причем, при полном заполнении (с минимальным dead time) в push-pool выбросов практически нет. При низком заполнении выбросы, конечно, ядреные, тут говорить нечего.
Еще одним несомненным плюсом push-pool является то, что можно работать в широком диапазоне выходных напряжений (с напряжениями и выше и ниже питания). Например, делаю зарядку для аккумуляторов, питающуюся от 12 В. Надо заряжать и 4 Li-pol (16.8 В) и 1 Li-pol (4.2В). На booster это не реально в принципе.

[SergSit]

Схему на UC и буду собирать(немного подогнав под свой нужды). Помехи меня совершенно не волнуют, т.к. преобразователь необходим для подключения двух двигателей постоянного тока.

[mov]

Схему на UC и буду собирать(немного подогнав под свой нужды). Помехи меня совершенно не волнуют, т.к. преобразователь необходим для подключения двух двигателей постоянного тока.

Появилась потребность в подобном преобразователе.
Какой сердечник Вы всё-таки использовали?
Заранее спасибо.

[SergSit]

К сожалению помоч не могу. Руки до преобразоватнля не дошли, а потом отпала необходимость.

[Vladimir_T]

to SergSit!
Для пробы предлогаю схему удвоителя на UC3843.
Разработка предназначена для бортовой сети автомобила (напр. прикуриватель)
Вход - 10-15 в. Выход 19 в (но можно изменить при помощи P1,R1,R2,R3 до
желаемого 24-х вольт. Ток выхода 5 А долговременно и 10 А кратковременно.
(Зависимость от Дросселя - ниже).
Транзистор IRL2505 на мах. ток 104А и сопротивление открытого канала (Rds) - 8 м-Ом.
Шоттки-Диод годен до 10 А и возможная замена - Диод со старого блока питания Компа (ТО-247 на ток больше 20 А).
Дроссель содержит Ш-образный феррит с зазором 1 мм (можно на каждый торец наклеить полоску 0,5 мм). Обмотка из канатика 10х0,5 мм (напр. ПЭВ-2).
Можно взять трансформатор от БП Компа с канатиком где-то 21 витков (замерить
индуктивность). От него зависит мах. ток выхода. Лишние выводы Дросселя - крепежные.
Предохранитель рассчитан на 10 А - учесть при случае.
http://people.freenet.de/Stariy-Alex.de/BP_12x24_1.gif
Примерная плата:
http://people.freenet.de/Stariy-Alex.de/BP_12x24_2.gif
Stariy Alex. Berlin.
PS Извинаюсь за опоздание - с ftp был завал.

Будьте, добры, обновите ссылку.