Нужно для работы сделать 12 В 100 А. Какую топологию, посоветуете и как параллелить вторичку при таком токе Опции

[skyled]

В первую очередь хочу понять как с позиции практики получать такие вторичные токи? Если запаралелить сами вторичные обмотки (а их понятно будет немало из-за скин-эффекта), то какой чудо-диод Шоттки ставить? Там импульсный ток будет наверно пол килоампера. Если разбивать обмотки на равные секции и параллелить уже выпрямленное на одну емкость, то как себя проявит неидентичность секций. Так вообще корректно поступать? Как на самом деле делается? Ну и с оптимальной топологией разобраться можно. Я уже делал флаи и полумосты, возможно это облегчит понимание. Спасибо.

[_Pasha]

А не проще ли MeanWell какой-нить прикупить?

[NGK]

Входное напряжение какое, какая нагрузка, гальваническая развязка?
Общий подход для таких токов состоит в использовании многофазных преобразователей, или независимых преобразователей (ампер на 20) с контролем равномерности распределения токов. О синхронном выпрямлении стоит подумать, в ряде схем его сравнительно просто организовать, позволит несколько % КПД выиграть.
Если входное 220 выпрямленное, то, я думаю, что мостовая схема может и без расщепления нагрузки вписаться. Посмотрите вариант с намоткой вторичных обмоток фольгой.

Сообщение отредактировал NGK - Jan 25 2011, 10:31

[skyled]

Питание сетевое (220). PFC наверняка, но об этом потом. Многофазный это не тоже самое, что включить обмотки параллельно после диодов и дросселей? Конечно можно подумать чтобы запараллелить шт 20 одинаковых флаев, но как управлять фазой? Тактировать от МК в духе ARM9? Контроль равномерности токов как-то не вполне понятен. Если не будет быстродействия, то и толку от него не будет.

[NGK]

Питание сетевое (220). PFC наверняка, но об этом потом. Многофазный это не тоже самое, что включить обмотки параллельно после диодов и дросселей? Конечно можно подумать чтобы запараллелить шт 20 одинаковых флаев, но как управлять фазой? Тактировать от МК в духе ARM9? Контроль равномерности токов как-то не вполне понятен. Если не будет быстродействия, то и толку от него не будет.

Многофазный это n одинаковых преобразователей, работающих с одной петлей ОС и от одного тактового генератора, но пила ШИМ у них сдвинута друг относительно друга на 360/n. Для случая двух фаз – это перемежающийся, как в контроллере UCC28221 от TI, ищите по ключевому слову interleaved. Кстати, на такую мощность и ККМ тоже лучше перемежающийся, например UCC28070.

[tyro]

В первую очередь хочу понять как с позиции практики получать такие вторичные токи?

А посмотрите у умельцев на сайте В.Я.Володина http://valvol.flyboard.ru/topic47.html

[Microwatt]

Многофазный это n одинаковых преобразователей, работающих с одной петлей ОС и от одного тактового генератора,

Есть мнение, что это автономные источники, включенные по выходу параллельно, работающие от своих тактовых генераторов, но синхронизируемые отдельным генератором фаз. В результате работа каждого сдвинута по фазе, но по частоте у всех одна.
Выравнивание нагрузки не так уж обязательно, если каждый источник имеет четкое ограничение по отдаваемой мощности. Сами разберутся кому 100% возможностей, кому 80 отдавать. Нагрузка на фазы будет разной при половинной нагрузке выхода. по мере роста нагрузки фазы будут выравниваться.
Общая петля ОС... да, можно общую. Проще отдельную, если не требуется подстройка выходного напряжения и устраивает небольшая ошибка из-за неидентичности петель ОС у разных фаз.

[IVX]

никаких шотток, только мосфеты в синхронном выпрямителе! Желательно уложиться в 30в диапазон мосфетов, уж очень они хороши там.

[Прохожий]

никаких шотток, только мосфеты в синхронном выпрямителе! Желательно уложиться в 30в диапазон мосфетов, уж очень они хороши там.

И как это будет выглядеть?
На 12-ти Вольтах выходного напряжения?

[Serg SP]

Желательно уложиться в 30в диапазон мосфетов, уж очень они хороши там.

ИМХО, если топология будет полумост с выпрямителем со средней точкой, в 30 - вольтовый диапазон влезть не получится. А вот в 45В - наверное, да. Понятно, что такой источник создать сложнее и дороже, чем 100В 12А, хотя по мощности они одинаковы. Если будете делать однофазный источник, посмотрите в сторону диодного модуля Шоттки 400CNQ045 (45В обратное напряжение, ток каждого диода 200А, в корпусе 2шт.) Дорогой, зараза, но такой источник и не будет дёшев.

[Microwatt]

И как это будет выглядеть?
На 12-ти Вольтах выходного напряжения?

Наверное, не очень хорошо. Тут бы в 45 вложиться. Или даже в 55 со всякими взбрыками, загогулинками и звонами.

А не проще ли MeanWell какой-нить прикупить?

Запросто!
RSP-1500-12
В нашем селе порядка 500 долларов, розовая ленточка - бесплатно.

[gumet]

Выравнивание нагрузки не так уж обязательно, если каждый источник имеет четкое ограничение по отдаваемой мощности.

Подобное утверждение даёт мне основание думать, что вы никогда не делали многофазники со стабилизацией выходного напряжения, хотя предупреждения оппонентам выписываете лихо.
Да и не нужен многофазник при такой малой мощности.
Умельцы же с Володинского сайта делают примерно так:

Если есть желание гнаться за к.п.д. , то можно прилепить синхронник на выход.

Сообщение отредактировал gumet - Jan 25 2011, 18:36

[Microwatt]

Подобное утверждение даёт мне основание думать,

Прочел.
Думать - не право, это обязанность!

[SergCh]

Если разбивать обмотки на равные секции и параллелить уже выпрямленное на одну емкость, то как себя проявит неидентичность секций.

При двух параллельных секциях разброс по токам будет порядка 20-60% (очень примерно). Больше секций-больше разброс.
Если выходной дроссель для всех секций мотать на одном сердечнике, то это несколько сгладит неравномерность.

[_Pasha]

Запросто!
RSP-1500-12
В нашем селе порядка 500 долларов, розовая ленточка - бесплатно.

Видели? SE-1000-12 есть за 1737 с копейками, логики нету напрочь

[Microwatt]

Видели? SE-1000-12 есть за 1737 с копейками, логики нету напрочь

С копейками? Значит, рублей? Или чего-то еще? 1737 гривен (220 обамов) я б еще подумал за полуторакиловаттник. Даже задумался.
В каком багдаде живете мне из профиля не видно, а во всяких бумажках с портретами я окончательно запутался...
Летом был в России, а вот в ходу ли там копейки - убей, не вспомню... Склероз..
З.Ы. Дошло до жирафа. Я про RSP-1500-12, а Вы мне SE-1000-12. Ну, наверно логика там есть. Китайская.
Или один с ККМ, другой без оного.

[_Pasha]

С копейками? Значит, рублей?

Аблин, забыл в свой профиль вернуть обратно город Харьков. Я о том, что мы с Вами чаще всего смотрим на Космодроме.

[Microwatt]

Аблин, забыл в свой профиль вернуть обратно город Харьков. Я о том, что мы с Вами чаще всего смотрим на Космодроме.

А, тогда - да, оба в "космодроме" пасемся иногда...Наверно, у Артема тоже.

[_Pasha]

Наверно, у Артема тоже.

[MegaElektronik]

А я купил 6 (шесть) компьютерных старых БП по 50 р. Теперь имею 12В 60А. Просто запараллелил их 12 В выходы. Блоки питания все одинаковые. Хотя при 45А уже не 12 а 10,5 В. 300 р = 600 Вт.

[Herz]

А я купил 6 (шесть) компьютерных старых БП по 50 р. Теперь имею 12В 60А. Просто запараллелил их 12 В выходы. Блоки питания все одинаковые. Хотя при 45А уже не 12 а 10,5 В. 300 р = 600 Вт.

Я думаю, автору этот опыт не пригодится.

[IVX]

Я думаю, автору этот опыт не пригодится.

это почему? Проще и дешевле некуда.

[Herz]

это почему? Проще и дешевле некуда.

Автор вроде не просил проще и дешевле. По этой методике ему понадобится приобрести и собрать в кучу не менее 10 (десяти) таких БП. При этом, как видим, на 100А 12В уже совсем не получается. Да и за надёжность этого кластера я бы не поручился.

[NGK]

Есть мнение, что это автономные источники, включенные по выходу параллельно, работающие от своих тактовых генераторов, но синхронизируемые отдельным генератором фаз. В результате работа каждого сдвинута по фазе, но по частоте у всех одна.
Общая петля ОС... да, можно общую. Проще отдельную, если не требуется подстройка выходного напряжения и устраивает небольшая ошибка из-за неидентичности петель ОС у разных фаз.

Все-таки именно наличие общей петли ОС и отличает многофазный преобразователь от «N+1 redundant». В качестве примера именно многофазного рассмотрим TPS40140.

Выравнивание нагрузки не так уж обязательно, если каждый источник имеет четкое ограничение по отдаваемой мощности. Сами разберутся кому 100% возможностей, кому 80 отдавать. Нагрузка на фазы будет разной при половинной нагрузке выхода. по мере роста нагрузки фазы будут выравниваться.

Вот здесь не соглашусь, нагрузку обязательно выравнивать! Как минимум за счет спадающей внешней характеристики. В противном случае распределение токов может быть крайне неравномерным, например один загружен на 80% от своего номинального тока, другой на 20%. Такая система развалиться уже при 70% от номинала системы.
Многофазник за счет общей петли ОС давет на выходе более стабильное напряжение. При сбросах – набросах нагрузки переходные процессы у него короче, в т. ч. и потому, что нет «медленной» составляющей вызванной перераспределением токов между параллельно включенными источниками. Но многофазные источники хорошо работают в режиме управления по пиковому току.

[gumet]

Но многофазные источники хорошо работают в режиме управления по пиковому току.

В режиме VM они тоже неплохо работают. Однако, как мне кажется, топикстартера не особо волнуют проблемы динамической нагрузки или равномерности потребляемого тока. Для него, пмсм, более актуальным было бы использование питальников с возможностью параллельной работы. Скажем, имеется отработанный источник на 600 ватт, в котором есть вывод "параллельная работа", который можно соединить с N-выводами аналогичных источников и получить, грубо говоря, N-кратное увеличение вых. мощности при автоматическом симметрировани выходных токов. Подобную структуру тоже можно назвать многофазником, но не синхронным. Отсутствие синхронизации приводит к появлению биений, но, как показала практика, они эффективно давятся цепью (единой) ОС по напряжению. Если же в упомянутом источнике предусмотрен вывод синхронизации, то введение оной позволяет получить синхронный многофазник. Буде синхронизатор одноканальный, например, один из параллельных источников, то вся "бригада" молотит на одной частоте, а если синхронизатор отдельный и N-канальный, с соотв. сдвигом фазы, то получаем тот самый классический многофазних и при этом применяемость исходного 600-ваттного источника гораздо шире. Кстати, и сам 600-ваттник может быть сделан с многофазной топологией силовой части. Разработчик, умеющий готовить подобное блюдо, легко отбивается от любого ТЗ набором из соответствующего количества источников с опцией параллельной работы, а денежку берёт как за новую разработку.

[Microwatt]

Вот здесь не соглашусь, нагрузку обязательно выравнивать! Как минимум за счет спадающей внешней характеристики. В противном случае распределение токов может быть крайне неравномерным, например один загружен на 80% от своего номинального тока, другой на 20%. Такая система развалиться уже при 70% от номинала системы.

Ну и я не готов согласиться с возражениями. Зачем выравнивать? Как самоцель?
У любого источника после 100% мощности выходное напряжение падает без прекращения работы. В типовом источнике, во всяком случае. Ну и пусть один загружен на 100%, а другой на 25. Что тут страшного? Система вовсе не развалится. Что понимать под "развалом"?
Многие "питательные"конторы приводят включение обычных источников через диодное ИЛИ, как рекомендованное для резерва или повышения мощности. И ничего, как-то источники сами разбираются.
Да, будут некоторые неприятности с током пульсаций по входу и выходу. Они могли бы быть при разравнивании меньше, но и без этого, все-таки, будут меньше, чем при одноканальном источнике.
Все те примеры из разработки синхронников от TI продиктованы необходимостью разравнять нагрузку, поскольку все там под 115С греется. Все фазы под завязку спроектированы.
Разравнять нагрузку, конечно же, хорошо. Кто же спорит. Вопрос- какой ценой?
Прочие общие соображения по многофазникам достаточно полно gumet изложил, как мне кажется. Преимущества наиболее полно проявляются при жесткой синхронизации ячейки по фазе от внешнего генератора. Ячейки в свободном плавании могут давать очень неприятные биения частот.

[IVX]

Автор вроде не просил проще и дешевле. По этой методике ему понадобится приобрести и собрать в кучу не менее 10 (десяти) таких БП. При этом, как видим, на 100А 12В уже совсем не получается. Да и за надёжность этого кластера я бы не поручился.

тот кто не просит проще и дешевле, тот просто пока не в курсе, что ему это действительно нужно.

[tyro]

тот кто не просит проще и дешевле, тот просто пока не в курсе, что ему это действительно нужно.

Проще и дешевле - это вообще философские понятия . Простой пример: ПКБ заказали два комплекса - разработку и изготовление. Твердо известно, что требуется от источника питания. Так вот проще и дешевле в этом случае купить готовое и сертифицированное, чем заказывать (и оплачивать) разработку а затем и сертификацию. .

[skyled]

Целью этой темы было разобраться как создать источник с большим выходным током. Область конкретного практического применения - питание разных штуковин, управляющих светодиодными лентами. Поскольку часто-густо токи нагрузки там 2-10 А на канал, а каналов до нескольких десятков, возникла необходимость питать такие девайсы с целью проведения натурных испытаний на эквивалентах нагрузки, проверять в т.ч. тепловой режим. Вот собственно такая задача. Нужно изготовить 1 шт для лабораторного применения, однако не исключается и возможность штучного изготовления для коммерческих целей. Параллелить компьютерные БП никто не будет. Нужно изготовить свой настольный со стабилизатором тока и USB-интерфейсом для возможности объединения в испытательный комплекс под управлением ПК.

[Herz]

Вот с USB-интерфенйсами блоков питания ещё не видел... До чего только программисты не додумаются....

[pokos]

тот кто не просит проще и дешевле, тот просто пока не в курсе, что ему это действительно нужно.

Золотые слова! Вообще, в питальниках помимо проще и дешевле не осталось вообще никакой изыскательской работы. Всё остальное уже давно придумано.

[IVX]

Вообще, в питальниках помимо проще и дешевле не осталось вообще никакой изыскательской работы. Всё остальное уже давно придумано.

питатели не самоцель, а неотъемлемая часть чего-то, за чем побежит в магаз лох ушастый - в случае консумерской электроники, или чего-то, что штампует на заводе то, за чем побежит в магаз лох ушастый - в случае индастриал электроники. От сюда и требования к ним по качеству/цене, но сами по себе, отдельно, питатели не надобны даром. Топикстартер не сообщил для чего ему 100А 12В, но сильно смахивает на питание какой нибудь дикой телефонной стойки, или автомобильного стенда, очевидно не серийный, опять же никаких требований по точности не озвучено, следовательно опыт с 5ю приличными АТХ БП, вполне канает.

[NGK]

У любого источника после 100% мощности выходное напряжение падает без прекращения работы. В типовом источнике, во всяком случае. Ну и пусть один загружен на 100%, а другой на 25. Что тут страшного? Система вовсе не развалится. Что понимать под "развалом"?
Многие "питательные"конторы приводят включение обычных источников через диодное ИЛИ, как рекомендованное для резерва или повышения мощности. И ничего, как-то источники сами разбираются.

"Развал системы" это когда отключается одни (самый загруженный) источник и следом за ним по цепочке остальные
Да, упустил два важных уточнения. Первое, что это свойство источников без режима ограничения выходного тока, а с релаксационной защитой (икающий режим, hiccup mode). Второе, что это более опасно для источников с применением дифференциального удаленного датчика выходного напряжения. Тогда ОС замыкается непосредственно с нагрузки и токовыравнивающая функция диода пропадает. Кстати, вместо "диодного или" здесь явно лучше использовать МОСФЕТ, в силу положительного ТКС.
Собственно, из пояснений автора явно следует, что все это ему не нужно, хватит и готового источника.

[Microwatt]

"Развал системы" это когда отключается одни (самый загруженный) источник и следом за ним по цепочке остальные
Да, упустил два важных уточнения. Первое, что это свойство источников без режима ограничения выходного тока, а с релаксационной защитой (икающий режим, hiccup mode).
Второе, что это более опасно для источников с применением дифференциального удаленного датчика выходного напряжения. Тогда ОС замыкается непосредственно с нагрузки и токовыравнивающая функция диода пропадает. Кстати, вместо "диодного или" здесь явно лучше использовать МОСФЕТ, в силу положительного ТКС.

ну, я имел в виду многлфазную систему как раз без первого и, желательно, без второго.
При ограничении тока после достижения предельной мощности источник не отключится, просто выдаст все, что может. Дальше подпрягаются другие фазы.
Токовыравнивающая функция диода вообще сомнительна. Это можно допустить при параллельном включении самих диодов, но не источников. Номинальные выходные напряжения разных фаз могут отличаться на 2-3%, это уже не вписывается в разность прямых сопротивлений диодного ИЛИ..

[tyro]

Вот с USB-интерфенйсами блоков питания ещё не видел... До чего только программисты не додумаются....

В некотором смысле источник питания : Преобразователь частоты FR-A 700 EC (Mitsubishi).

[Herz]

Топикстартер не сообщил для чего ему 100А 12В, но сильно смахивает на питание какой нибудь дикой телефонной стойки, или автомобильного стенда, очевидно не серийный, опять же никаких требований по точности не озвучено, следовательно опыт с 5ю приличными АТХ БП, вполне канает.

Сообщил же уже. См. пост №29.

[pr0m]

Общая петля ОС... да, можно общую. Проще отдельную, если не требуется подстройка выходного напряжения и устраивает небольшая ошибка из-за неидентичности петель ОС у разных фаз.

А можете сказать как перераспределится мощность по "фазам" ("небольшая ошибка") с собственными петлями ОС, если за счёт разброса номиналов у 1-й будет целевое напрячжение 24.01 В, а к примеру у 3-х оставшихся 23.99,23.98,23.97В) ?
Для полноты картины предположим, что какждая ступень 100Вт, общая максимальная ожидаемая 400Вт. И пусть в данный момент нагрузили на 250Вт.

Сообщение отредактировал pr0m - Feb 8 2011, 18:34

[Microwatt]

А можете сказать как перераспределится мощность по "фазам" ("небольшая ошибка") с собственными петлями ОС, если за счёт разброса номиналов у 1-й будет целевое напрячжение 24.01 В, а к примеру у 3-х оставшихся 23.99,23.98,23.97В) ?
Для полноты картины предположим, что какждая ступень 100Вт, общая максимальная ожидаемая 400Вт. И пусть в данный момент нагрузили на 250Вт.

Попробую. Фаза 24.1 вольта выдаст 99ватт, фаза 23.99-95 ватт. Остальные - остальное.
Ну. это так, теоретически. На практике три - четыре источника выравниваются до 30-40% мощности в "ленивых " фазах, без разравнивающих схем, если предварительно автономно отрегулированы и никакой дополнительной подстройки при совместной работе нет. Я говорю о работе , скажем, 4 фаз по 100 ватт и нагрузке в 100 ватт.
Тут зависит все от четкого ограничения мощности фазы. Процентов в 5-7 можно уложиться без дополнительных ухищрений.
Самая "шустрая" быстро выходит на предел, остальные, по мере роста нагрузки, постепенно подпрягаются, потому что выходное напряжение нагруженной до 100% фазы начинает падать (мощность ее сохраняется). Т.е при суммарной нагрузке ближе к полной, фазы начинают все лучше выравниваться.
Недостатки? Да, есть. При неполной загрузке пульсации выше, чем с активным выравниванием., нельзя или очень затруднительно менять выходное напряжение, напряжение хх будет по самой "шустрой", напряжение при полной нагрузке снизится до самой "ленивой".
Но - просто.