Выбор топологии DC-DC преобразователя Опции

[pr0m]

День добрый!

Постановка задачи:
нужно разработать DC-DC преобразователь 48VDC->400VDC, 2.5...3kW.

Прорабатываю 2 варианта ( сравниваю по критериям КПД, EMI, и технологичности изготовления ):
1) Мультифазный прямоход (косой мост либо PSFB). Currents sharing.
2) LLC-конвертер
Частота 50..100кГц

Значимые достоинства 1-го варианта (собсно, присущие многофазнику):
- распределение токов - выше КПД
- ниже пульсации на выходе
- трасформаторы меньше - проще оптимизировать намотку в смысле глубины проникновения и т.п.
- имею опыт построения
Недостатки: n дросселей на выходе

Значимые достоинства 2-го варианта:
- отстутствие дросселя на выходе (видится большим плюсом)
- помягше в работе (?)
Недостатки:
- сосредоточенные большие токи ~70...80А в первичке - проблемы с использованием обычной печатной платы (сопротивление квадрата печатного проводника уже одного порядка с сопротивлением ключей)
- сложнее обеспечить требуемое сечение по меди и Dpen. Фольга 0.2мм и 2-3 витка в первичке на сердечнике Е62 вроде бы как-то решают проблему
- не имею опыта

Прошу помочь советом тех, кто имел опыт в построении чего-нить подобного!
Кстати, занятный документ попался, пока обкуривал тему - некий SCPC (switched current power converter vs multiphase buck) SCPC.

Сообщение отредактировал pr0m - Dec 13 2011, 10:46

[vao]

Разрабатывали преобразователь 80....150 вх, 320 вых. В результате решили делать последовательный резонансный инвертор. Реализовал на АТХмега. Работает, но окончательные параметры еще не измерял - в процессе. По ощущениям очень не плохо при работе на нагр. 4,5кВ в течении 1 мин. (у нас режим такой) ничего не греется. Предварительные замеры КПД показали больше 90%. ЭМС нам не важен, по этому ничего сказать не могу, но коммутация в нулевых токах говорит сама за себя.

[pr0m]

Разрабатывали преобразователь 80....150 вх, 320 вых. В результате решили делать последовательный резонансный инвертор.

Имеете ввиду LLC? Я тоже на нём остановился, по ряду причин:
1) Большой диапазон входных напряжений - не проблема. 40...80В входного перекрываются без видимых пока проблем.
2) В сравнении с мостом, выходные диоды не испытывают перенапряжений и чудовищного звона -> используем 600В Hexfred-ы.
Что увидел из минусов:
1) Резонансные токи в первичке, вых диодах и вх-вых кондёрах соответсно, значительно больше, чем у моста. Об этом чуть позже...
2) На малых нагрузках КПД ухудшается из-за постоянно наличествующих резонансных токов.
3) Предстоит повозиться с интегрированным трансом (тр-р + резон. индуктивность). По методике их расчёта нарыл литературку. Отдельно транс + резон. дроссель рассматриваю как отходной вариант...
Заканчиваю моделирование, выглядит красиво.

По поводу пульсаций. Замоделировал 2-фазный LLC, со сдвигом 90град. (90 - потому что на выходе использую полный мост, сдвиг на 0град==180град - ничего не даёт).
Пульсации по входу и на вых. кондёре падают вдвое до величин, соизмеримых с пульсациями обычного моста, что радует, но с практической реализацией такого сдвига пока достойных мыслей нет. Только если использовать не аналоговый L6598, UCC25600 контроллер, а МК. Но это более сложный и не быстрый путь, и есть ограничения по времени.

pr0m, мощность-то какая на выходе требуется?
стабильность и т.п.

Мощность - в первой строчке постановки задачи
Стабильность -стабилизированный, с ОС.

Можно построит такой источник питания собрав его из нескольких модулей Vicor.

Верхний предел вх. напряжения не подходит. Да и недешёвые, подозреваю..


Сообщение отредактировал pr0m - Jan 18 2012, 17:33