Импульсник с переменной нагрузкой Опции

[Quantum1]

Всем привет!
Как не сложно догадаться разрабатывается импульсник! Ура!
Основательно почитав форум, понял что в этом деле мелочей нет, по этому постараюсь изложить суть проблемы как можно подробнее.
Разработкой электроники заминаюсь профессионально, но к сожалению опыта работы с импульсными источниками я не имею, однако сейчас активно поднимаю теорию, если в процессе обсуждения будете закидывать меня нужным чтивом, буду очень рад...

Некое лабораторное устройство замечательно работает и с обычным трансформаторным питанием,однако в новой версии встало требование уменьшения габаритов и массы.

Начну с описания уже имеющегося, т.к. все те же требования будут предъявляться и к импульсному источнику.
_________________

Силовой трансформатор имеет 3 обмотки:

1. Обмотка 30-35 В по переменному, выпрямляется мостом с емкостным фильтром. Она питает некий генератор, выдающий сигналы различной синусоподобной формы, произвольной частоты, но не более 20 кГц. Максимальная мощность снимаемая с обмотки 80 Ватт. Как видно потребление по этой обмотки очень нестабильно, и изменяется практически от 0 и до 80 Ватт. Вероятно это будет самая большая проблема во всей разработке.

2. Обмотка работающая на мост + 7812 для питания управляющей части, потребление после стабилизатора в диапазоне 0,5-0,6А.

3. Обмотка на 300В переменного работающая на мост с емкостным фильтром, для получения ~400-450В постоянного, потребление не большое ~8-10мА. Почитав форум понял,что здесь лучше использовать удвоитель, экономия изоляции.

Обмотки друг от друга гальванически НЕ развязаны.
_________________

Питается прибор от стандартной сети 220 В.


Теперь о ТЗ на импульсник, в порядке приоритета.
1.Надежность, одно из основных требований, так что чем бронебойнее тем лучше, т.е. чем больше защит(перегрев, перегрузка, КЗ итд...) удасться реализовать тем веселее.
2.Второе по важности размер, а отсюда КПД, т.к. нет возможность рассеять большую мощность, по вторичным обмоткам прибор потребляет не более 100Вт. При КПД к примеру 85% потребуется рассеивать почти 17 Ватт что в наших размерах, почти невозможно, т.к. тепло выделяет не только источник питания!
3.Устройство серийное, по сему повторяемость и простота конструкции весьма важны.
4.Я думаю не нужно писать, что чем дешевле будет решение тем лучше*)))Это условие есть в любом проекте, просто на разных местах*)))
5.Также из крайне желательных, но менее обязательных возможность работы во всех диапазонах питания т.е. от 110 до 240 В.

Некоторые мои соображения:
Т.к. потребление по сути имеет переменную частоту 20 кГц, есть смысл работать на высоких частотах может даже выше 200кГц - меньше размеры и проще фильтрация.
С топологией, мне крайне сложно определиться, пока склоняюсь к полумосту или к резонансникам. Перечитал много форумов, в моем случае либо КПД маленькое или с переменной нагрузкой работает плохо.
Единственно нашел такую статейку http://valvolodin.narod.ru/schems/Soft_switch.html. В принципе похоже на мой вариант.

Может что то подскажите? Просто начинать эксперименты без правильного вектора, чреевато тучей убитого времени, на 100 раз разведанные грабли.

[MikeSchir]

Все модули для этой системы питания можно купить, и Вам останется только скомпоновать систему, в том числе и её конструкцию.
Для Вашего начальства это было бы наилучшим решением, да и самым дешёвым. Разработка, включая испытания и всевозможные переделки и исправления ошибок, займет какое-то время. А время - деньги!

[Quantum1]

Все модули для этой системы питания можно купить, и Вам останется только скомпоновать систему, в том числе и её конструкцию.
Для Вашего начальства это было бы наилучшим решением, да и самым дешёвым. Разработка, включая испытания и всевозможные переделки и исправления ошибок, займет какое-то время. А время - деньги!

Я и есть начальник*)) Точнее главный инженер и по совместительству руководитель*))
Готовые модули: не выполняется 2 условия - минимальные размеры, и некая стоимость, в которую никогда в жизни не впишемся, при покупки чего то стороннего. Блок питания не выносной, а в корпусе прибора, зачем засовысать туда 3 разных преобразователя! Тем более даже два из них 100% не войдут в нужные габариты.

За разработку волноваться не надо раз уж задался вопросом значит есть экономическая целесообразность и время*)

Сообщение отредактировал Quantum1 - Sep 4 2012, 13:26

[MikeSchir]

Готовые модули: не выполняется 2 условия - минимальные размеры, и некая стоимость, в которую никогда в жизни не впишемся, при покупки чего то стороннего. Блок питания не выносной, а в корпусе прибора, зачем засовысать туда 3 разных преобразователя! Тем более даже два из них 100% не войдут в нужные габариты.

За разработку волноваться не надо раз уж задался вопросом значит есть экономическая целесообразность и время*)

По всем означенным пунктам: КПД, размеры, стоимость, время, нет смысла спорить без конкретных цифр. В студию! Да и не мешало бы найти компромис между этими пунктами.
Встречный вопрос: Вы собираетесь, не имея опыта в данной области, создать изделие, которое превзойдёт по всем пунктам те, что делают профессионалы в этой области? У каждого из разделённых Вами модулей есть своя специфика. Например. Вы сразу оговорили применение 7812 на 0,5 - 0,6 А, и при этом жёстко говорите о КПД? Источник с выходным 400 - 450 В тоже имеет свои особенности (и не одну).
И ещё, Вы серьёзно говорите о серийности своего устройства? Когда Вы его доведёте, китайцы продадут его Вам за рубль Ну по крайней мере составные части. Поддержите отечественного производителя
Топология - это не первый вопрос, сначала озвучьте всё по первой строчке этого поста. А в остальном всегда готов помочь .

[Quantum1]

Да и не мешало бы найти компромис между этими пунктами.

Очевидно же, что я здесь именно за этим! Глупо было бы требовать блок размером с коробок и КПД 99%, если даже не выбран вектор работы...
Посмотрите внимательно, я написал не требование, а ПРИОРИТЕТЫ! Если к примеру одна микруха стоит на 30% дороже но дает блоку защиту от сквозных токов... итд...

Поддержите отечественного производителя

не просто поддерживаем, а активно работаем, с многими нашими производителями! коими сами и являемся...

Встречный вопрос: Вы собираетесь, не имея опыта в данной области, создать изделие, которое превзойдёт по всем пунктам те, что делают профессионалы в этой области? У каждого из разделённых Вами модулей есть своя специфика. Например. Вы сразу оговорили применение 7812 на 0,5 - 0,6 А, и при этом жёстко говорите о КПД? Источник с выходным 400 - 450 В тоже имеет свои особенности (и не одну).

Я оговорил не применение 7812 его в данном блоке! Ну читайте повнимательнее! Я привел пример что нужно этим блоком заменить!

Ребят... перед вами не менеджер... не надо пугать сложностью, нюансами и профессионалами, раз уж мы точно так же как и вы занимаемся производством электронной аппаратуру, то уж наверняка понимаем что такое РАЗРАБОТКА! Ну ей богу!

И ещё, Вы серьёзно говорите о серийности своего устройства? Когда Вы его доведёте, китайцы продадут его Вам за рубль Ну по крайней мере составные части. Поддержите отечественного производителя
Топология - это не первый вопрос, сначала озвучьте всё по первой строчке этого поста. А в остальном всегда готов помочь .

Мы сами и есть отечественный производитель*)) Сами себя поддерживаем потихоньку*)))

Ребят, серьезно, вместо того что бы болтать, лучше бы сбросили в сообщения, за сколько подобное можете сделать вы... Либо начали бы какой-нибудь конструктивный диалог...


__________________-
И кстати никто не запрещает конечно разделить это на два блока, более сложный с изменяющейся нагрузкой и более простой с практически фиксированной... если так будет и проще и дешевле...

Просто сколько читал, (квази)резонансным топологиям блоку проще быть нагруженным на те же 10-15%, чем не нагруженным вовсе.

Извините, но категорически не верится, что конкуренция на рынке неких синусоподобных генераторов 80 Вт 20 кГц настолько обострилась. Даже если это так, борьбу за КПД начните лучше с замены этого пресловутого генератора, а то сечас у Вас как-то нелогично БП во всей этой истории выходит крайним и всем должным.

генератор это всего лишь часть прибора... наверняка если бы его можно было бы упростить - давно упростили.

Сообщение отредактировал Quantum1 - Sep 4 2012, 15:56

[Plain]

Вообще, это задача для одностадийного ККМ, но поскольку запрошенных данных по-прежнему нет, ответ тот же — купите готовый БП.

[Quantum1]

Вообще, это задача для одностадийного ККМ, но поскольку запрошенных данных по-прежнему нет, ответ тот же — купите готовый БП.

Какие именно данные интересуют? Весь блок это по сути балансирование на компромиссах. Я не могу выдать жесткие требования, ибо, к примеру, если блок будет меньших размеров, соответственно будет возможность поставить больше радиатор\вентилятор и соответственно подвинуться по КПД, ну итд... Я описал как работает все сейчас, отсюда уже пляшем, где то ужмемся, где то добавимся*)

[Microwatt]

Я не могу выдать жесткие требования, ибо, к примеру, если блок будет меньших размеров, соответственно будет возможность поставить больше радиатор\вентилятор и соответственно подвинуться по КПД, ну итд...

Чтобы "продвинуться в КПД" нужно, как минимум, с места сдвинуться. Т.е. хоть что-то работающее собрать и думать как это далее улучшить.
Вы на что, собственно, тут рассчитываете? На быстрое знакомство с технологией проектирования источников, на "готовую схему", на отлов фрилансера? Или что-то другое?
Не совсем ясны требования и уровень Вашей подготовки как теоретической так и технологической. Например, Вы радиаторы и корпуса как делаете - лазерным раскроем в соседнем цехе или прямо на столе надфилем из старого карниза пилите? От этого же очень многое зависит.
На приближенное ТЗ Вам и дали приближенные ответы... Точнее о чем-то трудно пока говорить.

[Quantum1]

Чтобы "продвинуться в КПД" нужно, как минимум, с места сдвинуться. Т.е. хоть что-то работающее собрать и думать как это далее улучшить.
Вы на что, собственно, тут рассчитываете? На быстрое знакомство с технологией проектирования источников, на "готовую схему", на отлов фрилансера? Или что-то другое?
Не совсем ясны требования и уровень Вашей подготовки как теоретической так и технологической. Например, Вы радиаторы и корпуса как делаете - лазерным раскроем в соседнем цехе или прямо на столе надфилем из старого карниза пилите? От этого же очень многое зависит.
На приближенное ТЗ Вам и дали приближенные ответы... Точнее о чем-то трудно пока говорить.

я писал "подвинуться"... *))

На что расчитываю? На общения с людьми которые сталкивались/работали с подобными задачами(см. название темы "Импульсник с переменной нагрузкой"), для того что бы выявить хотя бы основные неочевидные проблемы и не изобретать велосипед там где этого не нужно. Получить информацию по этой теме, которую сам еще не нашел, возможно какие-то примеры...
Я хоть и не занимался до этого импульсниками, поизучав вопрос понял - вариантов миллион, тут точно не прокатит как вы говорите "собрать что то рабочее", с тем же успехом можно транс от БП компа перемотать, а потом на этом же форуме задавать тупые вопросы почему плохо работает... Это инженерный подход что ли?

*уровень Вашей подготовки как теоретической* - варианта всего 3: уровня нет совсем - ну тогда вероятно я бы не был дартаньяном в грудь, а написал дайте 10000% рабочую схему с платами и описанием! Уровня не достаточно - самообразование еще по моему никому не мешало. Уровня достаточно - комментарии излишни.

Корпуса режем лазером, радиаторы покупаем у питерского производства...

Мало что из перебранки понятно.
Как я понял, нужен источник на 27 вольт 3.5А. Дополнительные маломощные каналы 12 вольт 0.5А и 300 вольт 10мА можно организовать из этих 27 вольт или как-то еще, это детали.
Не имея опыта сразу такой источник сделать сложновато. Но сам он в принципе вполне возможен, скажем, обратноходовик.
От широкого диапазона входных лучше сразу отказаться. Лихачество это, толку мало, а затрат много. Делайте на 180-250.
КПД следует ждать в районе 85% при полной нагрузке. Так что или пустой плательный шкаф с открытой платой или тесный корпусок с вентилятором. Металлический корпус может спасти по теплу, но это нужно смотреть отдельно.
Смотреть нужно на серийность и конструкцию всего изделия в целом. Если это 300-500 шт и более - можно попыхтеть над своим источником, оптимизированным. Если менее - проще (дешевле и быстрее) взять китайский на 27-30 вольт и маломощные каналы доделать самому.
Что до характера нагрузки, то , скорее всего, опасения излишни. Правильно сделанный фильтр все сгладит.

Согласен сложновато! Но если было бы просто никто на форум не вылезал бы...
Если не сложно почему именно обратноходовик? Берем описания к банальным TOP рекомендованная минимальная нагрузка 10% + уменьшение КПД... и это для статики...
С кол-вом серийности вы не далеки истины...

Вообще, это задача для одностадийного ККМ, но поскольку запрошенных данных по-прежнему нет, ответ тот же — купите готовый БП.

Почему именно одностадийный? вон тут  NCL30051_D.pdf ( 180.08 килобайт ) Кол-во скачиваний: 121
на примере конкретной микрухи пишут с динамической нагрузкой справляется ККМ справляется как раз таки плохо...

Обратите внимание на обратноходовый полумост, он не боится КЗ и моментального сброса нагрузки.
Массагабаритные характеристики, как у БП телевизора (который можно взять за основу).

Если не сложно можете ссылкой кинуться... вы имеете ввиду умножитель в телевизоре? это ж совсем из другой оперы... забил в гугле "обратноходовый полумост" - либо обратноходовый, либо полумост, комбинации не нашел*))

Сообщение отредактировал Quantum1 - Sep 5 2012, 07:41

[MikeSchir]

На что расчитываю? На общения с людьми которые сталкивались/работали с подобными задачами(см. название темы "Импульсник с переменной нагрузкой"), для того что бы выявить хотя бы основные неочевидные проблемы и не изобретать велосипед там где этого не нужно. Получить информацию по этой теме, которую сам еще не нашел, возможно какие-то примеры...

Что означает - "Импульсник с переменной нагрузкой", дайте параметры переменности: амплитуда, скорость изменения или ещё какие-нибудь. Если речь идет о работе при нагрузках от 0 до максимума, то уже давно не составляют проблемы такие источники (см. подпись)

Я хоть и не занимался до этого импульсниками, поизучав вопрос понял - вариантов миллион, тут точно не прокатит как вы говорите "собрать что то рабочее", с тем же успехом можно транс от БП компа перемотать, а потом на этом же форуме задавать тупые вопросы почему плохо работает... Это инженерный подход что ли?

Такое тоже бывает, но мы же не об этом. Разработчики могут работать только с конкретными исходными, Вы пока не сказали ни слова об этом, кроме весьма приближенных.

Берем описания к банальным TOP рекомендованная минимальная нагрузка 10% + уменьшение КПД... и это для статики...

С TOPами тоже от 0 нагрузки работаем. Где об этом "слышали"?

на примере конкретной микрухи пишут с динамической нагрузкой справляется ККМ справляется как раз таки плохо...

Плохо, хорошо, мало, много - это всё сравнительные оценки. Что, конкретно, не устраивает в цифрах? ККМ, вообще то, и не должен хорошо справляться с динамической нагрузкой, его цель - чистая сеть 50 Гц.
И ещё. Откуда Вы (город)?

В предыдущем посте ошибся вложением...
...И все же может кто-нибудь прокомментирует http://valvolodin.narod.ru/schems/Soft_switch.html ... кто-нибудь сталкивался с чем то подобным?

А что коментировать? Это не футбол
Конечно сталкивался, только, по-моему, это область не Ваших интересов, иначе были бы конкретные вопросы. Проблемы мощных, специфических (сварка) источников и один из способов их решения.

[Quantum1]

А что коментировать? Это не футбол
Конечно сталкивался, только, по-моему, это область не Ваших интересов, иначе были бы конкретные вопросы. Проблемы мощных, специфических (сварка) источников и один из способов их решения.

Ну вы же прекрасно понимаете, что речь не о сварочниках... а о принципе работы импульсника(и конкретно о применении ZVS\ZCS) при широком диапазоне динамических нагрузок...

Что означает - "Импульсник с переменной нагрузкой", дайте параметры переменности: амплитуда, скорость изменения или ещё какие-нибудь. Если речь идет о работе при нагрузках от 0 до максимума, то уже давно не составляют проблемы такие источники (см. подпись)

Ну раз разработали, отлично! - ссылку на прайсы с описанием! А там уж я сам для себя решу... Ибо давать вам что то на новые НИОКР, не буду точно, не обижайтесь! И причина одна в дальнейшем в любом случае собираемся сами осваивать импульсники, т.к. в перспективе требуются регулярно... естественно не для продажи, а для встраивания в свои приборы...

Сообщение отредактировал Quantum1 - Sep 5 2012, 10:14

[MikeSchir]

Ну вы же прекрасно понимаете, что речь не о сварочниках... а о принципе работы импульсника(и конкретно о применении ZVS\ZCS) при широком диапазоне динамических нагрузок...

Применение насыщающегося дросселя - вещь в себе. Пробовали в 1,6 кВт источнике - сложно и горячо. А в остальном - для той области мощностей, которая Вас интересует - дорого и сложно в регулировке. Статья, думаю, представляет для Вас только ознакомительный интерес, иначе, повторюсь, были бы конкретные вопросы.
Как там по другим, заданным Вам вопросам?

Ну раз разработали, отлично! - ссылку на прайсы с описанием!

Неужель не разглядели? Всё на продажу. а цены через "Склад" и "Контакты"

Ибо давать вам что то на новые НИОКР, не буду точно, не обижайтесь!

Плакать не буду, да и заниматься разработкой "на сторону" дело не такое уж прибыльное, разве для престижу. Думаю, что сможете обойтись готовыми, если вдруг захотите.
И всё же

Откуда Вы (город)?

Может быть мы там что-то делаем.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Sep 5 2012, 11:23