Изолированный DC/DC 48 -> 12...60, 500 Вт Опции

[Slonofil]

Товарищи!

Задали на работе задачку. Нужно сделать DC/DC-преобразователь с такими характеристиками:
1. Uвх = 44...48 (typ)...52 В;
2. Uвых = 12...60(!) В;
3. Pвых = 500 Вт;
4. Вход и выход гальванически развязаны, Uиз не меньше 2 кВ;
5. Защита от КЗ и перенапряжения по выходу;
6. Защита от помех по выходу (воздушная линия), грозозащита.

В общем, нужно сделать нечто нетривиальное, особенно если учесть, что при номинальном входном напряжении в 48 В нужно иметь возможность дать на выходе 60 В...

Опыта маловато, но очень нужно. Подскажите, в какую сторону копать, чтобы сделать хотя бы первые шаги в верном направлении!

Спасибо!

[Slonofil]

Товарищи, всем огромное спасибо за Ваши ответы! Все Вы очень помогли мне!

Уточню детали:
1. Регулировка делается один раз при установке, причём ручками - на другом конце кабеля стоит человек с мультиметром и по рации говорит, нужно больше или меньше. После того, как достигнуто нужное значение, напряжение не меняется в процессе эксплуатации. Предполагается, что ввод будет осуществляться кнопками "Больше" - "Меньше" с отображением на цифровом индикаторе или через АРМ ШН.
2. Я ещё сам не понял, как быть с нагрузками. Длинный кабель сам по себе нехилая нагрузка, да ещё на таких токах. Тут придётся допросить заказчика с пристрастием.
3. Самое главное - надёжность, в т.ч. от грозы, потому что для ЖД техники это наипервейшая проблема. Ну, ещё монтажники... но с ними мы как-нибудь конструктивно справимся =)

И Линеар, и IXYS...
На 500 Вт по входу наверняка придется и корректор мощности делать?
Я бы предложил многофазник на модулях. И по выходу и по входу уберет все пульсации... А если пару резервных каналов придумать, то и надежность выще будет...
А вообще удивляет, что Вы у Минвела и Аймтека не подобрали готовый... Всяко, лучше не сделаете сходу, да и дешевле не будет...

Не могли бы Вы уточнить, какие именно модули у указанных производителей Вы имели в виду! Если Вас не затруднит, конечно =)
Про корректор мощности пока речи не было, но думаю, что на железной дороге не привыкли экономить, так что с тем же КПД вопрос только в отводе тепла.
Про использование готовых модулей уже говорил - если кто-то подскажет нечто релевантное, так я буду безумно рад!

Возможно, оптимально разделить это на две.
1. нерегулируемый пушпул дает гальваническую развязку и 27вольт промежуточной шины.
2. бакбуст (возможно, двухфазный) повышает-понижает 27 до 12-60вольт.
КПД плох, но это по условиям мало кого волнует. Было бы куда и чем сбросить ватт 70-80 тепла.
Можно попробовать сделать пушпул "слегка регулируемым", скажем в пределах 20-40 вольт на промежуточной шине, смотря какое выходное на данный момент требуется.
В любом случае, задачка непростая. 500 ватт при 12 вольтах это за 40 ампер, одно только это выпрямить...
Может, в ТЗ чегой-то напутали? Не во всем диапазоне выходов нужно полные 500 ватт?

С разделением полностью согласен - уже писалось выше, что это даст выигрыш по теплу. Да и по габаритам должно быть удобнее.
С повышением, наверное, придётся на время расстаться - хотелка очень уж мохнатая выходит. Если запросто это не решается теми средствами, что предоставляет нам промышленность, то пока отодвинем её в сторону.

Я когда-то давно делал универсальный ИБП — универсальный вход, с защитой от переполюсовки аккумулятор на 6, 12 или 24 В, и от нуля программируемые ток и напряжение на выходе. Поэтому ничуть не удивился этому случаю. Сертификация, производство и сопровождение одного прибора, или десятка — это две большие разницы для любой конторы. Вот они и выкручиваются такими способами.

А нельзя ли поподробнее - хотя бы на уровне концепции и мат.части?

Товарищи, а что Вы скажете про PCB-транформаторы? Стоит ли вообще эту тему будировать? Выглядит достаточно технологичным, но бывают ли они на 250 или даже 500 Вт?

[wim]

PCB-транформаторы?

А Вы позвоните производителям МПП - они же делают и PCB-транформаторы и спросите, согласны они сделать изоляцию 2 кВ? А то ить может сюрприз получиться. И еще неплохо бы определиться с этими самыми 2 кВ - это постоянное, амплитудное, действующее? А то ить может еще один сюрприз получиться.
Кстати, если регулировка выхода нужна для того, чтобы скомпенсировать падение напряжения на проводах, не проще ли поставить еще один DC-DC преобразователь рядом с нагрузкой? А в линию давать 60 В без всяких затей. По-буржуински это называется Point-of-Load.

[Slonofil]

А Вы позвоните производителям МПП - они же делают и PCB-транформаторы и спросите, согласны они сделать изоляцию 2 кВ? А то ить может сюрприз получиться. И еще неплохо бы определиться с этими самыми 2 кВ - это постоянное, амплитудное, действующее? А то ить может еще один сюрприз получиться.

Не могли бы Вы кратенько пояснить, в чём разница? Или пнуть в нужную сторону - где почитать неслуху.

Кстати, если регулировка выхода нужна для того, чтобы скомпенсировать падение напряжения на проводах, не проще ли поставить еще один DC-DC преобразователь рядом с нагрузкой? А в линию давать 60 В без всяких затей. По-буржуински это называется Point-of-Load.

Это предстоит уточнить. Я сразу подумал, что лучше вообще передавать переменку высокого напряжения (насколько позволяет кабель), а преобразовывать на месте. Вопрос в том, насколько вообще возможно устанавливать нечто непосредственно на объектах в большом удалении от станции, где всё это трудно контролировать (придётся ещё интерфейсный кабель где-то раздобыть).

[kovigor]

Вопрос в том, насколько вообще возможно устанавливать нечто непосредственно на объектах в большом удалении от станции, где всё это трудно контролировать (придётся ещё интерфейсный кабель где-то раздобыть).

Механизмы стрелочного перевода, например, ставят где угодно, в том числе и в очень труднодоступных местах, и совсем не всегда на станциях. И управляют ими дистанционно ...

[Slonofil]

Механизмы стрелочного перевода, например, ставят где угодно, в том числе и в очень труднодоступных местах, и совсем не всегда на станциях. И управляют ими дистанционно ...

Про стрелочный привод предлагаю не говорить - это отдельная непростая тема. Управление и питание стрелочного привода - это специальный раздел. К моей задаче он не относится.