Выбор контроллера PSFB, Подбираю контроллер для решения задачи: вх.24В, вых.+28, -28, 400Вт. Опции

[Dmitry_Ternovsky]

Для реализации БП остановился на топологии фазосдвигающего полного моста.
Критерий: цена + КПД + опыт в использовании микросхемы.
1. Подбираю микроконтроллер, нашел подходящие от TI: UCC2895, UCC28950, LM5046 (все от TI).
Первые две стоят около 5$, не имеют в своем составе драйверов, зато задержки зависят от тока и соответственно нагрузки.
Третья стоит 2.5$, имеет встроенные драйверы управления транзисторами, правда задержка не зависит от нагрузки, что плохо... зато есть высоковольтная цепь запуска, можно поставить шунт вместо трансформатора тока (на ножке CS всего 0.7В вместо 2.5В у первых двух), сэкономить на драйверах и трансформаторе тока.
Вопрос в том, чем же так плоха эта микросхема LM5046? почему она стоит дешевле, хотя по функционалу она, кажется, предпочтительнее? Чувствую какой-то подвох..имел ли кто-нибудь опыт разработки на них и знает подводные камни?...может выбрать какой-то иной вариант?
Объяснение нашел только одно - их когда-то производили разные фирмы, а сейчас это все TI, но как-то не убедительно.

2. К схеме приведенной внизу для получения двухполярного питания выбираю управление транзисторов синхронного выпрямителя (Q5..Q8). Искал что подешевле - нашел NCP4303 (драйверы отслеживающие напряжение сток-исток), но тогда жалко терять сигналы управления синхронным выпрямителем, выходящие с микроконтроллера.
Критично будет остаться без такого управления? (в режиме Green-Mode эти сигналы даже не поступают во вторичку, поэтому считаю что не критично, но как будет на полной нагрузке, ведь если посмотреть на циклограммы, то видно что есть времена, когда они перекрываются и все транзисторы синхронного выпрямителя вторички открыты (когда на обмотке ноль напряжения)?).
Спасибо за внимание к теме!

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Plain]

Пример расчёта коммутационных потерь можно посмотреть в паспорте любого синхронного преобразователя LT (LTC3851, LTC3878 и т.п.)

Если делать обычный Cuk-SEPIC, на диодах потеряется порядка 8 Вт, а чтобы синхронно выпрямлять здесь требуется изолированный драйвер, типа Si8235.

Для работы на прерывном токе требуется намотка дросселей литцендратом, как для ККМ. Практического смысла в этом мало, потому что готовых на такие токи нет, а пиковый ток удваивается.

Ну и, один 400-ваттный однотактный преобразователь реальной экономии не даст — я предложил два преобразователя, в первую очередь, чтобы раскидать мощность равномерно по двум ключам и четырём покупным дросселям, а от работы в противофазе заметно дешевле входной конденсатор.

[Dmitry_Ternovsky]

Пример расчёта коммутационных потерь можно посмотреть в паспорте любого синхронного преобразователя LT (LTC3851, LTC3878 и т.п.)

Тут приведено сравнение эффективности SEPIC и Buck-boost преобразователей и полученные при расчетах цифры. Но только расчет, без практики. На тот случай если кому интересно (входные данные близки к моим)
На практике встречался (думаю, как и все), что расчет отличается как в одну так и в другую сторону, поэтому вопрос был задан в лоб применительно к конкретной задаче. Благодарю за ответы.
Хотя было и совпадение

... чтобы синхронно выпрямлять здесь требуется изолированный драйвер, типа Si8235.

Возможно стоит NCP4303 попробовать (низкая частота + стабилитрон для питания).

...Это 20ампер минимум, а реально ближе к 30 и ключик 100-вольтовый (IRF8010 ?). Чисто омические потери будут значительны.

Похоже придется параллелить и драйвер хороший брать для заряда получившийся емкости.

85% КПД - это еще постараться нужно, хотя реально вполне.

Это вселяет надежду

[Plain]

NCP4303 попробовать

Снимают с производства. Замена — NCP4304. Ещё то же самое — IR1167, FAN6224, TEA1792, UCC24610, STSR30 и т.п.

с большой натяжкой подходят дроссели

Имелись ввиду что-то типа таких:

http://www.digikey.com/product-detail/en/P...M8785-ND/775324

А почём выйдет намотать Вы узнавали реально?

[Dmitry_Ternovsky]

Снимают с производства. Замена — NCP4304. Ещё то же самое — IR1167, FAN6224, TEA1792, UCC24610, STSR30 и т.п.

не обратил внимание сразу...
Но использовать такие драйвера можно для данной задачи?

Имелись ввиду что-то типа таких:
http://www.digikey.com/product-detail/en/P...M8785-ND/775324

Верно, имел в виду подобные дроссели, но у них сопротивление более 10мОм - это сразу 1-2Вт потерь в каждом только в меди + к ним добавятся потери на перемагничивание...мне правда не понятно какие они будут, но т.к. материал у них Iron, то думаю что при частотах 100кГц они будут большие, а у
http://ru.mouser.com/ProductDetail/Coilcra...D6moKExYQ%3d%3d
сопротивление в несколько раз меньше, и материал - Ferrite, что вселяет надежду на то, что потери на перемагничивание будут меньше.

А почём выйдет намотать Вы узнавали реально?

Не узнавал, но у заказчика есть свой моточный станок, а поэтому деньги за намотку они оставляют у себя.
в любом случае можно предложить покупной вариант и вариант, когда мотать можно самостоятельно.

[Plain]

это сразу 1-2Вт потерь в каждом

Само собой, Вам ведь 85%, а не 95% надо.

[izia]

Вам ведь 85%, а не 95% надо.

Прикидывать к.п.д. в симуляторе дело не благодарное, по известным причинам, но в 85% кукосепик, пмсм, вполне может уложиться.

[Dmitry_Ternovsky]

Прикидывать к.п.д. в симуляторе дело не благодарное, по известным причинам, но в 85% кукосепик, пмсм, вполне может уложиться

Для одного преобразователя сложно найти дроссель подходящий...но думаю что стоит развести плату на два варианта

[izia]

Для одного преобразователя сложно найти дроссель подходящий...но думаю что стоит развести плату на два варианта

Что-то я не понял смысла вашей ремарки, насчёт нахождения "подходящего" дросселя для "одного" преобразователя.
В модельке их (дросселей) таки три штуки в одном двухканальном кукосепиковом питальнике. Опять же не понятно, о каких вариантах вы постите?

[Dmitry_Ternovsky]

Что-то я не понял смысла вашей ремарки, насчёт нахождения "подходящего" дросселя для "одного" преобразователя.
В модельке их (дросселей) таки три штуки в одном двухканальном кукосепиковом питальнике. Опять же не понятно, о каких вариантах вы постите?

о дросселе между входным конденсатором и силовым транзистором. На последней схеме - LOUT.

[izia]

На последней схеме - LOUT.

Когда я был разработчиком питальников, то без крайней нужды не плодил типономиналы моток.

В показанном варианте выход "минусового" канала немного не укладывается в 5% при сбросе нагрузки в "плюсовом" канале с ОС, хотя вы и не оглашали потребную вам стабильность.

[Dmitry_Ternovsky]

Когда я был разработчиком питальников, то без крайней нужды не плодил типономиналы моток.

Можно ли параллелить дроссели, как вы это делаете? ведь если через один из них пойдет бОльший ток, то индуктивность его уменьшится и уже весь оставшийся ток пойдет через этот дроссель, а второй будет как бы не при делах и зачем его тогда ставить?

В показанном варианте выход "минусового" канала немного не укладывается в 5% при сбросе нагрузки в "плюсовом" канале с ОС, хотя вы и не оглашали потребную вам стабильность.

Это и в самом деле не так важно...по принципу - чем стабильнее - тем лучше.

Мне понравились Ваши решения с транзистором Q1 на ножке RTCT, не разу не встречал такого...но тут возможно проблема при старте, что если силовой транзистор включится, а м/с не выключит его по ножке ISENSE, то он так и останется включенным, потому что ножка RTCT будет подтянута к земле.
Хотя я попробывал в симмуляторе без него - схема работает не стабильно как-то..происходит двойное включение силового транзсисора. Или это просто не настроена цепь ООС?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[izia]

Можно ли параллелить дроссели, как вы это делаете?

А вы видели нормативный документ, в котором это запрещено?
Включите логику, если транзисторы, конденсаторы, резисторы параллелят, по почему же с дросселями должно быть иначе?

Но т.к. мы имеем дело с реальными ферритами

А почему именно ферриты должны стоять в дросселях?
Поинтересйтесь, например, дросселями типа Д13. Не знаю правда, выпускают их сейчас или нет.
Думаю, что можно таки найти дроссели на молипермаллое и других типов.

Входной источник должен заведомо ток этот выдавать.

Вы же вроде профессионал и должны знать, что без входного фильтра подобные питальники не делаются, а фильтр-это киндинсаторы, а киндинсаторы-это источник напряжения......
Неужели я должен рисовать всю СХЭ+ПЭ по ЕСКД, в то время как вы, извиняюсь, цедите лишь буковки сквозь зубы?
Еще раз увижу киндинсаторы али питальники с нямконтролем и - как обычно.

Сообщение отредактировал Егоров - Jan 8 2014, 20:03

[Dmitry_Ternovsky]

А вы видели нормативный документ, в котором это запрещено?
Включите логику, если транзисторы, конденсаторы, резисторы параллелят, по почему же с дросселями должно быть иначе?

по причине, которую я описал в сообщение выше - т.к. они не одинаковые (покупные имеют разброс плюс-минус 20%), то ток через один из них будет больше чем через другой, его индуктивность будет меньше (т.к. она зависит от величины тока), и ток через него пойдет больше, он будет больше греться и отсюда его ток насыщения будет еще меньше и т.д.

[izia]

пойдет больше, он будет больше греться и отсюда его ток насыщения будет еще меньше и т.д.

С такой богатой фантазией, ИМХО, вам стоит забыть про разработку питальников и заняться другим делом.

[Dmitry_Ternovsky]

С такой богатой фантазией, ИМХО, вам стоит забыть про разработку питальников и заняться другим делом.

Извините, но где я ошибся? может быть поправите:
Если индуктивность уменьшится (а ее величина зависит от тока протекающего через нее), то размах тока Ipeak-to-peak будет больше, а поэтому и потери в феррите будут больше. Если потери больше, то больше и температура феррита, а чем больше температура феррита, тем меньше ток насыщения и т.д. ...и индуктивность будет совсем не та, для которой проводился расчет.
Где ошибка в этом рассуждении? разве это фантазия?

[izia]

Где ошибка в этом рассуждении?

А в этом: "Допустим, Ахиллес бежит в десять раз быстрее, чем черепаха, и находится позади неё на расстоянии в тысячу шагов. За то время, за которое Ахиллес пробежит это расстояние, черепаха в ту же сторону проползёт сто шагов. Когда Ахиллес пробежит сто шагов, черепаха проползёт ещё десять шагов, и так далее. Процесс будет продолжаться до бесконечности, Ахиллес так никогда и не догонит черепаху."(С) где ошибка?
В общем, с апориями не ко мне.

Сообщение отредактировал izia - Jan 8 2014, 17:00

[Dmitry_Ternovsky]

В общем, с апориями не ко мне.

А жаль, хотелось бы ясности в этом вопросе.