Оптимальная топология преобразователя 300Вт 12-72В/350В Опции

[NikolayXXX]

Какую топологию (или топологии) выбрать для преобразователя:
входное напряжение - 12-72В от аккумуляторов;
выходное напряжение - 350В;
мощность - до 300Вт;
гальваническая развязка;
габариты - чем меньше, тем лучше;
КПД - близко к 90%

Думаю, что придется делать две стадии. Первая - возможно buck-boost, вторая - мост или push-pull. Будет ли данный вариант оптимальным?

[NikolayXXX]

Глянул http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3789fc.pdf Неплохой КПД получается в довольно широком диапазоне входных напряжений. Имеет ли смысл рассматривать многофазный вариант для достижения максимального КПД или нет?

[Plain]

Имеет ли смысл рассматривать многофазный вариант для достижения максимального КПД или нет?

Смысл есть, потому что ещё и значительно проще и дешевле будет входной конденсатор. Насчёт страшилок про неприемлемо малый Кзап — у миллионов материнских плат компьютеров он как раз такой же, 12 В там преобразуются в порядка 1 В процессора. И ничего, все живы-здоровы.

Здесь хорошо приживётся каскадный преобразователь на трансформаторе тока, т.е. многофазный понижающий создаёт ток, а нерегулируемый пуш-пул или мост трансформирует его в выходной. На выходе такой схемы обычно двухполупериодный удвоитель на двух диодах и двух конденсаторах. Дополнительный ключ фиксатора во втором каскаде даёт мягкое переключение, т.е. самостоятельную смену полярности трансформатора с беспотерьным (резонансным) перезарядом всех паразитных ёмкостей. Многофазный понижающий можно сделать на отдельном задающем генераторе и стандартных однофазных контроллерах и синхронных драйверах затворов, а дросселей достаточно готовых — тоже опт и экономия.

[NikolayXXX]

Смысл есть, потому что ещё и значительно проще и дешевле будет входной конденсатор. Насчёт страшилок про неприемлемо малый Кзап — у миллионов материнских плат компьютеров он как раз такой же, 12 В там преобразуются в порядка 1 В процессора. И ничего, все живы-здоровы.

Спасибо. Попробуем.

Здесь хорошо приживётся каскадный преобразователь на трансформаторе тока, т.е. многофазный понижающий создаёт ток, а нерегулируемый пуш-пул или мост трансформирует его в выходной.

Что-то типа current fed push-pull?

На выходе такой схемы обычно двухполупериодный удвоитель на двух диодах и двух конденсаторах. Дополнительный ключ фиксатора во втором каскаде даёт мягкое переключение, т.е. самостоятельную смену полярности трансформатора с беспотерьным (резонансным) перезарядом всех паразитных ёмкостей.

Примерчик не дадите?

[Plain]

Что-то типа current fed push-pull?

Да, только вариантов второго каскада не один, а много.

Примерчик не дадите?

Пример чего? Там только тактовый генератор на стандартной логике и драйверы затворов — если второй каскад, например, полный мост, то напряжение на нём сперва фиксируется пятым ключом на небольшой конденсатор, после чего весь мост выключается, напряжение трансформатора меняет знак, очередные два ключа моста включаются и пятый ключ выключается, т.е. все периоды можно рассчитать один раз и жёстко задать компонентами, но можно и менять состояние схемы адаптивно, исходя из реальной картины. После смены состояния, пока не отключён пятый ключ, выход схемы представляет собой подхватывающий конденсатор фиксатора и нарастающий от нуля до двух ток индуктивности рассеяния трансформатора, т.е. средний ток, переданный на выход, будет равен входному, а моменты бездействия трансформатора скомпенсированы последующими небольшими периодами удвоенного тока.

[NikolayXXX]

Пример чего? Там только тактовый генератор на стандартной логике и драйверы затворов — если второй каскад, например, полный мост, то напряжение на нём сперва фиксируется пятым ключом на небольшой конденсатор, после чего весь мост выключается, напряжение трансформатора меняет знак, очередные два ключа моста включаются и пятый ключ выключается, т.е. все периоды можно рассчитать один раз и жёстко задать компонентами, но можно и менять состояние схемы адаптивно, исходя из реальной картины. После смены состояния, пока не отключён пятый ключ, выход схемы представляет собой подхватывающий конденсатор фиксатора и нарастающий от нуля до двух ток индуктивности рассеяния трансформатора, т.е. средний ток, переданный на выход, будет равен входному, а моменты бездействия трансформатора скомпенсированы последующими небольшими периодами удвоенного тока.

Для предыдущего описания я предположил что-то типа active clamp push-pull http://www.google.com/patents/US20070247877 Но ключей в ней не три, а четыре. Не покажете примерчик с тремя ключами?
Мост с пятью ключами как этот http://www.aedie.org/11chlie-papers/262-Ahmed.pdf ?

[Plain]

я предположил что-то типа active clamp push-pull http://www.google.com/patents/US20070247877 Но ключей в ней не три, а четыре. Не покажете примерчик с тремя ключами?

Я говорил о фиксаторе точки соединения каскадов, т.е. "холодного" вывода дросселя, что в случае пуш-пула означает пассивный демпфер ключей (диоды и т.п.), а в цитируемом Вами говорится об активном (двунаправленном) демпфере для ключей, а вывод дросселя там наоборот не фиксируется, т.е. схема тоже работает хорошо, но по-своему.

Мост с пятью ключами как этот http://www.aedie.org/11chlie-papers/262-Ahmed.pdf?

Да, но то же самое — схема похожа только внешне, а работает по-другому.

По-моему, и мост, и даже навороченный пуш-пул здесь совершенно избыточны. Учитывая сравнительно низкое входное и нерегулирумость, достаточно простейшего пуш-пулла с минимальным "мёртвым временем" и без всякого управления.

Само собой, просто я описал общий случай, что такие схемы стандартны для высоковольтных выходов с большими паразитными ёмкостями и тугими диодами, а здесь пуш-пул на паре каких-нибудь PSMN0R9-30YLD будет совсем холодным.

[NikolayXXX]

Я говорил о фиксаторе точки соединения каскадов, т.е. "холодного" вывода дросселя, что в случае пуш-пула означает пассивный демпфер ключей (диоды и т.п.), а в цитируемом Вами говорится об активном (двунаправленном) демпфере для ключей, а вывод дросселя там наоборот не фиксируется, т.е. схема тоже работает хорошо, но по-своему.

Да, но то же самое — схема похожа только внешне, а работает по-другому.

Вот чтобы не гадать, что Вы имели в виду, я и попросил привести пример в литературе.

Само собой, просто я описал общий случай, что такие схемы стандартны для высоковольтных выходов с большими паразитными ёмкостями и тугими диодами, а здесь пуш-пул на паре каких-нибудь PSMN0R9-30YLD будет совсем холодным.

При токе в первичной цепи больше 30А?

Сообщение отредактировал NikolayXXX - Jan 26 2015, 12:56

[Herz]

При токе в первичной цепи больше 30А?

Откуда взялось больше 30А?

Само собой, просто я описал общий случай, что такие схемы стандартны для высоковольтных выходов с большими паразитными ёмкостями и тугими диодами, а здесь пуш-пул на паре каких-нибудь PSMN0R9-30YLD будет совсем холодным.

Нет, маловаты по напряжению.

[NikolayXXX]

Откуда взялось больше 30А?

До этого был предложен понижающий преобразователь в качестве первой ступени. При нужных входных параметрах понижать он должен вольт до 10. Вот там больше 30А и будет.

Нет, маловаты по напряжению.

Если реализовывать как выше написано, то хватит скорее всего.