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?

[Herz]

А зачем? Чем тут плох обычный диод?

[Огурцов]

такжеж на выходе должна быть переменка, а через диод получится только постоянка

[Herz]

такжеж на выходе должна быть переменка, а через диод получится только постоянка

А через выпрямитель, если он даже синхронный, получится "переменка"? Не понял.
К тому же, автор не указал, что ему нужно: "постоянка" или "переменка". Если вообще не выпрямлять, "переменка" и останется.
Если ему нужно знакопеременое напряжение другой частоты, то тогда мост, а не синхронный выпрямитель. Но об этом не было речи.

[Огурцов]

синхронным можно управлять
когда хочешь - плюс на выходе сделать, когда не хочешь - минус
а с диода что возьмешь

[Herz]

синхронным можно управлять
когда хочешь - плюс на выходе сделать, когда не хочешь - минус
а с диода что возьмешь

Показали бы, как это сделать. Особенно с флаем. Ибо очень любопытно, никогда подобного не встречал.

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 ?

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.

[Огурцов]

Ибо очень любопытно

так мне и самому любопытно, иначе дымил бы уже паялом

[Herz]

так мне и самому любопытно, иначе дымил бы уже паялом

Но идея-то есть? Покажите её, обсудим. Пока же принципиально не видно такой возможности. А Вы говорили даже о какой-то тривиальности:

конечно, не проблема, поставить два встречных мосфета и рулить ими при помощи 3120
но оно как-то слишком что ли тривиально

Вот и интересуюсь - как?

-Boost на 28В, выигрышнее. Просто пропустит все, что выше 28В через себя молча. Да и КПД выше, чем Buck-Boost принципиально.

Мне, наоборот, кажется, что Buck до 10В выигрышнее... КПД у них, обычно, выше. И от 28В до 72+ всё равно большой диапазон.

[Егоров]

Мне, наоборот, кажется, что Buck до 10В выигрышнее... КПД у них, обычно, выше. И от 28В до 72+ всё равно большой диапазон.

Так вроде же о бакбусте говорили, а сравниваем с понижалкой.
Буст выгоднее бакбуста потому, что "проваривает" часть мощности, часть берется прямо от входного источника. Это вольтодобавка с высоким КПД.
А бакбуст (инвертирующий преобразователь) прогоняет через себя всю мощность.
Понижалка тут будет проблематична из-за очень широкого диапазона по заполнению. Ну и кроме того, всегда стараются побыстрее уйти от больших токов, это напрямую означает большие потери чисто омические во всех элементах конструкции. А тут и так несуразные входные данные, так мы еще их усугублять будем, понижая входное напряжение и увеличивая токи.
От 12 до 28 ровно такое же расстояние , как от 28 до 72 (в "разах") Это наивыгоднейшая теоретически точка раздела при двухстадийном преобразовании. Наименьшая вариация заполнения в обоих ступенях.
Может, из других соображений можно взять 32-34 вольта, но не больше. Иначе однообмоточный дроссель уже неоптимален, нужен автотрансформатор.

Все равно, такое впечатление, что из-за непонимания задачи или тривиального жлобства автору предложили спроектировать эсминец так, чтобы в мирное время это был еще и углевоз.
Углевоз из него получился впятеро дороже обычного, а с началом войны старенькая канонерка противника за четверть часа разнесет пять таких уникальных эсминцев в щепки.
Не люблю заведомо бессмысленной работы.
Впрочем, тут не мои хотелки в теме обсуждают, извините.

[NikolayXXX]

Так вроде же о бакбусте говорили, а сравниваем с понижалкой.
Буст выгоднее бакбуста потому, что "проваривает" часть мощности, часть берется прямо от входного источника. Это вольтодобавка с высоким КПД.
А бакбуст (инвертирующий преобразователь) прогоняет через себя всю мощность.
Понижалка тут будет проблематична из-за очень широкого диапазона по заполнению. Ну и кроме того, всегда стараются побыстрее уйти от больших токов, это напрямую означает большие потери чисто омические во всех элементах конструкции.

Ранее уже выяснили (по примеру), что buck-boost не инвертирующий (индуктивность и 4 ключа).
С тезисом про большие тока согласен, но при увеличении напряжения уже емкости паразитные влияют заметно.

Как бы ни было, а при нерегулируемом втором каскаде именно выход первого нужно стабилизировать. Простым бустом это придётся делать до напряжения "выше верхней" границы диапазона. Баком - ниже нижней, т.е до 10В. И только бакбустом - до оптимальных 28В примерно.

В случае buck и boost будет широкий диапазон коэффициента заполнения. Для buck-boost я выше диапазон приводил.

Но если уж уродоваться, сводя 12-72В бакбустом к какому-то единому, то тогда все вообще в одну ступень делать.
Проблемы-то в 8-кратном диапазоне входного в основном, а не в абсолютном значении выходного.

Одной ступенью с гальванической развязкой будет реально добиться требуемых характеристик?

Это скорее вынужденная конкуренция в условиях кризиса — сократить номенклатуру, перекрыв больше ниш:

http://media.digikey.com/PDF/Data%20Sheets...R(P)_Series.pdf

На мой вгляд, замученно как-то — холодный ток, лотерея с пыткой термистора, и т.п.

И при 350 В на выходе 90% КПД такой топологией, конечно, получить проблематично.

Интересное решение. Напряжение на выходе boost там похоже вольт под 170. Но 12В кратковременно только на входе. Выход конечно далек от требуемых параметров.

А если первичка - несколько обратноходов параллельно, а их вторички последовательно? Так делают инверторы на пуш-пуллах, а с обратноходами?

Несколько трансформаторов имеется ввиду.

Обратноход и КПД 90% не ассоциируются у меня с легкореализуемыми конструкциями.

а сможем довести детали до совершенства ?

Обсуждаемая Вами конструкция как-то связана с приведенными в первом посте требованиями?

Да, маловато при Ктр=1:7. Тогда 1:3,5 и по 3 фазы параллельно.

Т.е. Вы предлагаете 6 обратноходов в параллель по первичной цепи и по 3 выхода в параллель по вторичной цепи и их в свою очередь последовательно? Не могли бы вы пояснить про "Ктр=1:7".

[Plain]

Обратноход и КПД 90% не ассоциируются у меня с легкореализуемыми конструкциями.

Имеется ввиду резонансный граничный режим, т.е. все ёмкости перезаряжаются сами, ключи включаются при нуле напряжения, а диоды выключаются при нуле тока. Также, можно отказаться от датчиков тока, перейдя на обратнопропорциональное входу время импульса.

предлагаете 6 обратноходов в параллель по первичной цепи и по 3 выхода в параллель по вторичной цепи и их в свою очередь последовательно? Не могли бы вы пояснить про "Ктр=1:7".

Это коэффициент трансформации, т.е. отражённое напряжение 175 / 3,5 = 50 В.

Но повторю, из-за большой проходной ёмкости этот вариант скорее теоретически-технологический.

[Егоров]

все ёмкости перезаряжаются сами, ключи включаются при нуле напряжения, а диоды выключаются при нуле тока. Также, можно отказаться от датчиков тока, перейдя на обратнопропорциональное входу время импульса.

Да, красиво. Особенно про датчик тока заманчиво.
Нарисовал бы кто эту мечту в реальных компонентах с реальной работоспособностью.