AC/DC 150 градусов Опции

[Priest_89]

Здравствуйте. Проектирую блок питания AC/DC для геофизического прибора, входное напряжение ~220 В +10%-30%, выходное 50 В, мощность 40 Вт, температура окружающей среды до 150 градусов. Схема - обратноходовый преобразователь по типовой схеме на ШИМ-контроллере UC2844. Дроссель на сердечнике Epcos EFD30, материал N87. Проблема такая - при термоиспытании на 150 ^oС до 25 Вт на нагрузке блок питания работает стабильно в течении длительного времени, при увеличении мощности выше 25 Вт сердечник разогревается настолько, что в конце прямого хода возникает его насыщение (пилообразная осциллограмма тока первички изгибается вверх), потребляемый ток растет, пока не дойдет до ограничения. Применить сердечник большего габарита невозможно из за ограничения по габаритам прибора. Вопрос - какие могут быть варианты решения проблемы? Применить другую топологию? другой материал сердечника? или что либо еще. Заранее спасибо за советы.

Сообщение отредактировал Priest_89 - Sep 14 2015, 03:08

[Priest_89]

Там речь идет о каком-то загадочном геофизическом приборе, работающим, наверное, внутри вулкана.

Для "горячих" скважин на большой глубине это нормально, бывает и больше

Ну так я и говорю, что проблем нет — четырёхпроводная схема создаст +50 В без единого электронного компонента хоть прямо в доменной печи.

Согласен, было бы идеально не "жарить" источник, а решить проблему дистанционно. Тем более ток в 1А.
И опять тот самый случай - автор залег на дно и ни жу-жу. Может это тренд такой сегодня?

Приборы работают в связке из нескольких штук, на каротажном кабеле длиной до 6 км. Общая мощность связки до 150 Вт, Наиболее мощные приборы потребляют до 35 Вт (для них и нужен данный блок), при 50 В общий ток будет 3 А. Кабель трехжильный, для питания можно запараллелить 2 жилы, и броня как второй провод. Сопротивление жилы около 26 Ом/км, брони 5 Ом/км, при длине 6 км имеем сопротивление питающей цепи 108 Ом. При токе 3 А на ней будет падать 324 В. Дополнительных жил для контроля напряжения на приборе нет, так что подавать 50 В с земли будет проблематично.

Для таких условий феррит не пойдёт. У него температура Кюри около 200 градусов по Цельсию.
Это значит, что приближаясь к этой температуре феррит теряет свои магнитные свойства.
Посмотрите такой материал сердечника: http://www.gammamet.ru/ru/gm14dc.htm
Для обратноходового преобразователя не подойдёт. Схему следует пересмотреть на прямоходовый преобразователь.

Спасибо за совет, попробую пересчитать схему и смакетировать. Но все таки, есть ли возможность уменьшить нагрев ферритового сердечника? Про габариты - так как кожух прибора по сути представляет собой трубу, ограничены высота и ширина размещаемых на плате компонентов - в первую очередь дросселя (или трансформатора, это уже другой вопрос). Длина же устройства в разумных пределах не ограничена.

[HardEgor]

Но все таки, есть ли возможность уменьшить нагрев ферритового сердечника?

Перегрев определяется выделяемой мощностью и тепловым сопротивлением.
Если мощность уменьшить нельзя, то надо снижать тепловое сопротивление - пропитывать дроссель в сборе, залить теплопроводным герметиком плату и т.д. и т.п.

Про габариты - так как кожух прибора по сути представляет собой трубу, ограничены высота и ширина размещаемых на плате компонентов - в первую очередь дросселя (или трансформатора, это уже другой вопрос). Длина же устройства в разумных пределах не ограничена.

А кто мешает поставить параллельно/последовательно два/три дросселя меньшего габарита?