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]

Извините, но в первом сообщении темы Вы заявили на конце этого 6-километрового 312-омного кабеля под нагрузкой, с Ваших новых слов, 150-ю ваттами наличие аж переменного напряжения 220 В аж ±10% — и это для вентильного-то выпрямителя с его на порядок больше импульсным током — а в своей лаборатории сейчас небось вообще подаёте ±0%.

Прошу прощения, насчет ±10% - перегнул, входное напряжение при полной нагрузке падает примерно до 150 В, все это учитывается и при испытаниях с применением имитатора кабеля.

Есть сомнение, что Вы можете использовать экран, как силовой провод - обычно такое не допускается.

Допускается, большинство скважинных приборов именно так и запитано. Броня - это не совсем экран, это грузонесущий элемент кабеля из 2-х слоев стальной проволоки, навитых вокруг залитых в оболочку жил.

Думаю, что переход на топологию forward вполне рационален. В этом случае Вы можете улучшить кпд и, главное, разделить трансформатор и индуктор. Индуктор, кстати, нужно использовать на МРР сердечнике, точка Кюри которого обычно в области +500С. Трансформатор нужно пересчитать с низкой индукцией и конструктивно обеспечить термоконтакт с общим корпусом, чтобы уменьшить разницу температур. В качестве транзистора лучше идет SiC. В качесте диодов - не Шоттки из-за сильных утечек при температуре. Остается самое слабое звено - электролитические конденсаторы, по крайней мере входной. Остальные могут быть керамическими с учетом DC bias деградации.

Благодарю, а есть ли смысл применять двухтактную топологию (напр. полумост) или однотактный forward здесь будет лучше?
Электролитические конденсаторы - Nichicon серии BX, заявлены на 150 градусов, пока работают без проблем. Шоттки действительно температуру такую не держат, от них отказались.

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.


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

Как вариант, попробуем.

[Plain]

входное напряжение при полной нагрузке падает примерно до 150 В, все это учитывается и при испытаниях с применением имитатора кабеля

Полная нагрузка, с Ваших слов, это 150 Вт, а не выгодно персонально Ваши 40 Вт — кабель-то ведь один на всё, всё с тех же Ваших слов. А с учётом КПД БП, она как минимум 190 Вт.

Напряжение на выходе, без разницы, 312-омного реального кабеля ли, или его 312-омного имитатора, должно быть как минимум 300 В, а на его входе, соответственно 500 В, и никакого не переменного, а самого натурального постоянного тока.

С чего вдруг Вы вообще здесь до сих пор категорией "электросеть" рассуждаете, тщетно пытаясь доказать себе и окружающим её жизнеспособность в данной среде, продолжая засовывать её туда — петрушкина ж это работа, и не более того.

Сообщение отредактировал Plain - Sep 14 2015, 13:39

[NeonS]

С чего вдруг Вы вообще здесь до сих пор категорией "электросеть" рассуждаете, тщетно пытаясь доказать себе и окружающим её жизнеспособность в данной среде, продолжая засовывать её туда — петрушкина ж это работа, и не более того.

Да начальство у него: насовало задач, оформили по-быстрому в виде ТЗ - и вперед к исполнению. А физика и прочие "мелкие неприятности" - пусть инженер мучается.

Сообщение отредактировал Herz - Sep 14 2015, 14:30

Причина редактирования: Излишнее цитирование