Топология DC-DC конвертера 24 -> 450В, оптимальная топология для зарядки емкости от 24 вольт Опции

[Андрей_К]

Господа, помогите новенькому подобрать оптимальную топологию для портативного преобразователя для зарядки батареи конденсаторов от батареи 24в. Идея в том, чтобы запитать силовой блок студийных ламп-вспышек от батареи. Несколько вспышек подключается к общему накопителю. Такой вариант имеет свои плюсы и минусы в сравнении с отдельными светильниками, но я к нему привык и хотел бы использовать в батарейном варианте.

Хотелось бы уложиться в минимальные габариты (т.е. минимум алюминия, феррита и меди) с минимальными трудозатратами. Надежность и повторяемость не особо важны, т.к. устройство единичное и в сугубо личных целях.

На данный момент общая ёмкость накопителя 10 000 мкФ при напряжении 450В. Не ахти какие параметры, всего-то килоджоуль, но уже возникли проблемы. На пробу сделал два преобразователя: один классический токовый пуш-пулл на UC3846, другой - обратноход на UC3845.

Как и ожидалось, ни тот, ни другой нормально не работают на к.з. - пуш-пулл заряжает ёмкость "иголками", обратноход не вылезает из CCM. Всё это (обратноход в особенности, из-за зазора организованного прокладкой) жутко звенит, да так, что аж управлялку (вспышечную) на ардуине временами глючит.

Лет 25 назад, когда я немного занимался преобразователями, о резонансных топологиях говорили, но в живую с ними дела не имел, а силовые полевики тогда видели только в строчниках импортных телевизоров. С тех пор, много воды утекло, но судя по глобальной теме про электроудочки на Радиокоте, резонансники так и остались экзотикой и уделом профессионалов. Кто-нибудь может показать не секретную статейку о принципах построения резонансных ZVS/ZVC пуш-пулов? Аппнотов по LLC / phase shift [полу-] мостам в сети валом, а вот именно по пушам как-то не очень.

Так же очень интересно мнение Thickman-а по поводу применения стандартных flyback QR контроллеров типа L6565, NCP1207для целей подобных моей (в свете экспериментов с переподвывертами). В них, если я правильно понимаю, есть тайм-аут по ZCD, несколько микросекунд, чего в моем случае явно недостаточно для граничного режима.

[варп]

Андрей_К, ещё один важный в практическом смысле вопрос - на сколько вольт опускается напряжение на конденсаторе при срабатывании вспышки и как часто эти вспышки происходят фактически? Это важно потому, что позволит сделать преобразователь минимально достаточной мощности... Ведь компенсировать лишь часть потраченной энергии значительно проще, чем заряжать выходной конденсатор с нуля.
----------
Андрей_К, как выяснилось, мудрить и изобретать тут особо нечего и не нужно... Вот такой простейший преобразователь с мощностью в пике 215 Вт, зарядит емкость 10000 Мкф до 95% (от 450 Вольт) за 15 Секунд (по моим прикидкам).
Скажите, какие у Вас есть ШИМ контроллеры, я реальную схему нарисую.
И не вставляйте "мозги" в эту "табуретку" (про ардуинку - забудте) ......


Сообщение отредактировал варп - Jun 25 2016, 14:29

[Андрей_К]

Андрей_К, ещё один важный в практическом смысле вопрос - на сколько вольт опускается напряжение на конденсаторе при срабатывании вспышки и как часто эти вспышки происходят фактически?И не вставляйте "мозги" в эту "табуретку" (про ардуинку - забудте)

Так это же, по сути обычная фото-вспышка. Ежели света не хватает, то и до нуля ёмкость высаживается, а частота... Ну, фотоаппарат позволяет 8 раз в секунду. При времени зарядки больше 4-5 секунд становится сильно некомфортно. Если я забуду про ардуинку, кто мне энергию вспышки считать будет? Куча логики что ли?
15 секунд у меня уже пройденный этап. Это же 1кДж / 15 сек ~ 67 ватт всего. У меня обратноход примерно 120 ватт выдает.

Заряжалка от электрофишеров зарядит конденсатор потерпевшего примерно за 1,3 секунды.

Это вряд ли Батарейка раньше сдохнет.
А можете, плиз, изобразить аналогичный пуш, но с внешним задающим генератором?

Тем не менее, с трудом верится, что на всём острове настолько стопроцентная экология, что нет элементарного компьютерного лома.

Как мне кажится, компьютерный лом - это для тех, кто в этой теме варится. Иначе, может он и есть, но где его искать, по помойкам шариться что ли? Проще с того же Чипа заказать чохом всё что надо. Проблема в основном в том, что там не всё есть, и не всегда знаешь что надо, а заказывать вообще всё - накладно выходит. Потому и спросил здесь. Для оптимизации расходов.

[Plain]

компьютерный лом - это для тех, кто в этой теме варится. Иначе, может он и есть, но где его искать, по помойкам шариться что ли

Да у простого народа поспрашивать — техника всегда в немалые деньги обходилась, так что ему её чисто машинально жаль выбрасывать — в лучшем случае используют как табуретки, а обычно за печкой или в гараже пылится.

А нынче же получается так, что, к примеру, спустя в лучшем случае месяц-два приедут золотые L6565 и NCP1207, которым обеим требовался трансформатор тока, и т.п.

пуш получается значительно проще

Вы об одностадийном говорите, который суть изолированный повышающий, с наследованием его врождённой невозможности работы на КЗ, а я ранее в теме предлагал каскадный, который является изолированным понижающим, который на КЗ работает без проблем, ну и, первей считал задачу собрать, требуемое в единственном экземпляре, даром и из опилок.

[Андрей_К]

Да у простого народа поспрашивать — техника всегда в немалые деньги обходилась.

Plain, без обид, но мне кажется никто не читает ничьих сообщений до конца. Я уже отписывал, что ваял простые пуши неоднократно и не испытывал проблем с драйверами или ещё чем. С чего мне на подножий лом переходить? Все-равно полевики, что Вы предлагаете, с мат. плат, не пойдут в 24-х вольтовый пуш, если только мост сразу ваять. Всё равно покупать. Не переходить же на 12 вольт, в самом же деле. Батарее-то не безразлично, отдавать 10С или 20С.

...с наследованием его врождённой невозможности работы на КЗ...

Товарисч с красивыми картинками за резонансер агитирует. Там ток к.з. ограничен волновым сопротивлением контура. Я с товарисчем согласен, но по причине моей деревянности новизны в теме пока не могу добиться столь же красивых картинок в симуляторе. Как получу требуемый результат на экране - спаяю железку.
Мост на ~400-500 ватт с 24-х вольт видится мне перебором. Возни много с ТГР-ами али драйверами. Еще и нету на том же Чипе верхних драйверов на приличный ток (для тяжелых низковольтных FET-ов).

[Огурцов]

только мост сразу ваять

первая мудрая мысль
и да, только пуш-пул не делайте - там проблем, как на два флая

[герд]

только пуш-пул не делайте - там проблем, как на два флая

А конкретизировать "проблемы на два флая" можете?
Или это типично Огурцовское бла-бла-бла?

При питании от 24 вольт, очевидно, имеет смысл ваять самовозбудный мост с параллельным резонансом.

Но можно и включить два пуша на 12 В последовательно по входу и параллельно по выходу.
При этом, даже различие витков вторичек на 1 виток и удвоенное кол-во фетиков в одном из пушей не оказывает заметного влияния на разблюдовку токов и напряжений на ключах.

Понятно, что при получении 24 вольт из двух батареек по 12 вольт, схема двухпушевой зарядки упростится и емкостной делитель по входу не потребуется.

Сообщение отредактировал герд - Jun 26 2016, 10:22

[Огурцов]

типично

а звать вас как ?

и напряжение на стоках покажите