Фовард: вход 12 вольт, выход - 0-300 вольт, 30 ватт, КАК??? Опции

[Vldmr]

Столкнулся со следующей проблемой:
Требуется разработать импульсный источник с регулируемым напряжением на выходе, 0-300 вольт.
Проблема заключается вот в чём: если требуегтся чтобы дроссель выходного фильтра работал в непрерывном режиме, значит его величина должна быть порядка
Пусть частота преобразователя - 100кГц

Индуктивность= Usec*Toff/Imin = 300*(10^-5)/(10^-3)=3 Гн

Usec - напряжение на вторичке, в нашем случае - 300 В
Toff - Время, когда входные ключи закрыты, у нас в худшем случае 1/f переключения=10^-5 с
Imin - минимальный ток нагрузки. Хотелось бы 0, но придётся воткнуть на выход хотя бы источник тока 1 мА, на нём будет рассеиваться в худшем случае 0,3 Вт

Итого - слишком большая индуктивность в выходном фильтре.
Как решить проблему?

Сообщение отредактировал Vldmr - Apr 4 2008, 08:45

[Vldmr]

Вообще я уже думаю, что стоит решать задачу именно выбором топологии обратноходового преобразователя. Но тут есть неприятность - просто так в питерском чип-дипе нужный сердечник для транса не купить, нет в наличии. А под пуш-пул, полумост и другие фовард-топологии пойдёт любой сердечник из подходящего материала.

Требование непрерывности тока дросселя выходного фильтра в фовард-топологии вызвано проблемами устойчивости. Честно говоря, сам не совсем понимаю какими именно, просто это то, о чём написано в книгах "Power Supply Cookbook" M. Brown и "Switching power supply design" Pressman.
Вообще-то я раньше успешно делал импульсные преобразователи push-pull с регулируемым напряжением на выходе совсем без выходного фильтра и цепей компенсации, на выходе, естественно, присутствовала "пила", часто даже малозаметная. Вот теперь решил освоить проектирование "как надо", возникли такие вот непонятки.

"The first step is to determine the minimum inductance needed for the output,
This value represents the minimum value for the inductance, below which the
core will empty of flux at the minimum rated load current for that output." - Power Supply Cookbook

Я бы ещё добавил:
а зачем обратноходовому дроссель ( в полном понимании этого отдельностоящего девайса слова)?
А ведь, судя по условию задачи, хотя оно и некорректно составлено, именно он и нужен...

А в чём заключается некорректность задачи, я что-то нужное не указал?

[LVV]

А в чём заключается некорректность задачи, я что-то нужное не указал?

В том, что от нуля - не получится. Во всяком случае, простотыми методами.

Нестабильность напряжения? пульсации?

Сердечников у вас в Питере - пруд пруди.
От "советских" до магнетикса. Куда уж лучше...
Можно только позавидовать.

[Vlas]

В том, что от нуля - не получится. Во всяком случае, простотыми методами.

Нестабильность напряжения? пульсации?

Сердечников у вас в Питере - пруд пруди.
От "советских" до магнетикса. Куда уж лучше...
Можно только позавидовать.

эпкосовских должно быть дофига(попозже вспомню, кто из Питера приезжал нам их впаривать)

Всё не так. С непрерывным током дросселя обеспечить устойчивость пропорциональной (не релейной) системы регулирования гораздо сложнее, чем с прерывистым.

Вам дроссель во вторичной цепи кроме транса нужен.

система становится инертной, насколько я понимаю проблему. Появляются фазовые сдвиги в петле регулирования. Единственное достоинство непрерывного тока дросселя - низкие пульсации тока, а следовательно, малая составляющая тока намагничивания, особенно это немаловажно для повышающих преобразователей. Но тем не менее 1 мА - это совсем круто.

Я подумываю теперь о push-pull топологии. На таких мощностях, наверное, сердечник из-за разбаланса в насыщение не войдёт, если я полевые транзисторы в качестве ключей буду использовать, а витков вторичной обмотки понадобится в 2 раза меньше, чем в полумосте. Что скажете?

Как по мне - пушпулл - оптимальная топология для преобразователей с низким входным напряжением. По сравнению с мостом - потери на ключах вдвое ниже (ключей-то вдвое меньше ). Напряжение на ключе вдвое больше по сравнению с мостом, но я уже сказал про низкие входные напряжения, и схема проще, тем более для таких мощностей.
Что касается разбаланса - он может появиться из-за рассогласования по длительностям открытого состояния в плечах. На своей практике (до 500 Вт, правда, сердечники эпкосовские) такого не встречал. Если совсем страшно - можно ввести контроль тока ключей.