Увеличение удельной мощности источника питания, создание компактного блока питания на 1кВт Опции

[Shadow1809]

Собственно нужен свежий взгляд. Предполагается создать мощный блок питания по типу компьютерного ATX блока питания.
Собирается системный блок (модерский) с нуля. Нужен блок питания для 2 компьютерных систем (2 компа в одном корпусе) мощный, плюс питания системы водяного охлаждения, модули пельтье, усилок на колонки тоже сам делаю, плюс мелочь всякая. Соответственно нужно питание, а так как суть проекта сделать все самому, что можно, то блок питания делаю тоже.
Нужно запихнуть по возможности в меньший объем и сделать его низкопрофильным.
Сам блок питания собираюсь сделать по такому принципу.
Входной корректор коэффициента мощности на 1500 Вт. Хочу сделать двухфазным на микросхеме UCC28070 часта 200кГц, больше задирать не вижу смысла, объем не сильно уменьшу, а проблем поимею много (предположительно. Как то делать пытался что то подобное, но на макетке вечером и спешил, не заработало что то, так и не понял почему точно). Дальше хотел сделать квазирезонансный мостовой преобразователь, но потом вспомнил, что он плохо работает на небольшую нагрузку (хотя тут хитро получается, если мощность небольшая то и пусть себе работает в жестком режиме переключения не проблема в статике же меньше потерь будет, в общем в размышлениях пока). Выход 12 вольтовый (120А) получаем с удвоителя тока с синхронным выпрямителем. Частоту всего этого безобразия хочу сделать не много не мала 500кГц. Из 12 вольтовой шины через НПН понижающие формировать 5 вольт (40А) и 3.3 (40А) вольта. Всю остальную ерунду типа дежурки на 5 вольт и там -12 вольт и для нужд самого преобразователя вольт 15 и т.д. получаем с отдельного обратноходовика. Так вроде все. А еще надо +-24 вольта для усилка, думаю тоже отдельный полумост сделаю на той же плате, там не больше 200 Вт понадобится (80-100 для саба и ватт по 20 для 5 колоночек).
В общем предложения схемотехнические, конструктивные и по элементной базе тоже можно (не определился еще точно, например как по умному совместить квазирезонансник и синхронное выпрямление) по уменьшению блока питания. С удовольствием выслушаю от умных людей.

[Integrator1983]

С резонансным ККМ я бы не связывался - геморроя много, элементов больше, а выигрыша КПД по сравнению с ККМ на UCC28070 с SiC Шоттки - доли процента. Если есть желание увеличить КПД - стройте Bridgeless PFC. По выходу я бы применил синхронный выпрямитель с удвоением тока (Current Dublier Topology).

По поводу планарного трансформатора - для опытов заказывали однослойные ПП на тонком текстолите (получается 1 виток с односторонней изоляцией) и набирали пакет, соединяя луженкой через отверстия. Готовый пакет вакуумировали - нормально работало и выглядело прилично.

[asdf]

у меня возникло несколько вопросов.
1) На чем вы предлагаете делать входной активный выпрямитель на MOSFET?
2) Заливные фильтры это что ли просто все элементы фильтра соединяются объемным монтажом и заливаются компаундом?
3) Квазирезонансный ккм, как на FAN4822?
4) Что Вы подразумеваете под фразой распределенный трансформатор?
5) И зачем релейный режим работы в синхронном выпрямители?
Объясняю критерии уменьшения объема.
Охлаждение блока питания будет осуществляться водяным охлаждение, так что кпд порядка 90% меня вполне устроит, а вот ради уменьшения объема пассивных элементов (дроссели конденсаторы ) я готов пожертвовать падением в КПД.

1.Из первого сообщения было не понятно, что охлаждение будет водяное. Поэтому и предлагалось сделать активный выпрямитель, т.к. только на его воздушное охлаждение потребовалось бы 0.15-0.2литра объема. При водяном - этот вопрос снимается.
2.Это примерно то, что Вы описывали. Делается двухслойная меандровая плоская обмотка всех входных фильтров сразу, на нее напаиваются керамические конденсаторы, и заливается в магнитном поле ферромагнитным компаундом. Мы используем порошок 5БДСР, у Вас - карбонильное железо. Такой плоский фильтр может заливаться сразу на поверхности радиатора. Карбонильное железо использовали в девяностых, была даже своя технология производства. Но из-за низкой насыпной плотности 0.5-0.8г/см3 получалась низкая проницаемость. А при сильном прессовании нарушалась сенсибилизация поверхности и сильно возрастали объемные потери. Судя по графикам, которые Вы представили, у Вас те-же проблемы - даже по сравнению с нашими ферритами типа 2500НМС - у сердечников Т106-52 объемные потери в 14 раз больше, а по сравнению с 49 ферритом - более чем на 2 порядка. В общем этот материал проявляет свои преимущества в основном при изготовлении фильтров, когда переменная составляющая магнитной индукции маленькая, а постоянную для уменьшения объема можно загнать на 1 Тл и более.

С резонансным ККМ я бы не связывался - геморроя много, элементов больше, а выигрыша КПД по сравнению с ККМ на UCC28070 с SiC Шоттки - доли процента. Если есть желание увеличить КПД - стройте Bridgeless PFC. По выходу я бы применил синхронный выпрямитель с удвоением тока (Current Dublier Topology).
По поводу планарного трансформатора - для опытов заказывали однослойные ПП на тонком текстолите (получается 1 виток с односторонней изоляцией) и набирали пакет, соединяя луженкой через отверстия. Готовый пакет вакуумировали - нормально работало и выглядело прилично.

3. С квазирезонансным ККМ вопрос неочевиден.
Действительно, диодные потери минимизируются применением SiC диодов, но есть еще динамические потери при переключении, причем если учесть, что для уменьшения объема входных фильтров (если соблюдается ЕМС) нужно переходить на режим неразрывных токов, а для уменьшения объема дросселя - повышать частоту в несколько раз, что и приведет к увеличению этих потерь. Но согласен, что вопрос не прост, т.к. при этом появляются дополнительные элементы и выигрыш уменьшается.
4.-5. Под фразой распределенный трансформатор подразумевалось, что некоторые квазирезонансные топологии с большим количеством выходных напряжения позволяют использовать для формирования каждого такого напряжения отдельный трансформатор. Причем первичные обмотки соединяются последовательно, а сердечники и витки определяются мощностью, которую необходимо получить в каждом выходе. Стабилизация напряжения (или тока) в каждом выходе производится его синхронным выпрямителем работающем в релейном режиме. Плюсов у такой схемы много, например, независимая стабилизация в каждом канале, в принципе для каждого канала можно сформировать свою форму ВАХ, КЗ в любом канале не влияет на работу других каналов и.т.д.
Плюс гальваническая развязка каналов между собой, более высокая технологичность при изготовлении и больший коэффициент заполнения обмоток.