DC-DC 200A Опции

[Дмитрий_]

Добрый день всем!
Т.к. в преобразователях и силовой электронике опыт небольшой, в основном с цифрой работаю, прошу совета по выбору оптимального варианта.
Нужно реализовать очень мощный понижающий DC-DC. Входное от 15 до 30 В, выходное 14 В с током до 200 А (больше - лучше). Почитав, прикинул, что это должен быть многофазный Buck без разрыва тока дросселя. Контроллеров для питания процессоров полно, но они все интегральные и на маленькие напряжения. Нужен контроллер с драйверами под внешние полевики, а может и вообще без драйверов, отдельно поставить не грех.
На чем в таких случаях целесообразно мотать дроссели?
Может кто-то сталкивался с подобным?

[iosifk]

Почитав, прикинул, что это должен быть многофазный Buck без разрыва тока дросселя. Контроллеров для питания процессоров полно, но они все интегральные и на маленькие напряжения. Нужен контроллер с драйверами под внешние полевики, а может и вообще без драйверов, отдельно поставить не грех.
На чем в таких случаях целесообразно мотать дроссели?
Может кто-то сталкивался с подобным?

Я делал 6 и 12 фаз... Контроллер был от Линеара. Он и давал сдвиги по фазам. При 12 фазах 20 А на дроссель вполне приемлемо и таких наверняка много покупных...

[drum1987]

200А - хорошие цифры. Только по печатной плате такие цифры гонять невозможно. Медный проводник сечением 1х10мм длиной 10см будет выделять тепло 7Вт на таком токе.

Ага вы это производителям матплат/видеокарт расскажите - они то не знают...

Я бы как раз оттуда черпал вдохновение...
Взять контроллер на 6/8 фаз
https://www.intersil.com/content/dam/Inters...6/isl6336-a.pdf это не самый простой вариант и не самый доставабельный
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/NCP4200-D.PDF
http://www.onsemi.ru.com/pub_link/Collateral/NCP81174-D.PDF
Любой другой многофазный понижатель для процессоров, придется обманывать обратную связь, но результат может того стоить - 500...1000кГц, внешние драйверы + ключи или интегральные решения(типа DrMOS) + дроссели типа IHLP-5050FD-01 на 0,33мкГн 8-слойная плата + радиатор и счастье очень близко
НО поскольку вы в преобразовательной технике не сильны, то 200 А это провал 100%...

Есть еще варианты:
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir3599.pdf
http://www.intersil.com/content/dam/inters...sl6/isl6617.pdf

"размножители" фаз с распределением тока. Отличная вещь. Детали не ширпотреб и зачастую труднодоставабельны и если вам нужно 1 экземпляр изделия, то хорошим тоном будет купить дохлую материнку/видюху на детали.

http://www.ti.com/product/UCD9248/description это круть несусветная, но головой придется долго работать
http://www.farnell.com/datasheets/1843478.pdf программируемый ШИМ-контроллер (когда-то хотел осилить, но руки не дошли) тоже вещь.

[Ydaloj]

drum1987, производители матплат/видеокарт нарушают законы физики?

[Tiro]

Ага вы это производителям матплат/видеокарт расскажите - они то не знают...
Я бы как раз оттуда черпал вдохновение...

Не всем требуется выходное напряжение 1В. Да и процессоры с видюхами не жрут 200А. Продолжайте оттуда черпать "вдохновение", пока не начерпаетесь.

- НО поскольку вы в преобразовательной технике не сильны, то 200 А это провал 100%...
- "размножители" фаз с распределением тока. _пробел_ если вам нужно 1 экземпляр изделия, то хорошим тоном будет купить дохлую материнку/видюху на детали.
- программируемый ШИМ-контроллер (когда-то хотел осилить, но руки не дошли) тоже вещь.

Хорошее Вы себе резюме написали )))

как через 5 корпусов ТО220 протащить такие же 200А.

Ток току рознь. Какое выходное напряжение (мощность)?

- Входное от 15 до 30 В, выходное 14 В с током до 200 А (больше - лучше). Почитав, прикинул, что это должен быть многофазный Buck без разрыва тока дросселя..
- На чем в таких случаях целесообразно мотать дроссели?
- Может кто-то сталкивался с подобным?

- Вам придется использовать сложение по току нескольких каналов в любом случае. Многофазное сложение или это будут отдельные DC-DC не имеет большого значения.
На 14В Вы захотите использовать синхронно управляемый нижний ключ, тут будет много проблем с динамическими потерями. Так что придется отказаться от режима неразрывного тока с малыми пульсациями
тока и пойти на большие пульсации вплоть до разрывных токов.
- В режиме больших пульсаций тока будут и большие пульсации индукции. В таких условиях хорошо работают только ферриты с зазором или материалы типа МРР от Magnetics, карбонильное железо.
Конструкция дросселей зависит от количества каналов. На 10 каналов можно поискать готовые, либо намотать. Если каналов мало, то не намотаешь нормально. Нужно конструктивное решение, когда
магнитопровод надевается на проводник.
- Ну и по статистике наверняка кто-то сталкивался с подобным

[Егоров]

если вам нужно 1 экземпляр изделия, то хорошим тоном будет купить дохлую материнку/видюху на детали.

Готовить котлеты из дохлятины и добывать сыр из вареников - с каких пор это хороший тон?
Конечно, если приходилось только материнки и плееры ломать, то они кажутся универсальным чудом техники.

- Вам придется использовать сложение по току нескольких каналов в любом случае. Многофазное сложение или это будут отдельные DC-DC

Да погодите вы все о стофазных контроллерах и семиядерных процессорах. Человек еще задачу не сформулировал. Если нужно всего лишь оптимально нагрузить автомобильный генератор, то можно и совсем без излишеств вроде дросселей.
Тут неясно что в принципе сооружается - трусы или жилет, а все бросились спорить о цвете пуговиц.

[Ydaloj]

Кстати, да. Если нагружать генератор, не проще ли управлять обмоткой возбуждения?

[drum1987]

Не всем требуется выходное напряжение 1В. Да и процессоры с видюхами не жрут 200А. Продолжайте оттуда черпать "вдохновение", пока не начерпаетесь.

Хорошее Вы себе резюме написали )))

Ток току рознь. Какое выходное напряжение (мощность)?

Про потребление советую почитать/посмотреть соответствующие статьи/документацию. Вы немного отстали от современных потреблений. Входное/выходное напряжение влияет на дроссель и напряжение конденсаторов, ключей - разве 14в выхода и 30в входа это запредельные параметры?

С резюме у меня все в порядке - не переживайте.

Ток току - ток

Готовить котлеты из дохлятины и добывать сыр из вареников - с каких пор это хороший тон?
Конечно, если приходилось только материнки и плееры ломать, то они кажутся универсальным чудом техники.

Да погодите вы все о стофазных контроллерах и семиядерных процессорах. Человек еще задачу не сформулировал. Если нужно всего лишь оптимально нагрузить автомобильный генератор, то можно и совсем без излишеств вроде дросселей.
Тут неясно что в принципе сооружается - трусы или жилет, а все бросились спорить о цвете пуговиц.

Хорошим тоном станет с тех пор, как только вы попробуете купить микросхему, которую только тысячами продают и под серийный проект. ISL, VOLTERRA из того числа.

А про задачу - согласен, скорее всего там преобразователя как такового и не понадобится.

[krux]

Да и процессоры с видюхами не жрут 200А

смелое утверждение.
вы просто не видели референс-дизайн nvidia fermi (GeForce GTX 480)
там 10-слойка с 35мкм слоями меди, чтобы 1,05 вольта дотащить с пульсациями не хуже 25 мВ.
250 ватт потребления как-никак, если её гонять в режиме "power virus".

[Ydaloj]

не путайте тёплое с мягким.
250Вт при хорошей удельной мощности умещаются в небольшой объём, где длины проводников минимизированы. Дай Ьог, чтобы 3см длина была хотя бы. Такие тепловыделения можно и в плату отвести.
Кстати, видеокарты долго не живут. При проектировании много внимания уделяется всякой заразе типа шейдеров и какие там ещё словечки есть. Конструктив не прорабатывается совершенно. Так, через год работы плата деформируется, отваливаются шары, нарушается многослой, и видеокарта отправляется сами знаете куда.
Вы это хотите предложить топикстартеру, предлагая ориентироваться на дизайн компьютерных комплектующих?

Здесь же надо выполнить изделие в 10 раз мощнее. Читай - в 10 раз крупнее. И те проводники, где 35 мкм в десяти слоях имели длину 3см, будут занимать 10-20см. Тут уже не отвертеться.

(пардон кто видел на этом месте некий расчёт, он неверный)

Сообщение отредактировал Ydaloj - Sep 5 2015, 07:55

[EvilWrecker]

Поражаюсь иной раз тому как вообще можно писать чушь вроде "200А нельзя провести по плате", или "200 не едят видеокарты", или "видеокарты долго не живут" - не иначе у того кто это пишет свой отдельный, изолированный мир. Между тем:

- на платках можно и кА проводить. Нет не шутка.

Есть определенные пороги когда можно не играть с медью и при крайне близком расположением многофазного DC/DC(который в данном случае будет POL), но можно и прокачивать запредельные мощности при помощи такого или такого
или такого

- видеокарты/процы могут и 200А и 300А а иногда и больше (гораздо большие) цифры потреблять


Ничего в этом нового нет, однако если до этого ничего подобного не разводили то даже пытаться не стоит. Ну а если еще к этому подключаются любители разводить землю/питание дорожками и подключать полигоны термобарьерами...

К ТС: krux и drum1987 можно сказать ответили вам на все вопросы - от себя могу только посоветовать не экономить на входных/выходных банках, а вместо дискретных транзисторов ставить сборки ля PowerStage от TI или DRMOS от Vishay

[Егоров]

Кстати, да. Если нагружать генератор, не проще ли управлять обмоткой возбуждения?

Во, вот это уже инженер над решением думает.

[Ydaloj]

EvilWrecker, за печатные платы спасибо, просветили.

Остальное - можете сказать то же самое, только менее пафосно? А заодно слова подкреплять фактами. Интересно посмотреть на видеокарту, потребляющую и 300 и даже гораздо больше ампер потреблять.

[EvilWrecker]

EvilWrecker, за печатные платы спасибо, просветили.

Остальное - можете сказать то же самое, только менее пафосно? А заодно слова подкреплять фактами. Интересно посмотреть на видеокарту, потребляющую и 300 и даже гораздо больше ампер потреблять.

Мне к сожалению ликбезом заниматься некогда- погуглите инженерную информацию о серверных платформах(топ уровня естественно). И даже не предыдущие поколения которые потребляли заведомо много, и даже не нынешние настольные рабочие станции/компьютеры для игр- а собственно главный и основной рынок: серверы.

[Дмитрий_]

Кстати, да. Если нагружать генератор, не проще ли управлять обмоткой возбуждения?

Во, вот это уже инженер над решением думает.

Управлять напряжением генератора с помощью тока обмотки возбуждения научились еще лет 100 назад. Я хочу наоборот от этого уйти. Зачем душить генератор на больших оборотах, если можно снять с него бОльшую мощность при том же токе?

В данном случае нужно возможно полнее описать генератор (напряжение, внутреннее сопротивление) и на какую мощность нужно его нагружать. А вопрос о технологии дросселей тут посторонний, третьестепенный.
Может при технически правильном решении они и вообще не понадобятся.

Мне нужна трансформация тока, а не его ограничение или кастрация в тепло. Как ее получить без дросселей? Источник выдает 2 киловатта в диапазоне 15-30 В, зачем вам внутреннее сопротивление?

Tiro - спасибо за документы, проанализирую.

200 А - это предел моих мечтаний, хватит и 150

[krux]

А заодно слова подкреплять фактами.

вас в гуглокартинках чтоли забанили?