Мощный импульсный источник питания 150А 30В, Подскажите какую схему лучше применить? Опции

[*SERG]

ПОдскажите какую схему лучше применить (пуш-пул, флибак и т.д.) и приблизительно на какой оптимальной частоте работать, чтобы кпд было отличное и массогабариты не плохие. Питание сетевое однофазное либо трёхфазное. Если не трудно, то объясните подводные камни при разработке такого источника, либо ткните ссылкой. Благодарю всех откликнувшихся

[smd_mounter]

В ближайшем будущем придётся делать что-то подобное, только на 30, 50 и 100В, при 100В 20А.

[gyrator]

ткните ссылкой.

http://valvol.flyboard.ru/index.php
http://www.set.ru/srs/board/board.cgi?user=581&board=1

[evgeny_ch]

Для ИП с такими токами рекомендуют использовать многофазные синхронные "buck converter".
В этом случае ток нагрузки распределяется между N идентичных преобразователей, работающих на общую нагрузку. Тактовые частоты сдвинуты по фазе, потребление от сети равномерное, спектр генерируемых помех легко фильтруется.
Питать целесообразно от трехфазной сети.

http://focus.ti.com/lit/an/slyt139/slyt139.pdf

[*SERG]

Почитал в инете , книги, вроде как решил полный мост делать на частоте 25-30кГц. Какие проблеммы могут быть? Или не правильно выбрал?

[evgeny_ch]

Почитал в инете , книги, вроде как решил полный мост делать на частоте 25-30кГц. Какие проблеммы могут быть? Или не правильно выбрал?

Мостовые схемы обычно применяются для управления электродвигателями, ток нужно реверсировать.
А для чего мост вам?
Почитайте еще статейку.
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir3082.pdf
Удачи.

[sup-sup]

Источник - как для сварки. А сварочники, в основном, делают по схеме несимметричного моста ('косой' мост). Самая беспроблемная схема. На сайте Валентина Володина (ссылку уже давали) этого много.

Сообщение отредактировал sup-sup - Jul 24 2007, 15:07

[evgeny_ch]

При раскачке трансформатора посредством мостовой схемы возникает задача симметричного перемагничивания сердечника. Трудно даже представить сердечник трансформатора такой мощности на частоту 20-30 кГц.
Несимметрия диагоналей моста и выпрямителя приводит к насыщению сердечника со всеми вытекающими последствиями.
Есть способы измерения магнитного потока в сердечнике, но это усложняет конструкцию трансформатора.

[maxcy]

На мой взгляд приступая к такой мощности необхидима очень высокая квалификация, а с точки зрения поставленого вопроса квалификация не высокая.

[evgeny_ch]

Источник - как для сварки. А сварочники, в основном, делают по схеме несимметричного моста ('косой' мост).

Прикололо.
У сварки и электропитания, если не изменяет склерозность, различия имеются.
А что мост, что полумост при такой мощности на 20-30 килогерц не симметрируется... без проблем.

[*SERG]

На мой взгляд приступая к такой мощности необхидима очень высокая квалификация, а с точки зрения поставленого вопроса квалификация не высокая.

Ну еслиб была высокая квалификация, то вопроса бы и не было .
А по ДЕЛУ то выскажетесь, внимательно послушаю человека с высокой квалификацией, а то по башке палкой дело не хитрое

Даг проблемма в мосте только с симетрированием и сквозными токами?

[evgeny_ch]

Даг проблемма в мосте только с симетрированием и сквозными токами?

Не только в мосте, в выпрямителе тоже.
Представим, что изготовили трансформатор с ферритовым сердечником.
Ток 160А. У феррита имеется гистерезис петли перемагничивания.
Через несколько циклов перемагничивания сердечник входит в насыщение, ток через ключевой каскад лавинообразно нарастает и транзисторы громко умирают.
Если есть быстродействующая защита транзисторов, то будет печка на пару киловатт.
Нужно делать по схеме многофазного преобразователя, обратноходового, такая схема обеспечивает наилучший КПД. В таких схемах нет проблем с перемагничиванием феррита, частоту можно поднять до 100 и более кГЦ, габариты сердечников меньше.
Удачи.
На русском языке публикации по этой теме были в сборнике ЭТВА под ред. Конева. В нете видел архивы.

Сообщение отредактировал evgeny_ch - Jul 25 2007, 20:13

[gyrator]

Даг проблемма в мосте только с симетрированием и сквозными токами?

Ну не поленитесь, зайдите на Володинский старый и новый
форумы, а также на сварочную тусовку на мастерсити.
Там все Ваши вопросы многократно мусолились и не без
успеха. А-то здесь Вас совсем запугают "сквозными" токами
и односторонним намагничиванием. Все это довольно просто
решается. Другое дело, что не имея опыта разработки сильномогучих
ИВЭП Вы сможете слепить только машинку для жжения транзисторов.

[sup-sup]

Прикололо.
У сварки и электропитания, если не изменяет склерозность, различия имеются.
А что мост, что полумост при такой мощности на 20-30 килогерц не симметрируется... без проблем.

1. Различие в небольшом конденсаторе на выходе и в менее жесткой характеристике по стабилизации выходного напряжения, которая в сварочнике необязательна, а остальном - то же самое.
Ассоциация со сварочником возникла потому, что и ток и рабочее напряжение подходят. А сварочники уже хорошо проработаны в смысле надежности при быстроменяющейся нагрузке от ХХ до КЗ. Поэтому, если взять рабочую схему сварочника и немного доработать (увеличить выходной конденсатор и, возможно, доработав ООС по выходному напряжению), то получится желаемый источник питания.
Наиболее простой (нет проблем перекоса намагничивания феррита) - прямоходовой несимметричный мост (собрал безуспешной попытки полумоста, как раз сказывалась низкая квалификация). Вот еще ссылка, где описаны топологии источников питания: http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps_e/smps_e.html , где предлагаемый вариант Two-Transistor Forward Converter: http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/...hdw_smps_e.html
2. Самый большой недостаток Two-Transistor Forward Converter - потери на выходных диодах, особенно на обратном, в связи с тем, что их приходится выбирать на напряжение до 200В при заданном выходном напряжении, т.е. вдвое больше, чем при мостовой или полумостовой схеме. Недостаток диодов в том, что просто нет диодов на напряжение менее 0.8В-1В на такое напряжение.
3. Улучшенный вариант предложенной топологии является Forward Active Clamp Reset - активное перемагничивание трансформатора, которое значительно уменьшает динамические потери и позволяет легко управлять синхронным выпрямителем на полевых транзисторах вместо диодов. Таким образом, устраняется препятствие по уменьшению рассеиваемой мощности на выходном выпрямителе. Придется потратиться, правда, на 200В полевики, но они есть, например, IRFS4227PbF (200 V / 22 mOhm / 62 A) - придется параллелить. В качестве входных полевиков могут подойти IPB60R099CP (650 V / 90 mOhm / 31 A). Контроллер можно посмотреть LM5026 или в TI посмотреть, в общем, их много.
4. После реализации ACR, видимо, появляется желание еще повысить КПД (делаю попытку совместить ACR c выходным мостовым выпрямителем на низковольтных (60-75В) полевиках с перемещением дросселя в первичную цепь. Это дополнительно должно убрать динамические потери на выходе и позволит применить низковольовые низкоомные полевики)

Сообщение отредактировал sup-sup - Jul 25 2007, 21:07

Прикрепленные файлы

 ActCl.pdf ( 212.33 килобайт ) Кол-во скачиваний: 313

 

[evgeny_ch]

Ассоциация со сварочником возникла потому, что и ток и рабочее напряжение подходят.

Думал.
Где взять сердечник на 5 киловатт? Может где и есть, я не знаю.