Здравствуйте!
Продолжаю искать 'правильную' схему питания от трехфазной сети 85-440VAV; 12W; 12V; 4000VAC изоляция.
Рассматриваю вариант двухкаскадного преобразователя :
1. 440V to 90-120V (step down);
2. 100V to 12V (forward).
Непонятно почему нет контроллеров step down, хотя много PFC (или я не так ищу) ((

А Вы продумайте сначала идею в деталях, потом ищите контроллеры.
Я, например, не знаю как step down может сделать из 85 вольт 100 вольт. Или это эффективное?
Тогда пересчитайте все в напряжения постоянного тока после выпрямителя. После этого можно будет обсуждать.

Так если бы была идея в деталях и вопросов не было бы)) 85 или 100В это непринципиально. Если входное напряжение будет меньше 100В, то и выходное тоже. Есть еще вторая ступень. Пока у меня не получалось делать buck на сетевое напряжение - выгорает. Сейчас думаю, что возможно, нужно было контролировать и не допускать, особенно при старте, режим непрерывного потока. Сейчас смотрю у PI серию LYTSwitch, но там 700V ключ и получается лишь 308VAC входного напряжения... Попробую проработать на внешних транзисторах и взять квазирезонансный контроллер чтобы следить за переходом через '0'.
Конечная цель - получить ИБП на весь диапазон с характеристиками лучше, чем у имеющегося обратноходового (stackFET схема) по КПД (тепло некуда девать)). Еще, очень надо сэкономить место, если получится, на электролитах.

А косой мост Вас не устроит ?

Можно будет и косой, но придется делать сборки для разных диапазонов - это на крайний случай.

Достаточно одного преобразования. Можете применить схему обратноходового преобразователя. Необходим высоковольтный транзистор. Можете применить полумостовую схему. С транзисторами чуть проще. И та и другая схема подойдет в вашем случае. Напряжение изоляции можно обеспечить специальной конструкцией трансформатора и применением соотв. оптрона.

Не, похоже недостаточно, если о резонансниках заговорили. Не ищут наши люди легких путей в жизни.
Сначала ищут микросхему, потом под нее схему, потом задумываются что же делалось и почему оно так быстро и надежно выгорает.

Зачем на 12Вт потребляемой мощности резонансник? Дань моды?

А что принципиально запрещает сделать резонансник хоть на 1 Вт?

Скорее всего потребуется дополнительная индуктивность. А это лишний моточный узел, который стоит денег.

Я написал 'квазирезонансник' - он нормально применяется издавна в обратноходовых, например, сейчас есть контроллеры TI UC28600/610 или очень давно те, что на рассыпухе в советское еще время применялись в телевизорах. Я подумал, что функция контроля за завершением размагничивания дросселя может помочь и для понижающего режима. А две ступени вполне могут оказаться дешевле и эффективнее одного обратноходового. Если Электролитический конденсатор дороже контроллера за 40 центов. Может быть, подергаюсь (что обязательно) и сделаю обратноходовик)) Но это плохо.


Один транзистор неэффективно работает при 530VDC. Сейчас применяем два транзистора каскодом (у PI есть референсный дизайн по этому поводу). Но эти два транзистора неэффективны при 85VAC. Вся схема работает, но при мощности 5W, а при 10W тепла многовато. Вот поэтому и поиски, возможно, неперспективные. Можно применить прямоход или тот же обратноходовой с верхним ключом, это несколько снимает напряжение с полевиков и исключает потери на снаббере, но не обеспечивается весь диапазон напряжений - два варианта сборки. С полумостом будет то же самое, кроме того, что он капризнее косого прямохода.

у вас перекрытие по диапазону напряжений питания 5 раз
тут об экстремально высокой эффективности как-то не задумываются.

и, кстати, совершенно не факт, что под абсолютно_любые требуемые параметры найдётся дешёвое и доступное интегральное решение.

Ладно, будем искать. Каждые год-два надо искать. Или 'это для нас будет в следующий раз' © Высоцкий

Вот, что-то такое нашлось - похоже, путь правильный: http://www.ti.com/product/ucc29910a

Чего ж тут правильного, если Вам только что сказали про диапазон, а Вы его ещё увеличили в разы.

ККМ в данном случае надо делать по схеме не понижающего, а инвертирующего (обратноходового) преобразователя, не- или изолированного.

И он, конечно, выгоден, потому что избавит от:

1) холодного тока БП, т.е. постоянных ударов по надёжности;

2) ЭМИ вентильного выпрямителя и проблем со стандартами;

3) весьма горячего NTC и площади ПП под него;

4) 800-вольтового алюминиевого конденсатора;

5) оптрона ОС, его обвязки и площади ПП под всё это (при соответствующем опыте).

Собрать можно на любом контроллере ККМ, работающем в режиме прерывного тока (DCM), типа такого:

http://www.digikey.com/product-detail/en/F...SYCT-ND/1888431

с например таким ключом:

http://www.digikey.com/product-detail/en/F...00TU-ND/1054655

и например таким высоковольтным стартовым резистором:

http://www.digikey.com/product-detail/en/H...GACT-ND/2813171

На выходе такой схемы получается стабилизированное пульсирующее 100 Гц с защитой от КЗ. Во многих случаях большего и не требуется. Если всё же надо, то далее его можно понизить и сделать постоянным при помощи дополнительного стабилизатора, линейного или импульсного.

А кто мешает вам построить понижающий преобразователь на микросхеме PFC ?
L6562(A) прекрасно подойдет. Методики расчета есть в документах на применение.
Получится простой и надежный преобразователь.

То есть, повышающего (так как обратноходовой без развязки - это повышающий). Почему, если у понижающего меньше максимальное напряжение на ключе (равно напряжению питания)?



Я так и хочу и если этот контроллер позволяет (обязательно его рассмотрю), то нормально. Спасибо. UCC29910 конкретно для этого предназначен, разница только в том, что надо сделать более высоковольтный ключ. Если это возможно в обратноходовом, то почему нет в понижающем?
нашел документ: http://www.st.com/st-web-ui/static/active/.../CD00233820.pdf

По дважды указанной выше причине диапазона.

У повышающего размах напряжения на ключе выше, чем у понижающего при том же напряжении питания. Почему понижающий хуже повышающего?

По трижды указанной причине входного диапазона.
Разберитесь как работает понижающий преобразователь. С 85 вольт 85 Вы не получите без трансформатора.

Пропуски в работе понижающего (с частотой 100 Гц) никак не влияют на общий результат - на выходе будет установлен ЗДОРОВЕННЫЙ электролит на 100VDC (и на нем практически постоянно будет 85VDC). Это устраивает. Несильно лучше по непрерывности подкачки конденсатора работа и с повышающим PFC. Вопрос то был в другом - почему понижающий PFC хуже повышающего. Нужно учитывать, что PFC это первый каскад, за ним идет нормальный DC-DC cо стабилизацией и развязкой. Для повышающего PFC - это напряжение (входное напряжение основного преобразователя) не ниже 620VDC, а для понижающего - 85VDC (плюс/минус допускается)))
***
Вопрос больше по надежности и эффективности (кпд), цене.

Никакого вопроса, чем оба они хуже инвертирующего, не было, потому что ответ был сразу дан на предыдущей странице темы.

Понижающий подразумевает наличие вторичной обмотки. Появляются "иголки" с которыми трудно бороться. Повышающий в этом отношении лучше. Все паразитные перенапряжения уходят в выходной конденсатор.

Я ответил, что инвертирующий - это разновидность топологи повышающего и напряжение на ключе выше входного напряжения. Какая разница обратный ход ниже земли или выше питания? Никакой.
*** Может быть, дело в терминологии. Я исхожу и того, что есть всего два типа преобразователей - понижающий и повышающий, а остальное - варианты их исполнений (однотактные, двухтактные, с развязкой, без развязки, ...) Поэтому утверждение, что понижающий и повышающий, оба хуже инвертирующего мне непонятен((

Разница все же есть в полярности выходного напряжения...

Вот с иголками как раз и хочу знать как бороться. Возможно дело только в режиме. Низковольтовый понижающий нормально работает в режиме непрерывного потока (CCM), но высоковольтный наверняка требует только DCM, именно при начальном пуске. Если в этом только вопрос, то надо по нему и бить. Судя по описанию UCC29910, режим DCM работает. Признаком этого можно считать вход ZC и в других контроллерах. Получу образцы, буду пробовать. Наверное, вопрос еще со сверхбыстрым высоковольтным диодом.


В данном случае это не имеет значения, так как после понижающего будет трансформаторный стабилизированный преобразователь. И при 85 VDC руки более чем развязаны - первый на очереди - Active Clamp с синхронным выпрямителем. А входной понижающий в этом случае можно считать просто управляемыми диодами, ведь никто на них не ругается, что они работают только по верхушкам полупериодов))

***

С иголками борются демпфирующими цепочками. Чем больше индуктивность рассеяния, тем жирнее эта иголка и сложнее поддается ее уменьшение. При больших мощностях для ККМ предпочтителен режим CCM, т.к. подразумевает меньшую пульсацию тока дросселя.



Зачем это нужно? Cтабилизация напряжения, если необходимо и тока будет предусмотрена в ОС этого ККМ. А входной выпрямитель будет диодный. При такой мощности нет необходимости применять синхронные выпрямители.

Похоже, Вы не понимаете принципиальной разницы между преобразователем дроссельным и трансформаторным. Принцип работы всех на свете преобразователей укладывается в четыре типа - понижающий, повышающий, инвертирующий, SEPIC.
Остальное - их разновидности. Но конструктивные особенности , технологические трудности в реализации отдельных трансформаторных, гальванически развязанных топологий достаточно велики.
Настолько велики, что каждая разновидность (например, полумост, прямоход, флай) имеет практическое применение только в узком диапазоне входных-выходных токов и напряжений. Вы не сделаете хороший полумост со входным 12 вольт, толковый прямоход с выходным в 300 вольт, приемлемых параметров классический флай мощнее 150-200ватт) и т.д. Не получится и простой бустер с повышением напряжения в 10 раз.
Ваша возня с ККМ для 12ватт пример того, как из пушек стреляют по воробьям. Причем, не очень понимая как устроена в принципе пушка и прицел.
Для Вашего случая типовое решение тут не раз обсуждалось. Это два преобразователя. Один делает предварительную стабилизацию до промежуточного значения понижает диапазон со 120...700 до сколько получится, скажем, 100-200. Далее - развязка до требуемых 12 вольт.
И еще, не раз обсуждалось, источники с подобными исходными данными вообще-то надуманы. Такая задача ставится, как правило, людьми далекими от схемотехники.

Но что-то мне подсказывает, что ККМ не захочет работать от 300 Гц выпрямленного 3-х фазного напряжения...

Мой источник - <Севернс Р., Блум Г. — Импульсные преобразователи постоянного напряжения для систем вторичного электропитания, 1988>
Если школа другая, то тоже не проблема. Пусть будут другие типы в базовых, а остальное разновидности, хотя мне более понятна строгая, простая, понятная классификация по Севернсу/Блуму.
ККМ не самоцель и вообще не цель. Просто найденный контроллер относится к классу Buck PFC. Если попутно получается PFC, то и хорошо. А если бы найти ссылку где предварительная стабилизация обсуждалась, то совсем спасибо.
А цель одна - нужен источник питания с КПД=85% (85-440VAC; 12W). Больше ничего. КПД=75% не устраивает по теплу.
***
В общем-то, я ожидал более низкоуровневый и технический подход.
***
http://www.takelink.ru/knigi_uchebniki/rad...ropitaniya.html

а чем не устраивает обычный полумост? достаточно ключики взять на 800 Вольт. и кпд должен получиться заведомо выше 85%.
и на фига нужна такая изгорода с двойным преобразованием для 12 Ватт?..

Да, такой вариант (или косой мост) почти нормальные, но очень трудно сделать весь диапазон 85-440VAC - будет два варианта сборки. Вторая причина () - очень хотелось бы избавиться от входных электролитов - тепло, габариты. Потом, не такая уж это и изгорода - только при разработке.

Да куда уже низкоуровневее?
Ну хотя бы напряжение после выпрямителя Вы могли бы привести? С учетом всех допусков?
85% КПД для 12-вольтового источника неплохо и при нормальном питании 200-350 постоянного.
С Вашими рекордными параметрами по входу 75% считайте за счастье.
Это какое же сельэнерго выдает такую трехфазную сеть? Согласитесь, очень странный стандарт питания.


Кто б еще подсказал чем его раскачать. 600-вольтовые стандартные драйвера, оптроны тут не пройдут.

Всякие ADUM'ы, 6N137 и его производные - очень даже.

Не разновидности, скорее, сочетания, комбинации, (говорю это как истинному ценителю Севернса и Блума ) но это всё больше нужно для анализа свойств и для управления ими при синтезе. Для достижения высокого КПД такие комбинации редко помогают. В Вашем случае уж точно.

Согласен. Просто нужно не забывать, что PFC - "тормозной" преобразователь, который обязан отслеживать на частотах значительно ниже 100-120Гц.
Что Вы имеете в виду под предварительным стабилизатором? PFC это, видимо, то и есть, только с большой пульсацией 100-120Гц (здесь говорили об этом). Если отступить от апликейшнов, то можно и от этого недостатка избавиться, поскольку собственно PFC Вам не нужен.
Я думаю, что достигнуть поставленную цель +-2%(скорее -2%) можно с одноступенчатым преобразованием, скорее всего на флае (возможно какие-нибудь Вайперы-800В). Все остальные для 12 Вт слишком громоздки. И нужно внимательно отнестись к элементной базе и вспомогательным цепям, в которых могут быть большие потери, и скорее всего отказаться от широкого диапазона входных напряжений (главный враг КПД).

К сожалению не могу удовлетворить этот запрос

Нужен общий подход, а цифры можно корректировать, поэтому я не считаю их пока важными. Можно и 60 и 150В. Но из 85VAC спокойно получается 85VDC (с запасом), поэтому ниже особо не нужно, а выше будет просадка при минимальном входном. То есть, 80-90В это нормально получить. А диапазон входных обусловлен требованием устройству, который должен работать в трехфазной сети 110/230VAC как при перепутывании проводов так и при напряжении только на двух проводах. Хуже не бывает, так что нормально.
Источник на косом есть - раскачка верхнего плеча через трансформатор. Там 900V Fairchild. Но два варианта сборки - на 110 и на 220VAC. Лучше один.


На вайпере 900V (Altair) не получается выполнить источник с долговременным снятием мощности в этом диапазоне. Потом, у него впритык и при номинальном. Главный враг известен - это сами ключи MOS. 400-500V нормально, а 600-750 многовато. Два последовательных ключа уже без проблем. Надежда на то, что у прямохода на 100-120V размах напряжения меньше, чем у обратноходового и на применение 1000V ключа. Также не выходить за пределы прерывистого потока. Мягкий старт. Пока понимаю так.

Конечно же можно, но не так чтобы разработать источник а потом мимоходом назначить ему параметры.
Может, не могу "въехать", но так и непонятно: 110, 220, 380 или таки 440АС первичная сеть у Вас?

Аргументы веские. И какое будет решение? К стати в какой объём Это нужно упаковать?

Ну вот, хоть какая-то ясность — как теперь всем видно по данному примеру, у Вас просто небольшие организационные проблемы с доступом на форум, а именно, к моему сообщению на первой странице этой темы — вероятно, смартфон подхватил вирусню, родительский контроль в уличном Wi-Fi и т.п.

Первичная сеть 85-440 VAC


Я прочитал внимательно Ваше сообщение на первой странице.


Решения пока нет. Новых идей пока тоже. Надо сделать недорого, быстро, качественно))) Объем не должен превысить имеющийся обратноходовой. Но должен греться не на 3W, а на 1.5-2. Заказал образцы PFC Buck контроллеров. Разберусь с транзистором, диодом, дросселем. Попробую сделать.

При заданном диапазоне питающих напряжений лучше всего подходит схема обратноходового преобразователя. Можете использовать контроллер UCC38C40. Транзистор IRFBG30 или его аналоги.

Как я понимаю, у ТС такой уже есть см. пост над своим. Может быть ТС попытаться поднять его КПД?

Вообще странно. У прямохода выброс обусловлен неконтролируемым током намагничивания, а у обратнохода ток намагничивания дросселя вываливается во вторичную обмотку. Поэтому у прямохода требования к напряжению ключа выше, чем у обратнохода. Есть конструкции китайских сетевых обратноходов с применением 400-вольтовых транзисторов 13007, и ничего, работают. Для этого надо задать Dmax поменьше, и выброс на транзисторе сведётся к минимуму

AN 1060 посмотрите.

Я немного (или сильно) путаницу сделал - имел ввиду, конечно, понижающий, а не прямоход.


Спасибо, но это обратноходовый. Я, все-таки, надеюсь найти 'следы' применения понижающего.


Думаю, что это принципиально невозможно из-за дросселя-трансформатора. Если часть потерь за счет рассеяния первички можно слить обратно в питание вместо снаббера, то потери самого сердечника никуда не денешь.

А с остальным значит всё в порядке? Хотя, вспоминаю:
Так у Вас есть распределение потерь по узлам? Для КПД 85% у Вас есть 2,12 Вт потерь. Вы знаете сколько где теряется? Сколько для потерь в сердечнике мало, а сколько много? Если знать, то можно и определить возможно или невозможно, а так всё это - болтовня. И жонглирование топологиями не приведёт к результату. Для двухкаскадного преобразования с КПД 85% нужно чтобы каждый каскад имел по ~1 Вт потерь, а там в каждом есть или дроссель или трансформатор. Ой! да ещё и здоровый И опять ... приплыли...
Главный вопрос всегда - Сколько! Это и есть "низкий" уровень, технический уровень.

Тогда уже тогда же всё было бы собрано и работало.

Всем этим я, к сожалению, не могу воспользоваться((
Если нет положительных примеров применения понижающего в требуемом диапазоне, так это я понял. Я жду своих комплектующих. Если повезет, отпишусь.


Это уже собрано и работает.

Тогда этично было бы тогда же и объявить, что задача решена, прямо или условно закрыв тему.

все-таки, мне здесь видется обычных обратноход. ключик достаточно взять на 900 Вольт.
"медленный"" диод в RCD-клампере позволяет значительно увеличить кпд. конденсатор клампера бОльшую часть принятой энергии от индуктивности рассеяния через еще незакрывшийся диод возвращает в нагрузку.
при мощности 12-15 Ватт у меня в клампере стоит резистор 150 кОм, 0,25 Вт.
правда, и трансформатор для такого результата нужно сделать с минимальной индуктивностью рассеяния. на сердечнике Е25 у меня стабильно индуктивность рассеяния получается 1/80 (1,25%) от полной индуктивности.