Подскажите, плиз, оптимальную топологию преобразователя. Хотелки такие:
- вход - АКБ LI-ION, одна штука
- выход: +200V -200V. Общая мощность порядка 5 ватт, но лучше 10.
- развязка не обязательна
- шутдаун преобразователя.
- минимальные габариты и простота схемы.

Спасибо!

Что скажете по поводу Flyback на LM3478?

Если заказное моточное для Вас — это простота, тогда да. Обычно всё наоборот.

А какие ещё варианты? Приоритеты такие (по убыванию): размеры, кпд, цена, простота.

Каскадировать повышающие преобразователи - первый повышает до 20, второй до +200, третий - инвертор до -200.
Но размеры будут не очень...
Либо применить flyback с трансформатором, тогда можно получить сразу и +200 и -200

По поводу размеров.. DC-DC можно сделать, как я понимаю, на чип-дросселях, повысив частоту преобразования. А флайбек это всё-таки трансформатор.. Калькулятор показывает амплитуду тока 10 ампер при сердечнике RM8. Если сердечник уменьшать, боюсь батарейка не потянет. Хотя не уверен..

Ну вы чего нибудь уже посчитайте..

При низком напряжении концепцию флая портят всяческие паразитные параметры, но в целом его так и используют. Высокое напряжение и низкие токи.

Ок, значит направление всё-таки верное. Спасибо. Наберу в симуляторе, затем соберу на макете

Вряд ли что-то путное получится с обратноходовым преобразованием. Слишком большой коэффициент трансформации.
Может, стоит посмотреть в сторону резонанса последовательного контура?

Чем помешает коэффициент трансформации? Почему его нельзя неограниченно увеличивать?
По поводу резонанса, если не трудно, можно простую схему для примера?

Теоретически на 5 Вт можно попробовать флайбэк на двух PNY-05015.

Ваша задача упирается в низкое напряжение. Как правило, хорошие ключи имеют Vgth более 3в.

Думаю, ключ можно подобрать. На диджикее порядка 2000 результатов с VGth<3B и током стока от 10 ампер..

Контроллер можно питать от дополнительной обмотки или от маломощного boost.

Можно.

LM3478 однозначно потребуется перевести в режим прерывного тока, добавив блокировку компаратором обратного хода (годится логический элемент), и сделать самоподкачку питания хотя бы до 6 В и переход диодным ИЛИ на неё.


С калькулятором явно что-то не то — такие компоненты считаются по объёму зазора, и здесь достаточно RM6 или EFD15 — полные комплекты с максимальными зазорами и того и другого в СЗЛ есть.


Что ещё за перл? Вы собираетесь тупо брать 10 Вт — ну так открываете паспорт на данный элемент питания и внимательно изучаете требования его производителя, потому как реально имеете дело со взрывным устройством.

Зачем прерывный ток? И зачем самоподкачка? Я в импульсной технике слабоват, поэтому интересуюсь..


Это очень радует. Получается, чем больше зазор, тем лучше?



Те батарейки, с которыми я имел дело, имели автоматическое отключение при превышении тока. Его конечно можно варварски выпаять, но я бы делать так не стал бы, не зря же его ввели.. Ограничение наступало, ЕМНИП, на 3.5 амперах.

Можно всё. Есть двух- и трёхобмоточные чип-дросселя.
Калькулятор показывает амплитуду. Поставить параллельно конденсатор - усреднит.
Я бы вначале сделал повышающий, хотя-бы в 3-5 раз, а дальше обычный флайбэк.

то есть, в большой сердечник батарейка сможет вдуть 10 ватт, а в мелкий - не сможет?

Если у них одинаковые индуктивности первичных обмоток, то без разницы

а если один сердечник красного цвета, а второй - зелёного, то в первый батарейка сможет вдуть 10 ватт, а во второй - не сможет?

вот блин, а я, дурак, всю жизнь считал, что энергию в дроссель дозирует силовой ключ, а оказалось - сама батарейка...

Вполне.

Просто если сердечник маленький, то чтобы получить ту же индуктивность, придётся намотать больше витков. Окно у маленького сердечника тоже маленькое, соотв. есть ограничение на индуктивность при той же толщине провода. Потенциально, больший сердечник даст большую индуктивность. При малом сердечнике, чтобы выдержать ту же порцию энергии, придётся вдувать больше тока за такт. Вот тут-то и может быть засада с батарейкой, можно превысить средний ток и она отключится. Я это вижу так.

Как не мотай, но если предположить что КПД системы 100%, напряжение батарейки постоянное и выходное напряжение преобразователя стабилизируется, то согласно закону сохранения энергии средний ток потребляемый от батарейки прямо пропорционален току нагрузки преобразователя.
Т.е. если у вас нагрузка потребляет 10 Вт, то, без учета КПД, при напряжении батарейки 3В средний ток от батарейки будет 10/3=3.3А

Чтобы паразитные ёмкости перезаряжались резонансно сами по себе, а не ключом.


Минимальное стандартное напряжение затвора 30-вольтового транзистора — 5 В, лучше 7 В, а при 3 В его КПД вполне может быть 10%.


Нет, лучше середина — энергия прямо пропорциональна объёму зазора, но чем он больше, тем больше она из него выпирает и греет всё, что подвернётся на пути.


Помнится, Вы были согласны и на 5-ваттный преобразователь, так что проблем никаких.

Согласен, про ёмкость-то я забыл..

Появилось несколько вопросов. На lm3478 SPICE модели нету, а без симуляции не хочется.. Смотрю на LTC1772, что про неё скажете? Управляет, правда, P-канальным мосфетом, не станет ли это проблемой?
Если выбрать в качестве ключа, скажем BSC080P03LSG (30В, 16А, 8мОм), так он Logic level, обещает работать при 2.2В. Правильно понимаю, что с ним можно отказаться от подкачки?
Нужно ли эту микросхему переводить в режим прерывистого тока внешними деталями?

Ещё, у этой микросхемы частота 550 кГц. Не высоковата? Какая частота оптимальна?
Сердечник выбирать с самым большим зазором какой есть в наличии? В случае EFD15 это Al=100nH?

Спасибо

StepDown

В даташите BSC080P03LSG есть график "Typ. drain-source on resistance" в зависимости от Vgs.
В каком режиме будет работать зависит от расчета вашей схемы.
Чем больше частота - тем меньше индуктивность и емкости, но тем больше динамических потерь на всех элементах.

Да нет, там прям в даташите среди схем и флайбек нарисован. Только мосфет P-канальный и тянет трансформатор к питанию, а не к земле. Похоже, это и позволило при step-down архитектуре организовать флайбек.



Нашёл только Id от Vgs. При 3х вольтах уже выше 30 Ампер.

Про частоты - я спрашивал,по отпыту, какие разумно брать для такой схемы? И нет ли ограничений у феррита по частоте?

Полевик тормозной, Fall Time - 162нс. Но поскольку ТЗ нет - пойдет наверное..
Crss = 1800pF, драйвер потянет?

Этот полевичок для управления питанием в ноутбуках, ключик.

А если SI7149?

А какая разница сколько нарисовано ампер? Cмотрите на сопротивление канала - отсюда считается статическая рассеиваемая мощность.
Вот в этом даташите график №6

По частоте невозможно просто так сказать - это зависит от ваших знаний, опыта и возможностей, ведь у вас на первом месте стоял размер, соответственно выбрать оптимальное сочетание частоты и потерь при минимальном размере это как-раз ваша работа Начните например с 50 кГц - всё посчитайте, потом для 100 кГц посчитайте и т.д.

Возьмите книжку хорошую какую-нибудь почитайте. У вас вопросы из разряда новичков, тут без книжки никак. Сначала надо в теории подготовиться.

Посмотрите в сторону LT3751 у них и демо-боард есть

Тут все забыли еще один аспект. При большом количестве витков вторички у нее будет очень большая паразитная емкость (межвитковая). Это приведет в итоге к большим потерям. И именно поэтому плохо делать за один присест преобразователь с 3 на 200.

каким-то образом, буквально на одном транзисторе, в ссср делались повышайки с кроны до 400В для питания счётчиков гейгера в дозиметрах. Там никого не волновали потери, впрочем, как и топикстартера.

Там нужна была мизерная мощность.

на мой взгляд, в свете того, как поставлена задача, лучший вариант - пуш, что уже давно предложил герд
И даже в случае предварительного повышения напряжения, вторым звеном все одно просится пуш.

Вышепредложенный DCM-обратноходовый на первом попавшемся контроллере, компаратор обратного хода сделан на Q4:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

С более-менее современным ключом подкачка (всё, что висит на D6) на деле ничего не дала. Больше всего ожидаемо отъедают демпферы выпрямителей, так что, если их звон непринципиален, КПД вполне может быть 80%.

Спасибо всем ответившим! Буду копать

Если работать далеко от резонансной частоты. CCFL имеют хороший КПД с коэффициентом трансформации (Vout/Vin) под 100.

Для обратнохода значительный вклад в кпд внесет индуктивность рассеяния.
При необходимых соотношениях витков она будет просто непомерна и соотношение токов все еще более усугубит, так что оценка кпд 80% очень оптимистична.

В схеме представленной Plain L2 составляет менее 3% от L3 для реального же транса там будет в РАЗЫ больше.
Т.е. с этого можно просто начать, намотать пробный транс и убедиться, каково же будет это соотношение.

Есть рекомендации по уменьшению этой индуктивности? Например, в ламповой технике есть рекомендации перемежать секции первичной и вторичной обмоток..

По опыту (занимаюсь высоковольтными источниками, коэффициент трансформации более 100 не редкость) более продуктивно не бороться с паразитными параметрами (индуктивность рассеяния, ёмкость обмоток), а использовать их в мирных целях. Т.е. строить что-то резонансное\квазирезонансное. Например, как уже несколько раз говорилось, попробовать схему, предложенную гердом (чуть модифицированный инвертор Мазилли).
Можно, конечно, сделать и hard switching, но это если КПД неважен (бывает и так) и на шумы можно забить.

В открытом доступе нет никаких объективных данных, подтверждающих, что hard switching шумит сильнее, чем soft switching. ПМСМ, это мифология, умело поддерживаемая производителями квази - и прочих резонансных контроллеров.

Как у этой схемы с КПД?

А какой Вам нужен?

Желательно 146% А вообще очень бы хотелось, чтоб не грелось. Ну и не сильно в ущерб размерам

Т.е. Вы уже прямо сейчас хотите улучшить то, что еще неизвестно. Спаяйте макетик, пощупайте его приборами, тогда самому станет понятно, нужно ли что-то улучшать и в каком направлении.

Просто хочется с самого начала выбрать более перспективное направление, чтоб не провозившись со схемой месяц, потом понять, что топология выбрана неверно изначально. Книжки-книжками, а хочется услышать реальный опыт, что собственно тут и вижу. Смотрю, многие за флайбэк..