Основная цель получить мощное зарядное устройство, минимизировав габариты и стоимость устройства.
Если вы уверены что можете реализовать разработку по указанным ТТ, не на основе StepDown DC-DC,
а по одной из “стандартных” схем импульсных источников питания (с трансформатором), пожалуйста сообщите об этом.

Присылайте ваши предложения по сроку и цене.

ТТ
Входное напряжение 50Гц 220в+/-20%, 60Гц 120в+/-20% (допустимо 2 отдельных варианта схемы, если это целесообразно с точки зрения надежности, компактности, цены)
Выходное напряжение регулируемое 40-120В
Пульсации выходного напряжения не более 2% (переключатель на 10% если это поможет для снижения нагрева, повышения КПД)
Ограничение выходного тока регулируемое 2-20А
Пассивное охлаждение
Типовое время непрерывной работы: 1ч при максимальной нагрузке (без снижения отдаваемой в нагрузку мощности)
Максимальное время непрерывной работы: включен постоянно (допускается снижение мощности при перегреве компонентов устройства)
Температура окружающей среды -40/+40С
Габаритные размеры не более 100мм*80мм*50мм (меньше лучше)
КПД >95%
Автоматическое снижение отдаваемой в нагрузку мощности при перегреве наиболее критичного элемента схемы со светодиодом индикатором сработки.
Быстродействующее отключение нагрузки при токе утечки >30мА или напряжении на выходе больше установленного со светодиодом индикатором сработки(крайне желательно)
Фильтрация помех отдаваемых в сеть (желательно).
Невоспреимчивость/Защита от (желательно):
КЗ,
переполюсовка подключаемого аккумулятора,
подключение аккумулятора до включения зарядного устройства,
искрообразование при подключении аккумулятора,
дребезга контактов нагрузки,
дребезга контактов сети питания.

Органы управления и индикации:
Поворотный регулятор ограничения выходного напряжения
Поворотный регулятор ограничения выходного тока.
Кнопка-переключатель “2% / 10% пульсации выходного напряжения”
Светодиод индикатор тока в нагрузке более 1А

***Пометка “желательно” означает, что данная опция требует согласования,
если вы не можете ее реализовать или считаете, что она сильно усложнит/удорожит/увеличит габариты устройства, пожалуйста сообщите об этом.

AnVic, Вы хотите 2400 Вт мощности ( + другие Ваши хотелки...) уместить в коробочку 100мм*80мм*50мм..., да ещё с пассивным охлаждением...
Да Вы, батенька, бооольшой оптимист......
Найдите любой приблизительный серийный аналог с указанными Вами характеристиками...Любопытно было бы посмотреть... ( может это я чего-то не понимаю..).

Присоединяюсь.

Еще момент: КПД >95% при динамике мощности 80-2400Вт.
Сомневаюсь что это вообще реализуемо.

Габарит чуть больше пачки сигарет. Это невозможно.

Если бы был приблизительный серийный аналог просил бы доработать его, а не изобретать паровоз )))

если вы обратили внимание, то нужен не лабораторный БП с хорошо стабилизированным напряжением, а зарядное устройство - пульсации 2%/10% меня вполне устроят
а идея использовать не классический импульсный БП, а степдаун - выкидываем трансформатор (гальван.развязку) и выигрываем объем и меньше требования к охлаждению




КПД имелось ввиду не как самоцель, а лишь чтобы не перегревался при максимальной нагрузке.

Спасибо вам обоим за комментарии, они помогли мне скорректировать и ограничить хотелки в ТТ )))

Подскажите пожалуйста новичку на форуме, как отредактировать мое 1е сообщение (не вижу кнопку редактирования)
и почему у меня в личных сообщениях светится "Вам запрещено использовать личные сообщения на форуме"?



Обновленный ТТ (странно, в первом сообщении кнопки редактирования нет, а в остальных есть)))

Входное напряжение 50Гц 220в+/-20%, 60Гц 120в+/-20% (допустимо 2 отдельных варианта схемы, если это целесообразно с точки зрения надежности, компактности, цены)
Выходное напряжение регулируемое 40-120В
Пульсации выходного напряжения не более 2% (переключатель на 10% если это поможет для снижения нагрева, повышения КПД)
Ограничение выходного тока регулируемое 2-20А
Максимальная полезная мощность не менее 1,8кВт (больше лучше)
Пассивное охлаждение
Минимальное время непрерывной работы при максимальной нагрузке (без снижения отдаваемой в нагрузку мощности): 30мин.
Максимальное время непрерывной работы: включен постоянно (допускается снижение мощности при перегреве компонентов устройства)
Температура окружающей среды -40/+40С
Корпус-радиатор (алюминиевая ребристая труба прямоугольного сечения открытая с обоих торцов)
Максимальные габаритные размеры 150мм*100мм*50мм (меньше лучше, обсуждаемо)
Автоматическое снижение отдаваемой в нагрузку мощности при перегреве наиболее критичного элемента схемы со светодиодом индикатором сработки.
Быстродействующее отключение нагрузки при токе утечки >30мА или напряжении на выходе больше установленного со светодиодом индикатором сработки(крайне желательно)
Фильтрация помех отдаваемых в сеть (желательно).
Невоспреимчивость/Защита от (желательно):
КЗ,
переполюсовка подключаемого аккумулятора,
подключение аккумулятора до включения зарядного устройства,
искрообразование при подключении аккумулятора,
дребезга контактов нагрузки,
дребезга контактов сети питания.

Органы управления и индикации:
Поворотный регулятор ограничения выходного напряжения
Поворотный регулятор ограничения выходного тока.
Светодиод индикатор тока в нагрузке более 1А (желательно)

***Пометка “желательно” означает, что данная опция требует согласования,
если вы не можете ее реализовать или считаете, что она сильно усложнит/удорожит/увеличит габариты устройства, пожалуйста сообщите об этом.


«Знающие люди прекрасно осведомлены о том, что голос невозможно передать через провода. Даже если бы это было возможно, пользы от этого не было бы никакой»,
– гласит цитата из статьи The Boston Post от 1865 года, где было написано об аресте человека, который пытался собрать средства для работы над телефоном.

Прошу обратить внимание: требования к пульсациям на выходе весьма низкие, использование трансформатора не требуется, ШИМ не требуется, высокая частота не требуется.

Тогда в ТЗ запишите отсутствие гальваноразвязки.

Делается проще - одна плоскость преобразователя является теплоотводом, а вы его можете прикрутите к большому радиатору или водяному охлаждению.

Осталось написать:
- сколько денег планируете потратить
- сколько времени есть
- как будет приниматься результат

У зарядников не может быть таких параметров по причинам законов природы (сопротивление аккумуляторов практически равно нулю) — есть только ограничение выхода при отсутствии нагрузки и пульсации выходного тока.

Конечно, неверно выразился, речь о пульсациях тока
Спасибо, что заметили



Обычно нанимаю специалистов которые знают сколько стоит их труд
и могут адекватно оценить необходимое время.
Представьте, вы решили купить холодильник, а каждый продавец, вместо того чтобы назвать цену на свой товар и сроки поставки, спрашивает “а сколько денег и времени планируете потратить?”

По срокам, жуткой спешки нет, но надеюсь найти разработчика, который специализируется в данной области и сможет реализовать данный проект за 1-2мес

Согласовываем с претендентом окончательный вариант ТТ/ТЗ и если требуется этапы разработки/оплаты.
Работу отлаженного макета достаточно продемонстрировать по видео.
3 финальных образца разработчик пересылает мне почтой (или передает с оказией), я их тестирую на соответствие ТТ/ТЗ

5% потерь от 1800 Вт это 90 Вт. Пассивный радиатор для проца на 90 Вт занимает примерно такой же объём как вы выделили на блок питания.

В обновленном ТТ (там где указана мощность 1800) требования по кпд нет совсем, лишь бы ограничивал ток из-за перегрева (хотя бы в первые 30мин)
Вы не учитываете что проц не должен перегреваться выше 60-70С, здесь такого ограничения по температуре нет, чем выше температура радиатора тем выше его эффективность

А Вы не покупайте холодильник, а закажите его разработку по своим собственным ТТ и ТЗ. И попросите прислать вам 3 "пробных" экземпляра...
Тогда, может, осознаете разницу и по цене, и по срокам, и по другим вещам...

Высосать 2,5 кВт из 90-вольтовой электророзетки без ККМ не получится, тоже по причинам законов природы — вентильному выпрямителю не позволит работать стандартный автомат — следовательно, неизбежно двойное преобразование, т.е. вырисовывается типовой БП с ККМ и всеядным входом, только неизолированный.

Я согласен но если честно я не видел электроники тем более силовой которая работает штатно выше 80-90 градусов. У неё надёжность падает от этого и максимально допустимая мощность.

А на счёт КПД если оно не указано это же не значит что получиться получить больше 95%. Как раз скорее наоборот. И значит потери будут ещё выше.

Задача вполне решаема (97-98% КПД), но интерес будет от 1000шт

под 1000шт вы имеете ввиду 1 миллион рублей? )

и кстати требования по кпд из ТТ убраны, лишь бы не перегревался в первые полчаса при максимальной нагрузке.

цена 300-900$ за 1шт

Честно говоря вашего ответа я не понял.

Я бы хотел получить цену и сроки на разработку принципиальной схемы и производства 3 экземпляров зарядного устройства.
Одно задание = одна цена, один срок. Учитывая необходимость разработки/доводки нового устройства, готов оговорить сроки.
Варианты “я готов попробовать “вдруг что-то получится” меня не интересуют,
мне требуется решение задачи профессионалом, с конкретным результатом (по ТТ согласованном перед началом нашего сотрудничества)
( да, по каким-то параметрам заложен перезаклад и я готов это обсуждать и изменить ТТ в приемлемых пределах / принять альтернативные варианты) .

вобщем хотелось бы больше конкретики в коментариях:
если какой-то из параметроов ТТ кажется вам не реализуемым в принципе/оч.дорогим = пишите, будем думать как согласовать "можно/надо/цена/ресурсы"

Я бы еще упомянул про такую вещь как ремонтопригодность.
Такие вещи часто выходят из строя и хорошая ремонтопригодность ввиде например быстрой замены тразисторов экономит много человеко-часов.

Если ремонтопригодность не нужна томожно существенно уменьшить размеры.

А вот тут я заблудился (извините с электрикой/электроникой знаком достаточно поверхностно).
Если я правильно понял, 90в вы взяли из 120в-20%=96в
Но после “диодного моста на 120в” мы можем получить удвоение, т.е. на выпрямляющей паре конденсаторов мы получим 96*1,4*2=272в, а на выходе Зарядки требуется максимум 120в
(насколько зарядка сломает синус в розетке меня волнует достаточно слабо)
Так в чем именно вы видите проблему, зачем ККМ?
Я понимаю, что диодный мост будет работать не весь полупериод, а лишь 272-120=152в за которые ему надо прогнать 20А*120в.
Но если вы ведите проблему в “стандартном автомате 16А”, то ее нет.
Ограничения автомата и хреновые контакты в проводке в данном случае в ТТ не входят.

Если “розетка” не может обеспечить необходимые 30-40-50А, то это проблема не разработчика, а меня как потребителя.

Если не затруднит максимально доступными словами поясните свою мысль
(про ККМ я знаю лишь то, что он исправляет сдвиг фазы и искажения синусоиды вносимые импульсными БП).

Еще раз большое спасибо что помогаете свести мои хотелки и реальность к одному знаменателю

Вы философ. Но к сожалению в начале XXI века такие технологии ещё недоступны, потому-что один выпрямитель с конденсаторами займёт предполагаемую площадь.

P.S. А голос можно передать по проводу и даже по нитке. Но такие технологии интересны только детям.

5кВт/куб.дм это фантастика
2кВт - и то жесткий реал, на уровне, недавно сошедшем с научных работ
--
к вопросу о бюджете
https://www.ethz.ch/content/dam/ethz/specia...517-smaller.pdf
страница 5

Самые продвинутые DC-DC уже достигли 2.7 КВт/куб.дюйм

если ограничивать мощность, то может и получится.
например:
40В-макс ток 20А
80В макс ток 10А
120В макс ток 7А

Согласитесь, от DC-DC требуется достаточно хорошо стабилизированный выход,
что реализуется через ШИМ и высокую частоту (50-300кГц)
и соответственно вызывает разогрев ключа при открытии/закрытии.

У зарядного устройства требования к стабилизации минимальные,
т.е. ШИМ не нужен, а частоту можно снизить в десятки раз
и соответственно получить выигрыш по мощности

Наоборот, чтобы вписаться в нужный обьём придётся повышать частоту до 1 МГц

Вот даже не вникая в варианты схемотехники.
Требуется прожевать 1.8 кВт. Пусть мы достигли неплохого КПД в 95%. Это 90 Вт тепла.
Без обдува в заданных габаритах это электроплитка. Для естественного охлаждения нужна поверхность на порядок больше.

Видел китайские зарядники 48В x 60А
В каждом 2 высокооборотистых 40мм вентилятора.

4 таких зарядника влезают в стандартный 1U в 19 дюмовую стойку.

Вот от этого надо плясать

ККМ имитирует для электросети на ~100% резистивную нагрузку, т.е. как будто к ней подключён простой нагреватель.


Ещё можно провести расследование, откуда вообще в ТЗ появился постоянный ток, потому как по вышеизложенным причинам аккумуляторы прекрасно можно заряжать пульсирущим 100 Гц, т.е. обычным ККМ на Cuk, может даже однофазным, заодно полностью избавиться от алюминиевых конденсаторов. Конечно, для работы на непрерывном токе нужно знать всякие хитрости, ещё и с синхронным выпрямителем, но зато дроссели на одножильном проводе. И чтобы прикинуть объём, для 100 кГц основных дросселей надо 4 шт. ETD59.

Если мы говорим о степдаун дс-дс, то что нам даст повышение частоты до 1МГц кроме дополнительного разогрева ключа?

Если вы говорите о другом варианте решения, то поясните пожалуйста о чем именно?

Позволяет уменьшить реактивные элементы.

Но сильно увеличит радиаторы имхо (если не удастся создать резонансник)
Впрочем я не специалист, выбор частоты это дело разработчика, меня больше интересует конечный результат

Разработано и производится устройство заряда LiTi5 аккумуляторов. Заражает аккумуляторы под Ваши параметры и током до 300А. Устройство построено по принципу беспроводной передачи энергии. Если взять второй узел-приема, выпрямления... подключенный к аккумулятору, то в таких габаритах (надо смотреть) с учетом, что Вам надо всего 20А ну думаю придется увеличить габарит получите зарядное устройство. Первая часть системы- позволяет перемещаться с зарядным узлом в радиусе 5 м, а при желании можно и 10м. По весу может 1кГ.
Питается сейчас от первичного источника DC 300В. Но под Вас можно значительно понизить. Источники покупаются отдельно, т.к. кому надо от 220В, кому 380В.
Весь комплекс можно подумать продать за 800 тыс р (мин. 5 шт в партии) (в России не продавали, а на запад продается за 15-20 тыс дол). Можно подумать и КД продать первой версии. Это от 40 тыс дол, надо обсуждать
Насчет фри лансера. Первая версия разрабатывалась 1.5 года и активно разрабатываются новые версии приличным коллективом, очень хорошие производств. условия и офис, деньги на разработку никто не считал. Сколько коллектив просил, столько и получал.

С вашими требованиями, навскидку срок полгода и, например цена похожего серийного преобразователя примерно 1к$, значит умножив на 50 получаем примерную цену разработки, плюс еще цена 3 шт. несерийных образцов.

Посмотрите на вот такие преобразователи и оцените самостоятельно сроки и стоимость

Там простые трансформаторы, т.е. выходное сопротивление ноль, а автору нужен источник тока, т.е. выходное сопротивление бесконечность, умять его в такой объём не позволят законы природы.

К тому же, прежде чем бежать покупать мешок этих занимательных игрушек, следует почитать их паспорт, какого размера к ним требуется радиатор.

Вы полагаете, я не понимаю, что привел в качестве примера? Ну-ну.

Ничего не полагаю, просто пояснил автору.

Угу. Это наборы "сделай сам".

)))))))) Правильно вам сказали, обратитесь в vicor или linear - уж если кто в мире и достигает цитирую "профессионально" такой плотности мощности, то это они.
Пара тройка десятков миллионов $ - и через полгода-год вы получите свои 3 макета.

Не понимаю, почему любой коммерс с тремя рублями в кармане всегда уверен, что щаз он придет на профи форум, и за эти три рубля тут же получит готовый space shuttle, и не краденый со склада, а кастомизированный под него ? Должна же где-то хотя бы в самом дальнем уголке мозга быть мысль про закон сохранения энергии

Ведь если разработка обошлась в 100млн, делалась большим коллективом и долго, такая же не может стоить 3 рубля, логично ?


После общения с Вами по технологии монтажа плат у меня сложилось ощущение что Вы разработчик, а не собственник бизнеса.
Значит сейчас Вы пытаетесь продать не своё, я правильно понял ?

Не боитесь последствий, в России соответствующих Вашему описанию проектов уверен всего 1...

Хм.. Это уже очень на бестопливный генератор смахивает.
Обычно, образец демонстрируют на ютубе, а продают только чертежи. Если чудо не работает (а не работает обязательно) - неправильно собрали.

А Вы меньше думайте и придумывайте то чего не знаете. Я в этом бизнесе партнер, а инвестиции находятся и этим тоже занимаюсь, может как то иначе предложите? А Россия не интересует вообще в силу понятных причин и соответственно рынок не российский.

Так точно, понял, отдыхаю. Желаю приятной сделки


Обоим)

Такой БП будет стоить от 1000$ можно минимизировать до 500-600$

300mHz два три RF мосфита IXZ318N50

Ну давайте, рассказывайте нам, как и чем Вы будете его на 300МГц раскачивать, если у него по даташиту только ton >= 4ns:))) И мощность заодно посчитайте, да-да, мощность статических потерь, мощность динамических потерь и мощность потерь на раскачку, особенно 2-3 параллельно включенных таких девайсов. Сказочники, дбл/блд.

По даташиту IXZ318N5 60мгц
Раскачивается драйвером
КПД85%
Высота 5мм
Один модуль на 50мгц 300вт

Становится интересно. Позвольте узнать. На этих частотах какие конденсаторы вы планируете использовать?

Самое интересное что в даташите т(он) 5 нс, а тд(он) 4нс т.е. включение мосфита t® около 1нс, При этом значения берутся на уровне 90 и 10 %




Аванс 5000$

Вчера Инфинеоновцы показывали, рабочие прототипы источников на GaN транзисторах.....
в принципе можно на них такое сделать, только ценник даже по компонентам адский, не говоря уже у разработке на новой эл. базе.

К сожалению, такое зарядное устройство со стоимостью изготовления 3шт >300$ мне не подходит.
Понимаю что цена разработки будет выше, но 5000$ для меня явный перебор.

Исходя из формулы L=(1-Vout/Vin)*Vout/(Ip*f) у меня получается 300кГц
для худшего случая при:
Vout 120в
Vin 200в (напряжение на конденсаторе после моста)
L=8uH
Ip=20A (пульсации тока в дросселе)



Из каких соображений вы исходили при выборе частоты 300МГц?

Мне кажется, уже всем должно быть понятно, что эта тема лежит в неправильном месте: здесь никто ничего покупать не собирается.

Этот топик нужно перенести к бестолковым новичкам