Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Схема изолированного DC/DC преобразователя
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Силовая Преобразовательная Техника
Abysmo
Я пишу ТЗ на разработку устройства, в качестве источника питания планирую использовать изолированный DC/DC преобразователь с двумя независимыми выходами, один выход будет питать МК, второй выход будет питать драйвер RS-485. Между ними оптическая изоляция. Перерыл каталоги всех основных производителей, в основном предлагается с диапазоном входа 18...36В, что мне, к сожалению, не подходит из-за возможной длины питающей линии около 1000 м. Искомый преобразователь нашел у китайцев:

http://www.bbt-china.cn/en/productView.asp?Pid=347

Цена приемлема (~10$), но это чудо китайской инженерной мысли в корпусе DIP24 занимает половину печатной платы конечного устройства. В общем есть мысль собрать такой преобразователь непосредственно на плате устройства. Подтолкните в нужном направлении - куда рыть? Может быть у кого-то есть схемы данного преобразователя. Конечное изделие чрезвычайно чувствительно к цене при этом требуется максимальная надежность.
Прохожий
Цитата(Abysmo @ Apr 24 2009, 18:21) *
Я пишу ТЗ на разработку устройства, в качестве источника питания планирую использовать изолированный DC/DC преобразователь с двумя независимыми выходами, один выход будет питать МК, второй выход будет питать драйвер RS-485. Между ними оптическая изоляция. Перерыл каталоги всех основных производителей, в основном предлагается с диапазоном входа 18...36В, что мне, к сожалению, не подходит из-за возможной длины питающей линии около 1000 м. Искомый преобразователь нашел у китайцев:

http://www.bbt-china.cn/en/productView.asp?Pid=347

Цена приемлема (~10$), но это чудо китайской инженерной мысли в корпусе DIP24 занимает половину печатной платы конечного устройства. В общем есть мысль собрать такой преобразователь непосредственно на плате устройства. Подтолкните в нужном направлении - куда рыть? Может быть у кого-то есть схемы данного преобразователя. Конечное изделие чрезвычайно чувствительно к цене при этом требуется максимальная надежность.

Какие выходные токи реально надо?
Про второй канал (который RS485) можно догадаться, что это скорее всего 200 мА, а вот первый с процессором - загадка.
Напряжение гальванической развязки между каналами так же неизвестно.
Можно попробовать NCP1031 Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Хотя вряд ли у Вас получится меньше 10$ так просто... Над этим придется тщательно и обильно потрудиться.
Трансик будет оч. немало стоить...
Microwatt
4-х кратное изменение входного напряжения - непростая задача.
Берите готовое. Вряд ли без опыта удастся сделать лучше. И планка в 10 $ тоже кажется опущеной так низко, что ее не перепрыгнуть. Разве что при очень небольшой мощности 1-1.5 ватта за счет КПД. Но Вы о мощности ничего не рассказали.
alex840
http://www.recom-international.com/pdf/Eco...8/RSO-S_D_Z.pdf
то, что вы ищете называется dc/dc 4:1
http://www.google.ru/search?q=dc%2Fdc+4%3A1
их море.
можно и самому - flyback например на lm5000.
Abysmo
Да я дико извиняюсь, что не уточнил параметры:

Цитата
Какие выходные токи реально надо?
Про второй канал (который RS485) можно догадаться, что это скорее всего 200 мА, а вот первый с процессором - загадка.


100 мА, т.е. преобразователь на 1...2Вт.

Гальваническая изоляция вход-выход и выход-выход 1000В.

Цитата
Хотя вряд ли у Вас получится меньше 10$ так просто... Над этим придется тщательно и обильно потрудиться.


Цитата
4-х кратное изменение входного напряжения - непростая задача.
Берите готовое. Вряд ли без опыта удастся сделать лучше. И планка в 10 $ тоже кажется опущеной так низко, что ее не перепрыгнуть. Разве что при очень небольшой мощности 1-1.5 ватта за счет КПД. Но Вы о мощности ничего не рассказали.


Цель не сделать дешевле, 10$ вполне подходящая цена. Готовые просто физически не влезают на печатной плате, отсюда и тема.

Цитата
http://www.recom-international.com/pdf/Eco...8/RSO-S_D_Z.pdf
то, что вы ищете называется dc/dc 4:1
http://www.google.ru/search?q=dc%2Fdc+4%3A1
их море.


Их море, только у них ОДИН ВЫХОД! А нужно два. Оба стабилизированные и гальванически развязанные от входа и между собой. Такие я нашел у пары-тройки не самых известных производителей. Скажу сразу, у Peak, Aimtec, Recom и т.п. популярных производителей таких нет. А если и есть, то выхода не стабилизированные.

Наверное проще так задать вопрос: как собрать чудо от Chinfa:

http://www.chinfa.com/04product/dcdc/dcdc-fdd03a.html

непосредственно на печатной плате. Модель FDD03-0505D4A.
Alex11
Вы не очень обольщайтесь по поводу этого преобразователя. Там нет стабилизации вдух каналов врозь. Его изумительно перекашивает при нагрузке на одном канале при отсутствии оной на другом. И еще у него куча недостатков.
Abysmo
Ну я по поводу него не обольщаюсь, просто привел его в качестве примера того, что нужно. Ну опять же, корпус у него большой для меня, к тому же половина этого корпуса "воздух".

Еще я посмотрел datasheet на NCP1030, хорошее изделие, только рассчитано на 48В номинала.

Может я вообще ни тем путем иду? cranky.gif
Microwatt
Чтобы не ломать сильно программерскую голову аналоговой схемотехникой, поставьте автогенератор на масеньком колечке и на вторичках компенсационные стабилизаторы вроде 7805. Это просто, а за плохой КПД на 1 ватте вроде не увольняют.
Бо на штурм всяких NCP уйдет времени и зарплаты столько, что проще в NASA заказать.
Прохожий
Цитата(Abysmo @ Apr 25 2009, 22:13) *
Ну я по поводу него не обольщаюсь, просто привел его в качестве примера того, что нужно. Ну опять же, корпус у него большой для меня, к тому же половина этого корпуса "воздух".

Еще я посмотрел datasheet на NCP1030, хорошее изделие, только рассчитано на 48В номинала.

Может я вообще ни тем путем иду? cranky.gif

Вы невнимательно смотрели. Вот цитата из DS, приведенного мною выше:
Цитата
This controller family is ideally suited for 48 V telecom, 42 V automotive
and 12 V input applications.

Стартует девайс с 10.6 Вольт. Что еще надо для полного счастья?
Рекомендация следующая. Стабилизируете напряжение на одной обмотке, той, которая больше потребляет. Вторую мотаете из расчета на 7.2 Вольта постоянки и ставите линейный стабилизатор с малым падением.
alex840
Цитата(Abysmo @ Apr 25 2009, 18:11) *
Да я дико извиняюсь, что не уточнил параметры:
100 мА, т.е. преобразователь на 1...2Вт.
Гальваническая изоляция вход-выход и выход-выход 1000В.
http://www.chinfa.com/04product/dcdc/dcdc-fdd03a.html
непосредственно на печатной плате. Модель FDD03-0505D4A.

sorry, не углядел про два канала. самый простой выход - поставтьте 2 4:1 и не мучайтесь. :-)
Abysmo
Цитата
Чтобы не ломать сильно программерскую голову аналоговой схемотехникой, поставьте автогенератор на масеньком колечке и на вторичках компенсационные стабилизаторы вроде 7805. Это просто, а за плохой КПД на 1 ватте вроде не увольняют.
Бо на штурм всяких NCP уйдет времени и зарплаты столько, что проще в NASA заказать.


Да я то же думал поступить так же. Конечное изделие - датчик, для него чем меньше ток потребления, тем лучше.

Гальваническая изоляция нужна из-за того, что линия питания и сигнала датчиков может достигать 1200 метров и прокладываться в произвольных условиях (например высоких электромагнитных помех), соответственно присутствуют все прелести в виде плавающей земли для RS-485 и наводимых помех в линии питания 24В датчика. Из-за длины линии так же высокие потери напряжения, поэтому такой широкий диапазон входа 9...36В.

Цитата
Стартует девайс с 10.6 Вольт. Что еще надо для полного счастья?
Рекомендация следующая. Стабилизируете напряжение на одной обмотке, той, которая больше потребляет. Вторую мотаете из расчета на 7.2 Вольта постоянки и ставите линейный стабилизатор с малым падением.


Действительно не углядел, спасибо за наводку wink.gif Кстати, есть ли аналоги этой микрухи у других производителей? Чтобы все "в одном флаконе" было. Так же я, если честно, не понял насчет гальванической изоляции первой обмотки от второй.

Цитата
sorry, не углядел про два канала. самый простой выход - поставтьте 2 4:1 и не мучайтесь. :-)


Если бы они стоили по 50 руп. за штуку в корпусе SIP может быть так бы и сделал, но у них цена как космического корабля. Две штуки слишком жирно будет для такого простого устройства smile.gif
mikesm
Цитата(Abysmo @ Apr 24 2009, 18:21) *
Перерыл каталоги всех основных производителей, в основном предлагается с диапазоном входа 18...36В, что мне, к сожалению, не подходит из-за возможной длины питающей линии около 1000 м. Искомый преобразователь нашел у китайцев:
http://www.bbt-china.cn/en/productView.asp?Pid=347
Подтолкните в нужном направлении - куда рыть? Может быть у кого-то есть схемы данного преобразователя. Конечное изделие чрезвычайно чувствительно к цене при этом требуется максимальная надежность.


В принципе по теме все уже сказали, на такие условия как у Вас, 18..36V, два канала, 5V 0.2А на канал, изоляция 1kV, размеры 10x10x20, дешево и надежно, сделать по быстрому не получится.
Есть опыт, сложный контроллер и блок питания к нему. Контроллер отдали грамотному спец, а блок питания человеку попроще. Результат, разработка провалила испытания из за сбоев по питанию.
На мой взгляд у Вас серьезные требования к блоку питания, и делать побыстрому на LM7805 это риск.
Предлагаю обсудить здесь два варианта: 1. честный дизайн, габаритный, дорогой и качественный 2. Простой, дешевый и возможно не такой надежный.
В качестве дорогого и качественного есть чип у Linear LTC3873 http://www.linear.com/pc/downloadDocument.do?name=3873fa.pdf, там же схема изолированного DCDC правда, габариты скорее всего тоже будут больше, чем у китайских. Или сравнимы.
Stanislav_S
Как вариант можно попробовать ТОР412, 414. У меня многие девайсы от него питаются как раз в указанном диапазоне, особых нареканий не было.
Microwatt
Цитата(Stanislav_S @ Apr 26 2009, 15:36) *
Как вариант можно попробовать ТОР412, 414. У меня многие девайсы от него питаются как раз в указанном диапазоне, особых нареканий не было.

Да уж если самому городить источник, то можно придумать и что-то умнее ТОР 4ХХ.
Но тут человеку, похоже, нужно быстро, без напряжения мозгов и дешево.
Можно еще предложить стабилизировать вход до 5-7 вольт понижалкой МС34063 и далее, для развязки, - нестабилизированные DC-DC на 1 ватт. Это просто в понимании, но громоздко в констукции....
Прямоход товарищ , похоже, ниасилит....да и моточных там..Дешево не получится.
Обратноход на 36вольт входа на МС не построишь...
В любом случае, задачу нужно, похоже, делить на две
- стабилизация
- гальваническая развязка.
В одном флаконе сделать это с налету трудно.
Stanislav_S
Цитата(Microwatt @ Apr 26 2009, 17:03) *
Да уж если самому городить источник, то можно придумать и что-то умнее ТОР 4ХХ.

А чем топы так плохи? Схема простая, трансформатор в программе считается. Я когда первый раз делал, то за один день на макетке спаял и транс намотал и все заработало, хотя я до этого ничего о ИБП не знал. Как раз для начинающего.
Abysmo
Цитата
Но тут человеку, похоже, нужно быстро, без напряжения мозгов и дешево.


Абсолютно верно! Конечная цель уложиться в 10$, при этом все сделать просто и надежно. Нашел смежную тему:

http://electronix.ru/forum/index.php?showt...mp;#entry400658



Цитата
Как вариант можно попробовать ТОР412, 414. У меня многие девайсы от него питаются как раз в указанном диапазоне, особых нареканий не было.


Не проходят! Нижний предел - 16В, мне нужен старт от 9В.

Цитата
В принципе по теме все уже сказали, на такие условия как у Вас, 18..36V, два канала, 5V 0.2А на канал, изоляция 1kV, размеры 10x10x20, дешево и надежно, сделать по быстрому не получится.


9...36В, что несколько усложняет жизнь. На 18...36В полно преобразователей.


Цитата
В качестве дорогого и качественного есть чип у Linear LTC3873 http://www.linear.com/pc/downloadDocument.do?name=3873fa.pdf, там же схема изолированного DCDC правда, габариты скорее всего тоже будут больше, чем у китайских. Или сравнимы.


А что Вы думаете по-поводу LT3573?

http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp...42,C1113,P86861
Microwatt
Цитата(Abysmo @ Apr 26 2009, 17:06) *
Абсолютно верно! Конечная цель уложиться в 10$, при этом все сделать просто и надежно. Нашел смежную тему:


Не проходят! Нижний предел - 16В, мне нужен старт от 9В.
9...36В, что несколько усложняет жизнь. На 18...36В полно преобразователей.

А что Вы думаете по-поводу LT3573?

По поводу ВСЕХ LT, MAXIM и других я думаю постоянно и неизменно. Много там среднего, неплохого и даже очень хорошего. Но с 10 долларами в кармане туда не ходят. Там 10 баксов за вход платить нужно, а не за покупку контроллера.
Поштудируйте UC3845. С плохоньким SOT23 ключиком все вытянет, только обвязки там много, хотя и понятной. При изощренном подходе у извращенцев сама может полватта отдать. Выходные ключи у нее 200-250мА в статике тянут. Стоит центов 30. На квадратном дюйме с 805 SMD можно замахнуться. А там - как получится.
Правда, один оптрон места занимает...
rezident
Цитата(Microwatt @ Apr 26 2009, 20:54) *
Поштудируйте UC3845. С плохоньким SOT23 ключиком все вытянет, только обвязки там много, хотя и понятной. При изощренном подходе у извращенцев сама может полватта отдать. Выходные ключи у нее 200-250мА в статике тянут. Стоит центов 30. На квадратном дюйме с 805 SMD можно замахнуться.
Где-то здесь на форуме пробегало применение 1Вт DC/DC на TL494 и ее встроенных ключах. Вроде как с входным напряжением 24В и утверждалось, что работает в полевых (уличных) условиях давно и надежно. Найти сейчас что-то не могу, это не ваше сообщение было?
Прохожий
Цитата(rezident @ Apr 26 2009, 21:25) *
Где-то здесь на форуме пробегало применение 1Вт DC/DC на TL494 и ее встроенных ключах. Вроде как с входным напряжением 24В и утверждалось, что работает в полевых (уличных) условиях давно и надежно. Найти сейчас что-то не могу, это не ваше сообщение было?

Только недавно занимался подобными расчетами. Максимум, что можно выжать из TL494 - это 0.5 Вт, как в режиме косого полумоста, так и в режиме полумоста классического.
Из TL598 в мостовом включении можно выжать около 1 Вт, но в рассматриваемом случае этого маловато.
Можно попробовать MC34163, которую я здесь уже упоминал, в обратноходовом режиме.
Microwatt
Раз пошла такая пьянка. -ICE2B265 или что-то из семейства. Инфинеон.
Можно и прямо и обратноход строить. Недорого, (около 50-60 центов) ключ и контроллер в одном DIP8.
Конечно, использовать такую красавицу на 1 ватт грешно, но если хочется - можно. Я, правда, пробовал только включать 220вольтовую версию источника вольт на 20 запускать, но она работает от 7-8. Запитать можно от входа 9-36, если подумать. Компактно довольно продуман контроллер.
rezident
Цитата(Прохожий @ Apr 27 2009, 00:31) *
Можно попробовать MC34163, которую я здесь уже упоминал, в обратноходовом режиме.
Если борьба идет за стоимость и габариты, то нужно брать м/с со встроенными ключами. Потому как получается, что ключ около 50% стоимости всего ШИМ-контроллера выходит.
У нас когда-то было спроектировано устройство с питанием от 24В (18В-36В, но реально от 9,5В работало) 1,5Вт с гальваноразвякой на LT1170/1171/1172 или LM2585. По площади занимало примерно 38х20мм, но монтаж был SMT, двухсторонний и 35-40% площади занимал трансформатор, т.к. с меньшим керном для SMT нам тогда найти не удалось. В принципе для вопрошающего это наверное не катит, т.к. в те же габариты что и FDD03-0505D4 получается. Но может по схемотехнике упомянутых м/с он что-то посмотрит.
Прохожий
Цитата(rezident @ Apr 26 2009, 23:04) *
Если борьба идет за стоимость и габариты, то нужно брать м/с со встроенными ключами...

МС34163/MC33163 имеет на борту ключ на 3.4 А и выпускается в Wide SOIC. Цена на нашем рынке достаточно умеренная.
Старт от 3-х Вольт. Правда, максимальное напряжение на ключе маловато, всего 40 Вольт.
rezident
Цитата(Прохожий @ Apr 27 2009, 01:15) *
Правда, максимальное напряжение на ключе маловато, всего 40 Вольт.
Если флай делать, то при 36В на входе 40В для ключа это мало.
Прохожий
Цитата(rezident @ Apr 26 2009, 23:18) *
Если флай делать, то при 36В на входе 40В для ключа это мало.

Безусловно.
Но если питать описанную выше конструкцию от стандартного промышленного импульсного источника с номиналом в 24 В, то все будет ОК.
Microwatt
Цитата(Stanislav_S @ Apr 26 2009, 16:33) *
А чем топы так плохи? Схема простая, трансформатор в программе считается. Я когда первый раз делал, то за один день на макетке спаял и транс намотал и все заработало, хотя я до этого ничего о ИБП не знал. Как раз для начинающего.

ТОР412-414 среди прочих разных ТОРов неплохие микросхемы. Плохи они , пожалуй, заумной стоимостью. Своих денег явно не стоят, как мне кажется.
Вообще, PI в свое время с ТОР сделала рывок, но далеко не ушла. Сегодня это уже ниже среднего уровня.
Ключи высокоомные, греются, ток в большинстве не регулируется, а для таких ключей он слишком высок и внутри отслеживается очень грубо. К тому же, они утратили чувство юмора в ценах.
Stanislav_S
Цитата(Microwatt @ Apr 27 2009, 01:58) *
ТОР412-414 среди прочих разных ТОРов неплохие микросхемы. Плохи они , пожалуй, заумной стоимостью. Своих денег явно не стоят, как мне кажется.
Вообще, PI в свое время с ТОР сделала рывок, но далеко не ушла. Сегодня это уже ниже среднего уровня.
Ключи высокоомные, греются, ток в большинстве не регулируется, а для таких ключей он слишком высок и внутри отслеживается очень грубо. К тому же, они утратили чувство юмора в ценах.

Согласен со всеми недостатками smile.gif Я именно в контексте как для начинающего предлагал. А с ценами итак сейчас бардак какой то.
Кстати, такой вопрос делал ли кто на МС34163 флай? Какие результаты? Я помнится делал на 34063, результат не сильно вдохновил, работает, но КПД больно печальный получился.
orthodox
Блокинг на развесе можно сделать, на паре транзисторов...Или на одном...
Короче, тот же флай как бы... Цена вопроса - минимум, может прокатить и стабилизация по первичке - она там по умолчанию...
КПД для данного случая не слишком мал...

Схем, я думаю, приводить не обязательно - столько их было, в зубах навязло...

Кстати, а гальваническая развязка на сколько вольт должна быть? А то ведь можно "витой тройкой" намотать обмотку на кольце с разрезом, к примеру (да на чем угодно) и при тесной связи обмоток получить неплохой результат при стабилизации по первичной стороне. Хотя, пара линейных стабилизаторов на выходе - тоже для данного случая возможно...

PS а что, такая мелочь может столько стоить?
и что, это продается? налепить , штоле, на пробу количество...
Abysmo
Спасибо всем за данные советы, я их постараюсь описать в ТЗ для будущего разработчика устройства. Кстати, такой разработчик пока в вялотякущем розыске, так что обращайтесь в личку, если есть желание подзаработать.

Цитата
Если борьба идет за стоимость и габариты, то нужно брать м/с со встроенными ключами. Потому как получается, что ключ около 50% стоимости всего ШИМ-контроллера выходит.
У нас когда-то было спроектировано устройство с питанием от 24В (18В-36В, но реально от 9,5В работало) 1,5Вт с гальваноразвякой на LT1170/1171/1172 или LM2585. По площади занимало примерно 38х20мм, но монтаж был SMT, двухсторонний и 35-40% площади занимал трансформатор, т.к. с меньшим керном для SMT нам тогда найти не удалось. В принципе для вопрошающего это наверное не катит, т.к. в те же габариты что и FDD03-0505D4 получается. Но может по схемотехнике упомянутых м/с он что-то посмотрит.


Печатная плата будущего устройства занимает 50х50 мм и помимо источника питания с развязкой надо на ней разместить МК от Cypress, разъемную клеммную колодку на 5 пружинных клемм, разъем для подключения небольшого LCD, драйвер RS-485 со всеми защитами, развязками и т.п. и, собственно, сам датчик. Борьба за место будет жесткой и именно поэтому готовые источники в корпуск DIP24 не проходят - они занимают половину печатной платы. Я планировал клеммную колодку, трансформатор (все крупные компоненты) разместить с одной стороны печатной платы, а МК, драйвер и схему питания со второй стороны.

Я решил остановиться на микросхемах со встроенным ключем. Теперь буду изучать их данные и возможные схемы включения.
Microwatt
Цитата(orthodox @ Apr 27 2009, 00:29) *
PS а что, такая мелочь может столько стоить?
и что, это продается? налепить , штоле, на пробу количество...

Дык я же всегда в подъемной теме задаю глупый вопрос: Город Ваш?
Как переправлять эту мелочь из незалежной? В кошелках с двойным дном?
Не было бы этого геммороя, клепали бы мы и мелочь, и крупную мелочь, и мелкий крупняк....smile.gif
Stanislav_S
Цитата(Microwatt @ Apr 27 2009, 12:59) *
Дык я же всегда в подъемной теме задаю глупый вопрос: Город Ваш?
Как переправлять эту мелочь из незалежной? В кошелках с двойным дном?
Не было бы этого геммороя, клепали бы мы и мелочь, и крупную мелочь, и мелкий крупняк....smile.gif

Мелочь можно и через поезд передовать, мы так кстати и девайсы переправляем. А если крупнее. то в принципе есть канал через Харьков на Белгород, но там надо посылку поболее собрать, бо таможеники привыкли на крутых машинах ездить - на бензин им гадам нехватает smile.gif
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.