Собственно вознкла такая задача, для внутренних нужд родной фирмы решено сделать стенд. Один из каналов сего девайса, должен выдавать 30 - 1500 VDC - 10 мА. Хочу посоветоваться с умными людьми, как реализовать данное пожелание. Исходные данные такие:
- напряжение питания 24 В ( пока ориентировачно, поскольку там еще будут другие каналы)
- выходное напряжение 30 - 1500 В - постоянки, обратная связь будет как минимум через АЦП, которое будет мерять выходное напряжение
- вых то 10 ма - при 1500В
- гальваническая развязка - желательна, все таки 1,5 кВ.
- защита по току
- регулировка с помощью ЦАП или цифрового потенциометра
- проект единичный, поэтому цена особо не беспокоит ( в разумный пределах разумеется)
Собственно что - то подобное я уже делал, правда на 500 В, там обошелся пушпулем без ОС и защиты по току, просто регулировал питание ключей через LM317, все работает нормально, правда заточено под конкретный девайс. Такая топология в данном случае не очень нравится по многтим причинам.
Отсюда такие вопросы:
- какую топологию посоветуете в данном случае?
- элементная база, особенно беспокоят выходные диоды, быстрых диодов на 2 кВ не встречал

Ну, быстрые диоды можно и последовательно набрать... По 800 - немного их будет.
Топологию описали Вы сначала хорошую, крыть нечем. Но можно и на каком-то флае такой диапазон сделать.
Скажем, такое получается на всех контроллерах с граничным режимом - то есть с контролем окончания тока выхода.
Так получится большой диапазон регулирования, понижением частоты... Я делал диапазон регулирования 1:30 и проверял на 1:60 но мне важно было не слететь в звуковой диапазон , чтобы трансформатор не пищал. Со старта начинал с 200 кГц. Если наплевать на понижение частоты - можно городить диапазон и пошире...
Самое важно для минимизации писков всякого рода - следить за минимальной амплитудой пролезания тактовой частоты в цепи ОС, на входе регулирования. Недофильтрованная гадит весьма, получается работа на боле низких частотах и большей ширине импульсов накачки, отчего и больше свиста. А если все нормально - то и звуковых частот не услышать... Особенно актуально для флая.

Далее, можно использовать и обычные контроллеры типа 38XX , но опять же - тщательно строить ОС, тогда можно работать без особых колебаний, увеличив выходную емкость , на пропусках тактов при требуемой скважности более максимально возможной. В принципе, то же самое, только вид сбоку и небольшой spread spectrum при удаче, приятнее на слух ...
Любой флай в этом плане хуже, чем любой прямоход - из-за лишней задержки - но можно стабилизировать и то и это в конце концов..

Естественно, контроллер лучше питать независимым источником, хотя и от вспомогательной обмотки тоже можно, но в обратной фазе ...

Короче, и так и так можно, и все равно все получается

PS А основная проблема будет - рассеяние тепла в выходном делителе ОС Остальное - мелочи ...

Делал 1250 вольт 20мА. Пушпул с напряжением 48 на входе. Можно и 48 - не принципиально. Трансформатор в 300 витков вторички мотать нудновато. Но это делалось на кольцах 20. Кольцо побольше - будет легче.
Выходной делитель на 1% четверть ватта 332кОм не помню уж сколько их там было последовательно. С током ОС в 0.5мА вполне терпимо. Но вот диапазон 30-1500... Многовато натощак.
И не совсем понятно как будет работать обратная связь при развязке. ЦАП на высокой стороне? Как опорное напряжение передавать на высокую сторону? Одной прямой регулировки по питанию пушпула мало для стабильности.

А что Вы думаете по поводу умножителя на выходе? Только что пришло в голову... Обе полярности использовать тогда можно...

Пр поводу ЦАП - я бы разместил на "низкой" стороне...Точнее, на вторичной. И как обычно, ошибку оптроном бы передавал...
Вот чем бы это все подпитать...А хоть бы и обратной фазой, по амплитуде стабильнее... Но некорректно - проседать без нагрузки может...
Хотя если повоевать ...но как-то все равно не стабильно...
Так что отдельно надо... неудобство, конечно, но что делать...

Stanislav_S
Ничего не сказано про коэф. стабилизации.
Тогда тупо : ЛАТР - повышающий транс - выпрямитель - плавкий предохранитель(для стенда же)
Но надежность бууудет!!!

Это шутка юмора такая(но в каждой ...)

А ведь и правда... Тогда точно с умножением- чтобы электролиты применить, на реальные напряжения.
И чтоб без особых пульсаций...

Отчего же, сейчас так и делаю, просто неустраивает громозкость, у меня и так рабочее место завалено, а тут такая бандура пол комнаты в проводах и коробках. Да и сеть у нас не ахти, так что хотелось бы от ЛАТРа отказаться, душа требует более эстэтичных решений
Как мне пока видится, делаем пушпуль на каком - нибудь контроллере, ОС стандартная через оптрон. В идеале хотелось бы выходное напряжение задавать на низкой стороне, допустим регулируя опору в контроллере, либо подмешивая в сигнал ОС. Какие будут идеи в этом направлении? Какие контроллеры сейчас в ходу для двухтактных схем?

Да какие еще контроллеры в мирное время, кроме IR2153? Только включить его двухтактником со средней точкой, а не полумостом. И бутстреп там не нужен. Запитать его стабильным 8-12 вольт, а питание силовых ключей регулировать. На выходе получим вход, умноженный на коэффициент трансформации. Правда, особо точной стабилизации выходного не будет, нужна ОС. И ОС, передающая аналоговое значение, а не "больше/меньше".
To Ortodox. Ну, намотать 1250 вольт вторичку в серии штук 50-100 я канешна же ниасилил. Да и диодики прямо выпрямить 1200-1500 еще поискать нужно. Там моталось 650 и удвоение.
В ранних версиях делалось умножение на 6 или 8 даже. Но там ОС с задержкой в несколько тактов, трошки повозиться с коррекциями пришлось.

Хм в версии для 500 В ( как писал выше ), я точно так и делал, именно на 2153 + LM317 В данном случае хочется стабилизацию и защиту по току, хотя конечно защиту можно и на рассыпухе сделать.

На такую мощь имхо TL494 подойдет (или 598, чтоб не морочиться с драйверами), нет особой потребности делать current mode. Есть в ней второй операционник, завести сигнал с датчика тока ключей - будет защита (не ограничение). Для передачи аналогового напряжения (не ошибки. Это если уж совсем хочется) нужен оптрон с двумя фотодиодами, схему включения попозжее приатачу.
Хотя я б стабилизировал аналоговым путем, а АЦП чтоб только мерял.
Транс - можно несколько (2 или 3, а там - как фантазии хватит), вторички соединять в послед.
Пока идей больше нет.

Если у Вас первичный источник защищен от короткого, то ничего с IR2153 и ключами при нем не случится. Если, конечно, выходные конденсаторы там по минимуму, а не тысячи микрофарад. Никаких заумных драйверов и ШИМов к нему не нужно.
Конечно КРЕНка в качестве первичного стабилизатора 0-24В или 0-48вольт... ну, все-таки не каменный век. Можно и понижающий импульсник сделать.

Стабилизацию именно хотелось бы аналоговым путем, то есть задавая уставку допустим потенциометром. Во всяком случае на столе лежит Траковский модуль где именно так и сделано. Нехочется делать ОС через МК ибо чувствую там больше головной боли чем плюсов. Достаточно того что он будет мерять выходное и корректировать уставку. Трансов можно и несколько, устройство несерийное - стерпит

Про первичный источник еще не думал, но поскольку у меня там будут еще достаточно тяжелые в плане потребления каналы, то стабилизатор с защитой по току, пока туда не вписывается, в принципе, наверно эту функцию можно возложить на понижающий импульсник. Собственно если регулировать через понижающий, то какова там схемотехника будет? допустим просто менять сопротивление в делителе ОС, либо будет что то хитрее? Просто опыта в данном вопросе нет, вот и спрашиваю.

Да, регулировать делитель в ОС понижающего импульсника. Правда, вряд ли удастся таким способом гонять выход в отношении 1500/30=50. Возможно, переключением обмоток в пушпуле придется 2-3 поддиапазона сделать. Можно коммутировать вторичку. Там одна обмотка с отводами и ток небольшой.
Только не вздумайте делать это на маломощных реле. Дуга прошьет разомкнутые контакты на раз. Если при таком напряжении где-то прошило, то дуга миллиметров 8-10 устойчиво тянется. Об этом нужно помнить и при разводке платы и для прочих компонентов.

В случае нескольких трансов мне видится коммутация первичек. Они в параллель соединены. Просто отключением вторички не обойдешься, надо в таком случае отключать весь трансформатор.
А группированием трансов и в серийных устройствах не брезгуют. Даже в ширпотребе Интеллектуальные затраты ценят

Вы порисуйте, проверьте это хоть на каком макетике. Потом можно советовать впараллель трансформаторы подключать. Или высказана идея Вами не совсем понятно....
Почему нельзя ОТВОДЫ вторички коммутировать, а нужно трансформаторы целиком?
В крайнем случае, можно и отводы первички коммутировать. В еще более крайнем - даже полумост по первичной пробовать. Тогда один отвод можно коммутировать.

Да не обязательно это нужно.
Примерно такое я имел ввиду. Это порезаный вариант модельки.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Есть вариант с десятью трансами
Достоинства такого решения - меньше вторички мотать на каждый из трансов, со всеми вытекающими.

Дык, еще есть схема ТДКС - не помню, как там все расположено, но диоды относительно низковольтные...



Хорошо помогает опережающая коррекция прямо с обмотки в точку суммирования...В прямоходах тоже оно, там по жизни отставание по фазе на 2 порядка, а расчитывать на ESR как гарант стабильности, как иногда советуют - в большой серии бред, да и крайне неудобен расчет ...

Разбиение вторички и последовательное включение диодов. Смысл - опять же в уменьшении емкости.
ТДКС - вещь довольно кошерная, для однотакной схемы с большими отраженными напряжениями. Кстати, ТСу на заметку: тоже вариант - на такую мощь дешево и сердито.

Это Вы че-то загнули про 2 порядка - в силовой части с управлением по току всего-то 90 гр., с управлением по напряжению - 180 гр. Вполне терпимо. Можно и без опережающей обойтись - она ить ишо и пульсации на частоте коммутации туда добавит. С ними еще бороться.

Неа... когда я про конкретные решения говорю - я не загибаю, нет привычки.
А есть привычка тщательно тестировать, моделировать и сравнивать результаты, что есть-то есть...
Опережающую коррекцию на втором порядке юзаю где-то с 1991 года, на тактовых от 1мгц и ниже до 100.
Естественно, много возможных применений исследовал,
в том числе для дельта-сигма АЦП с параметрической адаптацией (так их и не повторили, а секрет был именно в коррекции, практически из нее он и состоял...)

180гр , мягко говоря, многовато... Можно, конечно, быстродействие задавить...
И получить выброс при включении и перезапуск с выбросами на XX...
А можно сделать мягко, от нуля нагрузки, с плавным переходом в пропуск тактов с распылением спектра...
И без выбросов при резком сбросе и при запуске со старта...

Короче, на ФЧХ можно делать "яму" теоретически и более 180 , однако на практике выше чем 157-160 гр - нестабильно.
На краю диапазона естественно, надо выходить поближе к 90. Никогда не понимал, почему - вроде сама тактовая дает отставание
на какую-то величину...Но так вот оно обстоит...

Я дико извиняюсь, но не поясните ли в таком случае, что есть "порядок" фазы? Обычно фаза измеряется в градусах, порядок величины - это по отношению к чему-то, взятому за эталон.

У меня с терминологией проблемы, жаргон такой локальный...Матом я понятнее излагаю, но мне запретили
Я имел в виду фильтр второго порядка - в прямоходе один порядок - это дроссель, второй - емкость.
Если б не было ESR у емкости - вообще не корректируется. Но не включать же для коррекции ФЧХ дополнительное сопротивление
в цепь емкости, пульсации увеличивать? Потому корректируем на опережение. Есть, конечно, рекомендации опережающей коррекции
с верхнего плеча делителя, но там же ж уже все отставшее, потому результат мизерный...Хотя нельзя сказать, что нету никакого

Ага, с терминологией понятно. Но сдается мне, что Ваша коррекция с опережением - то же самое, что "подача сигнала вперед", по-буржуйски voltage feedforward. Есть ШИМ-контроллеры, где это встроено внутри, только они берут прям входное напряжение (без импульсов коммутации и прочего мусора). Эта штука помогает при большом диапазоне изменения входного напряжения (стабилизирует усиление). А вот на изменение тока нагрузки практически никак не реагирует, потому что хоть вторичная обмотка транса, хоть входной источник питания - все это источники напряжения и то, что происходит после фильтра, на них никак не повлияет (разве что эффектами 2 порядка малости).

Можно и с верхнего плеча. Корректирующее звено существенно влияет на фазу сигнала в пределах плюс-минус декады от частоты среза независимо от других звеньев. Если, конечно, они независимы, но здесь - таки да, поскольку подключено оно к низкоимпедансному выходу источника питания, а "нагружено" высокоимпедансным входом усилителя ошибки.

Очень распространенное мнение...Я бы сказал - тотально распространенное...
Но это не эквивалентно, слишком много в этой точке уже отстало...Типо ГВЗ называеццо, и не лечиццо.
Лучше обойти и выйти пораньше, где еще не отстало так сильно...

PS Я имел в виду, что если сигнал пропустить через цепочку , котрая даст отставание по фазе, а затем - через цепочку с симметричным опережением по фазе - то относительно входа выход все равно уже не восстановится - запаздывать будет... Во избежание непоняток рассматривать на какой-то отдельной частоте, как частный случай. Ну а для стабильности цепей ОС лучше размышлять понятием запаздывания, чем фазы... Опять же, практика хорошо подтверждает...
PPS Предыдущий пример - все равно как применять - неминимально фазовые или минимально фазовые цепочки...

Ладно, в диспут по коррекции фазы не лезу, а схема....
Вы это. что, включали когда-нибудь?
И где тут запрягать, даже если оно работает? Неужели три трансформатора проще или дешевле одного? Как они коммутируются, из приведенной схемы неясно. На 15 ватт параллельно два полевика?
Неочевидное решение.

Получаеццо, я ортодоксальнее самого orthodoxа, поелику придерживаюсь классицкой теории (тотально распространенной). Не вижу, чем нам (Вам) может помешать ГВЗ - это ж таки источник питания, а не хи-фи усил . Все, что между нулем и частотой единичного усиления нас ваще не должно волновать (ну, в первом приближении не должно). Кстати, почему непременно "групповое" ВЗ (а не просто ВЗ)?


Вы это в общем, так сказать, философском смысле сказали? Потому как в прямоходовых преобразователях нет никаких неминимально-фазовых цепочек. Если, конечно, их спецательно туда не вштрекнуть.

Не, я ортодоксальнее.
У меня еще традиционнее все:
1 система(не генератор) , охваченная ОС, должна быть стабильной.
2 Если нет - см. п1

А если по ходу пришлось что-то нетрадиционное использовать (хотя вряд ли я тут чего изобрел, думаю...) - то также см. п 1.
Я практически уверен, что где-то это читал все, но у меня этикетки не всегда сохраняются в голове - я ж не александрийская библиотека...


Превентивная мера. Обычно как начинается разговор о ГВЗ - так сразу поминают неминимально фазовые цепи, якобы у минимально -фазовых однозначная связь... и т д...оно так, но эта однозначная связь - только между АЧХ и ФЧХ, а вот с ГВЗ не так просто... В моей сельской голове все это не укладывается, но на практике примерно так и выходит... Ниже 160 град лучше не проваливаться...
Кстати..вштрекнуть...Было-было такое, в журнале Электроникс за 1975 год, номер не помню...В разделе "в помощь разработчику"... Попытка неминимально-фазовыми цепями развернуть фазу, чтобы увеличить порядок фильтрации в ОС усилителя класса D ... Только вот сомнения, не шутка ли была америкосовская, не первоапрельская ли...



Кстати, я не помню, отчего ГВЗ а не просто ВЗ - я необразованный сельский инженер...
Но любой из присутствующих специалистов - прояснит, я думаю.

Может быть, вот здесь?
http://focus.ti.com/lit/ml/slup173/slup173.pdf
Хотя вряд ли - слишком уж тут все традиционно. Никакой возможности для полета мысли.

Подозреваю, что речь идет о каком-то аудиофильском религиозном культе. Но к источникам питания это отношения не имеет, поскольку от оных источников не требуется передача звуковых сигналов с направленной вовлеченностью. Согласно классицкой теории устойчивость источника питания и ейные динамические характеристики определяются частотой единичного усиления, запасом устойчивости по фазе и усилением в области низких частот. Ну, для режима большого сигнала (всякие там тяжелые переходные процессы) можно еще подшаманить с теми самыми 160 град.

Что у Вас вызывает сомнения в работоспособности сего решения? Коммутируются - обычная пушпульная схема.
Модель на 1 кВт, поэтому 2 полевика в параллель, забыл лишние убрать. Макетировал 450 Вт на одном трансе, на нескольких - не брался, т.к. купили готовый серийный китайский девайс, в котором было реализовано это решение, и мои изыскания оказались нафиг не нужны.
На мощностях такого порядка это кошерно: у каждого транса слоев (не говоря уж о витках) вторички будет поменьше, следовательно, вторичная часть будет иметь меньшую емкость(которая, как известно, пересчитывается в первичку пропорционально квадрату коэфф. транс-ции), меньше влияние эффекта близости., меньше индуктивность рассеяния каждого транса.
Вот здесь некоторые подробности этих событий:
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=36453&

На 15 Вт я погорячился, надо начать с одного транса.

Флай как то нехочется ибо диоды и так высоковольтные надо, а для флая так тем более, это конечно если без коммутации обмоток делать.

Здесь и тут пережевывалась подобная проблема. Ежели тщательней подойти к выбору дьютисайкла, то, имхо, можно обойтись 3-мя простецкими диодами на 1кВ.
Я бы с этого решения, пожалуй, и начал. Благо, у меня макет есть, транс только намотать.
Ежели у Вас готовая основа (двухтактная, я ткпнл) есть, то не заморачивайтесь.

Далась всем эта индуктивность рассеивания.... В двухтактной схеме ее энергия почти вся рекуперируется в источник.
И стоит ли вообще заводить разговор об интимной близости при 10мА выхода? Тут провод берется не из расчета плотностей или каких тонких эффектов, а из расчета механической прочности, технологичности намотки.
Какая емкость беспокоит? Межвитковая или межобмоточная? Такая обмотка мотается "внавал , но в один слой". Тогда ее межвитковая емкость очень невелика.
Короче, все это надуманные страхи. Может, для киловаттника и заслуживает внимания, но переносить эти рекомендации на 15-ваттный источник, подсовывать посторонние схемы...

Да хрен с ним, полетом...
В части описания, касательно прямоходов, нехорошо расписано...
Буду осторожнее относиться даже к очень солидным фирмам, спасибо за сцылку.

А то ищешь рациональное зерно, бывает..
А оно как черная кошка в темной комнате... в смысле — нету...
Ну и нет практического результата, а он к примеру, нужен...И шо делать?

Ну, я в принципе все сказал, разве что схему не выложил - тут вроде как офтоп, не нужно...

PS Вспомнил, для чего я всю эту работу проделал...Как раз сейчас описание на ИБП писал и вспомнил...
Выброс при включении чтобы не превышал номинального напряжения...По норме было 10%, но с нормальной коррекцией - лучше.
Ну, естественно и все переходные характеристики лучше - сброс нагрузки, подключение нагрузки, и на холостом ходу не уходит в перезапуск...
Последнее- самый забавный эффект, его чем угодно обяснить можно, но оказалось, виновата именно коррекция...

То есть в целом реакция ОС становится резвой, что и обеспечивает...