По какой схеме проще построить преобразователь? Гальваническая развязка не нужна. Минимизация пульсаций тоже не принципиально.
Простейший step-up преобразователь индуктивность-ключ-диод-конденсатор с применением новых транзисторов New CoolMOS™ C6 series infineon.com возможно будет приемлемым решением??? Сопротивление канала как у прежних низковольтных.
Стоит вообще думать в сторону такого решения или это совсем не эффективно и только трансформаторные схемы возможны по КПД на такой мощности?

Думаю, пуш-пульная схема здесь подходит лучше других. Особенно, если не требуется стабилизации. "Обычному" степ-апу по указанной топологии уж в очень тяжёлых условиях работать бы пришлось. Даже многофазному. Для трёх киловатт нереально, ИМХО. И я бы делал, пожалуй, двухкаскадную конструкцию: параллельную по входу и последовательную по выходу.

А не выгоднее на такие мощности использовать двухтактную схему?
По-моему однотактники ватт до 200 используют.

При таких мощностях как минимум нужна двухтактная схема,а может и мостовая.
Первичное напряжение подаёте как вольдобавку во вторичку,так как развязка не нужна. Получите выигрыш в КПД В 10%,в целом довольно простая схема,только конденсаторы и пассив на большие токи поискать придётся.
А с многофазниками и прочими "фишками" только при маленьком напряжении есть смысл связываться.

А пуш-пулл и есть двухтактная схема. Мостовая тоже двухтактная, но для малых питающих напряжений менее эффективная.
Про 10% прибавки к КПД - это Вы лихо загнули!

Почему бы всем не изъясняться на русском языке, без всяких там пуш-пул, флай-бак и чопперов.
Неужели в великом и могучем слов не хватает ?

А по вашему сколько 10 % от выходного 300в как раз 30в ,их гоним на выход без преобразования,или надо считать в арифметике с плавающей точкой!

Да, все так, но напряжение и КПД немножко разные вещи.
Даже если отлично знать плавающую арифметику, длину от площади отличать полезно.

Эти 10% имелись ввиду от идеального преобразователя 3квт пришло и 3квт ушло,с учётом кпд реального будет есстественно будет меньше.Как говорится было бы,предложено нехотите не используйте предложенный вариант.А закон Ома надо уметь отличать от площади и длины-её вам надо у китайских стоителей упавшего дома в Шанхае спроить !

как на счёт двухтактника с нулевой средней точкой АВТОтрансформатора?

Ну, двухтактник при такой мощности вроде неизбежно.
А на автотрансформаторе особо много не сэкономить, так как достаточно высокий коэффициент трансформации. Да и с замыканиями/перегрузками автотрансформаторные схемы доставляют больше проблем.
Однако, при 30 вольтах входного.... Все-таки, даже двухтактником 100-150 ампер скоммутировать - очччень непросто.
Я бы попытался разбить устройство на 4-8 модулей и потом суммировать выходы.

по теме - AlexOr лучше пушпула чегото придумать трудно.. можно приплюсовать 30 вольт к выходу, можно и не плюсовать.. это не принципиально.. если не будете регулировать выход (заполнение всегда максимально) то и просто пуш-пул катит..
ОСНОВНОЕ ВНИМАНИЕ при таких токах(100А) надо уделить МОНТАЖУ силы..(так как индуктивность монтажа на таком токе убьет транзюки)
можно порекомендовать разбить 3000 вт на 4-5 меньших преобразователей.. со сдвигом фазы или нет..
если надо регулировать\стабилизировать выход (заполнение значительно меньше) то понадобится нехилый байпасный (фильтрующий ) кап (конденсатор) по входу (чтоб отсечь индуктивность проводов к источнику, так как при заполнении например 0,3 ток будет потребляться от источника 390 вольт импульсами)
он (кап) должен выдержывать импульсы порядка 100а и иметь мизерно малый ESR ( омическое и индуктивное сопротивление )
обычно собирается из ЛОВ ЕСР конденсаторов, шунтированных полипропиленом.. по 3-5 ампер на конденсатор...
(впрочем он понадобится по любому)..
чтоб уменьшить этот конденсатор всетаки стоит разбить силовую часть на 2 или 4 ячейки и со сдвигом фаз засинхронизировать их..
это поможет добиться НЕРАЗРЫВНОСТИ тока потребляемого от источника..

dimka76 всякие там пуш-пул, флай-бак и прочие чопперы это есть нормальная и общепринятая терминология инженеров силовиков во всем мире..

А если так - то не проще ли 2 или 4 однотактных буста со сдвигом фазы. И дроссель с отводом от середины - с коэффициентом заполнения 0.8 уже можно жить.

Не пугайте человека. Надеюсь, регулирующих функций от преобразователя не требуется. Иначе никакой конденсатор по входу не спасёт. Скорее, наоборот - дроссель. И тогда работать в current-mode.
Разбивать- да, удобнее, но сдвигать фазу - вряд ли стоит...


А как их соединять? Последовательно?

Параллельно, как здесь:
http://www.national.com/an/AN/AN-1820.pdf
Или на UCC28220.
Только дроссели сделать с отводом от середины. Получится автотрансформатор повышающий в два раза. Можно и с другим коэффициентом.

С коэффициентом заполнения 0.8 - значит, транзисторы без запаса на 120V , с запасом уже вольт на 150-200?
Пушпул потребует вдвое меньшего напряжения , что дешевле для того же сопротивления канала.
С обмотками интересно тоже в пушпуле - работают поочередно, если их уложить с четким чередованием витков первой и второй половин - меньше ток вытесняется соседними витками, на больших мощностях немаловажно.
На 30 и мост работал бы уже, на IRF2804, к примеру. Низковольтные, но зато меньше 2 мом сопротивление. По паре в плечо - и менее 10 ватт рассеяния при 100А на все 8 штук...Вентилятор не нужен при хорошей работе с динамическими потерями... фазой если управлять, к примеру... Да и радиаторы небольшие...
Трансформатор нужен хитрый, групповой, но все несложно делается - можно не параллелить несколько источников и выжать все на одном и в серии недорого сделать, с низкой трудоемкостью...

Дак я ж и говорю - можно и с другим коэффициентом. Например, намотать дроссель в четыре провода, две обмотки параллельно на "входную" часть, другие две последовательно - на "выходную". Дроссель таки проще мотать - не надо полуобмотки симметрировать, как у пуш-пула. Еще у многофазного буста входной ток получше выглядит (ВЧ гармоник меньше). Хотя неизвестно, от чего товарищ автор будет питать девайс, мож это и неважно.

А ведь если "развернуть" эту схему и намотать дроссели на одном сердечнике, получится тот же пуш-пулл.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нельзя дроссели на одном - напряжение к ним в разные интервалы времени прикладывается. Но и без этого неплохо получается - вот тут тексасовцы свой двухфазный контроллер рекламируют:
http://www.edn.com/contents/images/6262543.pdf

А в пушпуле тожеж в разные , то бишь со сдвигом на 180^о, чиста как в двухфазном контроллере

В ссылке - повышение не на много - с 12 до 37 вольт. Тут же требуется - в 10 раз. Потому, двухтактник с трансформатором лучше к данной задачке приспособлен. И действительно, двухтактник вполне эквивалентен в смысле пульсаций и нагрузок на ключи двум однотактникам , разнесенным по фазе.
Другое дело, что можно сделать 4-8 однотактников, разнесенных по фазе. Но мотать многовитковые автотрансформаторы достаточно сложно, если изделие серийное. И еще, при таком коэффициенте трансформации появляется такая бяка, как индуктивность рассеивания.
В серьезной повышалке работать с заполнением более 0.5 плохо из-за проблем с устойчивостью ОС. Разумеется, ток нужно брать в дросселе непрерывным (трапеция, а не треугольник). Отсюда, коэффициент трансформации на отводе от середины дросселя не вытянешь.
Эта задача еще раз показывает, что нет плохих и хороших топологий. Каждый раз нужно просчитать несколько вариантов и выбрать лучший.
Признаюсь, что сам неделю сижу на повышением с 30-40 до 200-300 вольт, только всего 25-30 ватт мощности и все не нащупаю оптимального решения.)

Ага, только в пушпуле они не перекрываются, поэтому все повышение - только за счет коэффициента трансформации. А в однотактном с отводом дросселя можно еще коэффициентом заполнения подогнать.


Если мотать на кольце пучком проводов, а потом рассортировать их по обмоткам, индуктивность рассеивания будет мизерная - в пределах погрешности китайского показометра.

Да, только не проблем с устойчивостью, а проблем с расчетом устойчивости. Но таковые, если и существуют, то где-то там, высоко в горах, не в нашем районе

Свят, свят...

В однотактном могут, но зачем? Энергетически вроде выгоднее весь цикл на два куска по 180º разбить и в их пределах регулировать. Как и было предложено. Две фазы же всего. Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Ну да ладно, авось не понадобится - мне с трансформатором нравится больше: габариты, опять же, поменьше...

Да, в пушпуле более полное использование сердечника с полным перемагничиванием. И дроссель работает на двойной частоте. Для больших мощностей это может быть решающим фактором.

очередная волна флуда накрыла форум ..

Это ж почему? Каждый выслушал мнение коллег по теме и остался при своем.

А я как был, так остался в сомнениях и в идейных шатаниях
Тут еще до флуда вроде не дошло.

А что Вас-то смущает? Айда, обсудим! А то ведь идейные колебания и в резонанс войти могут. Вот респект gyrator-у: всегда аргументирован...

Ну, я б так, с налету, для 3-кВт топологию не выбрал. С 300 в 30 - да, а наоборот....Тут как в гоголевской "Женитьбе"- ежели бы приставить все хорошее от бустера ко всем прелестям пушпула. да с мостом, да с многофазником.....
Однако, свои насущные 30 ватт с 30 вольт до 300 вроде под влиянием темы выбрал таки.
А любое спокойное обсуждение оно пользу не только автору вопроса приносит, но и всем участникам.
Всплывают забытые решения. А ведь новое - часто просто хорошо забытое старое)

Да все равно пушпул будет, чего гадать - то...
По выходу - можно и резонанс пристроить, управление с пропуском тактов...
Только с емкостями на приличный ток небольшая проблемка может быть - что попало не поставишь, стреляют...
Ну я - параллельно их баян набирал, дисковые, высоковольтную керамику, тогда и китайские можно...только раскусить поглядеть сначала, как залита металлизация...
Выпрямитель очень рекомендовал бы в таком случае с удвоением - как в комповых БП при работе от 127 -
емкость вторички не так гадить будет. Вместо дросселя для резонанса - разнести первичку со вторичкой на разные керны...

Ну, что-то выйдет и даже прохладненько будет - на такой конструкции на КПД до 97% замахнуться можно...

Ну это все если не лень возиться, а так - просто пушпул...
С нондиссипативными снабберами, к примеру - они хорошо на него ложатся...
И с парой тоненьких кламперных доп. обмоток...

%
ИМХО, Вы инженер, а живописуете словесно-аки гуманитарий.
Однако, не стесняйтесь и изобразите виртуально-графически, как оно замечательно будет работать с КПД 97% и "нондиссипативными снабберами".

Дай-то бог, нашему теленку волка съесть....
Конечно, такой КПД - блестяще. Но как? Тут простые омические потери на 100 амперах тоску навевают, а о динамике с такими токами вообще думать не хочется....
Впрочем, практического опыта я с подобными источниками (сварочник навыворот) не имею. Хотел бы узнать, чем же эта затея кончится....
Жаль, что разработка разовая.

Что есть- то есть...Есть грешок - иногда живописую, когда рисовать лень...
Насчет 97% Вы правы, немного может и загнул...В проводах потери тоже будут,
в трансформаторе - набежит чего-то...

В снабберах, в диодах их - тоже чего-то теряется....
Так что уж лучше, наверное, добивать полный резонанс, а не квазирезонанс...
И тогда уж точно с пропуском тактов - скважностью это дело регулировать не есть хорошо,
ZCS/ZVS сразу улетают, если уходишь от оптимальной...

PS когда я говорил - с пропуском тактов, я имел в виду что ШИМ не используется вообще, и пропускают целыми тактами, то есть и положительный и отрицательный полупериоды... Контроллеров таких я не нашел, но оно и на логике нормально выходит, легко...



Статика решается низковольтными транзисторами с низким сопротивлением канала, в связи с этим упомянул кламперные обмотки тонким проводом - есть и другие решения, но практика показала, что это удобнее всего и технологичнее. Гасить выбросы снаббером - наименее оптимальное решение, оно в список вообще не входит. Тем не менее - снаббер даже в резонанснике не лишний, хотя роль его не решающая...
Динамика резонансником решается хорошо, если тщательно промоделировать и так же собрать ... Резонанс, насколько помню, приходится отстраивать чуть ниже, чем тактовая частота. А на практике на самом деле - приходится саму тактовую подстраивать, так удобнее.

А потери набираются в тех местах, где обычно не привыкли их видеть - на пайках, например... 0.3 мОм - это очень много, на самом деле...Ну и тому подобные вещи... Трансформатор там не совсем обычный, конструктив тоже...
Ну, делал я эту работу, правда не на 3 кW , а всего лишь на один - но проблемы как-то все же похожи...





Да в общем, это одна из типовых задач для резервного питания, узел весьма широко применяемый...
Делать 220V из аккумулятора...
Так что иметь в запасе решение - не помешает никогда...

Синус красиво нарезать и без динамических потерь - гораздо сложнее..

Не все так плохо с резонансниками. Вот фазо-частотный способ управления:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Видно, есть область, где потери во второй паре ключей даже меньше, чем, в первой.

зы: резонанс последовательный, частота резонанса 66kHz.

Не, потери надо нормировать к выходной мощности, чтоб все было по-честному.
зы. Радует красная полосочка 110% в легенде к графику КПД. Самого красного цвета на картинке нету, но само наличие полосочки оставляет надежду.

А фазочастотный способ - это как-с?
Я темноват в этом деле...
В двух словах можно? В смысле что меняем?

Одновременно изменяются и частота и фаза(задержка), есть оптимальное соотношение. По графикам это вроде бы видно.

Ну я так и подумал...А скважность - максимальная все время?
То есть это как полный фазоуправляемый мост?

Меандр, как я понимаю. В общем, фазе-шифт, только продвинутый.

2 gyrator: Да, вот если б gyrator ) обойчики нарисовал, веры к оному было бы больше. А сейчас - толи лошадь, толи кляча.

имею практический опыт работы с повышающим преобразователем с 48В в 365В (первая ступень инвертора 2кВт) по схеме "Full-bridge with active clamp". Правда с гальванической развязкой. Схема идеально подходит для решений с низкими входными напряжениями (а значит с большими токами). Единственный минус - отсутствие специализированных микросхем для управления.

А не поясните, за счёт чего? Мало того, что она требует более сложной схемы управления, что ещё оправдано в случае с гальванической развязкой, но и имеет два силовых ключа, включенных последовательно на высоком токе. Что уже неидеально.

М-да.. Оставляя схему управления в стороне, я замечу, что мне тоже до конца непонятно почему на 12 вольтах мост может быть эффективнее пушпула. Все-таки, два ключа последовательно...
Вряд ли можно добиться меньшего падения напряжения за счет более низковольтных ключей. Ну, было бы вольт 30-40...

А вы внимательно посмотрите до 25 вольт нынешние FET имеют сопротивление канала 0,8-1 мОм,да и токи до 300А на корпус(на кристалл 450А) и так что эффект от применения больше конструктивный(не надо параллелить транзисторы ),хотя может быть даже и ценовой, особенно при больших мощностях .

Я не хочу возражать категорично, да, есть низковольтные полевики с заметно меньшим каналом по сопротивлению. Но схема управления мостом тоже дополнительные конструктивные сложности...
В конце-концов, четыре транзистора в мост, это по два впараллель в пушпул, при более простом управлении, не так ли?
Короче, явных, очевидных преимуществ все-таки не вижу.

Иногда 4 в мост это просто два а не по два в пушпул...
Только выбросы срезать надо четко, для чего есть пара методов - либо дополнительная кламперная обмотка, либо разнесенные по разным шинам питания основные силовые обмотки... Обычно применяемые хиленькие снабберочки могут и не дать того, что нужно...
Тогда 40V мосфет з запасом отработает на питании от аккумулятора 12V. Даже если на акумуляторе будет 15V, выбросы не превысят 30V.
А для аварийных случаев превышения (ну там аккумулятор отключен а зарядка выдала ) есть блокировка генерации, тогда блок выдержит до 40V

Хм, я думал, что мост все-таки всегда из четырех ключей...Как можно мост на двух- не встречал.

Ну, я просто имел в виду что 4 в мосте заменяются чаще 2мя в пушпуле, при более простом управлении что тоже немаловажно...
При 12V напряжении - так и будет, скорее всего...