Посоветуйте микросхему понижающего преобразователя с малым потреблением (особенно в режиме близкому к холостому ходу).
Входное напряжение 60В +/-12В, выходная мощность 7...9Вт.
Важно КПД в режиме малых нагрузок.

Желательно знать ток нагрузки. Микросхемы-то, я думаю, есть - но если выход - 2 В, а ток - 5А, это - одно. А 5В/2А - это другое.
Да, и "высокий" КПД - хорошо бы знать цифру. А в режиме ХХ - допустимый ток или мощность потребления.
Потому что для кого-то 100мВт - допустимо, а кто-то и 1мА не хочет видеть, если нагрузки нет.

К сожалению, основная часть конвертеров с таким входным напряжением - контроллеры, требующие внешних полевиков.

Однако, есть вот это

LM5005, Нэйшнл Семайкондактор. 75В входа, 2.5А нагрузки, может быть выключен в режим "стэндбай". Эффективность - довольно хорошая, но, акк водится, при низком входном напряжении - в районе 70В она падает до 75%, и далее, чем меньше нагрузка - тем хуже.

http://www.national.com/ds/LM/LM5005.pdf

Посмотрите - вдруг подойдет.

В противном случае я бы рекомендовал посмотреть на контроллеры, коих полно у всех - и у Линеар, и у Тексас Инструментс, и у Он Семайкондактор, и у Нэйшнл, и у MPS.

1мА*60В=6мВт (9Вт-6мВт)/9Вт*100%=99,93%. Такой КПД даже у мощных линейных сетевых трансформаторов трудно достижим. Думаю, что реальностью может быть что-то около 0,6-0,8Вт потерь на ХХ. Расчетов не даю. Чисто интуитивно

Ставлю наличными половину. Кто меньше?

Резидент,

Ну, ясен пень, это был риторический прием. Хотя речь-то идет о потреблении без нагрузки, а в этом случае, есл есть кому перевесть все в STANDBY - можно добиться и 1мА, и даже меньше. Тут же речь уже не о КПД идет - о КПД можно говорить, когда нагрузка есть и преобразователь преобразо-вовывает. Что-то во что-то.

Я, к примеру, только вот что сделал UPS (бесперебойник), универсал (85-270В) в 14В со свинцово-кислотной батарейкою, на 25Вт в целом. До этого его нам поставляли подрадчики, и их UPS сажал батарейку (7А/ч) за неделю, усасывая из нее 80мА.
Что мне не нравилось, а тут как раз и попросили сделать свой домашний (поставщики плохо себя ведут).
Вот он у меня потребляет в состоянии покоя 2 или 3мА.

Т.е. микропроцессор, который заправляет зарядкой и т.п. - потребляет менее 1мА, и проходной линейный регулятор - менее 1мА. А у них их линейный регулятор потреблял только 20мА тока. Всего одна деталюшка, а меняет все целиком. Поэтому СТЭНДБАЙ в 1мА - вполне достижим, если есть кому сказать это волшебное слово "OFF" внутри приборчика.




Микроватт,

При входном в 70В - трудновато Вам будет. На таких напряжениях у ключей Rds-on (сопротивление канала) обычно повыше, и даже у синхронных баков КПД падает весма ощутимо. Чиста в результате потерь на полевиках.

Но, мы не слышали от аффтара! Мы же все еще не знаем, с какими токами имеем дело.

Выход нагружен через аккумулятор. То есть максимальное выходное напряжение 14,5В.
Подводимая к источнику мощность ограничена барьером.

Не хуже 85% во всем диапазоне выходных мощностей меня бы вполне устроило.

Это не пугает. Пусть будут внешние ключи.
LM5005 обязательно посмотрю.

Все верно. Это типовые цифры. Но всегда хочется лучшего.
Большую часть времени источник работает на 300-400мА/12В. Вот в этом режиме нужно добиться хорошего КПД.
Но пиковый выходной ток 0,75-0,8А не должен приводить к перегреву. Хотя и время работы в таком режиме не более 1-2 минут в сутки.

Вычислитель на плате не планируется. Да и режим STANDBY не так и важен. Важно получить хороший КПД в режиме малых нагрузок .
Поэтому ищется что то с малым собственным потреблением. Кроме собственно потерь на потреблении самого
ШИМ-контроллера присутствуют различные сервисы, которые тоже что то потребляют.

До кучи: LM5576.

National сейчас изучаю. LM5576 не подходит. Нужно наверное искать 100В версию. Вижу есть. Изучаю.
На входе 60 +/- 12В. Нельзя использовать элементы более чем на 80% от максимальных параметров.

Кроме National что еще можно посмотреть?

Я меньше даю
На холостом ходу (или до ~5мА на выходе) ставлю на 0,2Вт потребления. И КПД готов обеспечить 85% при 5...10Вт для 12В выхода. Не самый оптимальный по стоимости вариант будет, но если сильно надо ))

Да больше чем до фига. Ищите по тегам "PoE" (Power Over Ethernet) и Power for Telecommunication. Это их входной диапазон напряжений.

PS. Добавлю еще. Лично я считаю, что высоковольтные buck-регуляторы (типа LM5xxx NS) слишком небезопасные в применении штуки. Как по мне, лучше все-таки от таких напруг развязаться с помощью трансформатора. Даже если гальваническая развязка и не нужна. А следовательно вполне конкурентны становятся все топологии преобразователей для питания от сети. В том числе и flayback в режиме прерывистых токов для вашего диапазона мощностей. Поэтому я искал бы Green Mode контроллер. Их сейчас кто только не клепает в свете защиты от глобального потепления. С ними достижимо как раз такое потребление при ХХ, какое я указал, т.е. до 0,2Вт. А входное напряжение - это уж какое вы пожелаете.

----


Я, кстати, намеренно не приводил PoE - это все флайбэки. В них - трансформатор. Плюс - шумы синфазные, из-за трансформатора же.
Плюс, КПД флайбэка, как правило, хуже КПД синхронного бака. Можно, конечно и подтянуть КПД - но муторно. Я вон даже видел дизайн с двумя полевиками и двумя диодными клэмпами, чтоб энергию паразитной индуктивности возвращать в кондер с минимумом потерь.
Дизайн синх. бака - проще. И с шумами в нем бороться легче - они все дифференциальные. Особенно в смысле излучаемых шумов.

Да, насчет развязки от входного напряжения - мен кажется, это - не проблема в данном случае. Потому что вход - от, как вы заметили, напряжения, явно несетевого, а, следовательно, с большой вероятностью уже развязанного через какой-то изолированный блок питания от сети. Что нам даст еще одна развязка? Я могу и ошибаться (мало ли, может, кто-то, напрямую выпрямив 220В мостом, понизил его до 72В с помощью линейного регулятора или резистора), но, скорее всего - это не так, и у вас уже есть развязанный БП с выходом 72В.

Navy

http://cds.linear.com/docs/Datasheet/3810fb.pdf

Это - Линеар. Контроллер. Вполне себе. Есть у них еше один, но он, похоже, старше и требует больше штучек вокруг чипа.

Да, насчет аккумулятора.
Вы его хотите заряжать напряжением до 14.5В, я так понял.
Если нагрузка подключена "через аккумулятор", (я так понял - свИнец и H2SO4), то "через" означает - "в параллель с", да?
Вы как-то ток заряда-то будете контролировать? А то аккумулятор, разряженный ниже некоторого напряжения, будет сосать много току. Временно, но будет.
К тому же у св.-кт. аккумуляторов плавающее напряжение - 13.5-13.8В, и это то место, где они любят сидеть, когда их уже не заряжают, но и не разряжают. Поэтому я не уверен, как источник будет давать 12В и при этом успешно руководить аккумулятором.

Это все продумано?

NCP1207, On Semiconductor.
Специально оптимизирована для таких частичных и минимальных режимов.
+ мягкое переключение, нет ВЧ звона при выходе в прерывистый режим.

Если не нужна развязка, запитать микросхему прямо от аккумулятора.

Я не развязку имел в виду, а защиту от перенапряжения на выходе при выходе из строя регулятора и сопутствующих цепей. У флайбека (да и вообще всех трансформаторных регуляторах) такую защиту сделать без проблем, а у бака при КЗ регулятора не только вся запитываемая схема гарантированно выгорает, но и опасное напряжение (а 60В - это опасное напряжение!) может вызвать поражение электрическим током. Если такая аппаратура подлежит сертификации, то это может вызвать серьезные проблемы. Не зря, как вы сказали, практически все PoE и телекоммуникационное оборудование имеют трансформаторные схемы питания. Да и среди фирм-производителей не так много желающих (кроме NS) делать высоковольтные баки. Рынок для такого оборудования очень ограничен стандартами безопасности, а не сложностью изготовления высоковольтных бак-регуляторов.

PS. Приведу пример из медаппаратуры. Там есть такое понятие как единичное нарушение (отказ какого-то элемента), которое не должно привести к появлению опасного напряжения на теле человека. Подобные требования есть и к бытовой аппаратуре, к аппаратуре, работающей в опасных зонах и т.п.

Дык мы это.... трудностей не боимся. Мало читали, с клэмпами и баками незнакомы, значит и трудностей не видим..
Потому, беремся и делаем. И не только беремся, но и делаем.
Резонансный однотранзисторный прямоход. С достаточно близкими параметрами по теме. 36-56 вольт, были модификации 40-72 вольта входного. При 12 вольтах 14 ваттах выхода КПД 0.85 без особых усилий. Вот ток хх боюсь наврать то ли 6, то ли 8 мА.
А батарейка... хороший монитор батареи нужно делать. У меня в 1.3-1.5 мА дежурного потребления от батареи вложилось.
И все это - на самых простых компонентах. UC3845. Она сама до 0.25 ватта требует.
Что точно не советую делать - понижающий, степ-даун, как называют. Неотказоустойчивая топология. Это приговор при ответственной питаемой аппаратуре. Ну и "потери в полевиках" не возникают без него.
Вообще, понижать/повышать напрямую, без трансформатора более, чем раза в два...баловство это, реклама-с..

Майкроватт:

Ну, немножечко не соглашусь: в универсальном БП с коррекцией коэфф. мощности (как по-русски, не знаю - сорри) на входе, как известно, стоит обычный буст DCDC конвертер. Который повышает напряжение сети 85-264В до напряжения 385В (типичное) постоянного тока. Что при напряжении 85В (выпрямленное дает 120В) дает увеличение в 3.2 раза. И это - стандарт индустрии, в общем. Сиречь - не совсем баловство.
И делает он это без трансформатора: буст, как известно, обычно пользуется катушечкой да полевичком.

Ну а баки на платах, которые из 12В входных делают 1В или 2.5В и т.д. - они ж сплошь и рядом. Хотя тут речь идет о низких напряжениях.




Dir:

Что же до отказоустойчивости, чтоб не выгорало при отказе типа пробоя проходного транзистора - решается просто, если уж так хочется не палить питаемое питающим: берется транзорб/TVS (такой бааальшой стабилитрон...по поглощению энергии, а не по размерам - как по-русски, не знаю, но, наверное, так и будет) на, скажем, 3.3В для защиты 3.3В схемы (ну или какое там близкое напряжение), вот хоть GSOT03C-HT3, и через фаст-блоу предохранитель цепляется в параллель схеме. Решает все проблемы.
Я как-то так защищался от плохого сборщика прототипов - в первой партии полыхнули половина собраных плат (3 штуки), и я попросту вставил транзорбы, защитив низкие напряжения от любых закороток (предохранителей не понадобилось - мощности БП не хватало для пережигания транзорбов). Закоротки у них были на платах. Ну а, когда все пошло в производство - я их из списка удалил.

Но так-то я согласен, если есть возможность дешево и с хорошим КПД сделать трансформаторный преобразователь - я за. Я очень люблю трансформаторные преобразователи. А в медаппаратуре - сам БГ велел.
Мы, правда, пока не знаем, есть ли вообще требования к безопасности, к надежности, и какие именно.

Тогда и я немножечко не соглашусь.
Корректор - не стабилизатор в полном понимании. Он не сможет напрямую работать при постоянном входном 85 вольт и выдать 385 без пульсаций. Он "подстабилизирует", а не стабилизирует. Мощность его меняется динамически, в такт выпрямленным полусинусам. Основная работа - повысить с 250- 300 до 385.
Теоретически и повышающий и понижающий стабилизатор могут работать с заполнением , скажем, 0.05-0.95. Но на практике стараются всегда свести к 0.25-0.75. Иначе - куча гармоник в спектре и импульсные значения токов и напряжений в активных компонентах становятся неразумно большими.
Примеры же схем, где понижалкой, чисто ШИМом, делают из 50-60 вольт 5 вольт - чистое рекламное баловство и есть.
Еще одна полезная книга по источникам - словарь русского языка. Часто вместо фастблоу фузера достаточно поставить быстрый предохранитель.
Или извиниться можно, а не соррить. Но это так, не воспринимайте как упрек, это не только к Вам.

Microwatt

У меня 20 лет русского общения нету. Можно и простить.
И словарей у меня нету. К сожалению. Ну не буду ж я покупать словарь только за тем, чтоб сюда написать.
Но, мне почему-то кажется, что люди, которые понимают слова бак, буст и сепик - поймут и "фаст-блоу фьюз".
Я ведь думаю-то не по-русски, когда разработкой занимаюсь. А следить за мыслями и синхронно переводить, особенно, когда не знаешь терминологии, да еще и в словарь лазить - тяжело.

Тогда снимается, конечно. Признаюсь, что некоторые термины, усвоенные впервые из английских текстов, и мне пришлось поискать в русском.
Я только удивляюсь когда парни не ездившие далее нашей деревни говорят на смеси французского с нижегородским.... Пишут "дэвайс", но "кандер-эликтролид".

Дык....я молодым уехал. По образованию я вообще - физик и радиолюбитель, и серьезную электронику/терминологию усваивал уже здесь. И думаю часто на бусурманском диалекте. Сны на ем вижу. Тут речь не о терминах идет, а о целой выученной профессии и куске жизни и речи вообще. Я в обычной речи стараюсь, в общем, не мешать в стиле "вам наслайсать или один писом....", или там "тикет мне забукайте, плиз.....", но в технологии это просто трудно. Поэтому мне, чтобы перевести "Y-cap, common mode choke, inrush current, opto-coupler, leakage inductance, transorb, polyfuse, de-coupling, plane, fiducial, brick" - нужно время. Да я еще и не уверен, что переводы всегда есть - многие термины (а вспомните хоть вполне уже русский гридлик, а так же - верньер, транзистор-тиристор, аттеньюатор, варистор, клиренс и даже....гм....карандаш ведь в русский пришли напрямую.

А вообще, просматривая сегодняшнюю прЭссу на русском, нельзя не заметить, что и обычная-то русская речь прост-таки кишит...неологизмами. Причем, пришедшими взамен слов, которые уже есть. "Слоган....эксклюзив....брокер".
Я, в общем, сдался.

Пардон всем за оффтопик. :-)

Решает, но далеко не всегда.
Во-первых, это деньги и немалые размеры, которые добавляются к стоимости регулятора. А во-вторых, проблема достаточно эффективно решается только для для низких выходных напряжений и небольших мощностей. Даже для требуемого диапазона 12В и 10Вт печка в виде накалившегося TVS не всегда приемлема, а предохранитель может и не сработать, если мощность источника 60Вт достаточно мала чтобы он сгорел. Что будет дальше: пожар или TVS сгорит, - тоже вопрос интересный. TVS обычно при перегреве сплавляется и получается закоротка. И это хорошо. Но может быть и разрыв, а в таком случае защита не может быть признана надежной.
Уж куда проще и надежнее сделать маломощную защиту от перенапряжения для трансформаторных преобразователей.

PS. Что касается использования step-up или даже step-down в ККФ (PFC), то пример некорректный. С точки зрения органов сертификации этот модуль относится к силовой высоковольтной части после которой обязательно должен быть трансформатор. Для работы с такими модулями для персонала обязательно наличие корочек по категории до 1000В, а это далеко не обычный юзер.

Добавлю свои 5 копеек

ККМ(корректор коэффициента мощности, не "контрольно-кассовая машина" ) - это вообще не стабилизатор, нет у него такой задачи.
Его цель - тянуть энергию в накопительный конденсатор все в течение всего периода выпрямленного напряжения, чтобы имитировать резистивную нагрузку, у которой КМ = 1, идеальный случай. Поэтому он повышающий/boost, чтоб качать при низком входном, от самого нуля, а выходное напряжение вынужденно высокое, чтобы на пике входного иметь коэф.заполнения не менее .25. Так и получается среднее напряжение на конденсаторе 350-400В при входном АС220 (больше невыгодно, конденсаторы и транзисторы дороже становятся). Но именно среднее, а стабилизацию делает главный преобразователь.

Проник, Дир:

Ну, я не спорю, если речь идет о получении конечного, "юзерского" напряжения. Само собой. Лучше с неразвязанного высокого напряжения не начинать.
Вряд ли кому-то придет в голову брать даже развязанное от сети 200В и ШИМом или еще как понижать его до 12В. Может оказаться вредным для здоровья и для расценок пожарной страховки.


Защиты же от перенапруг есть еще, с применением предохранителей же, тиристорные - тоже стандарт. Обнаружил перенапругу - закрыл тиристор в параллель нагрузке (обычно там ТЛ431 используют для активации), пережег его.....

Но, вообще, если строго умозрительно - импульсный флайбэк-преобразователь, в отличие от форварда, если регулятор купил себе ферму, не защищает от перенапряжения. Отношение витков-то в нем, если что.....особенно если входное напряжение - широкодиапазонное.....скажем, отношение витков - 5. Что не так - получаем серьезное перенапряжение.
И единственное достоинство - трансформатор развязывает нас от входа, но ведь проблема в таком случае будет не в этом, а в перенапряжении и выгорании.
А обратное напряжение на диоде там может быть за сотню вольт...а диод возьми и начни ромашки пропихивать. Ну, перегремшись он у нас.....
Не случайно такие тиристорно-предохранительные защиты я чаще всего именно на выходах флайбэков и вижу.

Что же до опасности напряжений порядка 72В - ну, оно может тюкнуть.....но я, работая как раз в телекоме, вижу, что даже правила подвода/развода этого напряжения, и обращение с ним - у нас совсем другие, нежели как для сетевого, хотя разница вроде невелика - 40В (38-72В и 110В у нас).
Хотя требования по сертификации довольно жесткие - тот же тест на 1.5кВ на пробой и т.д.; все блоки питания - развязанные (брики - обычно 2.5кВ пробоя).

Т.е. если довольно большие дяди типа Линеар, TI, Он СЕМИ и т.д. делают баки для входов в 100В - значит, где-то это вполне допустимо.
Не знаю где. Но раз делают - значит - покупают.

ГДЕ допустимо? Есть без развязки и с ~220 на 12V серийные блоки. Соответствуют всему стандартному чистоплюйству ЕС. Так это для питания 3х светодиодов на столбе или потолке.
И степдауны ("баки") от 70 вольт - для тех же примерно целей.
А в ответственной или ценной более-менее аппаратуре и там, где есть риск для человека, - только трансформаторные топологии. пусть даже без развязки, но пожаро, отказоустойчивых топологий.
Тиристорная защита? Тиристор, как и ружье стреляет, раз в год сам поджигается.

Развязка действительно не нужна. Есть ранее.



Спасибо за наводку. Обязательно посмотрю.



Да



Большой ток заряда мне не страшен. В обратную связь источника заведена функция входного тока. Если он превышает заданную величину, то выходное напряжение падает по заданному закону. Источник отдает мощь в нагрузку и заряжает аккум. тем что осталось. По сути выходное напряжение повторяет аккумуляторное. А при пиках нагрузки, наоборот, только помогает аккумулятору удержать нагрузку.



Тоже спасибо. Посмотрю.



Важное замечание. На предыдущем источнике (до моего) установлен выходной барьер. Он сертифицирован. У меня предполагается тиристорная защита от перенапряжения и обычный (одноразовый) предохранитель от КЗ самого источника.



Позвольте не согласится. Тиристорная защита вполне неплохо себя показала. Предохранитель пережигает вполне себе быстро. Правда после этого блок нужно менять, но это вполне допустимо. Так как это (опасное перенапряжение) происходит только по головотяпству.
Во всех остальных случаях отрабатывает барьер.

Да на здоровье, применяйте.
Тут вообще мало кто мало с чем соглашается. Пока сам не набьет шишек.

При спецвоздействиях тоже очень полезна. Типо, шандарахнул супостат термо-ядрёным боеприпасом, тилистор открылся и спас РЭА, а оставшиеся в живых бойцы или бойцыцы заменят пердохранители и нанесут ответный удар.

Джайрэтор: сегодня, кажется, разработано, и находится в стадии разработки более мощных образцов, оружие, спецом настроенное только на испущание электромагнитного импульса. Импульс достаточно мощен, дабы пережечь почти все, что угодно во всем, в чем угодно. Кроме суперкондовой электроники (выпрямители неуправляемые диодные на, скажем, несколько килоампер) с проводами в руку толщиной, все остальное выходит из строя. Т.е. производство меди осаждением в штате Нью Мексико не пострадает. Остальное - пострадает.
СУществуюшее устройство, на малый радиус действия - для вывода из строя бортовой электроники - кажется передставляет собою очень большой кондер, разряжаемый с созданием очень мощного кратковременного импульса.

Если супостат кинет это, то заменой предохранителей уже не обойдешься. Более того, даже тестер, которым предохранители проверяют, и в котором в самом есть предохранитель - он тоже сдохнет. Вот такое вот...несварение.

ИМХО, Вы сгушшаете краски. Главное, чтобы боец, заменяющий пердохранители, держал личное оружие на вытянутой руке во время катаклизму.