Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Источник тока
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Силовая Преобразовательная Техника
MihFed
Нужно сделать источник тока для питания мощных светодиодов.
Входное напряжение - 120-380В, нижний предел напряжения можно увеличить.
Выходное напряжение - 9-60 В. Выходной ток - 0,7 А.
Собственно вопросы: можно ли обеспечить такие диапазоны регулирования? какую топологию выбрать?
Пока придумалось - полумостовой преобразователь. ШИМ - TL494, интегральные драйвера mosfet - типа IR2102. Если однотактный преобразователь - получается при максимальном входном напряжении напряжение на ключе около 1200В, а такие транзисторы дороги и труднодоступны.
Прохожий
Цитата(MihFed @ Nov 28 2010, 20:52) *
Нужно сделать источник тока для питания мощных светодиодов.
Входное напряжение - 120-380В, нижний предел напряжения можно увеличить.
Выходное напряжение - 9-60 В. Выходной ток - 0,7 А.
Собственно вопросы: можно ли обеспечить такие диапазоны регулирования? какую топологию выбрать?
Пока придумалось - полумостовой преобразователь. ШИМ - TL494, интегральные драйвера mosfet - типа IR2102. Если однотактный преобразователь - получается при максимальном входном напряжении напряжение на ключе около 1200В, а такие транзисторы дороги и труднодоступны.

54 Ватта при входном напряжении 120...380 Вольт?
Это стандарт для обратноходового однотаткного источника.
И напряжение на транзисторе будет 600(питание в максимуме)+200(отраженное)+100(выброс)=900 Вольт.
Выполняется на UC3844 + MOSFET на 1000 Вольт по стандартной схеме.
Microwatt
Цитата(MihFed @ Nov 28 2010, 20:52) *
Нужно сделать источник тока для питания мощных светодиодов.
Входное напряжение - 120-380В, нижний предел напряжения можно увеличить.
Выходное напряжение - 9-60 В. Выходной ток - 0,7 А.
Собственно вопросы: можно ли обеспечить такие диапазоны регулирования? какую топологию выбрать?
Если однотактный преобразователь - получается при максимальном входном напряжении напряжение на ключе около 1200В, а такие транзисторы дороги и труднодоступны.

Непонятно откуда вы взяли 1200вольт? Если без развязки, то напряжение на ключе 380+65=445 вольт, вполне для расхожего 600-вольтового ключа.
Если с развязкой - вообще все в Ваших руках. мотайте соответствующий трансформатор.
40-45 ватт - флай или бакбуст, конечно. Других вариантов просто не просматривается. SEPIC потянете? Степдаун можно, самое экономичное но тут вопросы надежности при отказе продумать нужно.
По разбросу нагрузок осетра урезайте смело раза в три-четыре. Т.е 40-60вольт - разумно, диапазон 9-60 - ТЗ явно вымучивал неспециалист.
Дешевле и проще сделать источники на 110 вольт сети и на 220 РАЗДЕЛЬНО, чем делать за двойную стоимость универсальный вход.
Потому, вход задававйте 200-360 после выпрямителя для 220-вольтовой серии. При 380 уже его можно отключать это авария в сети.
firstvald
ИМХО надо смотреть схемные решения для микросхем которые специально для светодиодов разработаны.
Microwatt
содрать схему по-эмбеддерски для такой мощности не получится.
нужно вникать и делать самому.
Прохожий
Цитата(Microwatt @ Nov 28 2010, 22:10) *
.....

Я так понял, что 120...380 Вольт - это по переменке.
Поэтому и насчитал для обратноходового преобразователя 900 Вольт.
С учетом возможного наличия холостого хода трансформатора подстанции.
А это 420 Вольт переменки. Почти 600 Вольт постоянки.
Microwatt
Цитата(Прохожий @ Nov 29 2010, 02:35) *
Я так понял, что 120...380 Вольт - это по переменке.
Поэтому и насчитал для обратноходового преобразователя 900 Вольт.
С учетом возможного наличия холостого хода трансформатора подстанции.
А это 420 Вольт переменки. Почти 600 Вольт постоянки.

Не знаю где такая сеть. На островах Фиджи? Так им и светодиоды не нужны, луна светит smile.gif
Давайте по ГОСТ 220+10-15%. Броски и провалы не в счет, лампа - не цифровая схема, мигнет - не зависнет. Только от наборсов схему защитить.
220х1.1х1.41=341.2Вольта. Ну, красиво бы до 350 и просадка на балкере при 175 входного до 200 вольт. Итого, после выпрямителя, -200-350 красная цена сетевому на 220.
А ежели кто выдумал 120-380 вольт по переменке... нехай сам в С++ и разрабатывает, не морочит эмбеддерскими мечтами людям голову.
tyro
Цитата(Microwatt @ Nov 29 2010, 03:50) *
Не знаю где такая сеть. На островах Фиджи? Так им и светодиоды не нужны, луна светит smile.gif
Давайте по ГОСТ 220+10-15%.

Про трехфазную сеть, Вы, как следует из написанного , не в курсе. (Про автономное электроснабжение вообще молчу).

Цитата
Броски и провалы не в счет, лампа - не цифровая схема, мигнет - не зависнет. Только от наборсов схему защитить.

Чувствуется "рука" опытного разработчика. Транзисторов в схеме конечно нет.

Цитата
А ежели кто выдумал 120-380 вольт по переменке... нехай сам в С++ и разрабатывает, не морочит эмбеддерскими мечтами людям голову.

Что бы что-то морочить, надо как минимум это что-то иметь.
Microwatt
Цитата(tyro @ Nov 29 2010, 10:12) *
Чувствуется "рука" опытного разработчика. Транзисторов в схеме конечно нет.
Что бы что-то морочить, надо как минимум это что-то иметь.

Спасибо, прочитал.
Давайте сюда еще батарейку КРОНА и ЛЭП на 110 киловольт включим для солидности.
MihFed
Всем спасибо за ответы.
Извиняюсь, я не корректно указал задание.
Диапазон входного напряжения указан для переменного напряжения. Эксплуатация будет при непредсказуемой сети, возможно отгорание нуля, поэтому источник должен уметь, пусть не постоянно, но продолжительное время проработать под линейным напряжением. По постоянному напряжению получается 380*1,4=532В, с округлением и допуском получается до 600.
Вход и выход гальванически должен быть развязан.

Цитата
Это стандарт для обратноходового однотаткного источника.
И напряжение на транзисторе будет 600(питание в максимуме)+200(отраженное)+100(выброс)=900 Вольт.

Как я понял, отраженное это при закрытом ключе Я никогда не делал обратноходовые преобразователи, но как понимаю при коэффициенте заполнения 0,5, отраженное напряжение должно быть не меньше напряжения питания, иначе сердечник уйдет в насыщение. Пожалуйста прокомментируйте, не понял откуда вы взяли цифру 200В.

Цитата
SEPIC потянете?

Извините, не знаком с этим творением. после беглого просмотра гугла понял, что это не развязанный преобразователь. не подходит.
Насчет входного диапазона - устроит 200-380В переменки, а выход - max - 60В, min - сколько получится.

Цитата
нужно вникать и делать самому

чем и занимаюсь laughing.gif

orion9
Цитата(Microwatt @ Nov 29 2010, 04:50) *
... по ГОСТ 220+10-15%...


Скажите, в каком ГОСТ-е написаны такие допуски на сетевое напряжение?
Microwatt
Цитата(MihFed @ Nov 29 2010, 16:24) *
Извиняюсь, я не корректно указал задание.
Диапазон входного напряжения указан для переменного напряжения. Эксплуатация будет при непредсказуемой сети, возможно отгорание нуля, поэтому источник должен уметь, пусть не постоянно, но продолжительное время проработать под линейным напряжением. По постоянному напряжению получается 380*1,4=532В, с округлением и допуском получается до 600.
Вход и выход гальванически должен быть развязан.

Гальваническая развязка светильника под большим сомнением. Почему-то никому в голову не приходить развязывать обычные лампы накаливания. А чем светодиоды принципиально отличаются? Или в светодиодный светильник на столб или стену обязательно кто-то полезет голыми руками, а вот к обычной лампочке - нет? Ну, ладно, хочется увеличить стоимость ради сомнительных качеств - увеличивайте.
А вот другое... Ни один бытовой (да и промышленный) прибор на такие случаи (600 вольт вместо 300) не рассчитан. И ничего страшного за 50лет в среднем не случается. Иначе, мы бы постоянно слышали предания о том, как выгорела целая улица и все бы прошли многократно через это.
Во всяком случае, это нужно расценивать как аварийный режим, а не как штатный. Относительно просто выключать преобразователь при повышении напряжения выше 350вольт, но не работать при 500 входного. Но даже это в реальных источниках - крайне большая редкость. Фантазии насчет обрыва нуля и сильного перекоса фаз нужно не только генерировать, но и уметь оплатить.
ТЗ в целом выглядит как велосипед на гусеничном ходу.
MihFed
Цитата
велосипед на гусеничном ходу
biggrin.gif
Ладно. Попробую полумост. Там уже посмотрим чем дело закончится. Наверно действительно придется губу обратно закатывать.
tyro
Цитата(Microwatt @ Nov 29 2010, 17:21) *
Гальваническая развязка светильника под большим сомнением. Почему-то никому в голову не приходить развязывать обычные лампы накаливания. А чем светодиоды принципиально отличаются? Или в светодиодный светильник на столб или стену обязательно кто-то полезет голыми руками, а вот к обычной лампочке - нет? Ну, ладно, хочется увеличить стоимость ради сомнительных качеств - увеличивайте.
А вот другое... Ни один бытовой (да и промышленный) прибор на такие случаи (600 вольт вместо 300) не рассчитан. И ничего страшного за 50лет в среднем не случается. Иначе, мы бы постоянно слышали предания о том, как выгорела целая улица и все бы прошли многократно через это.
Во всяком случае, это нужно расценивать как аварийный режим, а не как штатный. Относительно просто выключать преобразователь при повышении напряжения выше 350вольт, но не работать при 500 входного. Но даже это в реальных источниках - крайне большая редкость. Фантазии насчет обрыва нуля и сильного перекоса фаз нужно не только генерировать, но и уметь оплатить.
ТЗ в целом выглядит как велосипед на гусеничном ходу.

bb-offtopic.gif Чувствуется стиль и знания руководителя КБ, который в свое время разрабатывал по сложнейшим ТЗ сверхнадежное оборудование. Казалось должны бы знать, что такое ТЗ. Может хватит флудить? bb-offtopic.gif
На сегодня вроде бы ГОСТ 13109-97, но не для всех бывших республик СССР.
Microwatt
Цитата(tyro @ Nov 29 2010, 18:30) *
Чувствуется стиль и знания руководителя КБ, который в свое время разрабатывал по сложнейшим ТЗ сверхнадежное оборудование. Казалось должны бы знать, что такое ТЗ. Может хватит флудить?
.

Давайте без личных выпадов. Есть что по существу возразить? Или так, просто позадираться хочется?
Что такое ТЗ я действительно знаю. Надежное оборудование тоже. Есть еще длительный этап согласования ТЗ, когда из него убираются нереальные, необоснованные требования и вносятся пропущенные существенные уточнения.
Сеть в 130-600 вольт явно выдумана, в реальности такой нет. В крайнем случае, нужно привести сначала сеть в какие-то разумные рамки, а потом под нее оборудование делать.
tyro
Цитата(Microwatt @ Nov 29 2010, 21:15) *
Сеть в 130-600 вольт явно выдумана, в реальности такой нет. В крайнем случае, нужно привести сначала сеть в какие-то разумные рамки, а потом под нее оборудование делать.

bb-offtopic.gif Это Вы объясните своему заказчику (если такой будет). А в данном случае есть задача, которая была озвучена. Не можете/хочете помочь, ни кто не неволит, но треп не о чем это не есть хорошо. bb-offtopic.gif
P.S. Хотя я предпологал, что импульсные преобразователи Ваша тематика.
P.P.S. Прикидочные расчеты для силовой части можно посмотреть здесь:http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/smps_e.html
Herz
Цитата(tyro @ Nov 29 2010, 17:30) *
bb-offtopic.gif . bb-offtopic.gif

Цитата(tyro @ Nov 29 2010, 21:16) *
bb-offtopic.gif bb-offtopic.gif
Может хватит флудить?

Вы себе этот вопрос задайте....
А замечания Microwatt-а по существу. Мне тоже кажется надуманной проблема "отгорания нуля" и, как следствие, работа устройства под линейным напряжением. Как Вы, к примеру, себе это представляете? Что ноль устройства не только отгорит, но и "пригорит" на соседнюю фазу?
А помочь человеку избавиться от ненужных сущностей и правильно поставить задачу (или грамотно возразить заказчику) - едва ли не лучшая помощь, чем подвигать на преодоление искусственных проблем. Мы сами зачастую создаём себе трудности, чтобы потом их героически одолевать. Смысл?
tyro
Цитата(Herz @ Nov 29 2010, 23:11) *
Мне тоже кажется надуманной проблема "отгорания нуля" и, как следствие, работа устройства под линейным напряжением. Как Вы, к примеру, себе это представляете? Что ноль устройства не только отгорит, но и "пригорит" на соседнюю фазу?
А помочь человеку избавиться от ненужных сущностей и правильно поставить задачу (или грамотно возразить заказчику) - едва ли не лучшая помощь, чем подвигать на преодоление искусственных проблем. Смысл?

Знаете, меня поражают ненужные сущности, которые уводят в сторону от ТЗ. Смысл - это выполнить ТЗ, ибо желание заказчика - это закон smile.gif. Совсем банально - топикстартер сам себе заказчик, и твердо знает что ему нужно, а Вы ему про приведение в порядок сети, надуманности "отгорания нуля" и т.д. Если Вы делаете силовые устройства, неужели не закладываете защиты от всех возможных (и даже маловероятных ) неприятностей? А здесь нужна не защита, а работа прибора. Неужели это трудно понять и не вешать лапшу.
Microwatt
Цитата(tyro @ Nov 29 2010, 23:49) *
А здесь нужна не защита, а работа прибора. Неужели это трудно понять и не вешать лапшу.

Сейчас бывает трудно поверить, что лапшу не только вешают, но и пытаются снять.
Тут делятся рекомендациями, опытом, никто никого перевоспитывать не собирается. Нравится с лапшой - вольному воля.
rezident
Цитата(tyro @ Nov 30 2010, 01:49) *
Если Вы делаете силовые устройства, неужели не закладываете защиты от всех возможных (и даже маловероятных ) неприятностей?
Закладывать все возможные защиты внутрь одного устройства обычно приводит к космическому увеличению его стоимости. Если бюджет разработки и габариты устройства никак не ограничены, то на здоровье! rolleyes.gif Если же заказчик разумно-адекватный, то он поставит внешние устройства защиты типа автоматов, тепловых расцепителей и т.п. Бо модульность дает больше возможностей для комбинации и снижению издержек при замене оборудования. Потому как на самом деле от всего защититься просто невозможно. Защиты от природных катаклизмов не существует.
firstvald
Цитата(Microwatt @ Nov 29 2010, 03:50) *
Не знаю где такая сеть. На островах Фиджи? Так им и светодиоды не нужны, луна светит smile.gif
Давайте по ГОСТ 220+10-15%. Броски и провалы не в счет, лампа - не цифровая схема, мигнет - не зависнет.


Крепко подозреваю, что мы доживем до того времени, когда лампы будут зависать и их надо будет перезагружать и вообще собаку ставить.


Вообще говоря, отваливание нуля не надуманная проблема. Вот как это было у меня дома. Отвалился ноль на подстанции и получается так, что на тот ноль который висит в воздух попадают через потребителей (включенных от нуля к другим фазам) другие фазы. Стрелочный вольтмер показывал 270-290 вольт. Кто не успел - остался без холодильмков телевозоров и болього количества лампочек. Но это конечно криминал.
rezident
Цитата(firstvald @ Nov 30 2010, 03:47) *
Кто не успел - остался без холодильмков телевозоров и болього количества лампочек. Но это конечно криминал.
Кто не успел у себя в квартире включить утюг и/или масляный радиатор? rolleyes.gif
tyro
Что бы отвлечься от сетей, и перейти к позитиву перефразируем ТЗ:
Требуется создать прибор с универсальным питанием от любой сети 127, 220, 380 вольт 50 герц. Сеть соответствует ГОСТ 13109-97.
Выходное напряжение должно регулироваться от max 60 вольт и вниз, сколько получится. Ток нагрузки 0.7 ампера.

Топикстартеру:
Это должен быть стабилизатор напряжения или тока?
Знакомы ли Вы с осциллографом, паяльником и какой либо программой "симуляции"?
Прибор для ограниченного применения (личного, друзья, знакомые) или планируется в дальнейшем сертификация. (Это к тому, следует ли закладывать PFC).
Herz
Не стоит за автора перефразировать ТЗ. Дайте ему самому подумать, что действительно нужно, а что - преувеличение. Кроме того, понять, насколько он готов удорожить устройство ради возможности светодиодам светить во всех мыслимых аварийных ситуациях. Без логичного срабатывания защиты и отключения. Если столь широкий диапазон питания действительно необходим - это тоже решаемая проблема. Чтоб не ходить десятый раз по кругу, стоило бы полистать форум: подобные задачки, помнится, любил решать gyrator и выкладывать картинки моделей.
По поводу стабилизации, по-моему, очевидно: автор понимает, что светодиоды питаются током, а не напряжением, поэтому и тему назвал соответственно. Стабилизация напряжения здесь выглядит бессмысленной.
tyro
Цитата(Herz @ Nov 30 2010, 12:05) *
Стабилизация напряжения здесь выглядит бессмысленной.

Это точно. Повелся на предлагаемый напряжений диапазон первого поста. В этом виноват, исправлюсь. smile.gif
MihFed
Естественно это должен быть стабилизатор тока.
Т.З. получилость такое: входное напряжение - 200-380В переменки, 0,7А выходной ток. Напряжение на нагрузке max 60В,min как получится. В итоге получается огромный диапазон регулирования.
Собственно вопрос заключаетя в следующем: какой диапазон регулирования можно достичь, какая топология это позволит.

Сегодня надумалось: обратноходовый преобразователь с максимальным коэффициентом заполнения например 0,2. При этом получается можно ограничить напряжение на первичке при запертом ключе на уровне меньшем напряжения питания. В итоге на запертом ключе напряжение будет меньше чем 2*Uпит. Кто-нибудь так делал?
Microwatt
Цитата(MihFed @ Nov 30 2010, 14:41) *
.

Сегодня надумалось: обратноходовый преобразователь с максимальным коэффициентом заполнения например 0,2. При этом получается можно ограничить напряжение на первичке при запертом ключе на уровне меньшем напряжения питания. В итоге на запертом ключе напряжение будет меньше чем 2*Uпит. Кто-нибудь так делал?

Обратноходовой стабилизатор совершенно не обязательно должен иметь на ключе 2*Uпит. Напряжение обратного хода можно в принципе выбрать каким угодно.
Даже в прямоходовом однотранзисторном преобразователе напряжение на ключе может быть всего 1.2-1.5 от входного напряжения. Все зависит от параметров трансформатора.
Но ток ключа и напряжения на выпрямителе возрастают. Подставьте в параметры трансформатора ктрф =1.4 и L=650мкГн при 100кГц. Получите на стоке 685 вольт при входном 600. Да, заполнение будет 0.12, уровень гармоник высокий. Но это плата за широкий диапазон входного напряжения.
При таком замахе на диапазон входного напряжения уже стоит подумать о двойном преобразовании. Сначала входное свести в какие-то разумные рамки, а потом уже заниматься стабилизацией тока и гальванической развязки. КПД будет намного выше, чем у паровоза, но все-таки...
Для самоделки на кухню все сгодится. Но если это будет сертифицироваться, как серийное изделие, то там не этим заниматься нужно. Там вопросы cos fi дадут пищу для ума.
MihFed
Двойное преобразование делать не хочется, во всяком случае пока. А про cos fi, для мощности в 50 Вт уже требуется ККМ?
tyro
Цитата(MihFed @ Nov 30 2010, 16:13) *
Двойное преобразование делать не хочется, во всяком случае пока. А про cos fi, для мощности в 50 Вт уже требуется ККМ?

МЭК IEC 1000-3-2 определяет нормы по гармоническим составляющим потребляемого тока и коэффициенту мощности для систем электропитания мощностью более 50 Вт.
Если хотите, можете прочитать статейку : Дмитрий Макашов Обратноходовой преобразователь - http://bludger.narod.ru/smps/Flyback-R00.pdf
Microwatt
Цитата(MihFed @ Nov 30 2010, 17:13) *
Двойное преобразование делать не хочется, во всяком случае пока. А про cos fi, для мощности в 50 Вт уже требуется ККМ?

да. требуется.

Цитата(tyro @ Nov 29 2010, 23:16) *
bb-offtopic.gif Это Вы объясните своему заказчику (если такой будет).

Знаете, у меня в кустах всегда случайно рояль припрятан. И ноты за пазухой. Если что - могу сыграть smile.gif
На столе у меня даже два ТЗ от серийного производителя светодиодных светильников. Украина и экспорт в Россию.
В одном из них говорится:
3. Максимальная потребляемая активная мощность – 50 Ватт.
4. Драйвер должен быть оснащён активным корректором мощности с коэффициентом не ниже 0,9 (при 100% нагрузке).
5. Уровень гармонических составляющих входного тока должен соответствовать нормам ГОСТ Р 51317.3.2-2006 (EN61000-3.2 class C) или более поздним версиям соответствующих документов действующего законодательства
.....
8. Драйвер должен быть рассчитан на нагрузку из последовательно соединённых мощных светодиодов с общим падением напряжения не более 115 Вольт при токе 350mA и не более 65 Вольт при токе 700mA.
----
- Номинальное входное напряжение (Input Rated Voltage)……………..… 170 -250 v
А у Вас как в ТЗ написано?
tyro
Цитата(Microwatt @ Nov 30 2010, 17:57) *
Знаете, у меня в кустах всегда случайно рояль припрятан. И ноты за пазухой. Если что - могу сыграть smile.gif
На столе у меня даже два ТЗ от серийного производителя светодиодных светильников. Украина и экспорт в Россию.
В одном из них говорится:
----
- Номинальное входное напряжение (Input Rated Voltage)……………..… 170 -250 v
А у Вас как в ТЗ написано?

Я рад за Вас, что у есть целых два ТЗ. Полагаю, что Вы их выполните (ТЗ ведь пишет исполнитель и согласовывает smile.gif).
Тем не менее Вы согласились на входной диапазон напряжений 170 -250 v, хотя по новому ГОСТу в России вроде как +-10% и не стали добивать заказчика.
А у меня пока к сожалению ТЗ в кармане нет, а только ТТ (что по нынешним временам тоже не плохо). И в особых условиях записано примерно так (на самом деле более витеевато): Устройство должно соответствовать требуемым параметрам при существующих параметрах сети на предприятиях отрасли. ( а там, в основном, 200 днем и 260 ночью, а минутные провалы и всплески - это вообще песня).
Два типа - 2 Квт и 10Квт. (Но уже похожее для них делали, так что не в новинку).
yakub_EZ
Сейчас вроде столько готовых микросхем на тему LED светильников пропагандируются в статьях.
Типа таких, с внешним ключом и корректором. SSL1750
Думаю если ввести ограничение поступающего на МС питания, и воспользоваться высоковольтным ключом, то можно подтянуть под ТЗ или ТТ или не знаю что smile.gif .
Неужели китайцы ещё не наклепали сетевых LED светильников, что их ещё выгодно славянам делать?
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.