Господа форумчане, прошу помощи!

Уже неделю Гуглю, ничего не могу найти....


Возникла срочная необходимость разработать 2 регулируемых ИБП мощностью: (1) 1 кВт AC 220V / DC 0-50V / 0 - 20А и (2) мощностью 3 кВт AC 220V / DC 0-50V / 0 - 60А.
Сама задача сводится к регулированию напряжения - тока на выходе БП от 0 до 50V, и от 0-20А (0 - 60А) его стабилизацией и т.д. Так же пульсации на выходе не должны быть более 2% .КПД 90% и более...

Управление планирую выполнять посредством STM32F и I2S или SPI. Сам никогда до этого не занимался силовой схемотехникой, тем более импульсниками, как то больше занимаюсь написание программ для Atmel, Microchip, STM и схемотехникой к ним.

ПРОШУ ПОМОЩИ, куда обратить внимание, где что почитать, хотелось бы увидеть несколько "живых вариантов", готовых, аналогичных моей задачи решений.

Ребята выручайте!!!

Уже 15 человек просмотрели и никто не ответил, господа выручайте....

Возникла задача в кратчайшие сроки выполнить 2 регулируемых блока питания :

1. на 1 кВт - Uвх. 220V - Uвых 0 - 50V и Iвых 0 - 20A
2. на 3 кВт - Uвх. 220V - Uвых 0 - 50V и Iвых 0 - 60A

a. 220V - от 175 до 270V - диапазон входного напряжения.

Планируется регулировать (стабилизировать) выходной параметр как по току, так и по напряжению в зависимости от выбранного режима
.
Точность регулирования и пульсаций на выходе должна быть не хуже чем+\- 1,5 - 2,5%

Ранее не занимался силовой и импульсной схемотехникой, а по сему прошу помощи. Буду раз ссылками на схемы, описание, и т.д. с аналогичными параметрами.
Важна надежность, и как можно проще.

Вы или ваше начальство ставите себе очень сложную задачу. У меня есть готовое решение на киловатт, и даже на 3, но я не знаю пока как сделать регулировку от НУЛЯ вольт (посредством STM32F и I2S или SPI ? ) И КПД у меня ниже 90 процентов.
Почитать можно "заметки по применению" от производителей TI, Unitrode, fairchildsemi, например тут http://www.fairchildsemi.com/apnotes/power...nt.html#Offline & Isolated DC-DC

Уважаемый SergCh, благодарю, Вас за то что откликнулись.

Что задача не из легкий уже понимаю, но, это не умоляет ее важности и обязательности в воплощении в жизнь.

Более детально по самой задаче.
Необходимо обеспечить регулировку выходного параметра - напряжения, либо ток, в зависимости от "задатчика" т.е. допустим выбрали регулировку по току, устанавливаем необходимое значение и выходной сигнал должен быть выведен на заданный параметр с обеспечением его стабилизации при изменении сопротивления нагрузки, то же самое и с напряжением.

Тем не менее не поделитесь своим решением ?
Для того чтобы у меня появилось хотя бы ориентировочное предcтавление с чем мне предстоит столкнутся.

Вот прям выложить документацию не могу, у меня подписка о неразглашении.
Но в общем и целом мне видится прямоходовой косой мост с токовым управлением, где режим стабилизации и его уровень по напряжению или по току выставляется опорным напряжением на усилителе ошибки соответствующего контура.
Выходной ток при этом снимается с выхода модуля датчиком холла.
Надеюсь что я понятно написал.

SergCh
В целом все понятно.
Мне интересен фрагмент силовой схемотехники.
Сама структура регулирования как я ее сейчас вижу :
Задатчик будет выполнен в виде ввода данных с диплея посредством кнопок управления - Uвых , либо Iвых - >\
> ПИД (STM32F) -> управля-
ОС (по току с датчика на эфф. хола, либо по напряжению с гальванич. вазвязкой АЦП выходного сигнала) - > / ющий сигнал.

Мой вопрос начинается от точки вывода управляющего сигнала с STM32F в точку силовой части - где непосредственно можно воздействовать на выходной сигнал с указанными выше параметрами.

Уважаемый petrashev, киловатный ИБП для новичка задача если не невыполнимая, то достаточно трудно решаемая. Можно много обсуждать способы управления, но для начала я бы советовал для ознакомления с принципами силовой электроники почитать какой-то букварь - того же Семенова, полазить на форуме у http://valvolodin.narod.ru/, посмотреть готовые схемы сварочников, их компоновку.
В целом присоединяюсь к SergCh - для новичка косой мост будет лучше всего.
Обязательно сигналы ОС гальванически развязывать. Особое внимание, как новичку, драйверам силовых транзисторов. Посмотрите комполновку таких источников - это очень полезно будет. Определитесь с частотой преобразования.
Советовал бы сразу не лезть в дебри программирования, а реализовать подобную систему на стандартном ШИМ контроллере и на небольшую мощность, чтобы уберечься от трат на сгоревшие транзисторы
Успехов.

Господа, тогда .... учитывая все таки что мне важно в ближайшее время решение (которое бывает разным)
2 варианта.
1й сколько будет стоить разработка готового решения ?
2й вариант переделка какого нибудь из существующих импульсных блоков питания (которые продают), где можно включится в схему и добиться желаемого результата?

Ребят, не бросайте меня, помогите, давайте попробуем придти к какому нибудь логическому завершению моей ветки!!!!

Покупаете MeanWell SE-1000-48, накручиваете ему 52 вольта, на выходе городите понижающий преобразователь, управляемый от Вашего камня. Вторая задача с 3квт так не решается.

С чего вдруг? Ну сломается эта ваша пара персонально изготовленных золотых ящичков на вашем лабораторном столике — так ведь не беда, вы же сами их и делали, почините без проблем.

Да нет, это по должно быть законченным устройством и достаточно надежным, так как изготовить нужно будет ~ 30 - 40 штук.
Ремонтировать потом постоянно, так не пойдет.
Это нужно для нескольких предприятий партнеров, попросили, руководство ответило что сделаем и нагрузило меня соответственно.
Повторюсь занимаемся микропроцессорной схемотехникой, и впервые возникла необходимость в силовой части.

Зелёный лабораторный биполярный блок с нуля не сделать. И даже если бы был опыт, на это банально нужно немало денег.

Хочу вставить и свои пару слов.
Если на Вашем предприятии не делались подобные источники, лучше их заказать на стороне. Тем более, что стоимость разработки под производство, будет стоить примерно как и нужная Вам партия готовых.
Поэтому поищите фирмы, которые делают подобную продукцию и сделайте им заказ.
Например нам.

Из всего изложенного я понимаю пока одно оптимальное решения, для моей задачи, взять готовый импульсник с выходными максимальными характеристиками 50V / 20A и 50V / 60A и на его выходе применять схему DC/DC с необходимым для меня регулированием?

Найдите у китайцев подходящее изделие, купите и повесьте свой лейбл.
Вероятно, на 40 штук они и сами повесят, если попросите.

Первая задача теоретически решаема покупкой китайского сварочника на 160А, перемотокой его трансформатора (только вторичка), созданием своей схемы управления на той же STM32. Только пройдется навесить линейный каскад после выпрямителя (на пачке полевиков). Он позволит работать от нуля вольт на выходе, а при напряжениях более 20В будет работать фильтром пульсаций. По таким схемам (импульсник плюс линейник) лабораторные питатели и делаются.

Вот здесь немножко похоже на то, что вам нужно.
http://www.eltech.spb.ru/news.html?nid=1130
Правда, регулировка тут вполне реальная - от 40% номинального выхода. И управление от МК - то, что вам нужно.
Если пытаться в лоб реализовывать ваши параметры - может не хватить бюджета Казахстана

Обратите внимание, что форум - не чат и немедленного решения Вашей проблемы Вы не получите.
Более того, Вы не получите его в принципе, всё - чем Вам могут тут помочь - это советы, понятные специалисту. Если хотите изучать предмет "с нуля" - запаситесь терпением. Для решения же конкретной задачи в сжатый срок - присоединяюсь к рекомендациям - закажите работу на стороне. Не делаются такие вещи программистами.

Неплохой в плане стоимости вариант. Но в нём КПД=90 % и не пахнет.

Вы зависимость КПД от нагрузки для реальных топовых БП смотрели когда-нибудь? Реальный график- КПД вс % нагрузки? Если смотрели, то сразу станет понятно- что 90%- сфероконь в вакууме.
Падение на банке транзисторов линейной регулировки- вольта полтора-два максимум. Теоретически их вообще можно полностью открыть на высоких напряжения, но тогда пульсации полезут на выход (кстати, в ТЗ ничего про уровень пульсаций и точность удержания напряжения на выходе не сказано).

100%.
Лучше просто заказать на стороне, т.к. даже не сможете переделать, доработать обычный Минвел.

Зависимость кпд от нагрузки смотрел, но то что это конь в вакууме не понял.
Знаете, 90 процентов даже максимального кпд хоть на какой ни будь нагрузке достичь непросто, а тут ещё проходные транзисторы, да с нераскрытым алгоритмом работы. Поэтому я и написал что кпд 90 % там не пахнет.

Ладно, Это всё лирика...
Вот идея возникла для топикстартера. Вам Нужен модуль питания с выносной обратной связью. Дальше С помощью внешнего управления вы можете управлять как угодно. Стабилизировать ток и напряжение, правда не в таких широких пределах как вы написали. Думаю от 10%-100% вполне реально.

Как же не сказано?

Точность удержания тока/ напряжения на выходе должна быть не более 2% от заданного режима.

Может просто купить Сhroma 62000P модель 80В 60А и не морочить себе голову? Все параметры соответствуют ТЗ, кроме КПД (80%).
http://www.chromaate.com/product/62000P_se...ower_Supply.htm

khach - Спасибо за совет.

Честно сказать, я уже сам склоняюсь к подобному варианту.
А именно, взять готовый импульсный блок питание с возможностью внешнего воздействия по ограничению выходного тока, либо напряжения. Тем самым можно будет привязать, свою плату к цепям.

Как правило все готовые решения на такие мощности уже имеют ККМ и при допустим КПД каждого источника 90%, суммарный уже будет 81%...

vlvl@ukr.net



На сколько успел ознакомится, согласен с Вами. Предполагаю, чем что то разрабатывать самому, либо заказывать кому то дешевле будет использовать данный вариант.
Я только еще не с ориентировался по ценам, не подскажете?

1.Поддержу мнение, что в таком количестве готовые блоки купить может оказаться целесообразнее, чем изготовить.

2.Если же все таки будете делать сами, то присоединяюсь к совету добавить регулируемый каскад dc/dc к покупным ас/dc с фиксированным выходом. На мой взгляд, в ваших условиях это будет менее трудоемким способом.

3.В таком блоке достижение КПД 90% - довольно тяжелое условие.





Низовая ценовая ниша - на сайте http://www.mean-well.ru/
Обратите внимание, что, например, блоки RSP-1500-48 можно параллелить по выходу, и получать 3кВт двумя блоками.

Тогда уж RSP-3000 http://catalog.compel.ru/ps_acdc/info/RSP-3000-48%20%28MW%29
от 10 до 56 Вольт, меньше 500 $
фото и схема

Действительно. Надо же, еще весной их не было в природе. Быстро фирма развивается.

Мир не без добрых людей, вот на параллельном форуме помогли ссылкой...

При том уверяют что повторяемость данного решения хорошая (без дополнительных плясок с бубном).

http://danyk.wz.cz/reg60v.html

А вопрос с двойным преобразованием не рассматривается? Типа сделать так, как по ссылке выше, а потом чоппер? Правда, желаемого к.п.д. в этом случае не видать.

Хорошая ссылка... Но Вы это готовы повторить? Удачи. Без бубна только обойдётся вряд ли - готовьте руководство к расходам на опыты.

На низком выходном напряжении КПД будет ниже плинтуса из-за выходных диодов.
Без синхронного детектирования вряд ли что-то путное получится на таких токах...

Ну ладно, в КПД 90% уложиться можно, но только если сильно постараться.

Для этого надо взять в параллель нужное количество что-то типа такого, выкрутить выход на максимальные 55 В, и запитать от него т.н. псевдообратимый мост.

Задача в этом случае упрощается тем, что одно плечо моста — то, которое держит смещение (порядка минус 4 В) — это только потребитель тока, а другое плечо — это только источник тока.

На плечо-потребитель приходится достаточно небольшая доля мощности, в варианте 3 кВт оно будет возвращать обратно в БП максимум 240 Вт (4 В * 60 А).

Плечо-источник, соответственно, должно представлять из себя достаточно многофазный (6...12) понижающий стабилизатор.

Все схемы, естественно, должны быть с синхронными выпрямителями.

Топикстартер хочет регулировать выходное напряжение от 0V.
Очень трудно cделать хороший КПД при выходе 0 вольт. ))
Это нужно взять оооочень много минвеловских блоков в параллель ))))))

Сообщением выше я дал описание БП с биполярным выходом, т.е. такого, который может выдать не только ноль, но и минус 1 В, если захочется.

Наихудший КПД у него будет при Кзап=50%, т.е. при 25,5 В на выходе, но даже в этом случае он всё равно будет в районе 95%, и для 3 кВт понадобится 6 указанных выше блоков, здесь нет ничего сверхъестественного.

Skov говорит о том что невозможно получить КПД 90% при 0В на выходе. т.к. выходная мощность при этом равна нулю ))
Вообще требование КПД под 90 % я воспринимаю как пик этого самого КПД при нагрузке скажем 80 процентов от номинала.
При режимах близких к холостому ходу или к КЗ оно будет катастрофически падать, хоть с синхронным хоть с каким выпрямлением.
И некоторые мысли по поводу приведённой ссылки http://danyk.wz.cz/reg60v.html
Во первых ссылку утащил себе в архив, пусть будет ))
Во вторых, там нет стабилизации тока, есть его ограничение на заданном уровне, приём этот уровень задаётся пиками пилы на выходном дросселе. Это значит что при увеличении нагрузки вплоть до КЗ выходной ток будет расти от среднего у пилы до пикового , это около 10-30%, а никак не 2.
В третьих, выходное напряжение регулируется от максимального до напряжения опоры (2.5В), а не до нуля.
И в четвёртых, это сугубо моё мнение, но микросхема UC3845 не подходит для таких мощных приложений.

Это и так понятно, простая математика. Я воспринимаю фразы о КПД двояко, как пожелание в т.ч. умеренных температур.

Спасибо люди добрые, что не оставили без внимания!!!

Учитывая тот факт, что данное устройство входит в категорию промышленного, т.е. ээто не настольный БП, то он будет монтироваться в шкаф с IP-54/

На данном этапе остановился на решении следующем.
Для начала приобретаю блок (уже заказал) http://item.taobao.com/item.htm?id=7798313907, пока с меньшей мощностью, для того чтобы попробывать саму возможность.
После того как получу, планирую разобраться где и каким образом можно подключится к данному блоку чтобы обеспечить регулирование напряжения (с стабилизацией на выходе) и ограничение по току на выходе.
После в случае успешной реализации можно по аналогии переходить на более мощный БП.

В целом пока разбираюсь у меня возникли ряд вопросов.

Cтруктура работы самого блока будет следующей:

- уставка по току - Iвых (токоограничение, задатчик тока),
- ОС в виде датчика тока (эффект Холла) либо шунт;
- уставка по напряжению Uвых (задатчик выходного напряжения);
- ОС делитель (0 - 5V)- АЦП - гальваническая развязка;
- дополнительный внешний аналоговый сигнал (0 - 5V) так же с гальваникой - внш.сигн.;

- переключатель который осуществляет выбор приоритетного сигнала для стабилизации (ток, напряжение, либо внш.сигн.)
Учитывая тот факт что нагрузка будет постоянно изменять свое сопротивление, а удержание тока либо напряжения на выходе должно быть неизменным будет реализован ПИД.

Соответственно, первый вопрос который возник, это энертность отработки самого БП при воздействии на входящий сигнал. Подозреваю, это можно будет отстроить только на практике...

Это тема для целой диссертации
Успехов вам в этом нелёгком деле.

Звучит как то скептически... предпологаете что это невозможно?

PS/ Я подобное разрабатывал на обычном трансформаторы с тиристорными ключами. Но как уже говорил и импульсниками еще не работал.