Jump to content

Step-Up на киловатт (50В-20А) возможно ли?


Recommended Posts

1 час назад, Lexter сказал:

Вот ведь бездари неграмотные, не послушали вас...
61522774_.png.92d21a7f4569883214cbbd8e31aaaee8.png

:lol2:

 

 

Ага, и входные болтики М6 под провода для тока 400 ампер. Любите вы однако сказки......

 

1 час назад, Lexter сказал:

Корпус ТО-220 в нормальных условиях при перегреве до 90 градусов может рассеивать до 1 Вт. Даже если это диод Шоттки с падением 0,55 В, то средний ток через диод без радиатора возможен не более 1/0,55 = 1,8 А. Даже при выходных 50 В это всего 90 Вт в нагрузку. :D

Как-то не очень у вас с арифметикой...

Это было лет 20 тому, но запомнилось что изначально я туда поставил КД213 (они были на одном радиаторе с транзистором IRZ44 т. е. один транзистор и два диода моста - половина симметрии преобразователя. Радиатор - алюминиевый уголок 100х40х20х2). Я не мог сначала понять отчего уголок калится как утюг пока не выкинул КД213 и поставил какие то то ли шоттки то ли быстрые в цилиндрическом корпусе - в ТО корпусах еще не было. После этого диоды совсем не потребовали радиатора - и транзисторы тоже были теплые лишь. Частота преобразователя была около 25 кгц - работа в часовом режиме при мощности 200 ватт, вентиллятора изначально не было как ненадежного звена.

 

Для интереса сейчас глянул характеристики цилиндрического быстрого диода HER50.... При окружающей среде в 75 град его рабочий ток может быть до 4 ампер.

Edited by clever
Link to comment
Share on other sites

Смоделировал в Micro-cap. Такие результаты. 

IMG_20220718_164745.jpg

IMG_20220718_164725.jpg

Качество не очень хорошее, но на нагрузке 2,5 Ом, даёт 50 Вольт. 

Частота 100 кГц. 

Link to comment
Share on other sites

1 час назад, Alex Ferrum сказал:

можно попробовать многофазный

Уже предлагали. Читайте выше. :)

По-моему, тему всё более точно начинает характеризовать фраза

4 часа назад, clever сказал:

так - абы языки почесать

:D

Link to comment
Share on other sites

MORNSUN – это не только модули. Собственные микросхемы известного производителя ИП
Производитель популярных модулей электропитания MORNSUN помимо них предлагает также микросхемы ШИМ-контроллеров для AC/DC и DC/DC, микросхемы запуска (стартеры) для этих ШИМ-контроллеров, драйверы интерфейсов RS-485 и CAN и микросхемы изоляторов для гальванической развязки интерфейсов и цифровых сигнальных линий. В некоторых случаях эти изделия превосходят по характеристикам изделия европейских и американских производителей.

Читать статью >>
 

POWER FLASH – новая продукция в линейке поставок Компэл

Компэл стал дистрибьютором компании POWER FLASH, производящей широкий спектр популярных батареек. POWER FLASH производит солевые и щелочные (алкалиновые) цилиндрические батарейки, а также серию литий-диоксидмарганцевых батареек. POWER FLASH выступает OEM-производителем для крупных японских и европейских производителей батареек.

Батарейки POWER FLASH предназначены для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного.

Подробнее>>

20 часов назад, Alex Ferrum сказал:

Смоделировал в Micro-cap. Такие результаты. 

IMG_20220718_164745.jpg

IMG_20220718_164725.jpg

Качество не очень хорошее, но на нагрузке 2,5 Ом, даёт 50 Вольт. 

Частота 100 кГц. 

Если есть желание помусо.......посимулить схему чтобы тема не протухла - то скиньте диаграмки тока одного из ключей и длительность входного имульса. Можно также и тока через диод. А мы "обкашляем" это дело))).

Edited by clever
Link to comment
Share on other sites

Экономичность и универсальность: новые DC/DC-преобразователи MORNSUN для ответственных применений
Высокое качество при конкурентной стоимости позволяет DC/DC-преобразователям MORNSUN конкурировать с аналогами ведущих мировых производителей. Продукция данного бренда, такая как семейство UWTH1D, может с успехом применяться в железнодорожных приложениях. Для телекоммуникационного оборудования подходят DC/DC-преобразователи семейств VCB и VCF, для систем распределенного электропитания – малогабаритные импульсные PoL-стабилизаторы напряжения семейства K78, а для автоматизированных системах производства и робототехники, незаменима серия KUB. Есть и уникальные решения, например, миниатюрный DC/DC-конвертер B0505ST16-W5 в корпусе микросхемы, предназначенный для медицинских приборов.

Читать статью>>

Диаграммки не скину, но могу сказать, частота 100кГц, соответственно период 10мкС, длительность открытого состояния транзистора 8мкС, транзисторы IRFP4468, диоды 43CTQ100.

Броски тока через транзистор при включении до 150А, в установившемся режиме до 50А.

Link to comment
Share on other sites

@Alex Ferrum

На минимальном входном напряжении заполнение надо 0,9 - почти весь период.

Сейчас гляну, но видимо 8 мксек заполнение и надо - вы правы.

Edited by clever
Link to comment
Share on other sites

Позже закину диаграмму - там достаточно два транзистора в противофазе включить и запитать той же 3525 - и дросселя по 100 мкгн чтобы токи не бросало выше 60 ампер на транзистор.

Link to comment
Share on other sites

В 19.07.2022 в 16:40, Alex Ferrum сказал:

Броски тока через транзистор при включении до 150А, в установившемся режиме до 50А.

в многофазном повышателе иметь такие броски тока просто неприлично. По расчету, около 12А на ключ должна быть амплитуда с 8 фазами и хотелками ТСа. А не полтинник. В обычном степ-апе, что выше мной промоделирован детально, 5 ключей, суммарный пиковый ток 90А, по 18А на ключ. Никаких страстей-мордастей.

Link to comment
Share on other sites

@Vslz не спорю, но у меня не было задачи оптимальной проектировки, у меня была задача быстро промоделировать схему, понять что данная задача вообще имеет решения.

Ну а автор данной задачи пусть сам причесывает и оптимизирует схему или ищет специалиста, который выполнит эти действия за вознаграждение. 

То что при включении происходят броски токов через ключ до 150А, так можно организовать плавный пуск, с постепенно нарастающей длительностью открытого состояния транзисторов. 

Link to comment
Share on other sites

Я спросил про другое ))

бог с ним, с пуском, но откуда 50А через ключ в 8-фазнике в установившемся режиме ? Софтстарт тут непричем.

Глядя на эти цифры, можно придти к ложному выводу о непригодности неизолированных топологий вообще, а это не так ))

Edited by Vslz
Link to comment
Share on other sites

@Vslz полагаю что на ваш вопрос я ответить не смогу, так как не располагаю достаточным временем чтобы настолько тщательно проанализировать схему.

Могу только предположить какие могут быть варианты:

1. Слишком мала ёмкость конденсатора на выходе, изначально хотел поставить 10000 мкФ, но программа отказывалась моделировать с такой высокой ёмкостью, поэтому пришлось поставить 1000 мкФ. 

2. Слишком малое время моделирования, всего 10 мС, режим мог не установиться. 

3. Ошибка моделирования самой программы. 

Опять таки, 50 ампер это не постоянный ток потребляемый каждым каналом, а максимальный ток коротких импульсов. 

Если провести прикидычный расчёт, то получаем примерно следующее, при входном напряжении 10 В и КПД 100%:

Мощность запасаемая в индуктивности - 800 Вт. 

Мощность запасаемая в одном канале - 100 Вт. 

Энергия запасаемая в индуктивности - 10(-3) Дж. 

Максимальный ток через индуктивность и транзистор при запасании энергии: E=LI(2)/2, значит I(2)=200, значит I=14÷15А, короче ток через транзистор не более 15 А. С учётом КПД, ну пусть 20А.

То есть я не спорю, что ток через транзистор должен быть не более 20А.

Link to comment
Share on other sites

А почему на 8 фаз ращепить а не на 80?

Вот рисунки (схема, и ток - синим цветом, выходное напряжение - зеленым) для двух ключей, работающих "вперекрышку" (частота каждого ключа - 100кгц).

Выходные пульсации при дросселях 100мкгн и выходной емкости 100мкф - 1 вольт. Показан ток одного ключа.

 

Повышайка.png

Повышайка1.png

Edited by clever
Link to comment
Share on other sites

@clever, да на 80 фаз был бы классный преобразователь! Другая проблема что деталек получилось бы много, да и плата большая, да и источник управляющих сигналов для транзисторов сложный - 80 выходов импульсов с изменяемой длительностью, с разницей в 4,5 градуса, задача не простая и не дешёвая, это ж целую мощную ПЛИСку нужно использовать или десяток МЕГ синхронизировать.

У вас в схеме тоже не всё гладко, уровень пульсации в 1 вольт, достаточно значительный. Конденсатор на выходе не имеет последовательного сопротивления, а значит если собрать схему вживую и поставить там электролит, то нас впереди ожидает много чудес в виде более сильных пульсации, нагревание и выход из строя электролита. Как говорится: гладко было на бумаге, да забыли про овраги. 

Link to comment
Share on other sites

@Alex Ferrum

Ну так а что вам не нравится в конденсаторах то?))))

Глянул втекающий в них ток - 28 ампер, вытекающий - 20 ампер.

Распараллелить на десяток штук по 10 мкф - и греться не будут. Пульсации при емкости 100 мкф - 0,6 вольта. Можно и 1000 мкф поставить - но смысл?)))

 

 

 

Я не смотрел в компах - что там за драйвера многофазные?

Просимулил пушпул включенный вольтодобавкой - там при тех же условиях (как с бустером) - токи по ключам получились по 80 ампер. Получается что хуже чем здесь? может что неправильно нарисовал))). Да пофиг - ТС делать один фиг не будет ничего))).

Можно тот же 4-8 фазный сделать из UC3842/43 - включить их через разрешающий регистр сдвига либо через счетчик тип ИЕ8.

Link to comment
Share on other sites

6 часов назад, Alex Ferrum сказал:

на 80 фаз был бы классный преобразователь

по 1,5 ампера на ключ, ключи в SOT-23, диоды SS26, дроссельки по 1 мкГн с горошину. Главное, чтобы 80-фазная схема управления не сожрала больше, чем нагрузка :D

Edited by Vslz
Link to comment
Share on other sites

@clever мне не понравилось в конденсаторах то, что в программе вы указали даже внутреннее сопротивление источника питания, а внутреннее сопротивление конденсатора не было указано, а у электролитов оно значительное. Понятное дело, если бы схему паял я, я бы соединил последовательно 2 батареи, состоящие из 100 конденсаторов 1206, X7R, 10мкФ, 50В каждая, получилось бы 500 мкФ с очень, очень низким ESR, я такие паял и даже ради интереса мы тут на форуме высчитывали их сопротивление, получались сотни и десятки микроом! Понятно что в таком случае в симуляторе можно не указывать последовательное сопротивление. Но народ если и будет делать такую схему, скорее всего поставит электролиты, причём не с самым низким ESR.

@clever и @Vslz насчёт многофазных импульсных преобразователей, это штука интересная и полезная, но к сожалению очень дорогая и сложная. Пульсации значительно меньшего значения и большей частоты, что позволяет их отфильтровывать даже керамикой с очень низкой ёмкостью. Я тут как-то исследовал схему 64-ех фазного понижающего dc-dc у меня там до 6 килоампер получалось через нагрузку в 1 миллиом. Интересно было бы для точечной сварки такой аппарат использовать. К сожалению трансформатор от микроволновки в сотни раз дешевле.

По поводу источника многофазного сигнала, к сожалению UC38XX не подойдут, так как в многофазных преобразователях, импульсы перекрывают друг друга, нужно сохранять постоянный сдвиг фаз между середина и импульсов, так как на соседних каналах они могут быть разной длительности, когда схема выравнивает токи каналов, если элементы сильно отличаются. То есть непонятно как вы их собираетесь синхронизировать между собой, чтобы при этом сохранить постоянный фазовый сдвиг. 

Link to comment
Share on other sites

5 часов назад, Alex Ferrum сказал:

@clever мне не понравилось в конденсаторах то, что в программе вы указали даже внутреннее сопротивление источника питания, а внутреннее сопротивление конденсатора не было указано, а у электролитов оно значительное.

 

У пленочного конденсатора, да и у керамики последовательное сопротивление соизмеримое с сопротивлением аккумулятора - на уровне 3-10мОм. На схеме то у меня не внутреннее сопротивление батареи - просто я имитировал падение на проводе этим сопротивлением (за ним ставил конденсатор))))). Его можно смело выбросить.

Я в натуре когда то ставил обычные ширпотребовские электролиты - и получалось при токе на каждый около 2 ампер - при частоте 20 кгц они не грелись. Так что смело можно налепить туда батарею хоть каких конденсаторов))))

5 часов назад, Alex Ferrum сказал:

 

@clever

По поводу источника многофазного сигнала, к сожалению UC38XX не подойдут, так как в многофазных преобразователях, импульсы перекрывают друг друга, нужно сохранять постоянный сдвиг фаз между середина и импульсов, так как на соседних каналах они могут быть разной длительности, когда схема выравнивает токи каналов, если элементы сильно отличаются. То есть непонятно как вы их собираетесь синхронизировать между собой, чтобы при этом сохранить постоянный фазовый сдвиг. 

А он нужен тот строгий фазовый сдвиг?)))) Абсолютно не нужен.

У вас весь набор многофазных ключей работает "впараллель" (закиньте в симуль на низком входном напряжении - у вас заполнение около 0,8 будет) - у каждого свой ток выключения (индивидуально) - и всего лишь каждый подзаряжает выходной конденсатор - а стабильность напряжения (пульсации) зависят лишь от емкости выходного конденсатора. В идеале бесконечное количество фаз выдает постоянный ток. Так что на тех же uc3842/43 - будет работать все со свистом. Я когда то наблюдал аналогичный четырехфазный преобразователь на мощность за сотню киловатт. Там правда не бустер был, но какая разница, работал с тем же ШИМом.

Link to comment
Share on other sites

4 фазная схема и токи.

Токи по ключам - 26 ампер.

Ток в/из конденсатора - около 9 ампер.

Частота 100 кгц, индуктивность дросселей для безразрывного тока 5 мкгн, выходная емкость 10 мкф при пульсациях на нагрузке около 0,4 вольт.

Сейчас помудрю с коммутатором чтобы коммутировать 4 UC3842/43.

 

На диаграмме - желтый это ток выходного конденсатора, остальные - токи по стокам. Зеленый - выходное напряжение. Заполнение 0,75.

4фазы.png

4фазы, токи.png

Edited by clever
Link to comment
Share on other sites

Четыре оптрона выглядят неуклюже. Проблема в том, что оптроны имеют разные коэффициенты передачи тока. И при таком включении, токи ключей будут отличаться.

И генератор в микросхеме должен работать. В даташите на UC3842 есть картинка, как осуществить синхронизацию.

Edited by Гость_Григорий_Т.
Link to comment
Share on other sites

Так здесь ключи работают не впараллель а со сдвигом по времени - зачем им синхронизация - что с чем надо синхронизировать то?)))

 

А зачем генератор должен работать? Какую роль он выполняет в микросхеме - это же не ТЛ494 где играет роль пила. Время такта каждого ключа установлено временем переключения счетчика - внутренний генератор UC384..... здесь ни к чему, здесь только интересует сброс.

 

По поводу оптронов. Добавляется четыре резистора (я их не рисовал - как то не посчитал нужным) - которыми можно "выровнять" токи всех перебираемых ключей.

Link to comment
Share on other sites

4 минуты назад, clever сказал:

что с чем надо синхронизировать то?

ШИМы со счётчиком. Производитель, видимо, глупее вас, раз предложил такую схему.

9 минут назад, clever сказал:

По поводу оптронов.

Зачем, если достаточно подать одно и то же напряжение на все выводы COMP?

Link to comment
Share on other sites

Я не знаю что там на уме у производителя по поводу синхронизауии - меня интересовал оттуда всего лишь импульс сброса.

 

По поводу оптронов - они здесь не нужны)))) Проще чтобы не использовать усилитель ошибки (с его обвязкой) - вместо оптронов закинуть на транзисторы на первом выводе  сигнал с входа преобразователя, и если неймется поставить индивидуальные резисторы для "балансировки" тока ключей.

Edited by clever
Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...