www.FoAr.ru - ФОрум АРсенала
www.FoAr.ru - ФОрум АРсенала
 Помощь      Поиск      Пользователи


 Страниц (14): В начало « ... 2 3 4 5 [6] 7 8 9 10 ... » В конец  

> Описание: Продолжение
4EPHO6bIJIb
Отправлено: 17 Сентября, 2008 - 07:36:26
Post Id






Сообщений всего: 88
Дата рег-ции: Июль 2007  




Для 10 ватт минимально приемлемый кпд даже для обратнохода 90%, поскольку ток очень небольшой. Прямоходы мощностью 100 ватт выдают 90-95% кпд при работе на активную нагрузку. Если заюзать реактивный балласт + пуш-пулл то можно заряжать кондеры с 90+ % кпд, но как в случае с любым балластом скорость зарядки будет очень низкой. Я об этом уже написал.
Так что достижимость такого результата - вполне объективная реальность.

Тут вопрос в другом: можно ли для регулировки зарядного тока как-то присобачить сюда бустер/чоппер с высоковольным входом чтобы ток зарядки был все время примерно одинаков, а кпд не скатилось туда, откуда я пытаюсь его поднять?

ЗЫ питание 12 вольт (11-14), выход 400 вольт пока что планируется.

(Отредактировано автором: 11 Сентября, 2008 - 02:32:52)

 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 18 Сентября, 2008 - 14:31:27
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




4EPHO6bIJIb пишет:
Для 10 ватт минимально приемлемый кпд даже для обратнохода 90%, поскольку ток очень небольшой. Прямоходы мощностью 100 ватт выдают 90-95% кпд при работе на активную нагрузку.

Разговор про реактивную нагрузку, именно про конденсатор.
Цитата:
Если заюзать реактивный балласт + пуш-пулл то можно заряжать кондеры с 90+ % кпд, но как в случае с любым балластом скорость зарядки будет очень низкой. Я об этом уже написал

Так что достижимость такого результата - вполне объективная реальность.


Вероятно, моя реальность более другая, чем ваша Улыбка

Цитата:
Тут вопрос в другом: можно ли для регулировки зарядного тока как-то присобачить сюда бустер/чоппер с высоковольным входом чтобы ток зарядки был все время примерно одинаков, а кпд не скатилось туда, откуда я пытаюсь его поднять?
ЗЫ питание 12 вольт (11-14), выход 400 вольт пока что планируется.

Так делают иногда. Например можно поднять от 12 до 48, а дальше от 48 до 400.
Или ещё как-то иначе. Смысл - создать более хорошие условия для каждого из преобразователей. Они могут быть и одинаковой топологии, кстати. Например два бустера один за другим. Ну и разной тоже могут быть, конечно.
Но даже если оба по 90% (чего достичь будет непросто всё равно), то 0,9*0,9=0,81 и КПД в результате составит всего 81%. То есть для двойного преобразования должны быть уж очень веские причины. Например, один из преобразователей работает на своей резонансной частоте, а второй меняет собственную частоту и в результате совпадения или расхождения частот получается регулировка яркости ламп в панелях ноутбуков и LCD телевизоров. Там как раз два преобразователя и работают как-то так.

-----
Евгений В.
 
 Top
4EPHO6bIJIb
Отправлено: 18 Сентября, 2008 - 14:31:43
Post Id






Сообщений всего: 88
Дата рег-ции: Июль 2007  




А каким примерно может быть кпд 100 ваттного бустера с питанием 200-300 вольт и выходом 390 вольт?

Если использовать относительно дорогой ключ с сопротивлением открытого канала 0.16-0.4Ом.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 18 Сентября, 2008 - 14:31:59
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




4EPHO6bIJIb пишет:
А каким примерно может быть кпд 100 ваттного бустера с питанием 200-300 вольт и выходом 390 вольт?

Если использовать относительно дорогой ключ с сопротивлением открытого канала 0.16-0.4Ом.
Не знаю. Можно чего-то похожее поискать посмотреть. Или посчитать.
А зачем Вам 100-ваттный преобразователь с КПД >90% ?

Ну пусть будет 110 Ватт и КПД 85%. Зато получится в два с половиной раза проще и дешевле, меньше размером, легче. Да, будет греться в два раза больше: 15 Вт вместо 7 Ватт - радиатор удвойте, в результате всё равно будет легче и меньше, чем два преобразователя один за другим.

Добавление
КПД >90 это для любого устройства очень хорошо и просто так не даётся. Тут ведь ещё цена, доступость деталей, их качество. Можно ставить микросхемы получше по 20$, конденсаторы с низким ESR и ферриты Epcos, транзисторы хорошие. Или напротив, можно контроллер поискать за 1$ и конденсатор какой-то "Чучунг" и феррит из ч/б телевизора. И диоды с транзисторами от туда же. Это тоже всё в конце концов на КПД скажется. Вот делает хорошие микросхемки тот же Maxim, например, или Linear, но разница в цене в десять раз, в сравнении с теми, что попроще и чуть похуже. Меня не удивит итоговая разнице в цене в два-три раза (или даже больше) между преобразователями с КПД 85% и 90%.

-----
Евгений В.
 
 Top
4EPHO6bIJIb
Отправлено: 18 Сентября, 2008 - 14:32:15
Post Id






Сообщений всего: 88
Дата рег-ции: Июль 2007  




Ну в моем понимании преобразователь - не та деталь которая должна греться. Кстате в моем же понимании ПК имеет кпд близкий к 0% ибо почти вся потребляемая энергия превращается в тепло.

Вобще что я хочу сказать об обратноходах - ток в момент "вершины треугольника" просто охренительный даже если девайс не насыщается(если насыщается то девайсом это уже назвать нельзя). Вероятно я что-то недосчитал/отвлекся/смотрел не в ту сторону когда гнался за крутизной фронта. По иронии КПД в какой-то момент растет с частотой из-за уменьшения тока. Это то же самое что и распараллеливание на 2 и более преобразователей - ведь в одном устройстве такого же результата можно добиться банальным увеличением частоты, правда при распараллеливании фронты круче. При 100кГц фронты оказывается вполне вменяемые, но направление обратноходов с высоким коэффицентом трансформации я пока временно забросил.
Как говорится век живи век учись.

Но это я не о том. В известной книжке Семенова описываются низковольные бустеры с током в пару ампер и кпд 95%. Там используются встроеные ключи специализированной микросхемы. Поидее бустер с низким током МОЖЕТ иметь кпд порядка 95-97%, ведь в низковольтной схеме падение на полупроводниках сопоставимы с напряжением питания.
Но в то же время хоть там ток и больше, но там какие-то 5-10ватт, а здесь у меня предполагается гонять 80-100 ватт. Хотелось бы узнать ваше мнение о возможных результатах и перспективности.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 18 Сентября, 2008 - 14:32:31
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




4EPHO6bIJIb пишет:
Но это я не о том. В известной книжке Семенова описываются низковольные бустеры с током в пару ампер и кпд 95%. Там используются встроеные ключи специализированной микросхемы. Поидее бустер с низким током МОЖЕТ иметь кпд порядка 95-97%, ведь в низковольтной схеме падение на полупроводниках сопоставимы с напряжением питания.
Но в то же время хоть там ток и больше, но там какие-то 5-10ватт, а здесь у меня предполагается гонять 80-100 ватт. Хотелось бы узнать ваше мнение о возможных результатах и перспективности.

Ну напряжение, как таковое, ничего не греет. А ток - греет. Там, где идёт ток - там тепло. И тепло очень существенное. Пусть есть схема, потребляющая 25 Ватт.
Допустим, это 5 Вольт и 5 Ампер. То есть возьмём просто самый обычный постоянный ток силой 5 Ампер. Это уже достаточно, но ещё не очень то и много. И пропустим его через диод в самом начале схемы, чтобы защитить схему от неправильного включения плюса и минуса. И окажется, что диод будет горячий и потребует радиатора. А мы ещё ничего не делали, как уже радиатор нужен! И на диоде этом выделится 3,5 Ватта тепла, что уже при 25 Вт подводимой мощности оставит от неё всего 86%. А мы ведь ещё ничего не преобразовывали и пока лишь только просто постоянный ток прошёл через просто обычный диод. Конечно, так диод ставить не нужно, но это красноречивая иллюстрация, показывающая куда что может деваться и почему итоговый КПД >90% в большинстве случаев маловероятен или труднодостижим.

А вот если таже схема питается от 220 Вольт - там ток при 25 Ваттах будет невысокий и греться на первичной стороне не будет почти ничего. Но выходное напряжение такого блока может быть низким - там снова будет диод, уже на вторичной стороне. И это снова потери. Их можно уменьшить, например всякие синхронные выпрямители поставить (полевые транзисторы вместо диодов). Но это редко делается. Чаще просто с потерями мирятся, если их не слишком уж много.

Конечно, когда преобразуется 380 Вольт в 220 В (или наоборот), там, возможно, легче достичь высокого КПД, но это редкие случаи.

В преобразователе с аккумуляторным питанием всяко ток потребляется большой. Потому греться он будет полюбому, хоть как его делай. Да, можно чуть лучше сделать, или чуть хуже - разница будет небольшая. Всё равно тепло будет выделяться и его надо отводить куда-то.
Правда, если сделать совсем плохо отлаженную схему, то греться будет совсем сильно. И здесь есть возможность КПД увеличивать. Но если КПД уже хотя бы 80 процентов - это, в общем-то, нормально. Если 85% - это хорошо. Если ещё выше - можо забыть про КПД и заняться ещё чем-то.

Некоторые источники питания (промышленные, не бытовые) действительно имеют КПД и 95 и даже 97 процентов. Это совсем особые случаи и совсем при других исходных данных, чем у нас, и равняться на них не стоит.

Вот в качестве иллюстрации табличка с теми источиками, по которым у меня нашлись сведения о КПД. Все источники питания импульсные, в основном - промышленного применения. Все имеют на выходе полевые транзисторы. Топологии самые разные.

Номер. Мощность-Входное/выходное-частот а_кГц-КПД

1) 25 Вт - 18/5 - 200 - 75%
2) 0.15 Вт - 12/150- ?? - 70%
3) 50 Вт – 24/5 –20 – 78%
4) 15 Вт – 24/ 7000 – 15 – 70%
5) 50 Вт – 24/5 – 20 – 72%
6) 10 Вт – 220/5 - ? – 75% резонансный
7) 7500 Вт - 380/? – 130- 97% мостовой резонансный с трехфазным питанием
8) 300 Вт – 220/15 – 135 – 89%

Но, как видно, КПД не очень высок. В моём понимании на эти цифры как раз и можно ориентироваться. За исключением семикиловаттного трёхфазного мостового резонансного монстра с 97% КПД, все остальные в диапазоне 70-90% вне зависимости от топологии и остальных характеристик.

Множество преобразователей на микросхемах TopSwitch в основном, с питанием от сети, и мощностью от единиц до сотен Ватт также имет КПД в диапазоне 75%-90%. Типичное значение около 80%.

Поэтому самодельные конструкции преобразователей с КПД 80% внушают мне уважение к их авторам, 90% - это очень большая и трудоёмкая работа с чудесным результатом, но уже вызывающая недоверие и сомнение - а удасться ли такую схему повторить ещё кому-то с тем же результатом?
Ну а если КПД выше 90% - это шайтан-девайс.

-----
Евгений В.
 
 Top
4EPHO6bIJIb
Отправлено: 18 Сентября, 2008 - 14:32:47
Post Id






Сообщений всего: 88
Дата рег-ции: Июль 2007  




Я давно еще купил какой-то китайский 100 ваттный инвертер 12 -220 с модифицированной синусоидой (он стоил всего 350 рублей, вот я решил купить и заценить) никакой защиты или шим там конечно небыло,пуш-пулл работает на частоте 120кГц, феты управляются от тл494 с драйвером на 1 транзисторе и резисторах. Так вот при работе на 100 ватт лампу он имеет кпд 93%. А ведь такой же пуш-пулл можно и лучше сделать - с нормальными драйверами, с не так сильно задраной частотой (ну где-нить 80-90кгц) и ултрафаст диодами. Прямоходы просто сами по себе имеют высокий кпд.

То что вы написали по достижение "чудесных" 90% это справедливо для обратноходов. Все(ну почти все ибо в китае через раз нормальный прибор получается) двухтактные UPS и им подобные устройства имеют кпд более 90%. Да и вобще кпд не наглядно иллюстрирует ситуацию. Предлогаю гнаться не за кпд, а за минимальными 1-кпд потерями.
Разница между 80%, 90% и 95% кпд на первый взгляд мало о чем говорит, а вот выделение 5, 10 ватт или 20 на радиаторе это серьезная разница.

ТорСвич кстате имеет хреновый встроеный ключ на пару Ом и сделана для дешевых флайбаков(когда маломощное устройство работает от сети то вроде беречь нечего 1 копейка = 3.6Мдж). А вот акум в котором в лучшем случае 150кДж(при разрядке током в 8 ампер) стоит приберечь.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 18 Сентября, 2008 - 14:33:03
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




4EPHO6bIJIb пишет:
Так вот при работе на 100 ватт лампу он имеет кпд 93%. А ведь такой же пуш-пулл можно и лучше сделать - с нормальными драйверами, с не так сильно задраной частотой (ну где-нить 80-90кгц) и ултрафаст диодами. Прямоходы просто сами по себе имеют высокий кпд.
В таком инверторе от хороших производителей КПД обычно до 95%. Объясняется это тем, что на выходе у подобных преобразователей напряжение переменное, то есть на вторичной стороне нет ни выпрямителя, ни фильтра.
Добавьте эти недостающие узлы и КПД снизится, вероятно, до своей обычной величины.
Цитата:
То что вы написали по достижение "чудесных" 90% это справедливо для обратноходов. Все(ну почти все ибо в китае через раз нормальный прибор получается) двухтактные UPS и им подобные устройства имеют кпд более 90%. Да и вобще кпд не наглядно иллюстрирует ситуацию. Предлогаю гнаться не за кпд, а за минимальными 1-кпд потерями.
Разница между 80%, 90% и 95% кпд на первый взгляд мало о чем говорит, а вот выделение 5, 10 ватт или 20 на радиаторе это серьезная разница.

Да, конечно, низкий нагрев - это и есть основной показатель хорошего КПД. И более очевидный, так как вместо замеров мощностей и вычислений КПД можно просто пощупать, сильно ли греется устройство и про КПД сразу будет всё ясно.

Если удастся подобрать подходящий по параметрам и недорогой китайский инвертор 12 в 220, то, вероятно, добавив к нему бустер, например, на упомянутом TopSwitch, можно построить двухступенчатый преобразователь. При этом в инверторе нужно сделать небольшие изменения, включившись до его оконечного каскада, формирующего переменное 220 Вольт, взяв постоянное напряжение из середины инвертора. Либо ставить между инвертором и бустером мост и выпрямитель, но это уже совсем длинное и многоступенчатое преобразование получится. Смысла я в такой конструкции не вижу, и КПД, и нагрев будет выше, чем в обратноходовом конверторе. Но если задаться целью заряжать конденсатор именно таким способом, то есть сначала двухтактный инвертор, затем бустер, то что же, "охота пуще неволи", как говорится. Улыбка

-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 21 Ноября, 2008 - 10:58:08
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Керамические подложки к корпусу ТО-220, ТО-247 и другие изделия из теплопроводящей керамики на основе оксида бериллия (различные пластины, стержни, диски, - большие, маленькие, в т.ч. с металлизацией) можно купить в Екатеринбурге.
Контактный телефон, факс: 8-343-2209905 , 2601063 - Борис Петрович.

-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 14 Декабря, 2008 - 22:07:24
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Завершил долгую серию экспериментов по улучшению параметров обратноходового преобразователя напряжения. Во время этой работы были собраны и исследованы около десятка различных схем преобразователей, в основном – работающие в граничном режиме. Проведено моделирование собранных схем в программе Ltspice IV – SwCAD фирмы Linear Technology. Все преобразователи питались от пониженного напряжения 3,3 Вольта. Выходная мощность преобразователей порядка 30-50 Ватт. При расчёте трансформаторов использовано несколько разных методик а также программа Ferrite Magnetic Design Tool фирмы EPCOS AG.

Получены следующие выводы:

1. При работе преобразователя на заряд конденсатора до 400 Вольт и при тщательном расчёте и изготовлении трансформатора время обратного хода существенно меньше времени прямого хода почти во всём интервале работы. При самом начале заряда конденсаторов для поддержания граничного режима длительность обратного хода должна быть больше длительности прямого хода. Но уже при напряжении около 50 Вольт обе длительности выравниваются, при 100 Вольтах длительность обратного хода уже в два раза короче прямого, а в конце заряда длительность обратного хода составляет всего примерно одну восьмую часть от длительности прямого хода. Для сравнения, в преобразователе M200 длительность прямого хода фиксирована и составляет примерно 45% от всего цикла работы. Соответственно обратный ход занимает порядка 55%. Этим принудительно создаются условия для недопущения режима непрерывных токов почти во всём диапазоне работы преобразователя.

Аналогичная ситуация и в других простых схемах (Pskov-1100, 1100М, преобразователь Вальдемара и подобных) - в этих конверторах насыщения при переходе в начальный момент в режим непрерывных токов практически не наблюдается, так как 50% времени для паузы хватает с избытком для гарантированного режима прерывистых токов, возникающем начиная с одной десятой напряжения на конденсаторе, что соответствует моменту при всёго одной сотой запасённой энергии.
Прикреплено изображение
Pict3134.jpg



-----
Евгений В.
 
 Top
Страниц (14): В начало « ... 2 3 4 5 [6] 7 8 9 10 ... » В конец
« Преобразователи напряжения »


Все гости форума могут просматривать этот раздел.
Только администраторы и модераторы могут создавать новые темы в этом разделе.
Только администраторы и модераторы могут отвечать на сообщения в этом разделе.



ExBB FM 1.0 Beta by TvoyWeb.ru InvisionExBB Style converted by Markus®