Вопросы по ИБП. - Версия для печати
+- Audio Perfection Forum (https://www.audio-perfection.com/forum)
+-- Форум Аналоговая Схемотехника (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=3)
+--- Форум Источники питания (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=9)
+--- Темы: Вопросы по ИБП. (/showthread.php?tid=704)
+- Audio Perfection Forum (https://www.audio-perfection.com/forum)
+-- Форум Аналоговая Схемотехника (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=3)
+--- Форум Источники питания (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=9)
+--- Темы: Вопросы по ИБП. (/showthread.php?tid=704)
Вопросы по ИБП. - Юрий_Uri - 01-10-2020
В общем, есть некоторые неясности, надеюсь на помощь.
1) В полумостовой схеме входные конденсаторы включены последовательно, при этом их считают на 0,5*Uin. Выравнивающих резисторов обычно нет. Ставить или это нормально? Почему? При работе понятно - напряжения выравниваются почти пополам, но всегда ли так?
2) Полумост - трансформатор - диоды - конденсатор, часто вижу такую схему, индуктивностей нет. Т.е. простейший выпрямитель и всё. Чем ограничен ток заряда? Или лучше катушки ставить всё-таки? Когда просто без стабилизации с максимальным Кзаполнения. Если ставить индуктивности, как их выбирать, на глаз :) ? Или по желаемому ripple current?
RE: Вопросы по ИБП. - begemot - 01-10-2020
Примеры схем пожалуйста в студию, чтоб наверняка говорить об одном и том же
RE: Вопросы по ИБП. - Юрий_Uri - 01-11-2020
Вот примерно то, что получается.
Это должен быть БП под систему оповещения, с переключением на батарейное питание (там пуш-пулл планируется).
Два трансформатора, отдельные стабилизаторы для УНЧ и системной платы, зарядник для АБ.
Номиналы не проставлены и логику переключения осталось добить, а также могут быть ошибки.
Если нужно, проставлю номиналы и приведу в нормальный вид, просто еще в работе всё.
Всё на SG2524 и IR2113 Просьба сильно не хохотать, если что :)
RE: Вопросы по ИБП. - begemot - 01-11-2020
Конденсаторы надо ставить на полное напряжение + 20%.
Считается что на них около половины, но даже если всё и сбаллансировано в статике, во время всяких переходных процессов всё может существенно перекашиваться. Я так думаю.
Я особо не занимался изолированными конвертерами но вообще всё как то сложно и бестолково. На первый взгляд.
RE: Вопросы по ИБП. - Юрий_Uri - 01-11-2020
begemot Написал:Я особо не занимался изолированными конвертерами но вообще всё как то сложно и бестолково. На первый взгляд.Ну... стабилизация для шин УНЧ - условие заказчика, аргументированное напряжением на линии 100В. Влиять на разработчика УНЧ я не могу, поэтому - стабилизатор. Стабилизировать весь выход по одному этому напряжению нельзя, при отсутствии тока напряжение на системной плате проседает и при переключениях проблемы.
Если взять спец чипы, то получается намного проще, но это расширение номенклатуры. Может, поэтому кажется сложно, много обвеса. Тут ведь 5 преобразователей на схеме как бы.
Ну и я не такой перец, чтобы всё сделать в лучшем виде, хорошо если вообще не бахнет :)
RE: Вопросы по ИБП. - begemot - 01-11-2020
Я так понимаю что входной конвертер Вы срисовали из чего-то стандартного, а выходные налепили по наитию.
Не совсем понятно почему нет ёмкостей после мостов первичного перед индуктивностями. В прямом конвертере
трансформатор работает именно как трансформатор, т.е. для передачи энергии. Индуктивности при этом-просто фильтр
а не часть системы регулирования. В этом случае я бы ставил ёмкости и после диодов выпрямителя. Пиковые токи
при этом в трансе и диодах будут больше, но какая вам разница если всё посчитано с учётом этого.
А фильтрация будет значительно лучше.
Индуктивности в таких конвертерах просто позволяют улучшить фильтрацию, поскольку на относительно высоких частотах
они не очень большие. В НЧ схемах индуктивности обычно не ставят, поскольку чтоб от них был какой-то толк
они должны быть достаточно большими. Проще поставить большой кондюк. А на ВЧ они позволяют существенно снизить
величину ёмкости. Но, поскольку у Вас вроде везде вторичные конвертеры, требования к их входным пульсациям могут
быть не очень высокими.
Если хотите, нарисуйте простейшую блок диаграмму чтоб было понятно что на входе (ток/напряжение), что на выходе и что должно
иметь изолированные земли. Может получится выбросить половину. А то мне кажется что у Вас самого сейчас нет чёткой картины.
RE: Вопросы по ИБП. - Юрий_Uri - 01-11-2020
ОК, сделаю попозже. У меня на бомажке несколько структурок, нарисую в цифре и выложу.
По индуктивностям - так меня именно импульсный ток и интересует... какой он будет, если емкости поставить сразу после диодов. Чем он будет ограничен, это ведь не синусоида, где верхушки плавные, там КЗ получается через трансформатор с входных емкостей на выходные.
RE: Вопросы по ИБП. - begemot - 01-11-2020
Юрий_Uri Написал:там КЗ получаетсяКЗ там никак не получается, вы льстите своему трансформатору, диодам и ESR конденсаторов.
Это всё не сложно адекватно промоделировать.
В конце концов Вас никто не заставляет применять конденсаторы с очень низким ESR (после моста)
ESR применяемых конденсаторов-один из параметров которыми нельзя пренебрегать при проектировании импульсников.
RE: Вопросы по ИБП. - Юрий_Uri - 01-11-2020
Понял.
Вот структура
RE: Вопросы по ИБП. - begemot - 01-11-2020
Это топология того что у Вас сделано
Я же спрашивал о том что нужно сделать.
Например, зачем там TR2? AMP и SYS должны быть изолированы?
Просто в том виде как это сейчас спроектировано, Вы скорее всего не сможете это нормально довести до ума.
Учитывая что у Вас судя по всему нет особого опыта в этих вещах.
RE: Вопросы по ИБП. - begemot - 01-12-2020
В общем, не занимайтесь ерундой.
К Вашему первичному конвертеру можно добавить столько стабов, сколько нужно.
Вот например высоковольтный интегральный стаб LTC7103 https://www.analog.com/en/products/ltc7103.html#product-overview
70В-2А - без проблем. Обвески - минимум и без всяких глупостей и геморроя.
Или с внешними полевиками LTC7801 https://www.analog.com/en/products/ltc7801.html?doc=LTC7103.pdf#product-overview
Есть без проблем везде, и в Маузере и в Диджикее.
Если линеар не нравится - можно поискать другого производителя.
На этих чипах можно делать практически любое из необходимых Вам напряжений. При этом просто и Вам при отсутствии опыта
это будет значительно проще запустить и отладить. Плюс, все стабы-одинаковые, с минимальным отличием компонентов.
Если надо отрицательное напряжение-делаете отдельную незаземлённую обмотку, стаб, а потом землите плюс с выхода стаба.
RE: Вопросы по ИБП. - Black_Jack - 01-12-2020
Полностью соглашусь и посоветую прислушиваться к рекомендациям Бегемота.
+ чипы поддерживаются в LT PowerCAD.
Что по моему опыту сокращает время и ошибки а разы.
RE: Вопросы по ИБП. - thickman - 01-12-2020
begemot Написал:В этом случае я бы ставил ёмкости и после диодов выпрямителяМне кажется, вы недооцениваете проблему. Начальный заряд чиста конденсаторного фильтра потребует мягкого старта. Это решаемо конечно и я бы только так и делал, однако для новичка лучше сразу обозначить проблему. Если стоимость не на первом месте, тогда в помощь полуфабрикаты с мягкой коммутацией и силовыми ключами на борту, например несимметричный полумост FSFA2100.
RE: Вопросы по ИБП. - begemot - 01-12-2020
Можно поставить мелкие резисторы последовательно с конденсаторами чтоб слегка ограничить ток.
Ну а софтстарт-это "must".
Кстати, я бы поискал первичный контроллер который не требует внешнего драйвера полевиков.
Ну и да, с софтстартом
RE: Вопросы по ИБП. - thickman - 01-13-2020
Плохая идея. Для ограничения тока на боль-менее приемлемом уровне мелким значением не обойтись, понадобится сопротивление неприличного номинала. Задымится.
Типовое решение в самотарахтящих драйверах – старт с повышенной частоты (IR2156, IR2161 и т.д) В принципе, если индуктивность рассеяния силового транса достаточно большая или в цепь первички включен небольшой балласт Ladd, тогда мягкий старт можно выполнить и с емкостным фильтром. Но придётся повозиться, - не для новичков это, мне кажется. Другой неплохой выход из положения – резонансник с последовательным контуром и работой на частоте ниже резонанса. Там ограничение тока параметрическое, нагрузочная характеристика жёсткая, есть и другие бонусы. Прикрепил простенькую ознакомительную модель для начинающих. На картинках схемка усложнена немного. Во вторичных цепях установлена кое-какая запорная арматура, она позволяет получить режимы ZCS и ZVS во всём диапазоне токов, от ХХ до КЗ, но это тоже не для начинающих - несмотря на кажущуюся простоту есть свои нюансы.
пмсм, самый простой путь - всунуть полуготовенькую, типа что указывал выше. Правда, фильтр начинается с индуктивности и присутствует стабилизация ненужная вопрошающему, ну зато голову не придётся ломать по поводу невидимых до поры - до времени засад. Сделал по даташиту и забыл. https://www.mouser.dk/datasheet/2/149/FSFA2100-1010178.pdf
[attachment=6873]
RE: Вопросы по ИБП. - begemot - 01-13-2020
Ну вот например LLC конвертер, всё прекрасно работает на ёмкости. Надо глянуть чем там ограничен ток кроме софт старта, но не думаю что ТИ демо борды часто дымятся без особой причины.
http://www.ti.com/tool/PMP21582
Примеры того что надо - http://www.ti.com/reference-designs/index.html#search?famid=64,662&isolated=Isolated&intype=AC&vinmax=214.8,4000&vinmin=-72,700&tlogy=Forward,Half%20Bridge,Forward-%202%20Switch,Forward-%20Active%20Clamp,Forward-%20Synchronous,Forward-%20Integrated%20Switch,Forward-%20Push%20Pull,Half%20Bridge-%20LLC,Half%20Bridge-%20Resonant,Half%20Bridge-%20Hard%20Switched&outpow=183.9,6720
Надо конечно будет адаптировать под то что требуется, возможно немного поколдовать с трансформатором.
Но просто как валенок. И не дорого.
ОС взять с одного из выходов, другие обмотки намотать с запасом и поставить вторичные стабы.
RE: Вопросы по ИБП. - Юрий_Uri - 01-13-2020
Спасибо всем большое!
Погляжу на работе.
RE: Вопросы по ИБП. - thickman - 01-13-2020
begemot Написал:не думаю что ТИ демо борды часто дымятся без особой причиныТак нету же резисторов последовательно с конденсаторами, вот они и не дымятся. Напряжение на резонансном конденсаторе пропорционально току в резонансном контуре, мониторится ногой ISNS контроллера, это типовое решение. У меня параметрическое ограничение и контроллера не надо – напряжение на резонансном конденсаторе не может превысить выпрямленного сетевого напряжения, избыток энергии через диоды сливается туда, откуда пришёл. Но вопрошающему да, проще применить LLC- резонансник. Решение избыточное, зато куча литератур по этой топологии понаписана, и проблем с реализацией не должно возникнуть.
RE: Вопросы по ИБП. - Юрий_Uri - 03-16-2020
Приехали платки для макета, собрал пока PFC на ucc28180. N87 ETD29, зазор 1мм, 80 витков, 770мкГн, работает на 2*150мкФ (планируется 2*220, пока не приехали) последовательно (вход будущего полумоста). Частота 140кГц получилась.
Ключ https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IPP60R600P7-DS-v02_05-EN.pdf?fileId=5546d46259d9a4bf015a5beed8a13f5a
N87 https://www.tdk-electronics.tdk.com/download/528882/71e02c7b9384de1331b3f625ce4b2123/pdf-n87.pdf
ETD29 https://www.tdk-electronics.tdk.com/inf/80/db/fer/etd_29_16_10.pdf
28180 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc28180.pdf
В общем, без нагрузки работает нормально. Я обрадовался и нагрузил его 0,7А примерно, работает... а через минуту хлопнуло: токосъемные резисторы, контроллер, ключ и диод - всё сгорело :) Ключ спекся всеми тремя ногами.
Катушку, вроде, правильно посчитал, напряженность 80*1А/70=1,14кА/м , для ue=91 по графику N87 насыщение начинается где-то при 2кА/м.
На ключ пластинку прикручивал вроде 100мм*2, перегреться не должен был, хотя без пластинки греется быстро, несколько секунд и горячий.
Подробно еще не смотрел (рабочий день кончился), если есть мысли - озвучьте.
Схему сейчас прикреплю.
ПС Зачем там диод VD1? У меня его нет на макете, если что.
Вот:
RE: Вопросы по ИБП. - Altor Audio - 03-16-2020
Юрий_Uri Написал:Зачем там диод VD1? У меня его нет на макете, если что.
Для заряда C7C8 в момент включения, когда PFC еще не запустился. Без него ток пойдет через дроссель и введет его в насыщение. Потом он конечно выйдет на режим, но подобный перходной процесс весьма опасен для ключа.