Преобразователь 3.2V -> xx V

TRO · 12 Март 2011 в 15:58

Цитата: nikvic от 12 Март 2011 в 15:33
Цитата: TRO от 12 Март 2011 в 13:47
Цитата: nikvic от 12 Март 2011 в 11:27

Здесь мы с Вами расходимся. Применение повышающей вторичной обмотки полностью убивают идею об управлении фазовым напряжением во всём диапазоне, от 3в до максимума для больших РПМ.

Объясните почему, для меня это не очевидно.
Обычный контроллер делает 2 вещи: переключает обмотки и ШИМит исходное высокое напряжение до необходимого фазного, от малого на старте до напряжения батареи в номинальном режиме.

Оставим переключение "за кадром" - не важно, какие "щётки", графитовые или электронные, этим занимаются. Итак, на входе - 3в, на выходе нужно 3...60в. Вот и сравните два пути. Nickolas предлагает сначала повышать до 60в схемой с трансформаторами, потом загонять в обычный контроллер. Там вижу и заморочки: мощность потребителя меняется в широких пределах.

"Мой" вариант - контроллер, повышающий напряжение до нужного за один шаг, с использованием дросселей вместо трансформаторов. Пока вижу единственное возможное препятствие: отсутствие ключей для напряжений и токов под сотню с малыми потерями в открытом состоянии.

Для этого случая не вижу проблемы с повышающей обмоткой в обратноходе. Ток который будем брать с низковольтной батареи намного больше тока который можно вкачивать в фазы двигателя. Соответственно на эту величину можно увеличить витки вторички. Если обратноход построен по схеме отсечки по пороговому току через мосфет, то у такого обратнохода средний выходной ток растёт с просадкой напряжения на выходе (сильно меняются скважности при малом снижении мощности). Главное чтобы выпрямители справились без перегрева(через них будут течь те-же импульсные токи, но более длительное время). В итоге на малых скоростях будем иметь бОльший ток чем на крейсерской (чего вам и хотелось бы).

Т.е., даже с повышающей обмоткой, обратноход сможет на выходе выдавать такое же напряжение как и входное, и такие же средние токи по входу и выходу, просто скважность будет далеко не меандр, и импульсные токи через обмотки будут разные.

Nickolas · 12 Март 2011 в 16:34

Цитата: nikvic от 12 Март 2011 в 15:33
Цитата: TRO от 12 Март 2011 в 13:47
Цитата: nikvic от 12 Март 2011 в 11:27

Здесь мы с Вами расходимся. Применение повышающей вторичной обмотки полностью убивают идею об управлении фазовым напряжением во всём диапазоне, от 3в до максимума для больших РПМ.

Объясните почему, для меня это не очевидно.
Обычный контроллер делает 2 вещи: переключает обмотки и ШИМит исходное высокое напряжение до необходимого фазного, от малого на старте до напряжения батареи в номинальном режиме.

Оставим переключение "за кадром" - не важно, какие "щётки", графитовые или электронные, этим занимаются. Итак, на входе - 3в, на выходе нужно 3...60в. Вот и сравните два пути. Nickolas предлагает сначала повышать до 60в схемой с трансформаторами, потом загонять в обычный контроллер. Там вижу и заморочки: мощность потребителя меняется в широких пределах.

"Мой" вариант - контроллер, повышающий напряжение до нужного за один шаг, с использованием дросселей вместо трансформаторов. Пока вижу единственное возможное препятствие: отсутствие ключей для напряжений и токов под сотню с малыми потерями в открытом состоянии.

Ищите и обрящите !
Я только ответил человеку на вопрос : Как дела с преобразователем. К сожалению получилась дискуссия. Продолжать ее не вижу смысла, т.к. Нет времени ( Я не заглядывал сюда более 2 месяцев). С понедельника опять в копи...
Реальных несколько моделей с КПД более 95 % есть. Готовая к серии документация есть.
Вам могу посоветовать попробовать в железе Ваш вариант (хотябы на 500 Вт ).

Nickolas · 12 Март 2011 в 16:38

Цитата: TRO от 12 Март 2011 в 10:15
Nickolas
В вашем мосте 4 транзистора (2 из которых постоянно сачкуют). Ток через 2 транзистора в мосте течёт последовательно, т.е потери двойные. Даже если поставить в обратноход всего 2 таких транзистора впаралель (экономим в 2 раза по сравнению с вашей схемой), то даже с учётом удвоенного тока, выйдем на вдвое меньшие теплопотери на транзисторах. Ведь через каждый будет течь такой-же ток как и в мосте, но только половину времени.

Мы делали преобразователи по этой схеме. Они работоспособны и имеют лучший кпд по сравнению с простым дросселем, но на большие мощности ...

nikvic · 12 Март 2011 в 16:47

Цитата: TRO от 12 Март 2011 в 15:58
Для этого случая не вижу проблемы с повышающей обмоткой в обратноходе. Ток который будем брать с низковольтной батареи намного больше тока который можно вкачивать в фазы двигателя. Соответственно на эту величину можно увеличить витки вторички. Если обратноход построен по схеме отсечки по пороговому току через мосфет, то у такого обратнохода средний выходной ток растёт с просадкой напряжения на выходе (сильно меняются скважности при малом снижении мощности). Главное чтобы выпрямители справились без перегрева(через них будут течь те-же импульсные токи, но более длительное время). В итоге на малых скоростях будем иметь бОльший ток чем на крейсерской (чего вам и хотелось бы).

Т.е., даже с повышающей обмоткой, обратноход сможет на выходе выдавать такое же напряжение как и входное, и такие же средние токи по входу и выходу, просто скважность будет далеко не меандр, и импульсные токи через обмотки будут разные.

Так дело не в проблемах, а в реализации - то ли лепить пристройку, то ли исходно новый контроллер. Есть и мелочь: окно дросселя влезет не нужно делить между двумя обмотками.

TRO · 12 Март 2011 в 16:58

Цитата: nikvic от 12 Март 2011 в 16:47
Цитата: TRO от 12 Март 2011 в 15:58
Для этого случая не вижу проблемы с повышающей обмоткой в обратноходе. Ток который будем брать с низковольтной батареи намного больше тока который можно вкачивать в фазы двигателя. Соответственно на эту величину можно увеличить витки вторички. Если обратноход построен по схеме отсечки по пороговому току через мосфет, то у такого обратнохода средний выходной ток растёт с просадкой напряжения на выходе (сильно меняются скважности при малом снижении мощности). Главное чтобы выпрямители справились без перегрева(через них будут течь те-же импульсные токи, но более длительное время). В итоге на малых скоростях будем иметь бОльший ток чем на крейсерской (чего вам и хотелось бы).

Т.е., даже с повышающей обмоткой, обратноход сможет на выходе выдавать такое же напряжение как и входное, и такие же средние токи по входу и выходу, просто скважность будет далеко не меандр, и импульсные токи через обмотки будут разные.
Так дело не в проблемах, а в реализации - то ли лепить пристройку, то ли исходно новый контроллер. Есть и мелочь: окно дросселя влезет не нужно делить между двумя обмотками.

Это так и останется пристройкой, просто слаботочку контроллера запитать от отдельного маломощного преобразователя(стабилизатора), а сильноточку от регулируемого силового преобразователя. (правда прийдётся в контроллере найти и выключить отсечку по напряжению).
А без повышающей обмотки в таком варианте не обойтись, хотя-бы потому, что транзисторы понадобятся на гораздо более высокое напряжение, а выходные выпрямители должны держать тот же импульсный ток. Это предъявляет к деталям требования превосходящие на порядок(и в плане цены и КПД и тд....

Alex_Soroka · 19 Март 2011 в 13:06

загляните сюда пожалуйста:
https://electrotransport.ru/index.php/topic,6852.new.html#new

Wector · 05 Окт. 2011 в 18:07

Цитата: Nickolas от 06 Май 2010 в 20:57
Алекс, в приведенной Вами схеме КПД выше 85 % не получить...

Ерунда!
Даже я получал в классическом однотактном повышателе (Boost) КПД ок. 95% при нагрузке 240 Вт. (входное 12 В и выходное 46 В). И это все на одной фазе без синхронного выпрямления (2 ключа, 1 дроссель, 1 диод шоттки), и с охлаждением в полигоны платы, без принудиловки.
Да и цена комплектации такой платки выходит не более 20-25 баксов.

Кстати, какая частота преобразования у вас? И реализована ли стабилизация выходного напряжения?

Эта тема с дополнительным преобразом интересна и мне тоже (только от 12-16 В), но вряд ли перспективна, т.к. добавляет лишний силовой электроблок к конструкцию Е-вела, а значит потенциально понижает его надежность. И работать на больших токах не энергоэффективно. Лучше таки напряжение повышать. Да будут не большие разбалансы в ячейках аккумуляторных не влияющих особо на работу, а если большой разброс, то и заменить такую ячейку проще.
И пока производители делают массово, а значит дешево именно маленькие ячейки, а не одну но большую, то статус-кво сохранится.

Влад Мак · 06 Окт. 2011 в 11:52

Цитата: Wector от 05 Окт. 2011 в 18:07
Даже я получал в классическом однотактном повышателе (Boost) КПД ок. 95% при нагрузке 240 Вт. (входное 12 В и выходное 46 В).

Наверняка , входное 12 и 3 вольта так и повлияло на КПД.

Wector · 06 Окт. 2011 в 12:29

Цитата: Влад Мак от 06 Окт. 2011 в 11:52
Наверняка , входное 12 и 3 вольта так и повлияло на КПД.

Это да, имеет место быть, но увеличить КПД можно путем увеличения кол-ва фаз.

Nickolas · 06 Окт. 2011 в 16:07

Цитата: Wector от 05 Окт. 2011 в 18:07
Цитата: Nickolas от 06 Май 2010 в 20:57
Алекс, в приведенной Вами схеме КПД выше 85 % не получить...

Ерунда!
Даже я получал в классическом однотактном повышателе (Boost) КПД ок. 95% при нагрузке 240 Вт. (входное 12 В и выходное 46 В). И это все на одной фазе без синхронного выпрямления (2 ключа, 1 дроссель, 1 диод шоттки), и с охлаждением в полигоны платы, без принудиловки.
Да и цена комплектации такой платки выходит не более 20-25 баксов.

Кстати, какая частота преобразования у вас? И реализована ли стабилизация выходного напряжения?

Эта тема с дополнительным преобразом интересна и мне тоже (только от 12-16 В), но вряд ли перспективна, т.к. добавляет лишний силовой электроблок к конструкцию Е-вела, а значит потенциально понижает его надежность. И работать на больших токах не энергоэффективно. Лучше таки напряжение повышать. Да будут не большие разбалансы в ячейках аккумуляторных не влияющих особо на работу, а если большой разброс, то и заменить такую ячейку проще.
И пока производители делают массово, а значит дешево именно маленькие ячейки, а не одну но большую, то статус-кво сохранится.

Ну да, ну да.. Только не надо выдирать слова из контекста и перекладывать на свой, частный случай! 3.2 В , а не 12 В и мощность чуть чуть (на порядок) побольше...
Плюс устройство обратимое, работает еще и как зарядник. А уж по поводу массового производства (а также процента разброса и брака) ширпотреба вообще помолчу.

redimer · 06 Окт. 2011 в 18:18

очень интересно, а принципиальная схема данного преобразователя держится в секрете?

Wector · 06 Окт. 2011 в 20:52

Цитата: Nickolas от 06 Окт. 2011 в 16:07
Ну да, ну да.. Только не надо выдирать слова из контекста и перекладывать на свой, частный случай! 3.2 В , а не 12 В и мощность чуть чуть (на порядок) побольше...
Плюс устройство обратимое, работает еще и как зарядник. А уж по поводу массового производства (а также процента разброса и брака) ширпотреба вообще помолчу.

Та да... На 3 Вольтах по жестче будет, чем на 12.
Но вот мощность то как раз и сопоставимая! что у вас 250, что в моем случае, у вас же 4 штуки в параллель, т.е. 1 кВт делите на 4, такие бустики включаются тоже параллельно еще и со сдвигом по фазе - вот вам и 1 и 2 кВт будет.
Так какую вы частоту пользуете и есть ли стабилизация вых. напр?

Nickolas · 07 Окт. 2011 в 11:20

преобразование на частоте 10-12 кГц. На более выской частоте больше потери...
Стабилизация выходного напряжения по желанию.(преобразователем рулит контроллер Atmel с обратными связями по всему вплоть до температуры...) Для применения в эл.транспорте без стабилизации, ибо нужна функция рекуперации. Без стабилизации потери меньше...

Wector · 07 Окт. 2011 в 12:32

Цитата: Nickolas от 07 Окт. 2011 в 11:20
преобразование на частоте 10-12 кГц. На более выской частоте больше потери...
Стабилизация выходного напряжения по желанию.(преобразователем рулит контроллер Atmel с обратными связями по всему вплоть до температуры...) Для применения в эл.транспорте без стабилизации, ибо нужна функция рекуперации. Без стабилизации потери меньше...

12 кГц - низковато... Не пищит под нагрузкой, как у него с акустикой?
Стабилизировать выход, тут дело не в МК и обратных связях, а в топологии, ведь придется на выход ставить не слабые дросселя, да еще при такой низкой частоте.
И еще, для 60 В, 1 кВт сколько ячеек пользуете в преобразе? 10?

Nickolas · 07 Окт. 2011 в 13:03

Цитата: Wector от 07 Окт. 2011 в 12:32
Цитата: Nickolas от 07 Окт. 2011 в 11:20
преобразование на частоте 10-12 кГц. На более выской частоте больше потери...
Стабилизация выходного напряжения по желанию.(преобразователем рулит контроллер Atmel с обратными связями по всему вплоть до температуры...) Для применения в эл.транспорте без стабилизации, ибо нужна функция рекуперации. Без стабилизации потери меньше...

12 кГц - низковато... Не пищит под нагрузкой, как у него с акустикой?
Стабилизировать выход, тут дело не в МК и обратных связях, а в топологии, ведь придется на выход ставить не слабые дросселя, да еще при такой низкой частоте.
И еще, для 60 В, 1 кВт сколько ячеек пользуете в преобразе? 10?

первая версия работала на 33 КГц. Потери большие. дед тайм не меняется, а время открытого ключа уменьшается, соответственно увеличивается время протекания тока через обратный диод...
А о каких процентах стабилизации идет речь ?
10.

Wector · 07 Окт. 2011 в 22:19

Цитата: Nickolas от 07 Окт. 2011 в 13:03
первая версия работала на 33 КГц. Потери большие. дед тайм не меняется, а время открытого ключа уменьшается, соответственно увеличивается время протекания тока через обратный диод...
А о каких процентах стабилизации идет речь ?
10.

Кстати, мой бустик работает на частоте 150 кГц.
я про стабилизацию от падения напряжения при разряде основного аккума, т.е. за стабилизировать выходное 60 В при изменении входного от аккумулятора 3.2-4 В
Ведь у вас нагрузка - это контроллер, там эл.литы стоят по входу, адекватное регулирование возможно при наличии дросселя после выпрямителя у вашей топологии преобразователя.

Nickolas · 07 Окт. 2011 в 23:17

Цитата: Wector от 07 Окт. 2011 в 22:19
Цитата: Nickolas от 07 Окт. 2011 в 13:03
первая версия работала на 33 КГц. Потери большие. дед тайм не меняется, а время открытого ключа уменьшается, соответственно увеличивается время протекания тока через обратный диод...
А о каких процентах стабилизации идет речь ?
10.

Кстати, мой бустик работает на частоте 150 кГц.
я про стабилизацию от падения напряжения при разряде основного аккума, т.е. за стабилизировать выходное 60 В при изменении входного от аккумулятора 3.2-4 В
Ведь у вас нагрузка - это контроллер, там эл.литы стоят по входу, адекватное регулирование возможно при наличии дросселя после выпрямителя у вашей топологии преобразователя.

Нагрузка действительно электролиты контроллера. Стабилизацию для приложения(контроллер) не делали, т.к необходима рекуперация (без нее система не интересна, а со стабилизацией рекуперация не работает), для иных приложений стабилизацию включали по обратной связи с выходных электролитов регулировали скважность синхронного выпрямителя. Все работает и вполне адекватно, но потери увеличиваются...

Wector · 07 Окт. 2011 в 23:31

Цитата: Nickolas от 07 Окт. 2011 в 23:17
Нагрузка действительно электролиты контроллера. Стабилизацию для приложения(контроллер) не делали, т.к необходима рекуперация (без нее система не интересна, а со стабилизацией рекуперация не работает), для иных приложений стабилизацию включали по обратной связи с выходных электролитов регулировали скважность синхронного выпрямителя. Все работает и вполне адекватно, но потери увеличиваются...

Вот именно! Ибо не правильно так делать стабилизацию, гоняются повышенные токи через всю силовую часть.

И еще, вы говорите про интегрированный зарядник, но ведь АС/ДС на 500 Вт долговременной - та еще хрень, Реализовывали? По какой структуре? Используете имеющиеся в преобразе трансики?