Подача повного моста від перетворювача Boost?


11

Я займався дослідженнями проектування 3-кВт постійного перетворювача постійного струму (Vin 12V від акумулятора, Vout 350VDC) і фактично підключив простий ізольований повномостовий перетворювач постійного струму за кілька днів назад, перетворюючи 12VDC на 140VDC. Однак я помітив, що важко змінювати вихідну напругу за допомогою робочого циклу вимикачів. Зменшення робочого циклу з 50% до 25% лише змінило вихідну напругу постійного струму на 10 В або близько того.

Натомість те, що працювало набагато краще, було б, якщо я змінив напругу на вході до Full-Bridge. Тому я придумав ідею: чому б не подати Full-Bridge з Boost Converter? Я бачив, як Buck-Converter подає повний міст, як-от схема нижче, але ніколи не збільшує конвертер, що подає повний міст. Шукати про проблему в Інтернеті не з’явилося жодної схеми чи програми. примітки також.

введіть тут опис зображення

Чи можливо подати повномовний перетворювач з перетворювачем підсилювача та керувати вихідною напругою, модулюючи / керуючи перетворювачем підсилення, а не модулюючи перемикачі повного мосту? Я не дуже добре знайомий з контролем (поки що) і краще не вдавався б у дизайн, який є тупиком. Якщо були якісь схеми чи додаток. нотатки в Інтернеті, я б знав, що топологія буде працювати.

Я міг би піти з топологією, що подається на Бака, але тоді я просто відмовився б від мого джерела 12 В, а потім збільшив його назад моїм повним мостом, тому логічним рішенням буде спочатку збільшити 12 В до 48 В або близько того, а потім загнати повний міст при 50% фіксованому циклі роботи, який, в свою чергу, приводить в дію високочастотний трансформатор від 48 до 240 В (30-40 кГц). Потім посилене напруга випрямляється і згладжується через кілька ковпачків.

Основна причина, яку я хочу отримати зворотній зв'язок в ланцюзі, полягає в тому, що напруга мого джерела - це акумулятор, який буде змінюватися від 10 В до 14 В Без циклу зворотного зв’язку це спричинить неабиякі зміни у вихідній напрузі.


2
Перехід від 12 В до 350 В з однією ступенем підвищення означає коефіцієнт підсилення 29. Рекомендований коефіцієнт прискорення становить 6 або менше на етап. Можна поставити два етапи підсилення послідовно, але тоді ви матимете більше втрат. Неможливо написати більше на даний момент через брак часу.
Нік Алексєєв

1
Ця схема насправді не є прискореним перетворювачем. Це більше схоже на інвертор і трансформатор, якими керує ШІМ. Тут не видно, що керує чотирма транзисторами на Н-мості. Вони, ймовірно, перемикаються набагато швидше, ніж модулятор ширини імпульсу.
Остін

Я показав два етапи, щоб дати дуже гарну ефективність. Не так добре, як slobaden cuk. Прараціям у дизайні приводів CHCH буде над чим подумати. Ключ - німий фіксований перетворювач, може легко втратити свої комутаційні втрати.
Аутист

Відповіді:


8

Коли у вас велика напруга посилення та неабияка потужність для передачі повного Н-моста - це найкращий спосіб, оскільки коефіцієнт витків є найменш необхідним з усіх топологій. Тож великі пальці за це рішення.

Крім того, що стосується такого типу додатків, то управління рівнем постійного струму та дотримання контрольних квадратних хвиль 50:50 не тільки простіше, але й ефективніше. Я спробував ШІМ, але у мене виникли резонансні проблеми (що призводить до надзвичайних втрат і перегріву) з високими витками вторинних оборотів і довелося відправляти ланцюги на кладовище. Отже, на мою думку, великий палець вгору на фіксований робочий цикл, змінний метод постійного струму для управління.

Отже, ви збільшуєте 12 В до 48 В і зменшуєте коефіцієнт обертів на 4: 1 чи рухаєтесь прямо для керування 12В. Коефіцієнт поворотів від джерела живлення 12В буде базуватися на первинному вході 24Vp-p, даючи 700Vp-p із співвідношенням оборотів приблизно 30: 1. Якщо ви використали трохи ємнісного резонансу на вихідній обмотці, щоб досягти піку передачі напруги, ви можете щасливо виявити, що 25: 1 буде робити для вхідних напруг нижче 10 В.

Мій висновок полягає в тому, що я б дотримувався повного кроку від регулятора долара 12 В, оскільки це, ймовірно, буде більш ефективним. Крім того, за умов без навантаження ви можете виявити, що вам потрібно "прикутись" до 2 або 3 В - це може бути 20% від 12 В - як би ви отримали 20% 48 В від прискорення - це було б відключено і брязкання, і ви побачите, що при дуже легких навантаженнях ви не зможете керувати напругою, достатньо низькою, щоб запобігти виходу постійного струму значно вище 350В дд.


4

Я розробив продукти для подібних діапазонів напруги та потужності. Відповідь на ваше запитання: абсолютно це можливо, але у вашому випадку це може не бути необхідним.

Причиною, по якій ви не можете регулювати напругу, регулюючи ширину імпульсу на трансформаторі, є конденсатор на вторинному трансформаторі. Я не розробив усю математику, але якщо ви поставите індуктивність між вторинною обмоткою і кришкою фільтра, я думаю, ви побачите, що система регулює точно так, як очікувалося. Ви побачите, що ваш вторинний зараз дуже нагадує стандартний перетворювач доларів.

Тепер це може викликати інші проблеми. Відбій відновлення на вторинних діодах може стати надмірно високим, залежно від діодів, які ви використовуєте. Це мене зупинило, але я працював 8 кВт на 600 вольт, тож у вас може не виникнути такої проблеми.

Моє рішення полягало у виконанні двох етапів, більш-менш, як ви описуєте: велика німа стадія ізолятора, а потім етап регулятора. У моєму випадку було більше сенсу, щоб ступінь трансформатора запускався безпосередньо від низької напруги, а потім був регулятор на більш високій напрузі; наявність двох ступенів, які повинні запускати ці великі струми, значно збільшила мої втрати. Ви можете також розглянути це, якщо дотримуватися двоступеневої архітектури.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.