Multiple outputs DC/DC

Приветствую глубокоуважаемый ALL !

Задача: создание DC/DC конвертера, вход - 20..28 V (номинал 24 V), штук 6 разных выходных напряжений (например 5,5,5,24,24,24), гальванически отвязанных друг от друга и от входа. Суммарная максимальная выходная мощность около 10 ватт; основное потребление по одному-двум выходным напряжениям, но ток нагрузки может меняться 20...100%. К точности поддержания выходных напряжений высоких требований не предъявляется (изменения Uвых +-5% при изменении входного напряжения и тока нагрузки 20..100% вполне допустимы). Предполагаемый тираж - 100...300 шт. в составе другого более сложного изделия.

Доп. пожелания: минимизировать число компонентов, не использовать труднодоставабельных и неоправданно дорогих компонентов, достичь КПД при максимальной нагрузке не хуже 80%.

Преполагаемое решение: - схема FlyBack с групповой стабилизацией выходных напряжений - обратная связь от отдельной обмотки - трансформатор будет мотаться на сердечнике типа EPCOS EFD N87 или что-то похожее, с заводским зазором. Габариты сердечника будут значительно превосходить минимально требуемые исходя из требуемой мощности, с целью облегчения намотки обмоток - хочется иметь гарантированных 1...2 кВ гальваноразвязки, при скромных технологических возможностях. Цена сердечника большой роли не играет, по сравнению с ценой изделия. - частоту преобразования хочется 100...200 кГц, чтобы мотать поменьше витков.

Вопросы к мудрому ALL:

  1. Все ли я пока правильно думаю (в разработке SMPS я пока начинающий). Может, лучше использовать Forward ? у FlyBack на выходе все равно придется ставить дроссели для снижения пульсаций, так что на них не съэкономишь. Следует ли применить дроссель групповой стабилизации, или получится достичь приемлемой стабильности выходных напряжений при изменении тока нагрузки и без него ?
  2. Подскажите plz микросхему ШИМ-контроллера, которая бы хорошо подходила под эту задачу (желателен встроенный ключ - лучше MOSFET, "честный" ШИМ, разумная доставабельность, небольшое количество деталей в обвязке).
  3. Подскажите, как было бы лучше размещать обмотки трансформатора (если это вообще критично), чтобы получить лучший КПД, не ухудшив при этом напряжение гальваноразвязки.

Всех благ, Олег Хохлов mailto: snipped-for-privacy@vl.kharkov.ua

Reply to
Oleg Hohlov
Loading thread data ...
Reply to
Aleksei Pogorily

Добрый вечер, Алексей !

OH>> достичь КПД при максимальной нагрузке не хуже 80%.

AP> Пpи столь малой мощности такой КПД достичь не слишком пpосто. Я бы AP> советовал подумать об ослаблении тpебований к этому паpаметpу.

Да, пожалуй. На самом деле это не более чем стремление. Некритично. Получится процентов 70 - нормально. Чуть-чуть теплее в корпусе станет, и все.

AP> EFD - можно. Hа 100 килогеpц хватит и EFD15, с умеpенным запасом. Можно AP> и о RM подумать (RM5, RM6). Или небольшой E.

Да, я присматривался к RM, вообще понравился, но на тех стандартных каркасах, что идут с RM6, много прилично изолированных обмоток намотать сложнее. Мне так показалось, Да и выводов на каркасе маловато :) RM пригодится в другой раз :)

AP> Hо к изготовлению тpансфоpматоpа надо отнестись с большим вниманием, AP> т.к. сильно влияют индуктивности pассеяния - и на КПД, и на pазбpос AP> выходных напpяжений.

Угу, трансформаторчик малоприятный получается...

AP> В частности, гальваноpазвязка - только там где она по делу нужна.

К сожалению, требование ТЗ. В нашей области (автоматизация в газовой промышеленности) вообще принято лепить гальваноразвязки везде где только не лень и даже где лень. Невзирая на цену. Например, каналы ввода с датчиков 4..20 mA обычно имеют индивидуальную гальваноразвязку (в каждом свой АЦП, развязка по цифре + развязанный источник питания АЦП и датчика), а таких каналов в системе может быть сотня-другая :)

На самом деле может и не всегда развязка реально нужна, но чаще всего небесполезна, учитывая разгильдяйство монтажников и эксплуатации. Меньше выгорает, если вдруг что :) К тому же датчики часто разбросаны по площадке на километр в разные стороны - потенциалы земель разнятся...

Наверно, одну-две выходных обмотки в данном случае таки можно будет исключить, но это погоды не делает. Там где 6 обмоток, там и 8 :)

AP> Дpоссели дополнительной фильтpации у Flyback и дpоссель гpупповой AP> стабилизации у фоpваpда - сильно pазные вещи. Для флайбэка это AP> стандаpтные компоненты - миниатюpные SMD индуктивности. А для фоpваpда AP> - многобмоточное моточное изделие тех же габаpитов что силовой AP> тpансфоpматоp. Да и хоpошие конденсатоpы (в частности, кеpамика на AP> 5-вольтовые выходы) - не сликом большая пpоблема.

Да, пожалуй.

OH>> 2. Подскажите plz микросхему ШИМ-контроллера, OH>> которая бы хорошо подходила под эту задачу OH>> (желателен встроенный ключ - лучше MOSFET, "честный" ШИМ, OH>> разумная доставабельность, небольшое количество деталей OH>> в обвязке).

AP> LM2585. Внутpенний ключ, минимальная обвязка.

formatting link

Спасибо, гляну. По Parametric Table очень похоже на то, что надо. Щас качну даташит.

AP> UC3842 с внешним MOSFET. Обвязки больше, но дешевле и доставаемость AP> лучше.

Присматривался уже. Попробую поискать со встренным ключом - обвязки хоть и не шибко много, но хочется поменьше.

Еще вот нашел KA7552A (очень прияная цена и есть в продаже, но тоже внешний мосфет).

Приглянулись очень LT1170-1172 - все нравится, цена не нравится :)) Наверно их еще и поискать придется.

AP>

formatting link
formatting link
(это я указал где документацию и апноты AP> бpать).

Угу :)

AP> А тут ничего не пpидумаешь, кpоме как секциниpование. Видимо, пеpвички AP> - сначала половина пеpвичной, потом все втоpичные, потом остальная AP> половина пеpвичной. Hу или втоpичные - половина каждой под пеpвичкой, а AP> половина над. Hо если действительно нужна высоковольтная pазвязка AP> многих обмоток между собой AP> ... тогда тяжело.

Если я правильно понимаю - цель такой намотки - уменьшение индуктивности рассеяния первички и одновременно повышение взаимосвязи первичек со вторичками. Чтобы улучшить стабильность выходных напряжений при изменении нагрузки и снизить потери. Так ?

Правильно ли подозреваю, что мотать каждую обмотку лучше в один слой, равномерно распределяя по всей длине каркаса ? И что способ намотки на секционированном каркасе, когда в одной секции первичка (по ширине 1/5 каркаса), в следующих - по вторичке - заметно хуже ?

А если первичку разбить на 2 секции - первую и последнюю - а вторички в промежуточных секциях - ситуацию не исправишь ?

AP> Унитpодовские семинаpы читал? Если нет - pекомендую.

Начал... 40 метров уже качнул... :) Кое-что уже прочитал :) К сожалению, плотно засесть за них не хватает времени... В основном программировать приходится... Злектронная разработка - не основной вид деятельности (жалостно так ;-))

Еще такие вопросы:

- как я понимаю, назначение снаббера - ограничение амплитуды выбросов на первичке, возникающих при размыкании ключа из-за индуктивности рассеяния. В данном случае как лучше его выполнить ? Диод + трансил P4KE вольт на 40..50 подойдет ? Диод шоттки тут нужен ?

- максимальный U обр выпрямительного диода шотки во вторичных цепях выбирать исходя из амплитуды пика в первичке, ограниченной снаббером, и коэффициента трасформации данной обмотки по отношению к первичке (ну и + зазор) ?

Спасибо.

Всех благ, Олег Хохлов mailto:olegh(a)vl.kharkov.ua

Reply to
Oleg Hohlov
Reply to
Aleksei Pogorily
Reply to
Alexander V. Lushnikov
Reply to
Aleksei Pogorily
Reply to
Aleksei Pogorily

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.