有偿求升压电源能从输入DC几V到48V,输出DC48V 100A以上的电源
本帖最后由 sonna 于 2014-7-20 18:04 编辑求升压电源能从输入DC 几V到48V,输出DC48V 100A以上的电源。
输入电压要求越低越好,输出最大电流只要求能保持几十秒就可以,长期工作电流20A左右。
需要订制也可以,希望有能力的朋友出手,谢谢!
----------以下为补充内容----------------------
要求不高就不发帖求助了,补充一下,成品价格几千元可以接受,如果订制可以再谈,可接受5位数以上开发费用。
如果开发承接者也同意,可以将部分甚至是全部资料在本坛开源共享。
当然,如果资料商业价值高,也可请站长主持以莫元形式有偿购买。 这是哪头猪提出来的的指标?3V*1600A=48V*100A,1600A在低压回路上串有1毫欧的电阻就会损失2560W的功率 还缺小了一个重要指标:
就是。。。最好小於一百元内搅定。 几十秒100A?那得多大的法拉电容啊?硬要做也不是不可能,问题是你要的成本在什么范围内? 汽车电瓶输出几十秒100A没有问题 12相dCdC升压,需要M〇S管160个,成本大概2000元 不过那个输入要用铜排线,稍远一点就会把能量全损失在导线上了 这指标有点变态,一般的Money打不住啊。 xiaoqinbo666 发表于 2014-7-20 16:15
不过那个输入要用铜排线,稍远一点就会把能量全损失在导线上了
铜排要镀厚银了。 本帖最后由 sonna 于 2014-7-20 17:44 编辑
要求不高就不发帖求助了,补充一下,成品价格几千元可以接受,如果订制可以再谈,可接受5位数以上开发费用。
如果开发承接者也同意,可以将部分甚至是全部资料在本坛开源共享。
当然,如果资料商业价值高,也可请站长主持以莫元形式有偿购买。 楼主的问题还是需要细化啊。
例如输入范围到底是多少到48V【接项目最怕的就是“越X越好”这样的要求】?是否需要隔离,如果隔离需要有那些安全要求?效率是多少?精度是多少?纹波是多少?负载调整率是多少?需要那些保护措施?等等吧。 6L靠谱,多相DC/DC,每相300~500W,用DSP或者FPGA做PWM和均流控制,不过要实用的话输入最好还是不低于12V吧。 这是要造电磁炮的么{:lol:} 帮你把规格书整理一下,看看这样是否可以?
输入电压范围: 3-48VDC
最大输入电流: 720A
输出电压: 48V
最大输出电电流流: 100A
如果这样可以的话,那么方案如下:
1. 6相Boost DC-DC;
2. 每相使用2只Rds-on(@110°C)<8mR,耐压>60V的mos管模块并联;
3. 每相使用1只导通电压(@120A, 110°C)<1V, 最大平均电流>20A的肖特基二极管模块;
4. 每相使用1只60u/47mm的铁硅铝磁环制作电感,2mm线径6根并绕5T;
5. 峰值电流控制模式。电流采样采用检测mos管导通压降的方法;
6. 控制芯片,CPLD+模拟电路;
7. 整机效率90%以上,强制风冷。重量大约8kg;
8. 输入输出和内部关键走线使用订制铜排。
看你能出多少开发费了。光是这个规格的电源和电子负载价格已经不菲。开价太低的,设备不全无法系统测试的,敢做你也不敢用,当心放烟花。 本帖最后由 1ongquan 于 2014-7-20 19:57 编辑
还是14L的专业,用MOS管模块的成本要比6L高 ,故障系数小
用DC-DC升压电路加超级电容阵列可解! 这是要做能量回收吗,入出不成比例了吧 MOS管可以考虑IAR的大罐式mosfet 不好做呀。3V直接升48V几乎不可能,输入范围太宽了,至少需要两级升压吧。 zhiwei 发表于 2014-7-20 21:07
不好做呀。3V直接升48V几乎不可能,输入范围太宽了,至少需要两级升压吧。 ...
不是不可能,而是效率不高。所以规定了最大的输入电流。3v输入的时候达不到额度功率而已。 范围太宽,高效率的方案可能是两级拓扑结构——预稳压加开环LLC架构,不过成本可能就贵了。
话说4.8KW的模块,假如效率90%,损耗就达到了533W,虽然只工作几十秒这些热量也很客观的了。
难度的关键LZ没提及——最大输入电流是多少?
pcs3 发表于 2014-7-20 22:59
范围太宽,高效率的方案可能是两级拓扑结构——预稳压加开环LLC架构,不过成本可能就贵了。
话说4.8KW的模 ...
输入是从几V到48V,不用考虑两级方案了。
如果输出是几百V,倒是可以考虑两级或者单级推挽反激。 mitchell 发表于 2014-7-20 19:47
帮你把规格书整理一下,看看这样是否可以?
输入电压范围: 3-48VDC
最大输入电流: 720A
提出的参数看起来挺靠谱,按这些参数,能有现成的产品吗?(参数接近都行)
如果要订制,需要多少时间和费用? sonna 发表于 2014-7-21 00:29
提出的参数看起来挺靠谱,按这些参数,能有现成的产品吗?(参数接近都行)
如果要订制,需要多少时间和 ...
最低输入电压确定是3V? 最大输入电流确定是720A? 额定输出电流是20A?100A最长输出时间是多少秒?每两次100A电流输出的时间间隔是多少秒?最高环境温度是多少,55°C还是40°C? 输入电流纹波%几(10%可以么)?输出电压纹波%几(1%可以么)?回答了这些问题,才能回答你上面的问题。其中最大输入电流和100A输出时间/间隔是最关键的参数,与成本和开发难度直接相关。 这东西能出来太好了,可以在我的电动车上装一个,刹车制动能量回收问题完美解决。{:sleepy:} mitchell 发表于 2014-7-21 02:59
最低输入电压确定是3V? 最大输入电流确定是720A? 额定输出电流是20A?100A最长输出时间是多少秒?每两次10 ...
请先按这些参数提供方案:
输入电压范围: 3-48VDC
最大输入电流: 720A (提供电能的单元可全范围轻松输出大于1000A)
输入电压纹波:小于5%
输出电压: 48V 稳压精度小于 3%
输出电压纹波: 小于2%(暂定)
最大输出电电流流(这个参数与楼主位不同): 120A持续时间小于1分钟,间隔时间现在要求不明,但应该不会短于上一次最大电流的持续时间。
持续工作电流:30A 以内(要允许空载)
整机效率:90%以上(是否有电压范围限制?),强制风冷(带温控)。
环境温度:小于 55 摄氏度 大于 -25摄氏度
重量大约8kg(保证稳定的同时尽可能轻)
控制要求:能提供数字方式(串口等)电压电流及电源状态(保护等)反馈。
sonna 发表于 2014-7-21 13:30
请先按这些参数提供方案:
输入电压范围: 3-48VDC
最大输入电流: 720A (提供电能的单元可全范围轻松输出 ...
感觉像是低压的燃料电池啊? 做过 峰值 24v400A 平均12v200A 的降压开关电源,觉得这个难度不是一点点,
1 不可能一级 Boost DC-DC,那里看到过只要升压2倍效率开始大幅下降,4倍就不忍目睹,比如现在一般的移动电源,能上90的一般要同步整流,专用芯片有上95,但是只是1.5倍升压,如果必须是3v那么Boost DC-DC 必定被否定,(怎么能接受那个损耗呢?3倍升压都要三级,即便高效94% 那么也很难到85%,何况三倍升压做94%的难度?
2 那么只有变压器dcdc好处可以使用更低电压的mos管(估计20v),但是即便6相 要能承受 半桥120a 实际电流的mos管 发热不是一点点,开关速度也不可能很大,不知道能不能到10k那么用pq50的磁芯,铜损相当可观
个人觉得应该改变思路,我不知道楼主的应用,打个比方如果是电池,为什么不能电池串联呢,如果是汽车回馈,为什么不想绕组切换之类呢, chenminhua1980 发表于 2014-7-21 14:43
做过 峰值 24v400A 平均12v200A 的降压开关电源,觉得这个难度不是一点点,
1 不可能一级 Boost DC-DC,那 ...
最关键的参数是:从3V到48V连续输入。而不是额定3V输入,48V输出。
如果额定3V输入,那么单级BOOST显然是个很差的方案,因为性价比太低了。因此,楼主规定了最大的输入电流:720A (而不是要求3V到48V全范围满功率输出)。当输入电压低于9V时开始限流,此时输出功率将达不到满功率。
其实,同样一个BOOST电路,工作在3V/720A和9V/720A,损耗是差不了多少的,但是效率差别很大。假设后者的效率是90%,那么前者会低至70%。但损耗同样都在650W左右,在相同的散热条件下温升是差不多的。
举个更极端的例子:你也可以让这个电源工作在1V/720A,此时的效率是:0.097%。
如果楼主要求在3V到48V全范围都要保持很高的效率,那这就是个世界难题了。
宽范围输入/输出电源的设计思路和定电压输入/输出电源是不同的,不能套用所谓的xxx经验。 1 如何找到合适的功率管 单级的话要80v/200a/5-10khz(实际50v/120a 六路,未计尖峰电压)
2计算当然以最低电压3v/720A=2160w(单级效率70%?=650w,估计如楼上所说)和 48v/100A 两个点来算
那么估计能实现>90% 满功率4800w 估计输入电压得在20v以上才容易实现。
这个结果是否还是楼主设计要求的初衷。如果不是那么楼主应该去想办法“改变输入条件”--这是我想说明的问题 不懂大功率电源的飘过。。。 chenminhua1980 发表于 2014-7-22 09:36
1 如何找到合适的功率管 单级的话要80v/200a/5-10khz(实际50v/120a 六路,未计尖峰电压)
2计算当然以最低 ...
功率管很好找,IXFN340N07 (70v,6mR@125°C)就可以,每相2只。
二极管也没问题,DSS2x61-01(导通压降1v@120a@125°C),每相一只。
全功率范围效率790%估计是达不到。9v/720a输入,效率90%我认为是100%的把握。
关于开关频率,我不知道你怎么得来的数据,但是我认为可以轻松做到100kHz以上。
以上数据依据如下:
1. 开关损耗估算
驱动电路驱动能力: 开通,考虑在5A以上; 关断20A以上。开通使用驱动芯片mic4421。关断在栅极增加一只nmos做快速关断。
开通速度: dV/dt(on)= Ig_on / Crss = 5a/3000pf = 1.67v/ns。
关断速度: dV/dt(off) = Ig_off / Crss = 20a/3000pf = 6.67v/ns。
因此开通时间: 48/1.67=24ns; 关断时间: 48/6.67=6ns。
开通损耗: E_on * Fs = 0.5*48v*120a*24ns*120KHz = 8.3w。
关断损耗: 2.1w。
2. 导通损耗估算
@9v/720a
每相的导通损耗:
mos管: 120a*120a*6mR/2 * D = 35.1W。
二极管: 120a * 1V * (1 - D) = 20W。
3. 磁性元件损耗
具体就不查规格书了。根据之前的相似经验: 估计每相20W。
4. 线路损耗
铜排载流密度设计到2a/mm2。整机线路损坏估计不超过40W。
5. 控制回路,驱动回路,以及其他损耗
不超过20W。
根据以上数据:
总损耗:6*P_on + 6*P_off + 6*P_meg + P_line + P_control = 573W
效率:
Pout / (Pout + 6*P_on + 6*P_off + 6*P_meg + P_line + P_control) = 90.9%
是不是跟我上面几楼给出的数据很接近? 本帖最后由 chenminhua1980 于 2014-7-22 11:09 编辑
IXFN340N07
td(on) =100nstd(off) =100ns di/dt ≤ 100 A/μs, 120A 考虑输入电容Qgs =72ncCiss 12200pF 粗略估计,以50%占空比 哪儿电流=240a/2(2个分流)=120A 一个上升沿 1.2us下降沿1.2us 那么就是2.4us你觉得用理想的2.4us 开关时间来驱100k方波,假设占空比 50%一个高电平 才5us 更何况这么大的输入电容,你的驱动能做到那种程度?
当然,你用一般功率器件,那开关速度当然没问题,做1M 的电源芯片多的是,开关速度和开关管的耐压,开关管的电流,开关管的工艺有直接的关系 也就是说如果楼主用100个 50w 的咱空比可同步的 模块 那开关速度是很容易实现的,纹波也没问题,
效率也很好评估 市场上的 能实现9v升48v 50w 的模块问下就知道了,只怕在这个升压比能做到90% ,几乎没有吧? 我只做过小功率的模块,大功率的没做过,这只代表个人猜测 chenminhua1980 发表于 2014-7-22 11:14
也就是说如果楼主用100个 50w 的咱空比可同步的 模块 那开关速度是很容易实现的,纹波也没问题,
效率也 ...
我前段时间做了个620v输入,100v/40A输出的电源,开关频率100kHz,效率91%。占空比和开关频率跟这个接近吧。况且高压下的开关损耗要高一个数量级。
上图:
chenminhua1980 发表于 2014-7-22 11:14
也就是说如果楼主用100个 50w 的咱空比可同步的 模块 那开关速度是很容易实现的,纹波也没问题,
效率也 ...
上图:
(目前只是工程样机,样子丑了点,凑合看吧) 开关频率取决于 功率管的导通和戒指时间,变压器或电感器的铜铁损耗的,在大电流或高电压的场合主要取决于功率管的开关时间。看图片 是三项输入 桥式整流,没有pfc 那电压应该在510v左右,输出400w,没有变压器那么是非隔离降压 dcdc .可见开关管的电压为800v 电流估计为80a 5:1 的降压比,可见功率管在满功耗的占空比只有20% 。楼上已经做出来了,本人毕竟没做过, 本帖最后由 mitchell 于 2014-7-22 14:29 编辑
chenminhua1980 发表于 2014-7-22 11:05
IXFN340N07
td(on) =100nstd(off) =100ns di/dt ≤ 100 A/μs, 120A 考虑输入电容Qgs =72ncCis ...
看来你对td(on),td(off), tr, tf这几个参数并不了解。前两个是开关延迟时间,后两个是电流上升/下降时间。340N70文档给出的95ns/33ns的tr/tf是在Rg = 1R, Vgs = 10V,Ids = 100a的条件下测试出来的。实际上: 1.加大驱动能力可以提高开关速度。2.tr = 95ns, 指的是电流上升到100a的时间。电流上升曲线是非线性的,有效部分的时间还要更短,而且我们的应用中只需要上升到720A/6相/2只 = 60A,时间更短。所以实际的开通损耗并没有那么大。3. 340N07这个器件比较老了,新的型号速度更快。4. 栅极关断
电流如果控制在Ids * Crss/Coss ≈ 25A以上(使用独立的关断加速电路,用反相脉冲驱动一支小mos,直接对栅极放电),可以做到0损耗关断。
另外,几us宽的驱动脉冲根本不是问题。
我上面那个电源短路输出(0v/40a)的时候,有效的驱动脉冲只有100ns左右的宽度。只是这个时候的效率为0而已。 chenminhua1980 发表于 2014-7-22 12:00
开关频率取决于 功率管的导通和戒指时间,变压器或电感器的铜铁损耗的,在大电流或高电压的场合主要取决于 ...
最高440VAC输入,峰值电压622V。
功率器件不是简单的讲个导通/截止时间的,里面有很多细节的过程。单单是一个开通过程,粗略的分析,就可以至少分为5个阶段。器件手册中许多参数都是有测试条件的,不能不分情况拿来就用。 这个东东要是搞出来感觉应用大概两个地方
1、电动车电源,输入可能是燃料电池、超级电容之类的
2、能量回收,比如电焊机老化、锂电池化成,能量回馈用前级DC-DC
LZ的要求其实是做一个48V*130A/0.9=6.933KW输入功率的电源,这个功率大小个人真的是搞不定了,正如前面网友说的测试设备都很难搞。
其他应用大家补充~ mitchell 发表于 2014-7-22 12:05
看来你对td(on),td(off), tr, tf这几个参数并不了解。前两个是开关延迟时间,后两个是电流上升/下降时间 ...
我是依据 di/dt 算的,最大电流 你算的不准确,电流时一个持续上升的过程,有最大电流和最小电流之分,你说的是平均电流,最大电流取决于最小电流,最小电流越小,最大电流越大, 大功率的电源真没看到过你说的这么高频率的,即便是谐振电源也很少看到100k,当然不是没有,估计是本人看不到,技术太先进,价格太高,我看电源网大功率逆变器 也就10-50k 的频率,功率越大频率越小, chenminhua1980 发表于 2014-7-23 09:13
我是依据 di/dt 算的,最大电流 你算的不准确,电流时一个持续上升的过程,有最大电流和最小电流之分,你 ...
di/dt是由什么决定的你知道么?你从文档哪个地方看到了这个参数?实际上,文档里根本不提供这个参数。只能根据应用情况(驱动电路、负载电流、bus电压)估算出来。
另外,如果按照0.3@120A的电流纹波比设计,按平均电流和梯形波电流计算出来的损耗是非常接近的。
总之你对开关过程了解太少了,传一篇文章你看看吧,改善一下你这方面的孤陋寡闻:
chenminhua1980 发表于 2014-7-23 09:23
大功率的电源真没看到过你说的这么高频率的,即便是谐振电源也很少看到100k,当然不是没有,估计是本人看不 ...
光伏逆变器的开关频率的确很低,5k-20k很常见。因为它追求的是: 1.高效率(节能) 2.自然冷却,长寿命(自然冷却,无风扇,低温升)。
对于追求性价比的大功率开关电源,情况就不同了。你不能看国产那些追求低廉价格的的东西,看看国外的吧:
sorensen DSC系列开关电源(1kW),开关频率: 140KHz。
Ametek SG系列开关电源(5kW-30kW),开关频率: 83.3KHz。
高砂zx系列程控开关电源(400/800/1600W),开关频率(末级buck电路): 120KHz。
菊水pwr系列程控开关电源(400/800/1600W),开关频率(flyback电路): 125KHz。
Chroma 62000系列程控直流电源(500/1200/2400W),开关频率(全桥电路): 80KHz。
TDK Lambda工业开关电源RAX48-30K(48V/30A),开关频率: 140KHz。
以上都是我实体解剖研究过的国外先进的电源,实测数据。更多的就不列举了。(另外,说个题外话,有没有主要到大部分电源开关频率都没有超过150KHz?原因是CISPR22和EN55015电磁干扰标准从150KHz频率点开始有较大的限制) di/dt是由什么决定的你知道么?你从文档哪个地方看到了这个参数? 这个数据手册上写的很明白,当然是有条件的
看着楼上是专业的,我只是偶尔搞过,讨教如下问题
高砂zx系列程控开关电源(400/800/1600W),开关频率(末级buck电路): 120KHz。
菊水pwr系列程控开关电源(400/800/1600W),开关频率(flyback电路): 125KHz。
一般的常识 反击式开关电源一般不>400w 双管正激 LLC 半桥 也就做到1000w ,很少2000w,再大的都是全桥来完成,再或者多路同步输出。请教这两个电源室单组反击?
Chroma 62000系列程控直流电源(500/1200/2400W),开关频率(全桥电路): 80KHz。
TDK Lambda工业开关电源RAX48-30K(48V/30A),开关频率: 140KHz。
这两个是全桥吧,是不是谐振全桥呢,谐振全桥的优势是低开关损耗,低emi 这样才可以提高开关频率,是吧
当然 升压也可以软开关,但是升压软开关的难度和器件的可选择性都是问题 pcs3 发表于 2014-7-22 19:06
这个东东要是搞出来感觉应用大概两个地方
1、电动车电源,输入可能是燃料电池、超级电容之类的
2、能量回收 ...
如你所说 能量回收的可能比较大,太阳能之类都是可以串联来改善电压的 chenminhua1980 发表于 2014-7-23 11:34
di/dt是由什么决定的你知道么?你从文档哪个地方看到了这个参数? 这个数据手册上写的很明白,当然是有条 ...
如果把开通过程细分为5个过程:
t1: Vgs充电到Vth1。对应的栅荷为,Q1;
t2: Vgs从Vth1充电到Vth2。对应的栅荷为,Q2;
t3: Vgs出现米勒平台,Vgs维持在Vth2。对应的栅荷为,Q3。
t4: Vgs继续维持米勒平台,Vgs略低于Vth2。Vds电压出现拐点。对应的栅荷为,Q3' 。
t5: Vgs开始进一步上升,管子进入线性区。对应的栅荷为Q4。
开通损耗最主要是出现在t2和t3过程,其余过程的损耗可忽略。而文档提供的栅荷数据是全部过程的。
你所说的di/dt实际是t2过程。取决于驱动能力: di/dt = Ig/Ciss * Gfs。就拿IXFN340N07来说: 驱动电流5A,Viss=12nF, Gfs=98。di/dt理论值: 40A/ns。比你不知道哪看来的100A/us高了3个数量级。
我上面计算损耗时用的dv/dt实际是t3过程。
一般高压和高速开关的场合t3过程的损耗占主要; 低压和二极管续流硬开通场合t2过程的损耗占主要。具体还是根据驱动电路情况和管子参数才能判断。
高砂zx系列程控开关电源(400/800/1600W),开关频率(末级buck电路): 120KHz。
菊水pwr系列程控开关电源(400/800/1600W),开关频率(flyback电路): 125KHz。
一般的常识 反击式开关电源一般不>400w 双管正激 LLC 半桥 也就做到1000w ,很少2000w,再大的都是全桥来完成,再或者多路同步输出。请教这两个电源室单组反击?
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高砂的电源是APFC+开环LLC+buck。菊水的电源是APFC+双路交错反激。
这两个系列的电源都是宽输出范围电源(例如: 80v/40A/400W,最大电压*最大电流 = 最大功率的8倍)。反激电源正好具备这种特性: 同一个设计,高压输出时电流小,低压输出时电流大,类似恒功率的特性。电流型变换器(buck-boost及衍生拓扑)都具备这种特性。如果使用电压型(buck及衍生拓扑),同一个设计,如果既能输出80v又能输出40A,那功率就绝对不是仅仅400w了。高砂的方案是把前两级容量做到400w,最后一级buck电路按80v/40a来设计,以此获得高性价比。菊水(以及高砂早年的方案)使用双路交错反激,来获得高性价比。
这是宽输出范围的可调电源的设计。当然,如果你要设计一个定电压输出电源(比如: 80v/5A/400w),那毫无疑问,反激不是最优方案。正激或者半桥都会比反激的成本更低,效率更高。但是,如果要设计一个宽范围可调电源(0-80v/0-40a/400w),反激的成本一定比正激/半桥低得多。
另外,安捷伦的6800系列可调开关电源也是使用反激拓扑的。
Chroma 62000系列程控直流电源(500/1200/2400W),开关频率(全桥电路): 80KHz。
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硬开关全桥
TDK Lambda工业开关电源RAX48-30K(48V/30A),开关频率: 140KHz。
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硬开关正激
当然 升压也可以软开关,但是升压软开关的难度和器件的可选择性都是问题
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升压软开关难度大?ZVT BOOST 就是最佳方案,1993年就提出来了。上面提到的高砂电源的APFC部分就使用了ZVT BOOST。控制芯片是UC3855。
不过低压电源很少使用软开关,因为开关损耗实在是已经很低了。
搞电源开发,不要照搬各种经验定论。搞明白各种电路结构与参数和各性能指标以及成本的关系。实际情况中,结合客户的需求边界以及关注点,选择合适的电路结构和参数,实现最低成本或者最高性价比,才是正解。在一种边界条件下得出的经验定论,在另一中边界条件下,可能会被完全颠覆。功夫的最高境界,是无招胜有招。 mitchell 发表于 2014-7-23 13:04
如果把开通过程细分为5个过程:
t1: Vgs充电到Vth1。对应的栅荷为,Q1;
t2: Vgs从Vth1充电到Vth2。对应的 ...
例举的这些商用电源拓扑都是降压的应用,就LZ提的这个需求来看并不能证明高频的优势,当然如果不管转化效率的话当我没说。
开关频率还是不要超过100KHz比较合适,毕竟最大输入电流在那摆着。
以前做过回馈负载,前级DC\DC用的移相全桥DC24V~60V升压到400V再DC/AC逆变并网,1KW功率等级,DC/DC 50KHz开关频率,整机效率接近90%。尝试过提升开关频率,效率会降低。
一直在思考怎么把输入范围变得更宽一些,仔细想了想觉得采用全桥BOOST加输出绕组切换是最适合LZ的这个应用了。
理由如下:
1、BOOST单级解决升压问题,升压比可用变压器调整,完美解决低压转换效率差的问题。
2、前置滤波电感,输入电流纹波小,有利于减少输入滤波电容。甚至多路错相,尽量让占空比接近0.5(通过输出匝比调整),输入纹波降低到最小。
3、输出短路不怕,好处理。传统的BOOST输出短路保护不容易做。
不好的就是变压器漏感可能影响较大。
不知到楼上两位大师有何高见? 这个做出单元并联行不?
我倒是对48V 100A变 3V感兴趣些{:lol:} pcs3 发表于 2014-7-23 23:20
例举的这些商用电源拓扑都是降压的应用,就LZ提的这个需求来看并不能证明高频的优势,当然如果不管转化效 ...
电流馈电拓扑(boost馈电推挽,boost馈电全桥),在低压输入场合的确有较高的性能。后级的变压器可提供一定的变比,使得前级的boost工作于较好的工作状态(1/2左右的占空比)。在台达的某燃料电池并网逆变器中有这样的拓扑的应用。
漏感的问题,的确有很大的影响。低压的mos管,耐压增加一个等级,导通电阻就大大增加。对成本极为敏感。通常的解决的办法是加大电容钳位,再使用辅助变换器将钳位电容的储能馈到副边或者输入端。
你提的绕组切换,是一个不错的方案。不过,使用什么器件来切换,这又是一个问题。另外,楼主需要输入电压连续变化,绕组切换时是否会引起输出中断或突变?
漏感对管子耐压等级的影响、钳位电路带来的复杂性、绕组切换的问题、大电流变压器的高成本,等等这些因素,带来成本和整机的复杂性的增加,恐怕还不如简单的多并联一半的BOOST开关管的方法性价比高。 pcs3 发表于 2014-7-23 23:20
例举的这些商用电源拓扑都是降压的应用,就LZ提的这个需求来看并不能证明高频的优势,当然如果不管转化效 ...
再针对你的这段话,做一下回复:
“开关频率还是不要超过100KHz比较合适,毕竟最大输入电流在那摆着。以前做过回馈负载,前级DC\DC用的移相全桥DC24V~60V升压到400V再DC/AC逆变并网,1KW功率等级,DC/DC 50KHz开关频率,整机效率接近90%。尝试过提升开关频率,效率会降低。”
开关频率不要超过100KHz。 ---- 你并没有提供数据支持。
尝试过提高开关频率,效率会降低。---- 这是“废话”:-)
大部分情况下,效率只是一个内在指标,客户真正关心的是: 体积重量、价格、寿命。寿命由温升决定; 温升由损耗和散热条件决定; 散热条件很大程度上又受到体积重量的影响。小部分情况下,客户会要求效率不低于多少。极小一部分情况,客户会希望效率越高越好,成本无所谓。
并不一定高效率就是最好的设计。假如95%的效率换来了极低的温升,极长的寿命(比如10万小时)。但客户只需要5000小时的寿命。那只能说,这是一种过度的设计。因为可能把效率设计到85%,寿命便可以达到5000小时,但成本会低很多。这样的产品客户才会接受。
就像上面提到的光伏逆变器,客户要求30年寿命,免维护,高防水防尘等级。那肯定不能使用风扇,只能自然冷却。一个5kw等级的逆变器,也会做到很大。而且如果效率做不到97%以上,发热量会成大问题。所以它就使用了非常低的开关频率,非常大的开关管(低导通损耗)。
而另外几个商业电源,增加一个风扇就解决了。效率设计到87%也能保证寿命。
所以,根据客户的需求边界,才能进行最优的设计。其中,开关频率也是一个重要的优化参数。频率主要影响磁性元件的大小和开关损耗,这就是需要折中。
举个例子: 导通损耗100w,开关损耗10w,开关频率20kHz。这个时候,要进行效率优化,肯定不是降低频率,而一定是换Rds_on更低的管子; 如果要进行成本优化,那就提高开关频率,这样磁性元件可以变小。另外一个例子: 导通损耗10w,开关损耗100w,开关频率200kHz。那么,要进行效率优化,最好的办法就是大大降低频率; 要进行成本优化,可以稍微降低开关频率,这样可以用Rds_on高很多的管子。
楼主的应用,如果工作在100kHz,导通损耗、开关损耗到底是什么数值,还要具体分析才能下结论。我上面也没有说一定要工作在100kHz以上,只是先计算后面又举了例子,只是说明这种可能性。 表示学习了!!!
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