Prowadziłem badania nad zaprojektowaniem 3kW konwertera DC-DC (Vin 12V z akumulatora, Vout 350VDC) i faktycznie podłączyłem prosty izolowany konwerter DC-DC oparty na pełnym mostku kilka dni temu, przekształcając 12VDC na 140VDC. Zauważyłem jednak, że trudno było zmieniać napięcie wyjściowe za pomocą cyklu pracy przełączników. Zmniejszenie cyklu pracy z 50% do 25% zmieniło tylko wyjściowe napięcie prądu stałego o około 10 V.
Zamiast tego działało znacznie lepiej, gdy zmieniłem napięcie wejściowe na Full-Bridge. Więc wpadłem na pomysł: dlaczego nie nakarmić Full-Bridge konwerterem wzmocnienia? Widziałem Buck-Converter zasilający Full Bridge, taki jak poniższy obwód, ale nigdy nie Boost Converter zasilający Full Bridge. Wyszukiwanie problemu w Internecie nie wykazało żadnych schematów ani aplikacji. zauważa albo.
Czy jest możliwe zasilenie konwertera pełnego mostu za pomocą konwertera podwyższającego napięcie i sterowanie napięciem wyjściowym poprzez modulowanie / sterowanie przetwornikiem podwyższającym napięcie zamiast modulowania przełączników pełnego mostka? Nie znam się zbyt dobrze na kontroli (jeszcze) i wolałbym nie wchodzić w projekt, który jest ślepy zaułkiem. Jeśli były jakieś schematy lub aplikacja. uwagi w Internecie, wiedziałbym, że topologia będzie działać.
Mógłbym pójść z topologią zasilaną przez Bucka, ale wtedy po prostu zmniejszyłem swoje źródło 12 V, a następnie podniosłem go z powrotem za pomocą mojego Full-Bridge, więc logicznym rozwiązaniem wydaje się najpierw zwiększenie 12 V do 48 V, a następnie napęd Full-Bridge przy 50% stałym cyklu pracy, który z kolei napędza transformator wysokiej częstotliwości 48 V do 240 V (30-40 KHz). Zwiększone napięcie jest następnie prostowane i wygładzane za pomocą kilku nakładek.
Głównym powodem, dla którego chcę uzyskać informacje zwrotne w obwodzie, jest to, że napięcie mojego źródła to bateria, która będzie zmieniać się od 10 V do 14 V. Bez pętli sprzężenia spowoduje to raczej zmiany napięcia wyjściowego.
Odpowiedzi:
Gdy masz duże napięcie podwyższające i spory poziom mocy do przeniesienia pełnego mostka H, to najlepszy sposób, ponieważ stosunek zwojów jest najmniej wymagany ze wszystkich topologii. Tak więc podoba mi się ta decyzja.
Ponadto, jeśli chodzi o tego rodzaju aplikacje, kontrolowanie poziomu prądu stałego i utrzymywanie kontroli nad falą kwadratową 50:50 jest nie tylko prostsze, ale bardziej wydajne. Próbowałem PWM, ale miałem problemy z rezonansem (prowadzące do ekstremalnych strat i przegrzania) z wysokimi zwojami wtórnymi i musiałem przesłać obwody na cmentarz. Tak więc, moim zdaniem, aprobuję stały cykl pracy, zmienną metodę sterowania prądem stałym.
Czy zatem zwiększacie napięcie 12V do 48V i zmniejszacie stosunek zwojów o 4: 1, czy też idziecie prosto do sterowania 12V. Twój stosunek zwojów z zasilacza 12 V będzie oparty na pierwotnym wejściu 24 Vp-p dającym 700 Vp-p ze współczynnikiem zwojów około 30: 1. Jeśli użyłeś trochę pojemnościowego rezonansu na uzwojeniu wyjściowym, aby szczytowo przenieść napięcie, możesz z radością stwierdzić, że 25: 1 zrobi dla napięć wejściowych tak niskich jak 10 V.
Doszedłem do wniosku, że trzymam się pełnego przyspieszenia z regulatora buck 12 V, ponieważ prawdopodobnie będzie on bardziej wydajny. Ponadto w warunkach bez obciążenia może się okazać, że musisz „obniżyć” napięcie do 2 lub 3 V - to może 20% 12 V - w jaki sposób uzyskasz 20% 48 V z doładowania - zostanie ono wyłączone i rozpryskiwania i okazałoby się, że przy bardzo lekkich obciążeniach możesz nie być w stanie kontrolować napięcia wystarczająco niskiego, aby zapobiec wzrostowi wyjściowego prądu stałego znacznie powyżej 350Vdc.
źródło
Zaprojektowałem produkty dla podobnych zakresów napięcia i mocy. Odpowiedź na twoje pytanie brzmi: absolutnie jest to wykonalne, ale w twoim przypadku może nie być konieczne.
Powodem, dla którego nie można regulować napięcia poprzez regulację szerokości impulsu na transformatorze, jest kondensator na transformatorze wtórnym. Nie opracowałem całej matematyki, ale jeśli umieścisz indukcyjność między uzwojeniem wtórnym a pokrywką filtra, myślę, że przekonasz się, że system reguluje dokładnie zgodnie z oczekiwaniami. Przekonasz się, że twoja pomocnicza przypomina teraz standardowy konwerter złotówki.
Teraz może to spowodować inne obawy. Kopnięcia regeneracyjne diod wtórnych mogą stać się zbyt wysokie, w zależności od używanych diod. To mnie zatrzymało, ale pracowałem z 8kW przy 600 woltach, więc możesz nie mieć tego problemu.
Moim rozwiązaniem było uruchomienie dwóch etapów, mniej więcej tak, jak to opisujesz: dużego głupiego stopnia izolatora, a następnie etapu regulatora. W moim przypadku bardziej sensowne było, aby stopień transformatora przebiegał bezpośrednio przy niskim napięciu, a następnie ustawić regulator na wyższym napięciu; posiadanie dwóch etapów, w których muszą płynąć te wysokie prądy, znacznie zwiększyłoby moje straty. Możesz również wziąć to pod uwagę, jeśli pozostaniesz przy architekturze dwustopniowej.
źródło