Microsmart

Технологии => Есть идея! => Тема начата: user343 от 21 Февраль, 2014, 16:11:34

Название: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: user343 от 21 Февраль, 2014, 16:11:34
Многие традиционные пуш-пулл схемы повышающей ступени ВЧ инвертора не содержат защиты от перегрузок.
А она может легко произойти при попытке регулирования напряжения симметричной схемы.
Одна полуволна ШИМа окажется у'же или шире другой, происходит несимметричное насыщение трансформатора и ключи вылетают.

От этого нужна маложрущая и быстрая (потактовая) защита.

Texas Instruments в документе LM5030 snvr232 предлагает ставить трансформаторы тока, но это неудобно и вызывает наводки.

Кто что думает про lossless current sensing?
И про инвертор на базе многофазных чипсетов VRM от системных плат компьютеров?
Взять допустим контроллер ISL6565A +3 драйвера ISL6605 + 3 повышающих транса вместо дросселей. Прямо с куском 8-слойной платы от "материнки".
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: Livemaker от 25 Февраль, 2014, 09:02:06
За других не скажу, но мне не совсем ясно, что Вы предлагаете. Набросайте хотябы структурно, с индуктивными элементами. Вероятно, здесь появится здравое зерно.
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: user343 от 25 Февраль, 2014, 12:24:28
Отпиливаем кусок VRM 8-слойной motherboard с ключами, драйверами и контроллером ШИМ.
Тамошний синхронный выпрямитель по сути - полумост (half bridge), со скоростной поцикловой защитой по падению напряжения на открытом канале верхнего полевика.
На выход вешаем готовые ВЧ трансы от ATX блоков питания (5-вольтовые обмотки становятся первичкой).
Понижаем частоту до минимально возможной (допустим 150 кГц на 3 фазы).

Как чего лучше включить для макс. КПД?
И у меня вых.напряжение стабилизировать не получается, ООС слишком многопетлевая.
На с2 слишком мало (1,08В, задано ногами VID0-VID5, а надо полпитания).
На С6 без нагрузки слишком много (516В). Диоды HER308.
Кондёры C1 греются.
Может их расщепить и смешать с C2?

Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: Livemaker от 25 Февраль, 2014, 13:17:10
С VRN платами не знаком.
Касаемо схемы, то не понимаю, как она может работать? C2 то пустой и его заряда не хватит, что бы, преодолеть самоиндукцмию первички, что бы пустить ток по ней в обратном направлении. Это так, очень грубые рассуждения. По логике, нужно создать среднюю точку на верхнем выводе C2, поставив такой же конденсатор от неё на плюс. К тому же, параллельно им нужно поставить плёночные конденсаторы.
Против задумки не имею ничего против! Давайте, для начала, разберёмся с силовой частью. Может быть, я чего то не понял. Поправте, если что.
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: user343 от 25 Февраль, 2014, 13:48:08
По идее смысл трёхфазности - чередовать импульсы потребления тока со сдвигом 120 градусов.
И в средней точке первичек трансов (звезды) должен быть виртуальный ноль по переменке и полпитания по постоянке.
Тогда минимизируется импульсный ток через входные кондёры, а частота его пульсаций утраивается.
Вместо плёнки параллельно электролитам уже стоит SMD керамика 3 шт 4,7 мкФ.
Мало значит.
И многослойная печатка немного кондёром работает (питание и земля отдельные слои занимают).

Сколько в теории можно снять мощи, если полевики на 85А?
Как лучше объединять выхода таких модулей внутри (до выпрямителей) и снаружи (допустим 6 шт по 200Вт сделаю, по высокому напряжению объединю)?

В заводских 2500Вт инверторах всё синхронно качается (8 трансов), а вторички последовательно и на общий выпрямитель.
Но управляют всем древние микрухи с медленной защитой.

http://pro-radio.ru/power/7280-4/
http://electronix.ru/forum/lofiversion/index.php/t74887.html
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: Livemaker от 25 Февраль, 2014, 14:07:21
И в средней точке первичек трансов (звезды) должен быть виртуальный ноль по переменке и полпитания по постоянке.
Давайте по порядку...
Для начала объясните, пожалуйста, откуда там появится пол питания по постоянке? Я не понимаю. Если его сделать, то да, будет.
Как решится (для меня) этот вопрос, можно будет двигаться дальше.
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: user343 от 25 Февраль, 2014, 15:10:33
Да, вы правы.
Единственная ООС по напряжению может поддерживать ШИМом либо высокое выходное, либо пол-питания в центре "звезды". После шаманства с резисторами.

Нужно делать нормальную среднюю точку из кондёров, оторвав её от петель ООС микрухи. Будут отслеживаться только токи перегрузок полевиков и вых. напряжение +320...350 через TL431.

Заодно любой пробой полевика не сожжёт транс и провода. Кондёры постоянку не пропустят, хоть и внесут некоторые потери в обычном режиме.

Что такое VRM можно почитать тут:
http://sinhardware.com/index.php/vrm-articles/82-vrm-guide

на ebay они также продаются под названием processor power module.
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: Livemaker от 25 Февраль, 2014, 20:32:17
Мне кажется, Вы очень далеко бежите впереди "паровоза". Для начала, нам нужно научиться управлять одим трансформатом, в котором гарантировано будет соблюдаться симметрия. Всё остальное - следствие. Если это так, то можно заострить внимание именно на этом вопросе.
Опять-таки, я могу чего то не понимать. ООС можно пока оставить в покое. Ни куда она от нас не денется.
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: user343 от 30 Март, 2014, 01:22:47
А такой двухфазный контроллер вам нравится для повышения DC/DC?
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps5120.pdf
Симметрия будет соблюдаться конденсаторным делителем в питании полумоста и цепями ООС.


Но потребуется новая сложная печатка и её групповой заказ (одному человеку 10-12 шт. не нужно), подробности описал тут:
http://www.forumhouse.ru/threads/47626/page-38#post-9079419
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: Livemaker от 30 Март, 2014, 10:17:05
Мне и прошлый вариант нравился.
Только вот не пойму, чего изобретать велосипед? Та же TL494 сделает всё тоже самое. На TL494 собирал... Работет, как положено. КПД получился приличный и импульсы пропускать умеет, если в них нет надобности.
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: user343 от 30 Март, 2014, 14:49:15
Только вот не пойму, чего изобретать велосипед? Та же TL494 сделает всё тоже самое. На TL494 собирал... Работет, как положено. КПД получился приличный и импульсы пропускать умеет, если в них нет надобности.
Защита по току как сделана?
Сколько мощность и КПД схемы?
Ток х.х.?
Тип и ёмкость входных кондёров, их нагрев?
Фото есть?
Долго эксплуатировали?

Voltage mode контроллеры в инверторах способны их сжигать в астрологически неудачные дни от 30Вт нагрузки при номинале 1500 Вт.
И параллелить их модулями невозможно.

А обычная односторонняя печатная плата с медью 35 мкм токи выше 30А плоховато пропускает.
Т.е. предел мощности TL494 и домашних плат - ватт 300. С вылетом полевиков от несимметричного насыщения транса в любой момент.


картинка про выбор кондёров для 48В повышателя:
http://kazus.ru/forums/attachment.php?attachmentid=60110

При 12В всё намного сложнее без многофазности.
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: Livemaker от 31 Март, 2014, 23:25:53
Нет у меня желания участвовать в своём же допросе.
Могу поспорить, что Ваши вопросы родились после прочтения бесчисленных умствований огромного множества "гуру". Сами же Вы вникать и делать не пробовали. А если и делали, то так и не поняли, почему работает плохо. При чём здесь входные конденсаторы? Вы же питать собираетесь от постоянки?
Потребление силовой части киловатного преобразователя 12...350В на холостом ходу меньше 50мА. Делать полный отчёт я не хочу.
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: user343 от 31 Март, 2014, 23:47:32
А если и делали, то так и не поняли, почему работает плохо.
Отчасти вы правы. Осциллограф стоит без шнурков.
При чём здесь входные конденсаторы? Вы же питать собираетесь от постоянки?
На входных кондёрах будут импульсы тока потребления - допустим 50 кГц, 100А и они при этом греются, если там не керамика 30 шт 47 мкФ.
Или провода к аккумулятору должны быть сантиметр диаметром и 30 см длиной.
Низкоимпедансные электролиты 1500*16В (NCC KZG) греются уже от 1,5А импульсов, их нужно тучи.

Или болтовые 4 шт на 22 тыс. мкф, как в предыдущем сообщении про пуш-пулл на 40 кГц, 10 кВт, 48В.
Он тоже от постоянки запитан, но 88 тысяч мкф нужно, меньшие вздуются быстро. Тот дизайн 2001 года, с тех пор многофазных контроллеров тучи напридумывали.
10 граммов кремния экономят килограмм алюминия :)

Ещё можно ставить в однофазные простецкие схемки полимерные кондёры, они на ripple current 5А бывают, всего 20 шт хватит, но дорогие и редкие.

Цитировать
Потребление силовой части киловатного преобразователя 12...350В на холостом ходу меньше 50мА. Делать полный отчёт я не хочу.
А как TL494 научилась пропускать импульсы?
Транс готовый или самодельный?
Сколько и каких полевиков ставили?
Сделайте ветку на форуме, начните продавать печатки. Я бы взял, если понравится, чтобы не изобретать велосипед.

Кстати у техасских инструментов эталонные дизайны DC/DC на 500-1600Вт, 48В - все многофазные и многослойные.

Например PMP4333, PMP6712.
Без хорошей печатки помехи будут во все стороны лучить и вызывать сбои.

Вот типичный заводской инвертор на 2500Вт, который сдохнет от высыхания электролитов после окончания гарантии.
16 плавких предохранителей защищают трансы от случайного "перекоса" с влётом в насыщение :)
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: Livemaker от 01 Апрель, 2014, 00:12:29
Продавать платы бессмысленно. У этих штук сборка имеет решающее значение. А на заказ пожалуйста, разработаю и изготовлю преобразователь на любые напряжения и мощность. Могу с полной документацией для производства. Не дёшего. Конденсаторы греться и сохнуть не будут :) А в рамках форума обсуждается то, что НЕ в рамках коммерции.
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: user343 от 01 Апрель, 2014, 00:35:36
Продавать платы бессмысленно. У этих штук сборка имеет решающее значение.
А ещё толщина и рисунок меди, намотка транса, быстродействие защиты и т.д.
Если не продаётся - опубликуйте схемы и платы.

можно и таким фирмёшкам проект продать или подарить, чтобы пустые платы там появились за 1-2 доллара:
http://imall.iteadstudio.com/open-pcb/bare-open-pcb.html

А в рамках форума обсуждается то, что НЕ в рамках коммерции.
так я себе и хочу 1 надёжный инвертор сделать. Для личного использования вдали от города, чтобы 20 лет без ремонта.

Вот настоящие альтруисты всё показывают и рассказывают:
http://habrahabr.ru/company/coolrf/blog/200666/
но мне другое нужно, а 10 плат много одному. Односторонняя ЛУТ плата - ерунда получится, пробовал и не доверяю своему утюгу и рукам :)
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: Владимир от 01 Апрель, 2014, 17:25:20

Вот настоящие альтруисты всё показывают и рассказывают:

Можете без малейших натяжек  подставить в своё сообщение и адрес ЭТОГО САЙТА: www.microsmart.eu/index.php?
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: user343 от 01 Апрель, 2014, 20:23:36
Можете тогда объяснить, как на готовых трансах от комповых БП и TL494 сделать "неубиваемый" повышатель 12/320?
Какой датчик тока использовать для мин. времени срабатывания защиты?
Зазор в сердечник вводить просто, но тогда мощность транса во много раз упадёт.
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: Владимир от 02 Апрель, 2014, 01:39:14
Можете тогда объяснить, как на готовых трансах от комповых БП и TL494 сделать "неубиваемый" повышатель 12/320?

так ведь готовые комповские  трансы и не расчитаны быть "трансами в неубиваемых DC-DC"  :)

Какой датчик тока использовать для мин. времени срабатывания защиты?
Укажите, пожалуйста, какое конкретно время задержки отклика датчика тока на изменение измеряемого тока  Вас устроит, и каково оно в реальности в датчиках тока, например, на основе разнообразных трансформаторов тока или датчиков на основе эффекта Холла.

Зазор в сердечник вводить просто, но тогда мощность транса во много раз упадёт.

Это ежели "просто вводить зазор", поскольку при введении немагнитного зазора уменьшается эффективная "мю" сердечника, а вот на сколько - вопрос правильного выбора величины этого зазора,  марки материала сердечника и его типа.
 
Кроме того, можно использовать и подмагничивание сердечника - это подробно описано в соответствующей литературе, давно уже размещенной на этом сайте.

Какой способ использовать в каждом конкретном случае - Ваш ИНЖЕНЕРНЫЙ выбор :)
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: user343 от 04 Апрель, 2014, 19:23:03
так ведь готовые комповские  трансы и не расчитаны быть "трансами в неубиваемых DC-DC"  :)
Почему? Есть какие-то коренные отличия DC/DC преобразователя 380-12В c синхронным выпрямлением от 12-380В?
см. рис.

Укажите, пожалуйста, какое конкретно время задержки отклика датчика тока на изменение измеряемого тока  Вас устроит, и каково оно в реальности в датчиках тока, например, на основе разнообразных трансформаторов тока или датчиков на основе эффекта Холла.
В даташитах большинства полевиков есть кривые Safe Operating Area.
Устроит время реакции всей схемы защиты 1 мс при превышении мощности на полевике вдвое против рабочей (номинальной).
Холлы отдыхают из-за медлительности, трансы слишком толстые и сложные.
Полигон фольги как шунтовый резистор, DCR транса или Rdson полевика - самые простые и дешёвые датчики тока.
Но как от них получить импульсную мгновенную мощность полевика без микросхем-перемножителей, схем выборки и хранения или хитровыделанных PWM контроллеров - не знаю.

Это ежели "просто вводить зазор", поскольку при введении немагнитного зазора уменьшается эффективная "мю" сердечника, а вот на сколько - вопрос правильного выбора величины этого зазора,  марки материала сердечника и его типа.
Можно ли намотать "самозатухающий" транс, не пропускающий "переменку" ниже опр. частоты и ток выше какого-то заранее заданного? При ограниченном напряжении питания, 10,5-14В например.
Или это только схемы полумостовых инверторов с разделительными конденсаторами умеют?

Кроме того, можно использовать и подмагничивание сердечника - это подробно описано в соответствующей литературе, давно уже размещенной на этом сайте.
Тогда КПД пострадает вероятно. Но главное - лень мотать трансы, когда готовые из старых БП стоят копейки.

А где эта лит-ра?

Тут про "магнитные уИлители" много букв: :)
http://www.microsmart.eu/index.php?topic=17.0

Кабы не языковой барьер, я б спросил на http://e2e.ti.com/support/power_management/default.aspx
там уже 122 тыс. вопросов и ответов.
Или у СГС-томсонов, инфинеонов и файрчилдов.
А где кстати самая умная англоязычная тусовка на эту тему?

Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: Владимир от 04 Апрель, 2014, 21:05:01
Устроит время реакции всей схемы защиты 1 мс при превышении мощности на полевике вдвое против рабочей (номинальной).
Холлы отдыхают из-за медлительности, трансы слишком толстые и сложные.
Полигон фольги как шунтовый резистор, DCR транса или Rdson полевика - самые простые и дешёвые датчики тока.
Но как от них получить импульсную мгновенную мощность полевика без микросхем-перемножителей, схем выборки и хранения или хитровыделанных PWM контроллеров - не знаю.

Ну вот, стало быть Вас интересует не время реакции собственно ДАТЧИКА, о чем Вы ранее спрашивали, а ВСЕЙ СХЕМЫ, включающей  собственно ДАТЧИК , т.е.  чувствительный элемент + схема преобразования его сигнала в сигнал управления силовыми мосфетами.

 А это, огласитесь, "две большие разницы", хотя  журналисты щеголяя своей "эрудицией"  в 60-х транзистрный приемник нередко  называли ТРАНЗИСТОР. Вот пример из реальной статьи , приведенный в журнале РАДИО: "На животе у толстяка болтался транзистор"

 Потому, ИМХО, целесообразно   формулировать свои вопросы более грамотно с технической точки зрения - это предпосылка и для получения ответа на реально интересующий Вас вопрос.  :)

По поводу остальных вопросов позволю напомнить: работа инженера - выбор компромиса для каждого конкретного случая, наилучшим образом решающего поставленную задачу
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: user343 от 05 Апрель, 2014, 15:19:16
Вот пример из реальной статьи , приведенный в журнале РАДИО: "На животе у толстяка болтался транзистор"
А ещё раньше транзистор называли полупроводниковым триодом. А в журнале "радио" доказывали экономическую нецелесообразность персональной подвижной телефонной связи. Только начальникам в авто её можно иметь было.
Теперича не то, что давеча :)

Потому, ИМХО, целесообразно   формулировать свои вопросы более грамотно с технической точки зрения - это предпосылка и для получения ответа на реально интересующий Вас вопрос.
Подскажите самую удобную микросхему многофазного current mode PWM контроллера. Чтобы сделать half bridge на готовых силовых трансформаторах.

TL494 выпускается более 30 лет и немножко устарела. Лет через 5 после начала её выпуска появились микросхемы с поцикловым ограничением тока.
Название: Re: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: Владимир от 05 Апрель, 2014, 16:53:22
Подскажите самую удобную микросхему многофазного current mode PWM контроллера.
См. справочники, даташиты - и делайте СВОЙ выбор, по знАчимым именно ДЛЯ ВАС параметрам.
Название: Мощный повышающий DC/DC преобразователь из старой motherboard
Отправлено: Esottesone от 03 Октябрь, 2019, 20:51:40
Не силен в этой части электроники.
Но нужно сделать понижающий преобразователь
с 24В до 12В не менее 15А а лучше 30А.
Защита по току не обязательна, хотя и желательна если не очень сложно.
Я попытался сделать на LM3150 дроссель ETQP5LR50XFA
В принципе все ОК. Но... высокочастотных и достаточно мощных полевиков под рукой не было.
И IRFR3710ZPBF сильно греются.
Заказал альтернативу - жду.
Но я чувствую, что есть варианты попроще на более доступной
комплектации.

Кто что присоветует?
только не советуйте купить готовый, контроллер для серии делаю, а не единичную поделку