Power Electronics

Привет всем !

есть задачка которую сейчас буду решать: создание преобразователя с свинцовой АКБ 12В до 48-60-72В(или-или) мощностью до 2.5кВт, с возможностью рекуперации - т.е. если нечто "включаем" и подаем с выхода 48-72В то подзаряжаем силовую часть - АКБ 12В...
Нагрузка выхода 48-72В: контроллер (ШИМ) управления бесколлекторного мотора. Ток в нагрузке 48-72В - от 10А до 25А макс., рабочий(длительно) до 15А.

Главное требование: компактность и легкость устройства.
Применение процессора(процессоров) будет, сами пишем и программируем.

Есть идеи, советы насчет того какой схеме преобразователя отдать предпочтение ? хотелось-бы выжать КПД по максимуму...

Заранее спасибо всем откликнувшимся!

Вариант преобразователя, который в прямом направлении повышает, а в обратном понижает:

подобные схемы как-то разочаровывают - пишут про КПД порядка 70%...

вот отдаленный пример:
http://www.radioland.net.ua/sxemaid-453.html

есть мнение что оптимальным вариантом будет двухтактный "вольтодобавочный повышающий преобразователь".

Для двухтактного преобразователя трансформатор будет меньше (кольцо), проще намотка.
Расчёт обещают простой.

Вот схема:
http://pro-radio.ru/user/uploads/169023.djvu

но вот с гальванической развязкой надо думать - нужна она от 12В или нет ?

и вот "как принцип" :
http://qrx.narod.ru/bp/ppn.htm

и пишут что :
... Наиболее совершенной является схема обратноходового преобразователя (Flyback Converter), приведенная на рис. Подобно прямоходовому преобразователю, Flyback имеет трансформаторную развязку "вход-выход" и может формировать несколько разнополярных напряжений. Основным преимуществом Flyback по сравнению с Forward является применение остроумной комбинации трансформатора и дросселя, выполненной в виде единой компоненты, которая служит одновременно для накопления энергии, трансформации напряжений и гальванической развязки. Поэтому Flyback содержит меньше деталей и обладает большей чувствительностью регулировки по цепи обратной связи.


Но дроссель в цепи нагрузки - получится тяжелым для 2кВт... IMHO...

Относительно преобразователя это все же видимо реверсирование. Рекуперация тут будет в частном случае - если нагрузка начнет генерировать ток.

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.

Согласен! ...я неправильно выразился - действительно термин "реверсирование" тут гораздо уместнее...

В самом деле, пример очень отдалённый.
Вообще при большом желании, если ещё снизить упарвляющие токи мосфета, то можно получить гораздо меньший кпд. Т.е. 70% не предел.

Намотка трансформатора всегда сложнее, особенно повышающего с низковольтного питания, потому что даже небольшая индуктивность рассеяния первички при больших токах коммутации даёт большую реакцию. Чтобы защитить низковольтные ключевые транзисторы приходиться извращаться с фиксирующими цепями, применять активное клампирование. Промоделируйте, например в SwitcherCad, сами всё увидите.
ИМХО, намотать дроссель по схеме, предложенной Valvol гораздо проще.
Ваша задача очень похожа на задачу сварочного аппарата от 12В, почитайте про него тему, может что полезное там почерпнете.

_________________
Я всё умею делать сам,
И я не верю чудесам!
Сам! Сам! Сам!
(песенка Самоделкина) (с)

ветку про "сварочник от 12-24В" на этом форуме я читал внимательно.
но у нас несколько другие задачи - у меня токи не такие большие и "дугу" держать не надо, зато надо стабилизировать напряжение.

Понравилось вот такое решение из той ветки:


но ваше (картинка выше - дроссель + 2 транзистора) не учитывает то что в транзисторах внутри "обратные диоды" стоят...
Где можно почитать про расчет подобных схем ? (на дросселе) ?

и еще - как насчет схемы рис.5а их этой статьи:
http://valvolodin.narod.ru/schems/snabber.djvu

Схема работоспособна с учётом этих диодов. Если немного включить воображение, то можно увидеть, что при передачи энергии слева-направо транзистор М2 и диод М1 образуют повышающий преобразователь. При передачи энергии справа-налево (рекуперация-возврат энергии из нагрузки в источник) Транзистор М1 и диод М2 образуют понижающий преобразователь. При этом в любом случае уровни напряжения источника и нагрузки отлично согласуются.

Добрый день! Наткнулся на Вашу тему, так как ищу кое-что подобное. Мне поставили задачу на работе, куда только что приняли, разработать, а потом и создать схему dc/dc charger. Прибор, приобразует 12 VDC в 48 VDC на мощность примерно 3,6 - 5 кВт. Необходимо для подзарядки аккумулятора и обеспечения других устройств автомобиля. Проблема только в том, что я - электрик по электроснабжению, в силовой электронике совсем плохой. Может ли кто-нибудь мне помочь? Советом или если найдется время, то и по скайпу может быть... Я в долгу не останусь.

Был немного неправ в своем сообщении. Надо сделать на ток 15А - 20А.

Вот с этого можно начать.
http://l.foto.radikal.ru/0612/b095f4d19c31.gif
Немного переделал...

_________________
Как хорошо зайца мясом не корми, всё равно он на капустное поле сбежит.

Спасибо большое за схему. Можно я попробую порассуждать, но только не смеяться) я только неделю назад понял чем отличается транзистор от тиристора.

То, что в конце схемы (индуктивность и конденсатор) - фильтр выходного напряжения.

эммм..... здесь рассуждения заканчиваются.

А что за трансформатор применяется на постоянном токе? Зачем мосфеты? Зачем диоды?

Категорически советую искать готовое схемное решение с подходящими параметрами. Но и это в Вашей ситуации не гарантия успеха.
Советовал Вам посмотреть у автоаудиофилов, сам вчера видел у них DC/DC на 500Вт.
На схеме выше Вам предложен пуш-пул преобразователь, но это даже не схема, а принцип - МОСФЕТы делают ток переменным, транс повышает напряжение, диоды выпрямляют

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.

Стало более понятно. А можете подсказать где искать автоаудиофилов? Может дадите ссылку где Вы это видели?

У меня помимо технической проблемы, еще и языковые. Так как работаю в иностранном институте, язык еще не в нужной кондиции. Надо будет еще про это все рассказать на английском. Если сможет кто-нибудь помочь (как выразились - провести за руку) - вышлю штучку какую-нибудь заморскую или отблагодарю, как захотите =)