5кВт (50В 100А) с 380

[rageinoblivion]

Доброго всем времени суток. Есть надобность в ИПП на 50В 100А, питаемый от 3-х фаз, со стабилизацией выходного напряжения и тока, ранее имел дело только со схемами до 2кВт максимум с ККМ и от 220В сети. Поэтому хотелось бы узнать:
1. Нужен ли ККМ для питания схемы от 380В?
2. Какие силовые ключи посоветуете, полевики или IGBT?
3. Какой применить сердечник (есть E70 и PM114, не проблема и другие)?
4. Выходные диоды (подойдут ли 150EBU02(04)), или может синхронное выпрямление?
5. Какие электролиты применить после моста (напряжение вроде должно порядка 530В быть), существуют ли на такое напряжение, или нужно будет последовательно вкючать парочку?
Самое простое решение видится так:

Откуда вытекает ещё вопрос, какой ШИМ контроллер можно применить вместо 494 и чтоб его приобрести можно было на просторах Украины или России.
Какие будут мысли по этому поводу?

[Starichok]

всех ответов не дам, потому, как сам всех ответов не знаю.
начне с главного недостатка приведенной схемы. при такой непосредственной обратной связи выход будет иметь гальваническую связь с сетью, что будет опасно для жизни.
тл494 можно применить, заменять ее нет необходимости.
150EBU02 нормально подходит. я посмотрел даташит.
при трехфазном выпрямлении электролитам псле выпрямителя намного легче работать, чем при однофазном. во-первых, частота пульсаций будет 300 Гц. во-вторых не будет провалов выпрямленного напряжения до нуля. если посмотреть без электролитов, то пульсация будет от 1,5 до 1,732 (корень из 3) действующего значения. в этой ситуации, возможно, ККМ и не нужен совсем.
электролиты я видел в продаже максимум на 450 Вольт, а надо на 600 Вольт.
парочкой электролитов не обойдешься. электролиты имеют максимально допустимую величину пульсации тока. например Jamicon общей серии ТК на 220 мкФ 350 Вольт имеет допустимую пульсацию 760 мА, и имеет повышающие коэффициенты на частоту и температуру. при температуре 65 градусов и частоте более 10 кГц общий коэффициент будет 3,15, то есть допускаемая пульсация тока составит 0,76 * 3,15 = примерно 2,4 А. при 5 кВт и 530 Вольт ожидается ток примерно 10 А. с учетом КПД, возможно, даже больше. то есть, таких конденсаторов надо брать 10 штук - 2 группа по 5 последовательно.
а на выходе для 100 А может понадобиться еще больше конденсаторов.
про ключи не могу ничего сказать.

[Alex_Zhuravlyov]

расскажите для начала про тип нагрузки, постоянная или нет, одним трансформатором я думаю дело не решится, удобнее взять несколько, ККМ нужен если изделие будет сертифицироваться, хотя и так бы не помешал, возможно не нужно делать стабилизированный источник, хватит того что есть ККМ? ключи скорее всего IGBT, я бы глянул в строну схем с мягким переключением или резонасных решений. На картинке пример силовой части подобного источника. Можно еще глянуть в сторону сварочных инверторов, там как раз похожие токи и напряжения.

[korolkov24]

при такой непосредственной обратной связи выход будет иметь гальваническую связь с сетью

Подозреваю, что источник питания схемы предполагался быть уже с гальванической развязкой, например от маломощного трансформатора.

[Starichok]

Подозреваю, что источник питания схемы предполагался быть уже с гальванической развязкой, например от маломощного трансформатора.

3 фазы 380 вольт - это гальванически развязанных? я в этом сильно сомневаюсь. и 5 кВт - это маломощный трансформатор?

[rageinoblivion]

Нагрузка предпологается более-мнее постоянная (варьироваться будет где-то от 80 до 100%, может меньше и не часто), самое место для резонансника, но боюсь что не смогу его нормально настроить, а криво лепить не хочется. Насчёт гальванической развязки не понял немного, если имеется ввиду запитка ШИМ, то он будет запитан от отдельного источника на TOP223Y ну или подобного, просто это не столь важный узел, поэтому и не привожу его. А если ККМ делать то каким образом, по корректору на каждую фазу и соединять после диодов на конденсаторах или один общий или как, что-то пока не нашёл ничего толкового.

[korolkov24]

3 фазы 380 вольт - это гальванически развязанных? я в этом сильно сомневаюсь. и 5 кВт - это маломощный трансформатор?

Я имею ввиду питание ШИМ модулятора.

[Starichok]

Я имею ввиду питание ШИМ модулятора.

извиняюсь, поспешил. там же трансформаторный драйвер нарисован.

---------- Добавлено в 12:54 ---------- Предыдущее сообщение в 12:47 ----------

А если ККМ делать то каким образом, по корректору на каждую фазу и соединять после диодов на конденсаторах или один общий или как, что-то пока не нашёл ничего толкового.

корректор ставится после выпрямителя, поэтому тут нет никаких проблем. а 3 отдельных напряжения сложить практически не реально. и корректору будет легче работать после трехфазного выпрямителя - не надо будет тянуть напряжение от нуля, как при однофазном выпрямлении.

[rageinoblivion]

Т.е. ожно обойтись одной IR1150+драйвер на её выходе и несколько транзисторов в параллель+1 дроссель и выйти на напряжение порядка 600В???

[Alex_Zhuravlyov]

Т.е. ожно обойтись одной IR1150+драйвер на её выходе и несколько транзисторов в параллель+1 дроссель и выйти на напряжение порядка 600В???

посмотрите схему , ту что я положил сверху, там три дросселя в ККМ, по сути три корректора с одним общим управлением и зачем 600 вольт?, можно обойтись и 400 - выбор к комплектации будет попроще, по идее еще ККМ нужно с ШИМои синхронизировать, так что 1150 не пойдет

[Starichok]

посмотрите схему , ту что я положил сверху, там три дросселя в ККМ, по сути три корректора с одним общим управлением и зачем 600 вольт?, можно обойтись и 400 - выбор к комплектации будет попроще, по идее еще ККМ нужно с ШИМои синхронизировать, так что 1150 не пойдет

зачем городить 3 ККМ вместо одного? совершенно это излишне. а чтобы не выходить на 600 вольт, можно взять выпрямленное напряжение относительно нейтрали, получим те же 300 вольт после выпрямителя, а ККМ тянуть до 350 вольт.

---------- Добавлено в 13:31 ---------- Предыдущее сообщение в 13:24 ----------

почему-то никто для 3 фаз не ставит 3 выпрямительных моста по 4 диода, а вот до 3 ККМ вместо одного почему-то додумались. это - как удалять гланды через задний проход.

[rageinoblivion]

В той схеме вроде от одной фазы питание идёт, мне то от трёх нужно, да и токи силовых транзисторов при 600В будут меньше нежели при 400.
И какой тогда контроллер PFC применить? Или намёк идёт в сторону UC3845.

[Alex_Zhuravlyov]

Или намёк идёт в сторону UC3845.

3845 это не ККМ, видимо имелось ввиду UC3854

[Starichok]

на 1150 должно быть нормально.
600 вольт для уменьшения тока лучше, конешно. а транзисторы есть и на большое напряжение и большой ток.

[rageinoblivion]

имелось ввиду именно 3845, вот собственно

ну а если на 1150 городить то приблизительно так это будет выглядеть?


Какой вариант силового трансформатора лучше будет, если взять E70? одного комплекта явно маловато, в случае использования нескольких как быть, сложить их вместе и мотать как один транс, или несколько трансформаторов и как соединять - параллельно или последовательно ?

[Starichok]

я ККМ не делал ни разу, только так знакомился с разными подходами. думаю, что вторая схема на 1150 предпочтительней. есть еще для ККМ микросхема NCP1654, посмотри её для сравнения.
количество сердечников и их размер будет зависеть от выбранной частоты преобразования. и от схемы выпрямления будет зависеть, если схема будет со средней точкой, то сердечник понадобится больше для двух полуобмоток. но зато потери в диодах будут меньше. а если мостовой выпрямитель - то все наоборот, сердечник меньше, а потери на диодах больше.
возьми мою программу из темы
Программа расчета импульсного трансформатора
и сделай расчет.
Е70 в базе сердечников нет. или сам его добавь, или прикинь сначала по имеющимся в базе.
для использования нескольких сердечников лучше брать Е, с прямоугольным стержнем.

---------- Добавлено в 15:41 ---------- Предыдущее сообщение в 15:31 ----------

посмотри на сайте International Rectifier, есть вроде онлайн расчет на 1150 по этой ссылке
http://www.irf.com/design-center/mypower/index_pfc.html

[rageinoblivion]

По вашей программе расчёт показал, что достаточно будет одного комплекта E70 при частоте 80кГц.

[Starichok]

ясно. а на какое входное напряжение считал? и остался запас у сердечника по габаритной мощности. какой выпрямитель выбрал?

---------- Добавлено в 16:14 ---------- Предыдущее сообщение в 16:12 ----------

данные на Е70 ты у Эпкос брал? или сам считал?

[rageinoblivion]

Все данные с datasheeta EPCOS, запас остался, перегрев за 50 не вышел, выпрямитель со средней точкой

[Starichok]

Все данные с datasheeta EPCOS?

да, я оттуда и имел в виду.