Я исследовал проектирование преобразователя постоянного тока в 3 кВт (Vin 12 В от батареи, Vout 350 В постоянного тока) и на самом деле несколько дней назад подключил простой изолированный DC-DC-преобразователь на основе полного моста, преобразуя 12 В в 140 В постоянного тока. Тем не менее, я заметил, что было трудно изменить выходное напряжение, используя рабочий цикл переключателей. Снижение коэффициента заполнения с 50% до 25% изменило только выходное напряжение постоянного тока на 10 В или около того.
Вместо этого, то, что работало намного лучше, было, если я изменил входное напряжение на Full-Bridge. Поэтому мне пришла в голову идея: почему бы не скормить Full-Bridge с помощью Boost Converter? Я видел Buck-конвертер, питающий полный мост, такой как схема ниже, но никогда не повышающий преобразователь, питающий полный мост. Поиск о проблеме в сети не выявил никаких схем или приложений. отмечает либо.
Возможно ли снабдить преобразователь полного моста повышающим преобразователем и управлять выходным напряжением, модулируя / управляя повышающим преобразователем, а не модулируя переключатели полного моста? Я не очень хорошо знаком с управлением (пока) и не хотел бы заходить в тупиковую конструкцию. Если бы были какие-то схемы или приложения. заметок в Интернете, я бы знал, что топология будет работать.
Я мог бы использовать топологию с питанием от Buck, но тогда я бы просто отказался от своего источника 12 В, а затем усилил его с помощью моего Full-Bridge, чтобы логичным решением было сначала увеличить 12 В до 48 В или около того, а затем приводить в движение Full-Bridge с фиксированным рабочим циклом 50%, который, в свою очередь, управляет высокочастотным трансформатором 48–240 В (30–40 кГц). Повышенное напряжение затем выпрямляется и сглаживается с помощью нескольких колпачков.
Основная причина, по которой я хочу получить обратную связь в цепи, заключается в том, что моим источником напряжения является батарея, которая будет варьироваться от 10 В до 14 В. Без петли обратной связи это приведет к значительным изменениям выходного напряжения.
Ответы:
Когда у вас большое повышающее напряжение и достаточное количество энергии для передачи полного H-моста, это лучший способ, потому что ваше отношение витков является наименее необходимым из всех топологий. Так что спасибо за это решение.
Кроме того, когда дело доходит до такого рода приложений, управление уровнем постоянного тока и соблюдение контроля с помощью прямоугольной волны 50:50 не только проще, но и более эффективно. Я пробовал ШИМ, но у меня были проблемы с резонансом (приводящие к экстремальным потерям и перегреву) с вторичной обмоткой с высокими оборотами, и мне пришлось отправлять цепи на кладбище. Так что, на мой взгляд, пальцы на фиксированный рабочий цикл, переменный метод постоянного тока для управления.
Итак, вы повышаете напряжение 12 В до 48 В и уменьшаете коэффициент поворота на 4: 1 или идете прямо к управлению 12 В? Ваше отношение оборотов от источника питания 12 В будет основано на первичном входе 24 В р-р, что дает 700 В р-р с отношением оборотов около 30: 1. Если вы использовали немного емкостного резонанса на вашей выходной обмотке для пиковой передачи напряжения, вы можете с радостью обнаружить, что 25: 1 подойдет для входных напряжений до 10В.
Мой вывод заключается в том, что я бы придерживался полного повышения от стабилизатора напряжения 12 В, потому что он, вероятно, будет более эффективным. Кроме того, в условиях холостого хода вы можете обнаружить, что вам нужно «сбросить» напряжение до 2 или 3 В - это может быть 20% от 12 В - как бы вы получили 20% от 48 В от повышения - это было бы отключено и и вы обнаружите, что на очень легких нагрузках вы не сможете контролировать достаточно низкое напряжение, чтобы предотвратить значительный рост выходного постоянного тока выше 350 В постоянного тока.
источник
Я разработал продукты для аналогичных диапазонов напряжения и мощности. Ответ на ваш вопрос: это абсолютно возможно, но в вашем случае это может не понадобиться.
Причиной, по которой вы не можете регулировать напряжение путем регулировки ширины импульса на вашем трансформаторе, является конденсатор на вторичной обмотке трансформатора. Я не проработал всю математику, но если вы поместите индуктивность между вторичной обмоткой и крышкой фильтра, я думаю, вы обнаружите, что система регулирует в точности так, как ожидалось. Вы обнаружите, что ваш вторичный теперь очень похож на стандартный конвертер доллара.
Теперь это может вызвать другие проблемы. Пинки восстановления на вторичных диодах могут стать чрезмерно высокими в зависимости от используемых диодов. Это то, что остановило меня, но я работал на 8 кВт при 600 вольт, так что у вас может не быть этой проблемы.
Мое решение состояло в том, чтобы запустить два этапа, более или менее, как вы описываете: этап большого тупого изолятора, за которым следует этап регулятора. В моем случае было более целесообразно, чтобы ступень трансформатора работала непосредственно от низкого напряжения, а затем иметь регулятор на более высоком напряжении; наличие двух ступеней, которые должны выдерживать эти высокие токи, значительно увеличило бы мои потери. Вы также можете рассмотреть это, если придерживаться двухэтапной архитектуры.
источник