04-18-2015, 10:57 PM
Понравился мне регулятор Сергея. http://www.audio-perfection.com/forum/thread-117.html Удобная штука.
Я даже подумал а не использовать ли его с мелким USB сетевым адаптером как питалово для всяких линейных
устройств с потреблением 100-200мА. Но с другой стороны, большинство этих адаптеров дохловаты. Плюс
работают на достаточно низкой частоте. Ну, в общем, мне показалось что достаточно просто сделать конвертор
который будет работать непосредственно от сети, обеспечивать порядка 20Вт в нагрузке и несколько питающих
напряжений.
Выбор топологии.
При такой небольшой мощности нет смысла использовать двухтакник.
Соответственно выбираем одну из однотактных топологий.
Т.е. однотактный флайбак или фидфорвард или квазирезонансник.
Особых требований по КПД у меня нет. Но хочется использовать минимальное количество компонентов.
При этом хочется попробовать достаточно высокую частоту, чтоб уменьшить габариты трансформатора.
Что-то типа 500КГц или, если получится, 1Мгц. Кроме того, высокая частота позволяет упростить
дальнейшую фильтрацию. Хотя, конечно, у высокой частоты есть и существенные недостатки.
Тем не менее я думаю что при использовании соответствующих компонентов они все преодолимы.
Впрочем, естественно, надо попробовать живьём прежде чем делать какие-либо выводы.
Учитывая высокую частоту преобразования, небольшую мощность, наличие контроллеров работающих до 1МГц и
невысокие требования к КПД, квазирезонансник становится не слишком привлекательным.
Флайбак или фидфорвард в однотактном исполнении примерно сравнимы по сложности. В обоих вариантах тем или иным
образом надо будет ресетить транс. Но фидфорвард потребует обязательного LC фильтра на каждом выходе.
По сути, фидфорвард это buck конвертер, транс и диоды выполняют функции ключей в обычной buck топологии.
У флайбака использовать индуктивности не обязательно. Т.е. их можно (и скорее всего нужно будет использовать)
для уменьшения пульсаций. Но это не обязательно. Соответственно, выходной фильтр можно будет оптимизировать
более гибко. Кроме того, при использовании LC фильтра у флайбака, его не обязательно охватывать общей петлёй
ОС и можно снимать ОС с первого конденсатора (сразу после диода). Что немного упрощает расчёт петли и увеличивает
гибкость в выборе выходного фильтра.
Ну надо конечно ещё посмотреть на расчёт трансика поскольку требования различаются.
Но по моим прикидкам, трансик для флайбака (для данного применения) в discontinuous режиме получается настолько
простеньким и маленьким, что заморачиваться с оценкой транса для фидфорварда не вижу особого смысла.
Режим работы флайбака.
В связи с небольшой мощностью и большим входным напряжением выбираем Discontinuous Conduction Mode (DCM)
Что означает трансформатор с меньшей индуктивностью входной обмотки и меньшего габарита.
Соответственно, транс получается проще. Хотя расплатой является больший RMS ток через обмотку и более высокое
значение пикового тока через полевик. Но, поскольку сейчас имеется достаточно большой выбор быстрых 4-х амперных полевиков на 600 В, этими недостатками можно пренебречь. Так же как и несколько большими омическими потерями в обмотке транса.
Хотя обмотки получаются настолько маленькими, это ещё вопрос что на самом деле будет иметь меньшие потери.
Ну как я уже говорил, сам по себе КПД меня не слишком интересует. При отсутствии перегрева конечно.
Правда у транса в DCM будет больше и размах изменения магнитной индукции, соответственно больше потери в сердечнике.
Что усугубляется тем что хотелось бы иметь достаточно высокую частоту преобразования. Т.е. придётся поискать
ферритовые сердечники с соответствующими свойствами.
Я даже подумал а не использовать ли его с мелким USB сетевым адаптером как питалово для всяких линейных
устройств с потреблением 100-200мА. Но с другой стороны, большинство этих адаптеров дохловаты. Плюс
работают на достаточно низкой частоте. Ну, в общем, мне показалось что достаточно просто сделать конвертор
который будет работать непосредственно от сети, обеспечивать порядка 20Вт в нагрузке и несколько питающих
напряжений.
Выбор топологии.
При такой небольшой мощности нет смысла использовать двухтакник.
Соответственно выбираем одну из однотактных топологий.
Т.е. однотактный флайбак или фидфорвард или квазирезонансник.
Особых требований по КПД у меня нет. Но хочется использовать минимальное количество компонентов.
При этом хочется попробовать достаточно высокую частоту, чтоб уменьшить габариты трансформатора.
Что-то типа 500КГц или, если получится, 1Мгц. Кроме того, высокая частота позволяет упростить
дальнейшую фильтрацию. Хотя, конечно, у высокой частоты есть и существенные недостатки.
Тем не менее я думаю что при использовании соответствующих компонентов они все преодолимы.
Впрочем, естественно, надо попробовать живьём прежде чем делать какие-либо выводы.
Учитывая высокую частоту преобразования, небольшую мощность, наличие контроллеров работающих до 1МГц и
невысокие требования к КПД, квазирезонансник становится не слишком привлекательным.
Флайбак или фидфорвард в однотактном исполнении примерно сравнимы по сложности. В обоих вариантах тем или иным
образом надо будет ресетить транс. Но фидфорвард потребует обязательного LC фильтра на каждом выходе.
По сути, фидфорвард это buck конвертер, транс и диоды выполняют функции ключей в обычной buck топологии.
У флайбака использовать индуктивности не обязательно. Т.е. их можно (и скорее всего нужно будет использовать)
для уменьшения пульсаций. Но это не обязательно. Соответственно, выходной фильтр можно будет оптимизировать
более гибко. Кроме того, при использовании LC фильтра у флайбака, его не обязательно охватывать общей петлёй
ОС и можно снимать ОС с первого конденсатора (сразу после диода). Что немного упрощает расчёт петли и увеличивает
гибкость в выборе выходного фильтра.
Ну надо конечно ещё посмотреть на расчёт трансика поскольку требования различаются.
Но по моим прикидкам, трансик для флайбака (для данного применения) в discontinuous режиме получается настолько
простеньким и маленьким, что заморачиваться с оценкой транса для фидфорварда не вижу особого смысла.
Режим работы флайбака.
В связи с небольшой мощностью и большим входным напряжением выбираем Discontinuous Conduction Mode (DCM)
Что означает трансформатор с меньшей индуктивностью входной обмотки и меньшего габарита.
Соответственно, транс получается проще. Хотя расплатой является больший RMS ток через обмотку и более высокое
значение пикового тока через полевик. Но, поскольку сейчас имеется достаточно большой выбор быстрых 4-х амперных полевиков на 600 В, этими недостатками можно пренебречь. Так же как и несколько большими омическими потерями в обмотке транса.
Хотя обмотки получаются настолько маленькими, это ещё вопрос что на самом деле будет иметь меньшие потери.
Ну как я уже говорил, сам по себе КПД меня не слишком интересует. При отсутствии перегрева конечно.
Правда у транса в DCM будет больше и размах изменения магнитной индукции, соответственно больше потери в сердечнике.
Что усугубляется тем что хотелось бы иметь достаточно высокую частоту преобразования. Т.е. придётся поискать
ферритовые сердечники с соответствующими свойствами.
Nobody Is Perfect
