Przeróbka ładowaczki kondensatorów: Wybór między push-pull a full bridge dla 4kW

Witam,

Nareszcie dostałem zgodę na przerobienie mojej ładowaczki do kondensatorów.

Pamiętam rozmowę z RoManem w okoliach 2012.
Radziłeś wybrać do tego push-pulla w trybie prądowym zasilanym prosto z
sieci ( skrót myślowy ) zamiast poronionych 24V.

To co się zmieniło od tamtego czasu to budżet i wymagania.
Stare wymagania to:
- Po otrzymaniu sygnału "rozpocznij ładowanie" - ładowanie baterii
kondensatorów do napięcia 400 - 420V.
- po osiągnięciu napięcia docelowego - sygnał zwrotny " ładowanie
zakończone" i przejście do stanu oczekiwania.

Nowe wymagania dla ładowaczki kondensatorów to zasadniczo 3 - 4kW
zamiast obecnych 800-900W.
Jako że stare rozwiązanie nie było rozwojowe, trzeba zacząć od początku.
Jako że ma być dobrze, tanio nie musi - szukałem trochę gotowych klocków.

Jak na razie planuje to tak :
- zasilanie sieciowe 1 faza , 230V 50Hz które zostało tak przygotowane
że zapewni bezproblemowo 3 -4 kW.

- pierwszy w kolejności filtr sieciowy PN1215F
- następnie PFC moduł PF1000A-360 ( albo AIF04ZPFC ) a właściwie 2 szt
pracujące równolegle

Na wyjściu zatem mam 360V wyprostowane i od filtrowane ( i rozwiązany
problem prądu startowego )

Te właśnie 360VDC , 8 - 9A Max mam do wykorzystania.

I tu właśnie zaczynają się dylematy - jaka konfiguracja przetwornicy.
Czy konfiguracja push-pull z 2 mosfetami i kontrolerem na UCC3806 to
nadal dobry wybór czy może moc już jest za duża i nic tylko full bridge ?

W jednym miejscu czytam że push-pull nadaje się do kilku kilowatów , w
innym że do 1 kW. Jeszcze inna praca twierdzi że 2 - 3 kW.

Push-pull z dwoma tranzystorami i dwoma uzwojeniami na pierwotnym bardzo
uprościł by całą konstrukcję.

Z drugiej strony full-bridge z synchronicznym prostownikiem na mosfetach
ma chyba najwyższą sprawność.

Swoją drogą czy na takie moce to jeszcze są rdzenie....

W jednym miejscu czytam że push-pull nadaje się do kilku kilowatów , w
innym że do 1 kW. Jeszcze inna praca twierdzi że 2 - 3 kW.

Push-pull z odczepem czy half/full-bridge? Bo wszystkie 3 konfiguracje
są push-pull...

Push-pull z dwoma tranzystorami i dwoma uzwojeniami na pierwotnym bardzo
uprościł by całą konstrukcję.

O matko... Najgorsza możliwa konfiguracja dla wysokich napięć.

Z drugiej strony full-bridge z synchronicznym prostownikiem na mosfetach
ma chyba najwyższą sprawność.

Przy tak wysokim napięciu wyjściowym na diabła Ci synchroniczne
prostowanie?

Swoją drogą czy na takie moce to jeszcze są rdzenie....

Ale w czym problem? Są rdzenie do dziesiątek kW nawet.

W jednym miejscu czytam że push-pull nadaje się do kilku kilowatów , w
innym że do 1 kW. Jeszcze inna praca twierdzi że 2 - 3 kW.
Push-pull z odczepem czy half/full-bridge? Bo wszystkie 3 konfiguracje
są push-pull...
Myślałem o Push-pull z odczepem. Ale jak widzę niżej - źle myślałem.
Push-pull z dwoma tranzystorami i dwoma uzwojeniami na pierwotnym bardzo
uprościł by całą konstrukcję.
O matko... Najgorsza możliwa konfiguracja dla wysokich napięć.
O i tego właśnie nie wiedziałem. Tylko dlaczego ? Ze względu na
niesymetryczność rzeczywistych uzwojeń ?

Zapytam inaczej. Jaka konfiguracja jest najmniej problematyczna przy
takich mocach i napięciach ?

Z drugiej strony full-bridge z synchronicznym prostownikiem na mosfetach
ma chyba najwyższą sprawność.
Przy tak wysokim napięciu wyjściowym na diabła Ci synchroniczne
prostowanie?
Jak się tak teraz zastanawiam na plaster. Chyba tak się zasugerowałem
schematem przetwornicy 600W 3.3V bo tam to miało sens.

Swoją drogą czy na takie moce to jeszcze są rdzenie....
Ale w czym problem? Są rdzenie do dziesiątek kW nawet.
No to przynajmniej o to się nie muszę martwić.

W jednym miejscu czytam że push-pull nadaje się do kilku kilowatów , w
innym że do 1 kW. Jeszcze inna praca twierdzi że 2 - 3 kW.
Push-pull z odczepem czy half/full-bridge? Bo wszystkie 3 konfiguracje
są push-pull...
Myślałem o Push-pull z odczepem. Ale jak widzę niżej - źle myślałem.
Push-pull z dwoma tranzystorami i dwoma uzwojeniami na pierwotnym bardzo
uprościł by całą konstrukcję.
O matko... Najgorsza możliwa konfiguracja dla wysokich napięć.
O i tego właśnie nie wiedziałem. Tylko dlaczego ? Ze względu na
niesymetryczność rzeczywistych uzwojeń ?

Ze względu na indukcyjność rozproszenia, z której energia musi być
rozpraszana w snubberach, zamiast wracać do zasilania, ja w układach
half/full bridge.
Ze względu na niepotrzebne marnowanie powierzchni okna na uzwojenie
pierwotne o przekroju większym o 40%.

Zapytam inaczej. Jaka konfiguracja jest najmniej problematyczna przy
takich mocach i napięciach ?

Moim zdaniem pełny mostek.

Z drugiej strony full-bridge z synchronicznym prostownikiem na mosfetach
ma chyba najwyższą sprawność.
Przy tak wysokim napięciu wyjściowym na diabła Ci synchroniczne
prostowanie?
Jak się tak teraz zastanawiam na plaster. Chyba tak się zasugerowałem
schematem przetwornicy 600W 3.3V bo tam to miało sens.

Tam zdecydowanie. Ale Ty potrzebujesz wysokiego napięcia a nie prądu.

Swoją drogą czy na takie moce to jeszcze są rdzenie....
Ale w czym problem? Są rdzenie do dziesiątek kW nawet.
No to przynajmniej o to się nie muszę martwić.

:)

:)

Tam zdecydowanie. Ale Ty potrzebujesz wysokiego napięcia a nie prądu.
No właśnie nie do końca bo ładowanie będzie jednak od 0V więc i prąd
wtedy będzie większy. Spadnie wraz z rosnącym napięciem.

Witam,

Nareszcie dostałem zgodę na przerobienie mojej ładowaczki do kondensatorów.

Pamiętam rozmowę z RoManem w okoliach 2012.
Radziłeś wybrać do tego push-pulla w trybie prądowym zasilanym prosto z
sieci ( skrót myślowy ) zamiast poronionych 24V.

To co się zmieniło od tamtego czasu to budżet i wymagania.
Stare wymagania to:
- Po otrzymaniu sygnału "rozpocznij ładowanie" - ładowanie baterii
kondensatorów do napięcia 400 - 420V.
- po osiągnięciu napięcia docelowego - sygnał zwrotny " ładowanie
zakończone" i przejście do stanu oczekiwania.

Nowe wymagania dla ładowaczki kondensatorów to zasadniczo 3 - 4kW
zamiast obecnych 800-900W.
Jako że stare rozwiązanie nie było rozwojowe, trzeba zacząć od początku.
Jako że ma być dobrze, tanio nie musi - szukałem trochę gotowych klocków.

Jak na razie planuje to tak :
- zasilanie sieciowe 1 faza , 230V 50Hz które zostało tak przygotowane
że zapewni bezproblemowo 3 -4 kW.

- pierwszy w kolejności filtr sieciowy PN1215F
- następnie PFC moduł PF1000A-360 ( albo AIF04ZPFC ) a właściwie 2 szt
pracujące równolegle

Na wyjściu zatem mam 360V wyprostowane i od filtrowane ( i rozwiązany
problem prądu startowego )

Te właśnie 360VDC , 8 - 9A Max mam do wykorzystania.

I tu właśnie zaczynają się dylematy - jaka konfiguracja przetwornicy.
Czy konfiguracja push-pull z 2 mosfetami i kontrolerem na UCC3806 to
nadal dobry wybór czy może moc już jest za duża i nic tylko full bridge ?



Pozdrawiam

Adam Górski

W dniu środa, 20 maja 2015 17:26:07 UTC+2 użytkownik Adam Górski napisał:
Witam,

Nareszcie dostałem zgodę na przerobienie mojej ładowaczki do kondensatorów.

Pamiętam rozmowę z RoManem w okoliach 2012.
Radziłeś wybrać do tego push-pulla w trybie prądowym zasilanym prosto z
sieci ( skrót myślowy ) zamiast poronionych 24V.

To co się zmieniło od tamtego czasu to budżet i wymagania.
Stare wymagania to:
- Po otrzymaniu sygnału "rozpocznij ładowanie" - ładowanie baterii
kondensatorów do napięcia 400 - 420V.
- po osiągnięciu napięcia docelowego - sygnał zwrotny " ładowanie
zakończone" i przejście do stanu oczekiwania.

Nowe wymagania dla ładowaczki kondensatorów to zasadniczo 3 - 4kW
zamiast obecnych 800-900W.
Jako że stare rozwiązanie nie było rozwojowe, trzeba zacząć od początku.
Jako że ma być dobrze, tanio nie musi - szukałem trochę gotowych klocków.

Jak na razie planuje to tak :
- zasilanie sieciowe 1 faza , 230V 50Hz które zostało tak przygotowane
że zapewni bezproblemowo 3 -4 kW.

- pierwszy w kolejności filtr sieciowy PN1215F
- następnie PFC moduł PF1000A-360 ( albo AIF04ZPFC ) a właściwie 2 szt
pracujące równolegle

Na wyjściu zatem mam 360V wyprostowane i od filtrowane ( i rozwiązany
problem prądu startowego )

Te właśnie 360VDC , 8 - 9A Max mam do wykorzystania.

I tu właśnie zaczynają się dylematy - jaka konfiguracja przetwornicy.
Czy konfiguracja push-pull z 2 mosfetami i kontrolerem na UCC3806 to
nadal dobry wybór czy może moc już jest za duża i nic tylko full bridge ?



Pozdrawiam

Adam Górski

Do czego taka ładowaczka kondensatorów? Samochod elektryczny zasilany kondensatorami to jest czy co?

Tam zdecydowanie. Ale Ty potrzebujesz wysokiego napięcia a nie prądu.
No właśnie nie do końca bo ładowanie będzie jednak od 0V więc i prąd
wtedy będzie większy. Spadnie wraz z rosnącym napięciem.

Nie możesz wysycić dławika, czyli i tak musisz ograniczyć prąd. To
implikuje pracę w trybie prądowym. Wybór kontrolera należy do Ciebie.