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[求助]输入电压一千伏,功率250W的开关电源用正激还是反激?

如题,要求整流出来的电压1000伏作为开关电源的输入,输出电压20~1000V可调,功率不超过250W,可调输出电压怎样用PWM控制器实现?能不能直接用DSP产生可调占空比的50Khz的PWM驱动mos? 这样的电源用正激还是反激合适?小弟刚刚接手开关电源,还不甚了解,望各位大侠指点
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madboy21
LV.8
2
2008-07-14 22:21
需不需要隔离?
你采用那一款DSP?

采用双管正激或是半桥比较好,否则器件耐压是一个问题.当然全桥也行,但可能就没这个必要.

如采用TMS320F28XX的DSP,我可以帮你提供设计原理图.
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powerants
LV.6
3
2008-07-15 06:04
@madboy21
需不需要隔离?你采用那一款DSP?采用双管正激或是半桥比较好,否则器件耐压是一个问题.当然全桥也行,但可能就没这个必要.如采用TMS320F28XX的DSP,我可以帮你提供设计原理图.
这个电源,很有些难度,不是难在用什么PWM或DSP及功率管,而是拓朴的选型.

正激、半桥、全桥的输出大同小异,都需要一个储能电感,20-1000V输出,首先要看高压点对这个电感的要求,要保证半载进入CCM,得几十mH,20A以上/几十mH的电感,直的不敢去想像;

反激适合高压输出,并且容易做宽电压输出,但得看20V输出的电流值大小,如果额定电流也是0.25A,对输出滤波电容的容量要求不高,则反激完全可行;

如果低压输出要求大电流,反激也不行了,因为很难找到1500V的大容量电容,
就算有,价格也贵.

这种情况,二极变换是最佳选择,即RPM+VTM结构,前级的PRM可用BUCK或BOOST,作为电压凋结.而后级则用半桥或全桥,后级变压器的二次侧直接整流不需要储能电感.由于后极变换没有引入反馈,负载调整率稍差,但20V以上输出,整流管零点几伏的压差还是可接受的.
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2008-07-15 21:17
@powerants
这个电源,很有些难度,不是难在用什么PWM或DSP及功率管,而是拓朴的选型.正激、半桥、全桥的输出大同小异,都需要一个储能电感,20-1000V输出,首先要看高压点对这个电感的要求,要保证半载进入CCM,得几十mH,20A以上/几十mH的电感,直的不敢去想像;反激适合高压输出,并且容易做宽电压输出,但得看20V输出的电流值大小,如果额定电流也是0.25A,对输出滤波电容的容量要求不高,则反激完全可行;如果低压输出要求大电流,反激也不行了,因为很难找到1500V的大容量电容,就算有,价格也贵.这种情况,二极变换是最佳选择,即RPM+VTM结构,前级的PRM可用BUCK或BOOST,作为电压凋结.而后级则用半桥或全桥,后级变压器的二次侧直接整流不需要储能电感.由于后极变换没有引入反馈,负载调整率稍差,但20V以上输出,整流管零点几伏的压差还是可接受的.
感谢大哥的解答,具体的问题我没有说清楚,已经重新发一个主题,http://bbs.dianyuan.com/topic/245389细节已经说明白了,还望大哥指点
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madboy21
LV.8
5
2008-07-15 21:55
原来输入是AC220V,这个问题可能关键不在于电源本身,而是你电路的需求.
才250W的电源,随便做都可以了.
你的输出电压是由那部份控制?
输出电压是稳定的还是变化的?如是变化的变化速率有多大?

另再问你一次,是不是采用TMS320F28XX的DSP?
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2008-07-15 22:06
@madboy21
原来输入是AC220V,这个问题可能关键不在于电源本身,而是你电路的需求.才250W的电源,随便做都可以了.你的输出电压是由那部份控制?输出电压是稳定的还是变化的?如是变化的变化速率有多大?另再问你一次,是不是采用TMS320F28XX的DSP?
不是TI公司的DSP,是微芯的16位集成了DSP指令集的单片机,电机和电源控制专用芯片系列,dsPIC30F4011,最多每秒产生1000个脉冲,而且输出可调电压变化速率不会大,问题是怎么到1000伏啊,先通过变压器升压,还是靠开关电源去升压?
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madboy21
LV.8
7
2008-07-16 22:16
@edward_xing
不是TI公司的DSP,是微芯的16位集成了DSP指令集的单片机,电机和电源控制专用芯片系列,dsPIC30F4011,最多每秒产生1000个脉冲,而且输出可调电压变化速率不会大,问题是怎么到1000伏啊,先通过变压器升压,还是靠开关电源去升压?
升到1000V不是什么问题,你的电路成本应要求不是很严,可以做两极变换,很容易就可以做到了.
   要输出1000个脉冲,你的电容选多大?输出电流是多少?是否有足够的时间响应你每个脉冲所产生的波形?
另:你的DSP除了控制电源还需要做的其它事务多不?DSPIC30F1010够用不?
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2008-07-16 22:35
@madboy21
升到1000V不是什么问题,你的电路成本应要求不是很严,可以做两极变换,很容易就可以做到了.  要输出1000个脉冲,你的电容选多大?输出电流是多少?是否有足够的时间响应你每个脉冲所产生的波形?另:你的DSP除了控制电源还需要做的其它事务多不?DSPIC30F1010够用不?
可供选择充电电容分为0.01uf,0.1uf,4.7uf几级不等,负载为纯阻性,不同充电电容放电时形成不同的指数放电脉冲,DSPIC30F还需要提供选择充电电容,调节输出脉冲频率,液晶显示电压,等工作,比较简单,因为是做实验,选择DSC,其实一个PIC16的单片机就能实现
主要的问题是我不知道输出电流怎么计算
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2008-07-16 23:09
@madboy21
升到1000V不是什么问题,你的电路成本应要求不是很严,可以做两极变换,很容易就可以做到了.  要输出1000个脉冲,你的电容选多大?输出电流是多少?是否有足够的时间响应你每个脉冲所产生的波形?另:你的DSP除了控制电源还需要做的其它事务多不?DSPIC30F1010够用不?
充电电容为0.01,0.022,0.047,0.1,0.22,0.47U,负载1000欧姆,按t=5*R*C放电完毕,t=2.35ms,但是充电电容为0.47u时要求的脉冲频率就降下来了,还是可以满足放电时间,功率我是按照充放电电容的储能算的0.5*C*U^2,在乘上最大的脉冲频率,0.5*0.47*(1000^2)*1000=235w,但是充电电容大了后脉冲频率最大为500,所以功率还应该减半,约150w
最高1000V电压我打算副边三个三倍压上去,器件容易选型
我最不清楚的就是给电容充电时的那个充电电阻R2怎么选择,经计算,选10欧的话,0.47u充电时间为25us,选100欧姆的话,0.47uf的充电时间为250us,最重要的功率是个问题,输出总功率是电容储能和充电电阻消耗的功率之和,不知道R2的功率怎么计算
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abing
LV.8
10
2008-07-17 08:37
@edward_xing
充电电容为0.01,0.022,0.047,0.1,0.22,0.47U,负载1000欧姆,按t=5*R*C放电完毕,t=2.35ms,但是充电电容为0.47u时要求的脉冲频率就降下来了,还是可以满足放电时间,功率我是按照充放电电容的储能算的0.5*C*U^2,在乘上最大的脉冲频率,0.5*0.47*(1000^2)*1000=235w,但是充电电容大了后脉冲频率最大为500,所以功率还应该减半,约150w最高1000V电压我打算副边三个三倍压上去,器件容易选型我最不清楚的就是给电容充电时的那个充电电阻R2怎么选择,经计算,选10欧的话,0.47u充电时间为25us,选100欧姆的话,0.47uf的充电时间为250us,最重要的功率是个问题,输出总功率是电容储能和充电电阻消耗的功率之和,不知道R2的功率怎么计算
电容值固定,那么充电电阻的功耗也是固定的,先择大小与充电时间有关,但如果选择电阻太小,那么充电时间很短,虽然电阻吸收的功率是一样的,但可能已在很短时间里已被损坏.
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edward_xing
LV.2
11
2008-07-17 10:53
@abing
电容值固定,那么充电电阻的功耗也是固定的,先择大小与充电时间有关,但如果选择电阻太小,那么充电时间很短,虽然电阻吸收的功率是一样的,但可能已在很短时间里已被损坏.
看了资料,给电容充电时,电阻消耗的能量和电容最终储能相等,都为0.5*CU^2,但是这个功耗好大啊,肯定要用限流功率电阻,但充电时间肯定就不能用t=5RC来计算了,迷茫中...
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abing
LV.8
12
2008-07-17 16:18
@edward_xing
看了资料,给电容充电时,电阻消耗的能量和电容最终储能相等,都为0.5*CU^2,但是这个功耗好大啊,肯定要用限流功率电阻,但充电时间肯定就不能用t=5RC来计算了,迷茫中...
可能现在你的构思存在很大问题,关于你要实现的脉冲需要先从基本理论上分析可行性.
做了电路才去验证这些问题的话,可能会浪费太多时间.

如果可以请把你所需要的输入及输出详细要求发给我,我帮你做下一些基本的仿真实验.

电路的另外一个难点在于高压,对于器件的先择及控制都要求很高,一些不注意的问题都可能会使整个电路无法工作.
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