• 回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

超宽压、高压电源

前些日子做了一款超宽压、高压电源,用的是反激。

输入电压120V-3000V,输出15V,功率100W。可以短路启动。带36000u,50ms启动。

耐压8kvac。

大家对这种电源有何看法?有什么其它方法实现?

全部回复(43)
正序查看
倒序查看
2012-08-16 14:42

用得什么MOSFET这么高的耐压

0
回复
2012-08-16 20:36
@fayehuang99
用得什么MOSFET这么高的耐压

输入怎么高,厉害。

0
回复
lesonlee
LV.5
4
2012-08-18 16:58
@fayehuang99
用得什么MOSFET这么高的耐压

已经可以做到5000V了。

MOSFET串联。

0
回复
lesonlee
LV.5
5
2012-08-25 18:11

没人回复,那我就说说它的短路保护特性吧。

因为是电力用高可靠电源,可靠性第一位。先不讨论长期10万小时的工作时间,先说保护。

高压短路时不能像低压工作一样,打嗝式启动,一方面发热,另一方面非常危险,作为高可靠电源,应该在内部短路时切断启动。即保证在输出二极管、变压器或者控制器故障时,启动都不能再工作了。

如果是你,如何实现?下次讲。

0
回复
2012-08-26 08:44
对这种高压输入,功率又不是很大的话可以考虑双管反激,但开关管确实难选择
0
回复
shtjsd
LV.4
7
2012-08-26 16:48
@lesonlee
已经可以做到5000V了。MOSFET串联。

楼主能再讲具体一点吗?

就是原边的MOS串联?多个串联,它们的分压会平衡吗?

0
回复
lesonlee
LV.5
8
2012-08-27 09:21
@shtjsd
楼主能再讲具体一点吗?就是原边的MOS串联?多个串联,它们的分压会平衡吗?

完全的平衡做不到。

理论上实现了直流平衡、动态平衡就可以了。

方法是比较简单的,专利申请中。

难的是驱动,可靠驱动。网上、书上的方法都不可行。

0
回复
lesonlee
LV.5
9
2012-08-27 09:26
@xiaoliangyl
对这种高压输入,功率又不是很大的话可以考虑双管反激,但开关管确实难选择

是,现在的高压管,容量太小,价格贵死。实际就跟本没有可以用的管子。

我用串联的方法,前级的理论容量几千瓦不成问题,就解决了低电压工作问题。

0
回复
lesonlee
LV.5
10
2012-08-28 10:31

 高压的时间不长,长期工作会有问题。它的正常工作电压在2000V以下。

不改设计,过充3300V短时工作一下也行。是按照3600V的要求做的,最后确定的指标没那么高,就把指标降下来了。

0
回复
lesonlee
LV.5
11
2012-08-30 09:16

先讨论高可靠的电源的一些考虑方法。其实,对电源来讲,任何拓扑都可以做成高可靠的,关键是如何按系统考虑,考虑系统安全的电源才应该称为可靠的电源。

现在网上公布的大部分电源,都是独立考虑,这好像是一种趋势。比如对电源指标的要求,峰值,EMI等等的测试,都是对电源本身的。这样的电源用到独立系统,或者后面是终端的系统还是不错的,但对于系统内部电源、中间级的电源、闭环回路中的电源来说,未必合适,可能会对系统稳定性造成很大影响。

这就形成了一种情况:电源的测试指标非常优异,在某些场合下却经常故障,或造成整个系统故障。

这需要提出电源要求的系统工程师提高专业水平,有针对性对系统电源的具体要求,而不是按照某某标准,死板硬套。

对这样的高压用,可靠电源。是用在电力,变频器上;对风电,太阳能来讲,要求就没有这么高了。

输入工作范围宽,可以在很低的电压下很快进入准备状态,判断故障状态,对高压来讲尤其重要。宽压要求就出来了。

打嗝时工作对系统来讲,当然不好,电压跳变,必须处理,否则对控制不力。因此低压快速启动的要求就提出来了。

高压隔离,在1000V高频工作,如果检测,可以检测出带点离子,随气流会飘散到系统中,因此后级控制器,系统绝缘,安全等造成影响。在3000V,离子浓度已经很高了,这些都需要考虑,系统的通风很重要。绝缘强度原则上要比1kV以下的系统高得多。想想看普通的380V系统的绝缘要求(整流后在530V左右)初次级3000Vac的耐压都是很普通的,2000V的系统,考虑到离子析出的关系,要求应该是多少?没有人研究,自然没有这方面经验。耐压8kVac的要求并不是过分要求。

同样,这种电源的需求应该是浮地的,输出在空间上有可能是变化的。离子的出现对内部间隙的空气隙会产生影响,对绝缘材料会产生影响。因此除了高耐压外,局部放电的要求也提出来了。浮地系统的峰峰值测试评判此种电源好坏的标准(可以作为参考标准)。

在这么高的电压下,线路上加入任何保护器件,从体积、成本上都是困难的,对电压过冲提出更高的要求,也就是为了省却一些保护器件。因此高压的要求也提出来了。

为避免电源故障对系统进线造成干扰,系统内部更可靠的保护需要电源设计者仔细考虑,因此。如前,我自己提出对变压器短路,次级二极管短路,控制系统故障都将切断电源的要求。

0
回复
lesonlee
LV.5
12
2012-08-30 09:16
@lesonlee
先讨论高可靠的电源的一些考虑方法。其实,对电源来讲,任何拓扑都可以做成高可靠的,关键是如何按系统考虑,考虑系统安全的电源才应该称为可靠的电源。现在网上公布的大部分电源,都是独立考虑,这好像是一种趋势。比如对电源指标的要求,峰值,EMI等等的测试,都是对电源本身的。这样的电源用到独立系统,或者后面是终端的系统还是不错的,但对于系统内部电源、中间级的电源、闭环回路中的电源来说,未必合适,可能会对系统稳定性造成很大影响。这就形成了一种情况:电源的测试指标非常优异,在某些场合下却经常故障,或造成整个系统故障。这需要提出电源要求的系统工程师提高专业水平,有针对性对系统电源的具体要求,而不是按照某某标准,死板硬套。对这样的高压用,可靠电源。是用在电力,变频器上;对风电,太阳能来讲,要求就没有这么高了。输入工作范围宽,可以在很低的电压下很快进入准备状态,判断故障状态,对高压来讲尤其重要。宽压要求就出来了。打嗝时工作对系统来讲,当然不好,电压跳变,必须处理,否则对控制不力。因此低压快速启动的要求就提出来了。高压隔离,在1000V高频工作,如果检测,可以检测出带点离子,随气流会飘散到系统中,因此后级控制器,系统绝缘,安全等造成影响。在3000V,离子浓度已经很高了,这些都需要考虑,系统的通风很重要。绝缘强度原则上要比1kV以下的系统高得多。想想看普通的380V系统的绝缘要求(整流后在530V左右)初次级3000Vac的耐压都是很普通的,2000V的系统,考虑到离子析出的关系,要求应该是多少?没有人研究,自然没有这方面经验。耐压8kVac的要求并不是过分要求。同样,这种电源的需求应该是浮地的,输出在空间上有可能是变化的。离子的出现对内部间隙的空气隙会产生影响,对绝缘材料会产生影响。因此除了高耐压外,局部放电的要求也提出来了。浮地系统的峰峰值测试评判此种电源好坏的标准(可以作为参考标准)。在这么高的电压下,线路上加入任何保护器件,从体积、成本上都是困难的,对电压过冲提出更高的要求,也就是为了省却一些保护器件。因此高压的要求也提出来了。为避免电源故障对系统进线造成干扰,系统内部更可靠的保护需要电源设计者仔细考虑,因此。如前,我自己提出对变压器短路,次级二极管短路,控制系统故障都将切断电源的要求。
自己顶一下,请各位大师批评指正。
0
回复
lesonlee
LV.5
13
2012-08-31 08:38
@lesonlee
先讨论高可靠的电源的一些考虑方法。其实,对电源来讲,任何拓扑都可以做成高可靠的,关键是如何按系统考虑,考虑系统安全的电源才应该称为可靠的电源。现在网上公布的大部分电源,都是独立考虑,这好像是一种趋势。比如对电源指标的要求,峰值,EMI等等的测试,都是对电源本身的。这样的电源用到独立系统,或者后面是终端的系统还是不错的,但对于系统内部电源、中间级的电源、闭环回路中的电源来说,未必合适,可能会对系统稳定性造成很大影响。这就形成了一种情况:电源的测试指标非常优异,在某些场合下却经常故障,或造成整个系统故障。这需要提出电源要求的系统工程师提高专业水平,有针对性对系统电源的具体要求,而不是按照某某标准,死板硬套。对这样的高压用,可靠电源。是用在电力,变频器上;对风电,太阳能来讲,要求就没有这么高了。输入工作范围宽,可以在很低的电压下很快进入准备状态,判断故障状态,对高压来讲尤其重要。宽压要求就出来了。打嗝时工作对系统来讲,当然不好,电压跳变,必须处理,否则对控制不力。因此低压快速启动的要求就提出来了。高压隔离,在1000V高频工作,如果检测,可以检测出带点离子,随气流会飘散到系统中,因此后级控制器,系统绝缘,安全等造成影响。在3000V,离子浓度已经很高了,这些都需要考虑,系统的通风很重要。绝缘强度原则上要比1kV以下的系统高得多。想想看普通的380V系统的绝缘要求(整流后在530V左右)初次级3000Vac的耐压都是很普通的,2000V的系统,考虑到离子析出的关系,要求应该是多少?没有人研究,自然没有这方面经验。耐压8kVac的要求并不是过分要求。同样,这种电源的需求应该是浮地的,输出在空间上有可能是变化的。离子的出现对内部间隙的空气隙会产生影响,对绝缘材料会产生影响。因此除了高耐压外,局部放电的要求也提出来了。浮地系统的峰峰值测试评判此种电源好坏的标准(可以作为参考标准)。在这么高的电压下,线路上加入任何保护器件,从体积、成本上都是困难的,对电压过冲提出更高的要求,也就是为了省却一些保护器件。因此高压的要求也提出来了。为避免电源故障对系统进线造成干扰,系统内部更可靠的保护需要电源设计者仔细考虑,因此。如前,我自己提出对变压器短路,次级二极管短路,控制系统故障都将切断电源的要求。

更正一下:电源的峰峰值不能作为评判此种电源好坏的标准。

主要原因是测试问题。试想一下,有那么多滤波,甚至你测试的端点都有高频吸收,哪来到高频峰值?无外乎两处:射频干扰,地线干扰。而地线干扰在浮地系统测试中是难题。

0
回复
caizijiaren
LV.4
14
2012-12-26 16:40
@lesonlee
完全的平衡做不到。理论上实现了直流平衡、动态平衡就可以了。方法是比较简单的,专利申请中。难的是驱动,可靠驱动。网上、书上的方法都不可行。

比较关心MOS管串联的浮地驱动,因为磁隔离驱动在大占空比变化时可能会误导通

0
回复
caizijiaren
LV.4
15
2012-12-26 16:41
@lesonlee
没人回复,那我就说说它的短路保护特性吧。因为是电力用高可靠电源,可靠性第一位。先不讨论长期10万小时的工作时间,先说保护。高压短路时不能像低压工作一样,打嗝式启动,一方面发热,另一方面非常危险,作为高可靠电源,应该在内部短路时切断启动。即保证在输出二极管、变压器或者控制器故障时,启动都不能再工作了。如果是你,如何实现?下次讲。

那就是短路是不能自恢复的?

0
回复
caizijiaren
LV.4
16
2012-12-26 16:55
@caizijiaren
比较关心MOS管串联的浮地驱动,因为磁隔离驱动在大占空比变化时可能会误导通
另外一个这么宽输入要兼容高、低压控制怎么做的?低压占空比非常大,高压跳频?
0
回复
okxn
LV.3
17
2012-12-26 17:03

能否介绍一下使用那个型号的芯片?

0
回复
2012-12-27 10:06
想像中的架構120V-3000V則BUCK為100V再Flyback 15V100W。
0
回复
先洵
LV.4
19
2012-12-27 19:31
@peterchen0721
想像中的架構120V-3000V則BUCK為100V再Flyback15V100W。
好贴。
0
回复
2012-12-27 21:39
@先洵
好贴。

第一次见识这么高的电源

0
回复
北方人
LV.4
21
2012-12-28 10:08
@lesonlee
[图片] 高压的时间不长,长期工作会有问题。它的正常工作电压在2000V以下。不改设计,过充3300V短时工作一下也行。是按照3600V的要求做的,最后确定的指标没那么高,就把指标降下来了。

厉害!!!我做3000V时是将二个1600V的电源串联,两个电源输出取总输出的一半,输出也串联起来,变压器做10KV隔离处理,输入部分用电容串联分压。效果还可以。最佳带载范围是1000----1600V,工作范围400----3200V。由于将输入地当做参考地所以对反馈光耦要求不是很高。

想问你一下,你的反馈隔离如何做的,光耦好想没有这么高隔离的。

在全隔离高压系统中输入与输出要有非常离的隔离要求的(我们一般要求10KV)!

我上述电源也没有敢在全隔离系统中应用

0
回复
北方人
LV.4
22
2012-12-28 11:45
@okxn
能否介绍一下使用那个型号的芯片?

思考了一下,觉得高电压电路还可以这么做,以前做过双管串的,这次看看三管串可不可以,发个简图看一下

  

0
回复
caizijiaren
LV.4
23
2012-12-28 13:42
@北方人
厉害!!!我做3000V时是将二个1600V的电源串联,两个电源输出取总输出的一半,输出也串联起来,变压器做10KV隔离处理,输入部分用电容串联分压。效果还可以。最佳带载范围是1000----1600V,工作范围400----3200V。由于将输入地当做参考地所以对反馈光耦要求不是很高。想问你一下,你的反馈隔离如何做的,光耦好想没有这么高隔离的。在全隔离高压系统中输入与输出要有非常离的隔离要求的(我们一般要求10KV)!我上述电源也没有敢在全隔离系统中应用

这么宽的输入电压怎么兼容高低压输入的占空比以及短路保护?

0
回复
caizijiaren
LV.4
24
2012-12-28 17:09
@A级MOS大全
第一次见识这么高的电源
主要关注超宽输入 怎么兼容高低压输入的控制 占空比怎样的
0
回复
Ann-cz
LV.4
25
2012-12-28 17:21
见识见识
0
回复
okxn
LV.3
26
2012-12-31 10:58

楼主能否介绍一下使用什么型号的芯片?

宽电压的难点感觉是均压和高低电压占空比、环路稳定问题。

能否分享一下使用芯片?

0
回复
okxn
LV.3
27
2012-12-31 10:58
@北方人
思考了一下,觉得高电压电路还可以这么做,以前做过双管串的,这次看看三管串可不可以,发个简图看一下[图片]  

能否介绍一下使用什么型号的芯片?

宽电压的难点感觉是均压和高低电压占空比、环路稳定问题。

能否分享一下使用芯片

0
回复
fjfhjmh
LV.9
28
2013-01-02 09:31
@高压电源模块
输入怎么高,厉害。

电流是不是有点小

 

0
回复
fjfhjmh
LV.9
29
2013-01-02 09:31
@fjfhjmh
电流是不是有点小 
额定电流
0
回复
fjfhjmh
LV.9
30
2013-01-02 09:32
@lesonlee
完全的平衡做不到。理论上实现了直流平衡、动态平衡就可以了。方法是比较简单的,专利申请中。难的是驱动,可靠驱动。网上、书上的方法都不可行。
0
回复
fjfhjmh
LV.9
31
2013-01-02 09:32
@北方人
厉害!!!我做3000V时是将二个1600V的电源串联,两个电源输出取总输出的一半,输出也串联起来,变压器做10KV隔离处理,输入部分用电容串联分压。效果还可以。最佳带载范围是1000----1600V,工作范围400----3200V。由于将输入地当做参考地所以对反馈光耦要求不是很高。想问你一下,你的反馈隔离如何做的,光耦好想没有这么高隔离的。在全隔离高压系统中输入与输出要有非常离的隔离要求的(我们一般要求10KV)!我上述电源也没有敢在全隔离系统中应用
0
回复