Sursa buck/boost

[UDAR]

Da , sursa flyback este o variantă ”universală” dar are cel mai prost randament din toate și riplul cel mai mare. Pierderile în elementele active sunt mai mari ( sau cel puțin egale ) față de alte surse. Pierderile în ”transformator ” sunt în pricipiu mai mari decât în inductorul simplu . Mai apar pierderile specifice - în snubber. Ca idee , nu este recomandabil flyback-ul dacă nu e nevoie de izolare. 

Totuși un flyback este utilizabil în această poziție. De fapt , din punctul de vedere al modului în care se face transferul de energie - inclusiv ca model de semnal mic pentru calculul compensării - convertorul buck-boost este echivalent cu un flyback cu raportul de transformare 1.

[sesebe]

Cred ca aici riplul nu prea conteaza asa de mult (cel putin cel de pe iesire) pt ca avem un capacitor de valoare "enorma" - acumulatorul.

La fel nu stiu cit de mare ar fi pierderea daca avem un randament mai mic pt ca oricum energia trasferata este energie "free" iar pierderile din snubere pot fi minimizare prin utilizarea de active clamping cu recuperare de energie.

 

Oricum nu am spus ca ar fi o varianta mai buna dar cel putin nu ne mai intereseaza comutarea modurilor de lucru buck sau boost pt se se realizeaza "automat".

Iar citeodata chiar ajuta sa ai separare galvanica mai ales daca ai fire lungi sau pozitionate la inaltimi mari....cunoscatorii stiu de ce.

Editat Octombrie 16, 2015 de sesebe

[UDAR]

Total de acord pentru aplicația dată .

Considerentele mele erau de ordin general - flyback față de buck-boost , respectiv book sau boost în cazul convertorului trimodal .

Topicul de altfel era despre buck-boost, de aceea am făcut comparația.

[giongiu]

Spuneam intr-o postare anterioara,...ca inductantele pentru puteri de peste 1Kw, sunt scumpe...Sugeram astfel puterea la care trebuie sa reziste sursa. Intentia mea e sa pot echipa cu un astfel de regulator, chiar si o eoliana de 2Kw. Deci despre ce flyback vorbim ? Solutia buck-boost, cu o singura inductanta, plus eventual redresare sincrona, cred ca e cea mai buna solutie daca intereseaza un randament foarte bun. Faptul ca energia asigurata de vant e gratis, nu inseamna ca trebuie risipita. In tara noastra, viteza medie e destul de mica, asa ca randamentul conteaza.

Dati-mi va rog exemplu de alta configuratie, flyback, SEPIC, etc,  care poate oferi un astfel de randament... http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/8705ff.pdf

Editat Octombrie 16, 2015 de giongiu

[Marian]

In vederea randamentului bun, poti face inductanta pe traf de ferita, calculezi numarul de spire in functie de parametrii la care vrei sa lucreze si o inductie maxim acceptata in miez, o bobinezi cu acel numar de spire, si apoi ajustezi intrefierul pana obtii inductanta dorita. Metoda apartine lui Smilex si este probata de mine, miezul sta practic rece.

[sesebe]

Pt aplicatia de care vorbesti tu si chiar si pt fotocelule, cel mai bune este sa se foloseasca un integrat controler specializat pt Buck-Boost care stie sa comande 4 seturi de tranzistori.

Exista mai multe tipuri pe piata.

 

Parerea mea a fost ca nu se doreste sa se utilizeze un astfel de integrat.

Avind in vedere ca tensiunile sint relativ mici (de obicei pina in 100V sau cam pe acolo) iar puterile destul de mari => miezuri de ferita mari, si atunci se poate maximiza randamentul prin utilizarea la bobinare a tablei de cupru in locul sirmei utilizate de obicei pt ca nu trebuie bobinate multe spire. De asemeni se pot utiliza si tranzistori supra dimensionati pt a reduce pierderile de conductie (dar atentie sa nu cresca pierderile de comutatie).

 

Se pot face multe si se poate ataca problema randamentului convertorului pe multe cai, totul este numai sa se vrea.

Dupa cum am amintit mai sus eu am alta problema legata de maximizarea randamentului, dar nimeni nu a vrut sa comenteze despre ea.

 

 

In vederea randamentului bun, poti face inductanta pe traf de ferita, calculezi numarul de spire in functie de parametrii la care vrei sa lucreze si o inductie maxim acceptata in miez, o bobinezi cu acel numar de spire, si apoi ajustezi intrefierul pana obtii inductanta dorita. Metoda apartine lui Smilex si este probata de mine, miezul sta practic rece.

 

Eu am montaje realizate cu peste 10-12 ani in urma unde am corectat valoarea inductantei prin ajustarea intrefierului si de atunci sint utilizate continu.

Deci metoda este foarte buna dar nu se poate aplica in regim de productie ci numai la prototipuri pt ca s-ar pierde prea mult timp.

 

 

Ma intreb totusi daca si pt acele trafuri trebuie sa-i multumesc tot lui Smilex ca a binevoit sa faca cunoscuta aceasta metoda, probabil citiva ani mai tirziu....

 

Editat Octombrie 16, 2015 de sesebe

[giongiu]

Integratele respective sunt scumpe si rare, lucreaza la sute Khz, deci componente scumpe, nici nu cred ca exista asa ceva pentru 2Kw. Nevoia m-a invatat sa folosesc ce am la inemana, pentru a obtine performane apropiate..Daca ai sugestii referitor la schema postata, eu sunt foarte interesat. 

[sesebe]

Integratele respective sunt scumpe si rare, lucreaza la sute Khz, deci componente scumpe, nici nu cred ca exista asa ceva pentru 2Kw. Nevoia m-a invatat sa folosesc ce am la inemana, pentru a obtine performane apropiate..Daca ai sugestii referitor la schema postata, eu sunt foarte interesat. 

 

Este irelevanta puterea in cazul descris de mine si de asemeni pretul pt ca nu vorbim de integrate de sute de EURO.

Nu iti trebuie decit un singur integrat, poate doua daca il arzi pe primul.

Eu vorbesc de controlere care genereaza numai PWM-urile pt tranzistori, PWM-uri ce pot fi apoi amplificate in putere pt a permite comanda oricaror tipuri de tranzistori de putere, nu de integrate care sa aiba si partea de forta integrata.

 

Singura problema ar putea fi de fapt disponibilitatea lor, dar si aceasta problema se rezolva numai sa se vrea.

Nu are rost sa mai continui, nu evoluam daca ne incapatinam sa tot folosim aceleasi integrate gindite acum 20-30 de ani cind avem integrate mult mai destepte disponibile.

 

off topic: acum 3 ani cind mi-am proiectat si realizat DAC-ul meu super meserias ca sa adopt stilul lui @Leco, am putut sa gasesc si sa utilizez, ultimile tipuri de integrate inventate si de care auzisem numai in reclame. Ce ai tu nevoie nu-i chiar asa de special si cred ca s-ar gasi mult mai usor.

[Marian]

...Eu am montaje realizate cu peste 10-12 ani in urma unde am corectat valoarea inductantei prin ajustarea intrefierului si de atunci sint utilizate continu.

Deci metoda este foarte buna dar nu se poate aplica in regim de productie ci numai la prototipuri pt ca s-ar pierde prea mult timp...

Cu un polizor se rezolva destul de rapid, pana la urma chiar si cu un unghiular ( "flex" ) cu ceva indemanare. Este insa absolut necesar un dispozitiv de masurat inductante. La torurile pe pulbere de fier nu e obligatoriu, pentru au deja intrefier distribuit si li se specifica in pdf permeabilitatea, deci se poate usor calcula un numar de spire necesar pentru o inductanta data, insa pierderile in miezurile de pulbere de fier sunt mult mai mari decat in ferita, deci zic eu ca merita efortul mai ales ca in cazul de fata probabil Giongiu are nevoie de asa ceva pentru el din cate am inteles, deci probabil un singur exemplar.

 

Ma intreb totusi daca si pt acele trafuri trebuie sa-i multumesc tot lui Smilex ca a binevoit sa faca cunoscuta aceasta metoda, probabil citiva ani mai tirziu....

Intai de toate, acelea nu sunt trafuri, n-are importanta ca sunt facute pe miez EE sau EI, n-au nici o legatura cu notiunea de traf, ci se numesc si indeplinesc functia de inductanta. Apoi poate ca expresia mea a fost una nefericita, mai corect este sa spun ca "solutia mi-a fost sugerata mie de Smilex". Astfel sper sa se evite confuzii de orice fel. Si nu in ultimul rand as aprecia sa eviti astfel de remarci malitioase care nu pot ajuta pe nimeni, forumul nu este un concurs despre cine stie mai multe sau a facut mai multe, este un mediu virtual unde cineva cauta solutii, si altcineva le ofera benevol.

[UDAR]

Nu mă pricep la surse de energie ”alternative” gen solar , eoliene ( mai mult decât la nivel de generalități ) deci nu mi-e clar de ce trebuie să avem nevoie de conversie book-boost . Cred că am putea avea ( cel puțin la fotovoltaice sunt aproape sigur ) generarea la 30-60V de pildă iar acumularea la 24V și să folosim buck clasic - e doar un exemplu. Dacă totuși ne încadrăm musai în intervalul unde buck-boost este necesar , cred că cel mai economic este buck-boost-ul inversor , cu toată aparenta complicație . 

În altă ordine de idei , integratele alea superdeștepte se justifică în alte aplicații - serie mică super profesională unde manopera per oră face cât zece integrate ( cel puțin ) ar fi un exemplu . Nu văd eficiența în a folosi un integrat care știe 10-100V la intrare ( de pildă ) când eu am doar 12-18 V. Acu'  să nu înțelegeți că aș bârfi acele integrate.

[giongiu]

@sesebe, hai sa-ti fac un ...catar...vorba Zavorancei. Sa zicem ca merg pe mana ta, bazandu-ma pe experienta de peste 15 ani si folosesc un integrat de ultima generatie, cum recomanzi. Fii bun te rog si recomanda unul, la care prin simpla adaugare a patru drivere potente, TC4422, sa zicem, pot obtine o sursa buck/boost, care sa poata 2Kw, si sa functioneze in intervalul 12-100V, sau chiar 12-80V. Si daca nu sunt prea mofturos, sa lucreze si la o frecventa cat mai mica, vreo 100Khz, sa zicem.

[iop95]

O eoliana are viteza "foarte" variabila, de la o valoare minima care poate genera o tensiune utilizabila pana la valoarea maxima dpdv al sigurantei instalatiei. Astfel, tensiunea produsa de generator (indiferent de tip) are o plaja la fel de larga; pe de alta parte, pentru a reduce curentii, respectiv pierderile in cabluri si alte elemente, se mareste tensiunea de lucru, respecitv gruparea in serie a acumulatorilor la o valoarea care este apropiata de cea mai frecventa (statistic, functie de locatie/generator) gama de tensiune livrata de generator, pentru a evita la maxim conversia de orice tip. Pentru zonele din afara gamei selectate, trebuie facuta conversie up sau down astfel incat tensiunea de iesire sa corespunda cu tensiunea bancului de acumulatori si sa avem curent de incarcare.

Cum dupa bancul de acumulatori se va utiliza un invertor care asigura si protectia utilizatorilor/consumatorilor conform standardelor, nu cred ca se justifica fly-back ci un buck/boost fara izolare.

Tensiunea continua sau redresata de la generator intra in acest convertor. Cred ca pentru gama de tensiune care asigura incarcarea directa a acumulaorilor se poate face bypass la acest convertor pt a reduce pierderile.

Evident, circuitul de incarcare trebui sa "stie" sa incarce la curentul maxim admis de acumulatori si nu la curent constant... pt a maximiza acumularea; pt asta e bine ca si acumulatorii sa permita curenti mari de incarcare si descarcare adanca (deep-cycle).

[giongiu]

Necesitatea unei surse boost/buck, poate fi mai usor inteleasa pentru cei ce nu sunt familiarizati cu eolienele, urmarind filmuletul urmator. Se observa cum se modifica tensiunea si curentul, la iesirea generatorului, functie de viteza vantului, la iesire fiind o rezistenta variabila, astfel comandata ca puterea extrasa din eoliana sa fie maxima la orice viteza. Cum tensiunea acumulatorului e relativ constanta, eu cred ca e lesne de inteles de ce e nevoie de o sursa boost/buck.

[sesebe]

@sesebe, hai sa-ti fac un ...catar...vorba Zavorancei. Sa zicem ca merg pe mana ta, bazandu-ma pe experienta de peste 15 ani si folosesc un integrat de ultima generatie, cum recomanzi. Fii bun te rog si recomanda unul, la care prin simpla adaugare a patru drivere potente, TC4422, sa zicem, pot obtine o sursa buck/boost, care sa poata 2Kw, si sa functioneze in intervalul 12-100V, sau chiar 12-80V. Si daca nu sunt prea mofturos, sa lucreze si la o frecventa cat mai mica, vreo 100Khz, sa zicem.

 

Si mie ce-mi iese daca fac cercetare in locul tau?

 

edit: 

asta numai ca sa nu zici ca vorbe-am degeaba...nu-i in parametrii ceruti de tine dar poti continua tu rascolirea internetului ca doar e proiectul tau. 

apropo merge incepind de la 100KHz, dar nu inteleg de ce esti blocat pe frecvente mici ...la puteri mai mari poate este chiar mai avantajos sa cresti un pic frecventa ca sa poti folosi miezuri mai mici.

 

lm5175

 

exemplu de proiect 1: EVM

exemplu de proiect 2: 120W - in conditii favorabile randament de peste 98%

 

Sau o varianta mai usor scalabila la tensiuni mai mari: lm5118, 

 

 

Te las sa sa cauti tu variante mai bune.

Editat Octombrie 16, 2015 de sesebe

[giongiu]

Am cautat...Chiar gasisem unul, http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5118.pdf pe care l-au la TME. Fiind fara redresare sicrona, ar fi mai usor de modificat pentru o putere mai mare. M-a speriat insa dimensiunile capsulei, n-am lipit in viata mea asa ceva. 

PS

Vad ca exista si adaptoare, dar tot ramane problema lipirii integratului pe adaptor. http://www.tme.eu/ro/details/umsmd428/pcb-uri-universale/

Editat Octombrie 16, 2015 de giongiu