Изолированный и неизолированный постоянный/постоянный ток в многорельсовой конструкции

Я хочу создать эффективный, компактный и легкий многоканальный источник питания постоянного/постоянного тока. Я думал о нескольких топологиях и идеях. Однако главный вопрос «изолированные против неизолированных» остается в силе. Я работаю с липо 3cell (номинал 11,1 В, мин. 9,2 В, макс. 12,6 В). Таким образом, входное напряжение будет меняться со временем. Мне нужно как минимум 12 В при 5 А на выходе, 5 В при 5 А, 3 В 3 и, возможно, некоторые другие конкретные уровни напряжения, о которых я еще не получил информации. Итак, моя первоначальная мысль была довольно предвзятой из-за моей любви к изолированным источникам питания: со следующей блок-схемой в качестве моей идеи:

Идея заключалась в том, чтобы иметь один сердечник с несколькими выходными обмотками. Поэтому я подумал, что, поскольку N1:N2:N3:Nn всегда будет оставаться постоянным, любое смещение напряжения на одной шине будет также присутствовать на другой шине. Коррекция будет производиться через микроконтроллер. Это упрощает схему до одной коммутационной ступени, которая корректирует себя и схему считывания. Я понятия не имею, насколько хорошо это работает, если работает. Проблема с этим будет заключаться в том, что точность выходного напряжения будет грубой, поскольку количество витков редко получается, например, для идеальных 5000 мВ постоянного тока. Отсутствие регулирования на каждом выходе может быть проблематичным для некоторых датчиков, питаемых от этого преобразователя.

Моя другая идея состояла в том, чтобы иметь неизолированный преобразователь постоянного тока для каждого отдельного выхода. Так:

неизолированный

Для повышающе-понижающего преобразователя я бы использовал топологию SEPIC, а для понижающего преобразователя я бы рассмотрел синхронный понижающий преобразователь. Преимущество этого в том, что он не будет использовать тяжелый трансформатор, и все выходы должным образом регулируются. Проблема может заключаться в том, что для этого требуется несколько преобразователей постоянного тока в постоянный.

Какая концепция больше подходит для создания источника питания постоянного/постоянного тока?

Говоря о концепции изолированного преобразователя: если вы планируете, чтобы выходы использовали общий путь GND/RETURN, тогда необходимо перекрестное регулирование, чтобы оставшиеся выходные напряжения оставались постоянными, пока один или несколько выходов загружены.
Каков ваш вопрос, вы должны задать вопрос, в конце концов, это сайт вопросов и ответов.
@laptop2d Вопрос в том, какая концепция больше подходит для этой работы?
я отредактирую ваш вопрос

Ответы (1)

Любая из ваших идей будет работать. С уже разработанной блок-схемой. единственное, что нуждается в изменении, это: изоляция не нужна из-за низкого напряжения. Отсутствие изоляции также упростило бы конструкцию.

«Исправление будет осуществляться через микроконтроллер». Даже 8-битный микро 12/256 = только 46 мВ для 12 вольт и 20 мВ для 5 вольт. Это фиксированные напряжения, выходы у них должны быть стабильными. Если в проекте используется ШИМ, вам может потребоваться принять во внимание контроль и пульсации. Точность

Один трансформатор будет громоздким, а наличие отдельных каналов означает несколько трансформаторов (если требуется изоляция), для каждого выхода будет трансформатор, а также выходная катушка индуктивности. Или два громоздких магнетика, содержащих все обмотки, одну в трансформаторе и одну в катушке индуктивности.

Для точности напряжения будут падения напряжения на сопротивлении провода, а также на выходном диоде. Изменения выходного тока приведут к изменению напряжения на выходных диодах. Наличие одного громоздкого трансформатора также будет означать, что будет контролироваться только один источник питания, а остальные будут следовать за ним.

Отдельные выходы будут иметь точные напряжения для каждого выхода. Однако это зависит от ваших спецификаций. Что касается эффективности, обычно лучше всего рассчитывать ее в Excel. Возможно, отдельные выходы дадут более высокую эффективность.

Да, я полагал, что оба будут работать. Причина моего сомнения кроется в деталях. Например, вес, размер, сложность и т. д. Под изоляцией я имел в виду использование трансформатора, в частности использование нескольких выходов напряжения на вторичной стороне. Количество требуемых ШИМ-каналов также было одной из проблем неизолированной концепции. Да, будет использоваться обратная связь, поскольку уровни напряжения должны передаваться на главный системный контроллер по шине данных. Самый большой импульс будет около 3А на 12В. Остальное — питание микроконтроллера и датчика. Надеюсь, это прояснит немного больше.
Добро пожаловать в EE.SE Джон! Пожалуйста, отредактируйте свой исходный ответ вместо публикации новых, это не форум. Кроме того, нам нравится поддерживать высокие стандарты качества, поэтому, пожалуйста, исправьте все текстовые сленги, такие как «u» или «ur».
Изолированный и неизолированный постоянный/постоянный ток в многорельсовой конструкции
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v