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[参考译文] 电容器充电电源设计

admin
Guru**** 1539910 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28950, UCC2895, UC2825A, UC2856, LM25037, SG3524, UCC28180
请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/607768/design-of-capacitor-charging-power-supply

主题中讨论的其他器件：UCC28950、 UCC2895、 UC2825A、 UC2856、 LM25037、 SG3524、 UCC28180

您好！

我需要电容器组充电电源设计支持。 我使用存储在电容器中的能量来驱动执行器、以关闭和断开断路器的运行。

传动器技术规格－

1额定电压- 135V

2额定电流- 34A

持续时间为3 - 60毫秒

所需能源---- 367焦耳

电容器组规格

电容- 50mF

额定电压- 450V

充电时间0.08秒

重复率- 10Hz

电源规格


输入电压- 220VDC

充电速率= 3672焦耳/秒

峰值功率= 5100W

平均功率= 4080W

输出充电电流- 68A

请建议使用电源拓扑和控制器来设计电容器充电电源。

谢谢、

Swaminath

  • 0
    TI__Guru**** 1539910 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Swaminath 您好、

    有趣的应用  

    在此功率级别、您必须从创建~400V 直流总线的 PFC 功率因数校正开始。
    随后是一个隔离式转换器、允许其 Vout 根据占空比控制变化。

    PFC：
    我们的 TI 参考设计电源部分提供了多个示例。
    TI 主页 > TI Designs：参考设计库 >  

    以下是一个很好的示例：
    5kW 交错式 CCM 功率因数校正转换器
       UCC27322
       UCC28070
       UCC28610

    但是、对于 DCDC 级、其 Vout 必须根据电容器的电荷而变化、TI 没有示例。
    在此功率级别、您将看到一个正向转换器：
    1、相移全桥
      但在高输出电压下、您可能会发现变压器设计和谐振计算存在困难。
      UCC2895、UCC28950

    2.硬开关全桥
      UC2825A、LM25037、UC2856、有很多全桥控制器


    另一种可能是使用非隔离式降压。
    您的设计可能不需要与交流线路隔离、这由您决定。
    半桥是一个方向上的同步降压、另一个方向上的同步升压。
    了解一下 UCC25120A 4A/6A、5.7 kVRMS 隔离式双通道栅极驱动器

      

    在下图中、产生 PWM-A PWM-B 的控制器是 UC2825A、LM25037、UC2856、双路交替 PWM 控制器。
    然后、双通道驱动器控制上部和下部 MOSFET 以执行 PWM 同步降压拓扑。

    我祝愿您的设计成功、Swaminath。  

  • 0
    TI__Guru**** 1539910 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、先生、

    感谢您的宝贵设计指南和愿望。

    我在使用反激式拓扑的低功耗 SMPS 设计中确实有经验、功率小于10W。

    交错式 CMM PFC 转换器是我所不熟悉的、在高功率设计方面没有经验。 因此、我需要相同的理论解释和设计步骤。

    请推荐一些研究材料、例如 交错式 CCM PFC 转换器的应用/设计说明/实用设计手册。

    我想补充一点

    如果我 通过增加充电时间和降低充电率来降低所需的峰值和平均功率(小于2kW)、是否有任何其他电源拓扑为电容器组充电。 (例如、使用 SG3524的逆变器)。

    当电容器充满电时、将不会出现输出电流(无负载条件)、这些电源如何在空载到满载变化时调节输出电压。

    谢谢、

    Swaminath

  • 0
    TI__Guru**** 1539910 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    Swaminath 您好、

    充电电容器就像对电池充电。
    电池实际上是一个大电容器。

    充电分为两个阶段；
    恒定电流时、电源在<Vmax. 时调节流入电容器的电流
    2、恒定电压、一旦 Vcap=Vmax、电压就会被调节、从而将 Vcap 保持在 Vmax。

    当负载从电容器获取一些能量时、其电压将下降。
    充电的阶段1开始。
    如果您的充电电流为100mA、负载需要1A 的电流、则电容器在负载瞬态期间提供900mA 的电流。

    这是一个用于探索拓扑的有用工具。
    www.ti.com/.../powerstage-designer


    SG3524是一款旧的 PWM、可用于通过电流和电压环路控制各种拓扑。
    有许多较新的 PWM 可以更好地执行。

    对于 CCM PFC、器件产品文件夹中会有很多信息。
    UCC28180就是一个很好的示例。
    www.ti.com/.../UCC28180

    其他 CCM PFC 控制器可能具有不同的应用材料、但仍然相关。
    您应该了解我们的几款 CCM PFC 器件。
    www.ti.com/.../power-factor-correction-overview.page