求一个瞬间输出60V 5A的电路

发表于 2021-4-21 22:14

12V电池作为电源，要瞬间输入60V 5A，大概持续1秒那样。电压电流的精度要求不高。如果做到简单稳定？

发表于 2021-4-21 22:28

先升压到80V左右给大电容充电，然后单片机+运放控制IGBT或MOS管产生恒流脉冲。

发表于 2021-4-22 00:08

电压不算高，电流也不算大，四组 5A 的电荷泵叠加，输出五倍压，应该比较合适这个需求。效率应该不错，就是元件比较多，好在都是便宜大路货，四组元件一共不会超过￥20 块钱。

发表于 2021-4-22 09:23

wh6ic 发表于 2021-4-22 00:08
电压不算高，电流也不算大，四组 5A 的电荷泵叠加，输出五倍压，应该比较合适这个需求。效率应该不错，就 ...

那成本比较高的，而且体积也不允许。我想用单片机+PWM不知是否合适，连DC芯片都不要。对电压精度要求不高。差个10V都没问题。

发表于 2021-4-22 09:23

2楼的方案好，恒流稳定、成本低。

发表于 2021-4-22 12:28

qqtfh 发表于 2021-4-22 09:23
那成本比较高的，而且体积也不允许。我想用单片机+PWM不知是否合适，连DC芯片都不要。对电压精度要求不高 ...

300W输出， 12V 输入至少 25A，12V 内阻是多少？到时你看看你的 PWM 方案成本要多少吧 ... ...

发表于 2021-4-22 12:57

赞同沙发的方案

登录 · 发表于 2021-4-22 16:42

本帖最后由 jlc317 于 2021-4-22 16:46 编辑

提出的要求与标题不符！究竟是要输入呢还是输出？

发表于 2021-4-22 22:33

你的成本不在DC芯片吧，MOS管，电感，电容都是成本的大头。

发表于 2021-4-22 22:41

二楼说的大电容方案，也不容易，太想当然了。

如果5A电流，持续1秒，电量就是5库伦，按照允许电压下降10V算，电容至少0.5F，算上内阻，怎么也得1F的容量，而且耐压得需要80V。
这个电容，需要2.5V 1F 的电容 32串32并，共1024个组合在一起才能达到。
或者直接32F的电容32个串联。光光这个电容的成本就得几百块钱。

发表于 2021-4-23 09:46

PWM升压是可以的，目前主要问题是要计算需要多大的电容，1秒钟输出比如有前沿和后沿的压差需要计算，不想计算就实际去做，我们现在是4V升压30V，输出120uS是没有问题，电容2.2uF

发表于 2021-4-23 09:46

QuakeGod 发表于 2021-4-22 22:41
二楼说的大电容方案，也不容易，太想当然了。

如果5A电流，持续1秒，电量就是5库伦，按照允许电压下降10V ...

电荷泵在高频开关模式下，电容可以很小。
比如使用 500KHz 开关频率，节拍为 1uS + 1uS，传递 5A 电流，电容上的峰值电流是 20A，假设每一级压差0.5V，按电容平衡公式，电容量只需要约 40uF，用五粒质量好一点的 10uF/25V 贴片电容就足够了。

如果使用电容储能方案，应该利用电容储能公式中 E=1/2 C x V^2 的关键项 V，电压翻一番，能量增加两番。比如这个案子，升压到 420V，只需要 2300uF，用六粒 470uF 450V 的大水桶也可以提供超过 300 瓦秒的能量，不过这六粒水桶的成本就很高了，是电荷泵方案的几十倍。

至于楼上 32 x 32 法拉电容阵的方案，上千粒法拉电容，估计没有谁愿意干了吧。

发表于 2021-4-23 09:58

wh6ic 发表于 2021-4-23 09:46
电荷泵在高频开关模式下，电容可以很小。
比如使用 500KHz 开关频率，节拍为 1uS + 1uS，传递 5A 电 ...

说到储能，还真有个便宜点的方案：
用玩具四轴飞行器的 17 粒 3.7V 0.3Ah 的高倍率电芯串联，成本约￥100，可以轻松释放 60V 5A 几分钟时间

@wh6ic · 发表于 2021-4-23 12:34

本帖最后由 QuakeGod 于 2021-4-23 12:36 编辑

wh6ic 发表于 2021-4-23 09:46
电荷泵在高频开关模式下，电容可以很小。
比如使用 500KHz 开关频率，节拍为 1uS + 1uS，传递 5A 电 ...

没想明白，电荷泵比DCDC好在哪里。你确定一个5倍压，5A电流输出的电荷泵那么容易？
另外，你确定 10uF25V的贴片电容能通过25A的电流？

发表于 2021-4-23 15:20

QuakeGod 发表于 2021-4-23 12:34
没想明白，电荷泵比DCDC好在哪里。你确定一个5倍压，5A电流输出的电荷泵那么容易？
另外，你确定 10uF25V ...

别看贴片电容体积小，层叠电容的多层极板是并联的，电解电容是卷绕，通流能力没有可比性。
贴片电容厂家提供的参数中，根本就没有纹波电流这个项目。大概由电极、外接PCB走线等寄生参数决定了吧。

发表于 2021-4-24 11:43

这不就是个boost开关电源么

发表于 2021-4-24 18:40

60V/5A 就是一个升压的300W开关电源, 可以300W连续供电的电源很多。剩下的就是一个MOS控制开关电路。

发表于 2021-4-24 19:36

QuakeGod 发表于 2021-4-22 22:41
二楼说的大电容方案，也不容易，太想当然了。

如果5A电流，持续1秒，电量就是5库伦，按照允许电压下降10V ...

你的思路有问题的，可能前几MS完全靠电容放电，后面电源作出响应了，给电容充电了。就不需要这么大的电容。

@king5555 · 发表于 2021-4-25 13:02

本帖最后由 wh6ic 于 2021-4-25 13:05 编辑

king5555 发表于 2021-4-25 10:19
靠一颗12V电瓶，內阻多少，要持续供应60v输出300W，不容易的。只能先一段时间给大电容充飽电之后，再瞬间 ...

容易不容易：
普通的铅碳电池，12V 45Ah 规格的，可以放出 350A 以上的电流。卷绕式铅电池倍率更高，同样 12V 45Ah 规格的可以出 750A / 900A。

登录 · 发表于 2021-4-26 09:44

证据来了：这是某家的 UPS 简介， 12V 7Ah 电池，输出 600 瓦。

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