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[技术讨论] 求一个瞬间输出60V 5A的电路

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 楼主 | 2021-4-21 22:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
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?

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zyj9490 2021-4-24 19:32 回复TA
要允许电压跌落,完全靠电容补充。重复频率是多少?电源给电容充电最大电流是多少,响应要多快?这些问题都要思考的。 

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| 2021-4-21 22:28 | 显示全部楼层
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。

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| 2021-4-22 00:08 | 显示全部楼层
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。

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| 2021-4-22 08:30 | 显示全部楼层
很吃力。瞬间5A还好,1秒得吃威而刚。

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king5555 2021-4-25 10:07 回复TA
@zyj9490 :像传统照相机的闪光灯,充电半钟后,才触发放电。这里5A丶1秒的电容要很大才能持久。很大的电容就是威而刚。 
zyj9490 2021-4-24 19:34 回复TA
靠大电容放电啊。在电源还没有作出响应时,还要控制好电源的阶跃响应。及补充电流是多少。 
 楼主 | 2021-4-22 09:23 | 显示全部楼层
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。

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| 2021-4-22 09:23 | 显示全部楼层
2楼的方案好,恒流稳定、成本低。

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| 2021-4-22 12:28 | 显示全部楼层
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 ... ...

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| 2021-4-22 12:57 | 显示全部楼层
赞同沙发的方案

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| 2021-4-22 16:42 | 显示全部楼层
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?
aaaa.jpg

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| 2021-4-22 22:33 | 显示全部楼层
你的成本不在DC芯片吧,MOS管,电感,电容都是成本的大头。

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| 2021-4-22 22:41 | 显示全部楼层
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。

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| 2021-4-23 09:46 | 显示全部楼层
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

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| 2021-4-23 09:46 | 显示全部楼层
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。

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| 2021-4-23 09:58 | 显示全部楼层
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

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wh6ic 2021-4-23 10:11 回复TA
综上,电荷泵方案是 最便宜的。但对 12V 电源有要求,必须能提供 25A 电流 
| 2021-4-23 12:34 | 显示全部楼层
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?

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wh6ic 2021-4-23 13:56 回复TA
@wh6ic : 有大电流 电荷泵,输出 20A,效率达到很恐怖的 98.8% 
wh6ic 2021-4-23 13:47 回复TA
你可以去 找找 相关的 大电流电荷泵 的介绍。 10uF25V 的贴片 五粒是 一组,只需要平均5A,每粒约1A,峰值4A,没有问题。 
| 2021-4-23 15:20 | 显示全部楼层
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。

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| 2021-4-24 11:43 | 显示全部楼层
这不就是个boost开关电源么

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| 2021-4-24 18:40 | 显示全部楼层
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。

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zyj9490 2021-4-24 19:38 回复TA
不然成本有点高。 
zyj9490 2021-4-24 19:37 回复TA
应不要这么大的功率的。要算平均功率的。 
| 2021-4-24 19:36 | 显示全部楼层
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。

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| 2021-4-25 10:19 | 显示全部楼层
zyj9490 发表于 2021-4-24 19:36
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 ...

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,再瞬间放电一秒种。
我们用小颗电池,要去吸合电磁阀线圈(10欧姆),就是这样方式。光靠电池是没法的。

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