Welke efficiënte technieken bestaan ​​er om hoogspanning te corrigeren?

Ik wil 120V (Noord-Amerika) corrigeren met een relatief hoge stroom (5 ampère), dus mijn eerste idee is om gewoon een bruggelijkrichter te vinden. Na het vinden van iemand die in staat is tot stroom en spanning, realiseer ik me dat het gedissipeerde vermogen hoog genoeg zou zijn om een ​​warmteafvoer te rechtvaardigen vanwege de grote voorwaartse spanning van de diodes.

V (fwd) = 1,1 v per diode 2 diodes zijn altijd in geleiding, dus 2,2 v valt 2.2 * 5 = 11 watt aan warmtedissipatie

Ik begon alternatieven te bekijken, maar ik scheen niet veel te verzinnen. Dus, terug naar de vraag, welke solid-state technieken bestaan ​​er om hoogspannings-wisselstroom te corrigeren die zelfs onder hoge stromen efficiënt blijft?

4
Een transformator om hem eerst bij de vereiste stroomsterkte af te zetten en 60 Hz zou te groot voor me zijn, dus ik doe het in plaats daarvan met een SMPS. Ook ga ik waarschijnlijk PFC doen zoals Hans zei. En je hebt gelijk, het is eigenlijk een boost-converter.
toegevoegd de auteur Eric Platon, de bron
Misschien wil hij een powerfactor-correctie uitvoeren, waarbij de netvoeding wordt gecorrigeerd en vervolgens door een DC/DC-achtige convertor wordt gevoerd (eigenlijk op basis van een boost-converter als ik me goed herinner) voor een zo dicht mogelijk bij ideale 'weerstandsbelasting' mogelijk. Dit wordt vaak gedaan in high-power supplies. Een grote kans dat de ATX-voeding van uw pc er ook een heeft.
toegevoegd de auteur Vader, de bron
Waarom zou u de netspanning direct moeten herstellen? Heeft u die spanning ook nodig in DC?
toegevoegd de auteur clabacchio, de bron

2 antwoord

Bij 5 A vermogen afgehandeld = 120 x 5 = = 600 Watt, zodat uw 11Watt aan dissipatie ongeveer 2% verlies is - dit is in de meeste gevallen aanvaardbaar. De kosten van het krijgen van lagere verliezen kunnen de kosten van het afkoelen van 11 watt overschrijden en de betrouwbaarheid kan lager zijn.

MAAR: Schottky-diodes kunnen ongeveer het vermogensverlies halveren. Hoogspanning SiC Schottky is beschikbaar. Pas op voor de kan-be-horrendous omgekeerde lekkage bij verhoogde temperaturen.

As Martin says - synchronous rectification will work BUT the cost of switch devices and controller may be dearer than a heatsink. If eco-greenery insists on low losses then the expensive solution may be needed. Your 1.1V/2 diodes at %a = equivalent R of R = V/I = 0.55/5 = 0.11 ohms = 110 milliohms.To be useful a synchronous rectifier MOSFET would need to be << 110 milliohm in a 200 V +++ FET.

Doenbaar, maar een koellichaam lijkt aantrekkelijk.

4
toegevoegd
Bedankt voor je reactie, en ik ben het er volledig mee eens dat een verlies van 2% helemaal goed is voor het verhelpen van netspanning, maar ik wil zoveel mogelijk koelelementen afschaffen als een uitdaging voor mezelf. Het zou me meer trots maken op mijn werk. Ik maak tenslotte maar één eenheid voor mezelf, dus een prijsverschil van zeg 10 dollar is prima met mij. : P
toegevoegd de auteur Eric Platon, de bron
Naarmate Vr spec stijgt, wordt de Vf slechter en is het het beste om Vr zo laag te houden als bruikbaar is in je applicatie.
toegevoegd de auteur rthsyjh, de bron
@Autistic Vf verschilt per spec (zoals ik weet dat je weet). Wanneer u vergelijkbare onderdelen vergelijkt met niet te hoge spanningen, heeft de Schottky een lagere Vf en kunt u gemakkelijk onderdelen krijgen die duidelijk lager zijn dan 1V Vf bij 25C. Als voorbeeld zijn alleen deze Vx5202 van Vishay ongeveer $ 0,75 per stuk in 1's van Digikey en 200V 5A beoordeeld. Ik zou hogere spec delen gebruiken - maar deze hebben het slechtste geval Vf van 0.88V bij 25C dalen naar 0.73V in het slechtste geval, 0.65V typ bij 5A bij 125C. Omdat ze van Vishay zijn - als ze niet voldoen aan de specificaties van het slechtste geval, worden ze vervangen door degenen die dat wel doen.
toegevoegd de auteur rthsyjh, de bron
Bij 200V rating kan Schottky op nuttige wijze Vf verlagen. Veel hoger dan dat en heeft std Si lagere Vfs.
toegevoegd de auteur rthsyjh, de bron
De SiC shottkies hebben een echte voorwaartse daling van zeg 1,5 V wanneer je redelijke stromingen gebruikt. Als je de SiC gebruikte, was je slechter af dan je zou doen met de vertrouwde SI-brug. Zoals voor normale schottkies, denk ik dat 200 V die zouden bespaar aanzienlijk vermogen bij het rectifiëren van 120V-netspanning MAAR u zou voorzichtig moeten zijn met spanningspieken.
toegevoegd de auteur Autistic, de bron

Synchronous rectification using some type of power transistor eg MOSFETs are more efficient but you have to add a control circuit to switch them at the right time. For 5 amps, I would stick with diodes and mount the bridge on a heatsink, that is what the hole in the middle of high power bridges is for.

4
toegevoegd
Bedankt voor je reactie, en ik ben het ermee eens dat alleen het gebruik van een koellichaam op een diodebrug de meest verstandige en goedkoopste zou zijn, maar zoals ik in de bovenstaande vraag heb opgemerkt, wil ik zo min mogelijk verspilling als een uitdaging voor mezelf, en de hogere kosten zijn niet zo belangrijk voor mij, omdat ik maar één eenheid maak. (voor mezelf)
toegevoegd de auteur Eric Platon, de bron