Evo da iskomentarišem i ja nešto oko postavljenog zadatka:
Neću pisati o uobičajenim izradama takvih pretvarača koji rade u push-pull topologiji (srednji izvor na primaru), gde se formira kvazisinus sa "sužavanjem" radnih impulsa na oko 2 x 25% (praktično pwm na 50Hz) i primarom motanim za oko 7-9V, gde se izvod na sekundaru uključuje relejem kod punjenja, isključeni fetovi svojim body diodama ispravljaju napon za punjenje, filtracija (u nekoj meri) kondenzatorom paralelno sa sekundarom, i slično tome.
Gde se koristi ispravljen napon od 320VDC (računari, tv u autobusima, praktično sve naprave koje imaju SMPS ispred i nemaju nikakav pomoćni "gvozdeni" trafo ili neki AC 50Hz MOTOR i slično...), dovoljno je napraviti samo DC boost na 300-320VDC i neki punjač za aku (topologije koja nam odgovara).
Za motore nekih pumpi je dovoljna najjednostavnija kvazisinus topologija (50Hz pwm), ujedno i relativno otporna na "inrush" struje pokretanja motora. Kada upotrebimo neki oblik SMPS pretvarača za pokretanje motora, on mora biti dimenzionisan za bar dvostruku ili veću snagu. U suprotnom će biti problema sa brzim zaštitama kod SMPS.
Pozabaviću se unapređenijim varijantama AC-DC-AC pretvarača, gde se iza napajaju razni uređaji, za koje ne znamo da li im je nužan AC napon sinusnog oblika od 50Hz (potpuna imitacija gradske mreže).
-------------------------
Postoji više mogućih pravaca rešenja problema (sve ove opcije već negde postoje i rade u takvim sklopovima):
----------------------------------------------------
1)- standardni pretvarač sa "gvozdenim" trafoom i pwm više frekvencije za uobličavanje impulsa, sa filtracijom na sekundaru (već priložena šema u jednom od postova):
Odlikuje se relativno lošim iskorišćenjem zbog KAPACITATIVNOG opterećenja preslikanog na primar. Takođe ima velike gubitke u gvožđu trafoa. Međutim ima mogućnost punjenja, relejnim preklapanjem izvoda sekundara, gde su body diode fetova ispravljači (uobičajen način punjenja, samo fetovi ne rade ili se pak sinhronizuju da bi poboljšali osobine body dioda).
Mogućnost stabilizacije napona uzimanjem povratne veze pomoćnim namotajem koji je čvrsto spregnut sa sekundarom.
Stabilizacija napona je lako izvodljiva sa DSP MCU, ali je KKD generalno loš.
-----------------------------------------------------------
2)-pretvarač sa "gvozdenim trafoom, gde ispred stoji standardni H bridge D class pojačavač sa pripadajućim filterima i umesto zvučnika napaja jednostruki primar trafoa.
Kao stvoren za rad sa DSP MCU.
Odlikuje se znatno većim stepenom iskorišćenja.
Dobijanje perfektnog sinusa već pre primara, gde gvozdeni toroid zadržava svojih tipičnih >95% iskorišćenja i ne greje.
Nema nikave potrebe za bitnom postfiltracijom, već je urađena posle storage.
Može se koristiti nosilac reda 50-100 KHz, što je najpovoljnija zona za odličan kompromis između gabarita storage ferita i switching gubitaka.
Izvodljiv je ZVS u nekim delovima polusinusa, što još može poboljšati iskorišćenje.
Izvodljivo perfektno kontrolisano punjenje, gde bi primar bio namotan za oko 7VAC, a korišenjem H bridge kao boost mogli da obavimo bilo kakav algoritam punjenja, od ne-punjenja pa do maksimalne snage za taj trafo.
Jedini razlog za "otkačinjanje" sekundara sa mreže je taj, što bi pretvarač kod nestanka struje pokušao da napaja čitavo naselje :-). Tako da su mu relej ili trijaci za rastavljanje nužni.
---------------------------------------------------------------------------
3)- i konačno, pretvarač koji se sastoji od više pretvarača, i uobičajen je pristup kod snaga većih od par KW, gde je punjač neke SMPS topologije stalno zakačen za mrežu (sada sa obaveznim PFC predstepenom ili integrisanim u njemu), boost iza aku sa izolacionim trafoom pravi 300-350VDC , H bridge iza boost formira sinus sa storage kao kod D class, i tim se konstantno napaja naš uređaj, stabilisanim naponom sinusnog oblika, zaštićen od prenaponskih udara i slično.
Ne postoji nikakvo preklapanje kod nestanka struje. Puni se kada ima napona u mreži, a proizvodi struju dok napon na akumulatorima bude u dozvoljenim granicama (dok ima korisne energije u njima).
Inače, česta je primena takvih sistema u solarnim aplikacijama i kod vetrenjača.
Kod manjih snaga se zbog manjeg niza akumulatorskih baterija koristi neka od H bridge izolovanih topologija koja spusta napon na napon aku baterije (ima ih raznih: 24, 48, 72V...), i SVE VREME održava napon na tačno 2,3V po ćeliji Pb aku, sve dok ima struje u mreži. (poput onih 13,8V za 12V aku koji su na konstantnom punjenju)
Potom boost nekog tipa, diže napon na >=320VDC.
Potom (kao u D class) drugi H bridge formira stabilisan i dobro oblikovan sinus od 50Hz sa 230V efektivnih.
Kod još većih snaga postoji još jedna "olakšavajuća okolnost", a to je da se niz akumulatorskih baterija pravi za bar 360VDC, potom H bridge izolacioni boost održava 2,3V po ćeliji, a odmah sa aku, drugi H bridge pravi stabilisan sinus.
tu se štedi čitav jedan pretvarač, ali je zato akumulatorska baterija imponzantna.
--------------------------------------------------------
Ova poslednja "građa" je veoma kompleksna, i teško da je isplativa za ispod par KW.
Malih je gabarita (osim aku baterije), izolovana je od gradske mreže, stabilisan je napon, i pravo je besprekidno napajanje.
Sastoji se od dva ili tri precizno kontrolisana pretvarača, gomile delova i obično se upravlja ni manje ni više nego baš sa DSP MCU još od pre 20 godina ili više.
Kod baš velikih snaga >30KW, praktikuje se da na akumulatorskoj bateriji bude ugrađeno još NEKOLIKO DESETINA SMPS pretvarača, koji se "bave" samo simetrisanjem punjenja pojedinačnih aku baterija, što ispada jevtinija opcija obzirom na ozbiljnu cenu takve aku baterije.
-------------------------------------------------
Sve vreme pominjem taj boost H bridge.
Current feed H bridge boost sa ZCS je najbolja moguća boost topologija, i postiže i do 98% KKD čak i sa veoma niskim ulaznim naponima.
To je najbolji izbor za boost velikih snaga.
Takođe je izvodljiv (uz izvesne veštine izvođenja transformatora i nisko induktivnih putanja) i hard switching current feed boost H bridge, sa takođe 97-98% KKD
-----------------------------------------------
H bridge koji formira sinus za izlaz, pravi se i za 50W kao i za 500KW, i po topologiji je sinhroni buck, samo što se kod više od par KW "jure" ZVS ili ZCS radi većeg stepena iskorišćenja, jer kod većih snaga to više nije naivna stavka. I zbog hlađenja, kao i zbog uštede energije, pa zna postati vrlo složene građe kada su veće snage u pitanju.
-----------------------------
Dakle, ako ne želimo aku bateriju od 320+V, ne gine nam da imamo 3 pretvarača kod ove poslednje najsavršenije verzije.
------------------------------------
Ono što bih ja izabrao je topologija 2), na 12V aku za manje od 1KW, ista topologija na >24V aku za do 2KW, a preko te snage topologija 3) sa više od 48V aku.
To bi mi bili otprilike granični kriterijumi za izbor (vezano za kompromise između: gabarita, cene, KKD i izbora komponenti snage).
Upravljanje u svakom slučaju sa DSP MCU, jer im je cena pala na reda <5 eura, a nude izuzetne mogućnosti upravljanja i akvizicije podataka, zaštita svega i svačega, kao i odličan interfejs sa korisnikom (lcd displej, tastatura za kontrolu i unos parametara, bla bla...). Jedino što se treba malo pozabaviti oko programa, a i to nije strašno kada se uvežba, kao i bilo šta drugo.
----------------------------------
Evo literature odakle se mogu "pokupiti" hardverske cake i uslovi vođenja pretvarača kao osnov za pravljenje programa za DSP MCU.
Biće korisno kod izbora efikasnih topologija tipa 2) i 3).
http://www.google.rs/url?sa=t&...b63w&bvm=bv.52434380,d.d2k
http://www.google.rs/url?sa=t&...W5fw&bvm=bv.52434380,d.d2k
https://www.google.rs/search?q...&ei=H4k_UoXbAtP20gWt9IHAAQ
http://www.google.rs/url?sa=t&...6LJA&bvm=bv.52434380,d.d2k
Pozz