Najprostszy zasilacz 30V 8A

Zagulevix wrote:

Nie może być większy niż 50x80mm

W takich wymiarach to nawet przetwornicy impulsowej nie zrobisz o wymaganej mocy.

Quote:

Potrzebuję zrobić/kupić małych rozmiarów zasilacz 30V 8A do generatora wysokiego napięcia.

Jeśli to ma być generator wysokiego napięcia i sporej mocy (240W) to bez sensu obniżać napięcie żeby je później podnosić, bezpieczeństwo się od tego nie poprawi.

Tu masz przykładową przetwornicę 30V 8A: http://www.circuitspecialists.eu/30-volt-enclosed-switch-mode-power-supply-30v-8-0a-240w-psu

Zobacz jakie ma ona wymiary i pomyśl czy da się zrobić mniejszą.

W takim razie uprościmy sprawę i sprawdzimy za Ciebie: praktycznie nie da się zrobić mniejszego.
A 5-cio woltowego zasilacza nie przerobisz łatwo na 30 woltowy.

Jeśli ma to być małe i lekkie to proponował bym układ pracujący w okolicy 250V, wtedy wystarczy tylko dołożyć prostownik i kondensatory.

Gdyby się dało łatwo zrobić mniejszy, bądź lżejszy zasilacz, to producent by taki zrobił - żeby obniżyć koszty. Można by się zastanowić, jakie cechy tego zasilacza są w tym przypadku zbędne - może rezygnując z nich można zmniejszyć rozmiary, ciężar i koszt. W szczególności: taki zasilacz ma na wejściu prostownik i kondensatory może nie tyle do filtrowania tętnień sieci, co zapewnienia zapasu energii, kiedy napięcie sieci przechodzi przez zero - jak się pogodzisz z tym, że napięcie na wyjściu będzie miało duże tętnienia, możesz zaoszczędzić na kondensatorze, pewnie zmniejszysz tym objętość o 1/4, a ciężar nawet bardziej. Dużo mniejszy od tego zasilacza jest "transformator elektroniczny" do zasilania żarówek halogenowych (chyba jest wielkości statecznika od małej świetlówki), a do tego w środku ma spory zapas miejsca, jest lekki - ale on nie ma diod prostowniczych na wyjściu, daje napięcie zmienne o częstotliwości około 50kHz zmodulowane wyprostowanym przebiegiem napięcia sieci - bo nie ma w nim kondensatorów do magazynowania energii. Niestety diody na 8A potrzebują chłodzenia, a więc kawałka radiatora - chyba, żeby zamiast diod zastosować MOSFET-y, które będą się włączać wtedy, kiedy dioda powinna przewodzić, przez co uzyska się dużo mniejsze straty mocy przy prostowaniu - tylko ciężko to zrobić na 50kHz i proste to nie jest. Mam wrażenie, że w zasilaczu od komputera najwięcej miejsca zajmują radiatory od diod (no, ale tam jest w sumie 30-50A), kondensatory, wentylator (bez niego radiatory musiałyby być dużo większe) , dalej radiator(y) od tranzystorów mocy i transformator...

Przez krótki czas transformator można przeciążyć (około 2-krotnie przez 5% czasu). Dużo mniejszy przez to nie będzie: masa ~ moc^(3/4), czyli transformator o 2 razy mniejszej mocy jest około 1.7 razy lżejszy.

Więcej może dać użycie transformatora elektronicznego - idea polega na tym, że im większa częstotliwość, tym większą moc ma transformator o takich samych wymiarach (ale materiał rdzenia musi nadawać się do wyższej częstotliwości, a to powoduje, że moc transformatora jest mniejsza, niż proporcjonalna do częstotliwości) - użycie 1000 razy wyższej częstotliwości powinno zmniejszyć masę transformatora o takiej samej mocy ze 40 razy - dzięki dużo mniejszej masie ma on szansę być tańszy; tylko tę wyższą częstotliwość trzeba wytworzyć układem elektronicznym, przez co "transformator elektroniczny" jest bardziej złożony od zwykłego, bo zawiera mostek (do 300W wystarczy z diod na prąd 1A), dwa tranzystory mocy, transformator z rdzeniem ferrytowym. Wadą jest to, że daje częstotliwość 50kHz zmodulowaną 100Hz - nie każde diody prostownicze nadają się do prostowania 50kHz, nie każdy kondensator nadaje się do filtrowania.

W zasilaczu komputerowym kondensator magazynujący energię jest ładowany przez prostownik bezpośrednio z sieci, transformator pracujący przy częstotliwości dziesiątek kHz może przenosić moc kilkaset W mając rozmiary zwykłego 2W, na wyjściu filtrowanie wyższej częstotliwości nie wymaga dużych pojemności kondensatorów - takie rozwiązanie daje stosunkowo mały ciężar zasilacza, dającego stabilizowane i filtrowane napięcie.

Zagulevix wrote:

Mimo to, ciężko będzie znaleźć transformator elektroniczny o mocy 300W i napięciu wyjściowym 30 albo 35v. Poza tym do prostowania musiałbym użyć ultraszybkich diod które są drogie.

No i sam widzisz, że nie da się zbudować małego zasilacza o tak dużej mocy wyjściowej.

Zaletą diod Schottky oprócz szybkiego działania jest mniejszy spadek napięcia - to oznacza mniej ciepła do odprowadzenia (dla 8A ze 4W). Nie pamiętam, w jakiej są cenie, ale chyba nie wszystkie są jakieś bardzo drogie. Przy kupnie 5 sztuk: 0.95+VAT MBR1045 - pojedyncza 10A, 1.71+VAT MBR2045 - podwójna 10A (ale niestety z podwójnych mostka nie zrobisz; i niestety to są najtańsze, które pewnie mają nieco większy spadek napięcia od innych Schottky).