DC-DC-Wandler, 12V bis 400V? Ist das möglich?

Im Allgemeinen ist eine einzelne Boost-Schaltung der Verwendung von zwei Boostern in Reihe vorzuziehen. Ich sage dies, weil angesichts der von Ihnen benötigten Leistung ein Transformator der effizienteste Weg ist, um von 12 V auf 400 V zu erhöhen.

Wenn Sie keinen Transformator verwenden, wird die Leistung begrenzt, die Sie beim Erhöhen der Spannung verarbeiten können. Bei diesen Leistungsstufen wäre es schwierig, einen Booster zu finden, der keinen verwendet. Sobald akzeptiert wird, dass ein Transformator erforderlich ist, ist jedes Windungsverhältnis von 100: 1 (Step-down) bis 1: 100 (Step-up) nur eine Selbstverständlichkeit (siehe Kommentar unter dem nächsten Absatz).

Da ein Transformator erforderlich ist, um die Ausgangsleistung wirtschaftlich zu erreichen, wird das Windungsverhältnis leicht erreichbare 40:1 betragen. Ein 24-Vp-p-Eingang mit einer Frequenz von (z. B.) 10 kHz erzeugt unter Leerlaufbedingungen einen Ausgang von 960 Vp-p, der nach der Gleichrichtung / Glättung etwa 475 VDC beträgt.

Aber hohe Windungsverhältnisse und Wirkungsgrade gehen nicht immer Hand in Hand - ich denke an Netzteile für Röntgenröhren, die ich verwendet habe - sie hatten eine Leistung von 50 kV / 4 mA (200 W). Der Aufwärtstransformator war ein großer Ferrit, der bei 50 kHz arbeitete, und mit etwa 1200 Windungen auf der Sekundärseite begann man, auf Eigenresonanz zu treffen. Es war ein Resonanztransformatorkreis, also war das kein Problem, aber mehr als 1200 Windungen und Sie waren auf der Abwärtssteigung mit abnehmender Effizienz. Eingangswindungen, aus dem Speicher waren ca. 6 also Windungsverhältnis von ca. 1:200. Der Ausgang speiste einen mehrstufigen Cockcroft-Walton-Spannungsvervielfacher, um den Ausgang von etwa 2000 Vrms auf 50 kV zu erhöhen.

Höchstwahrscheinlich benötigen Sie (angesichts der Leistung) einen H-Brückentreiber, der fast 24 Vp-p an Ihre Primärwicklung anlegt und das Windungsverhältnis 40:1 beträgt, um +400 VDC zu erzeugen. Es wird ein einigermaßen ausgeklügeltes Steuersystem benötigt, das eine Impulsbreitenmodulation des Antriebs auf die primäre und eine anständige Überwachung des Ausgangs beinhaltet, um sicherzustellen, dass Sie geregelt bleiben. Ich würde auch sagen, dass ein sekundärer Abschaltkreis erforderlich wäre, falls ein Einzelfehler auftreten sollte. Achtung - Brandgefahr, Stromschlaggefahr

Angesichts der Raffinesse des Netzteils würde ich sehr zögern zu glauben, dass zwei Booster aufgrund von Effizienz, Leistung, physischer Größe oder Kosten überhaupt effektiver wären als ein Booster.

LT3751 ist ein Hochspannungskondensatorladegerät (und ich nehme an, dass es mit Hilfe einiger Schutz-ICs für Batterien verwendet werden kann). Ich habe das Datenblatt überflogen und es scheint, dass es mehrere zehn Ampere als Eingang verarbeiten und auf 400 V Ausgang gehen kann. In jedem Fall müssen Sie einige Zeit damit verbringen, die Magnete und Schalter auszuwählen, die zu Ihrer Anwendung passen:

Sie können dieses Verhältnis auf viele Arten erreichen. Zweistufiger Boost ist eine Option, es ist definitiv die einfache Option, da Sie handelsübliche Controller verwenden können und keinen Transformator entwerfen müssen. Einstufiger Boost ist wahrscheinlich auch eine Option, aber es erfordert mehr Know-how und Halbleiter und Magnetik auf dem neuesten Stand der Technik (um einen guten Wirkungsgrad zu erreichen). Wenn Sie sich für eine isolierte Topologie entscheiden, können Sie wahrscheinlich einen Vorwärts- oder Gegentaktwandler verwenden.

Sie können auch komplexere Wandler-Boost-Topologien wie diesen Zwei-Schalter-Boost mit integrierten Magneten verwenden:

Batterien > Netzwechselrichter, der je nach Land 240 V oder 110 V Wechselstrom liefert, dann ein Vollweg-Brückengleichrichter mit einem Elektrolyt über dem Gleichstromausgang. Je größer der Wechselrichter, desto besser.