华为第二届电力电子竞赛方案讨论-综合电源技术-世纪电源网社区

陈加勇

陈加勇
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2022-2-17 10:55:30

10问答币

   最近，华为公布了第二届电力电子竞赛。
总奖金74W，创新奖20W，一等奖10W，二等奖5W，三等奖2W。
   各位前辈，您觉得有哪些挑战性方案呢？

   有前辈愿意参赛挑战一下吗？报名的事情我来解决哟。

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收藏2

		2 xkw1cn xkw1cn 在线 LV7 版主积分：131412 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131412 版主 2022-2-17 21:09:27
		奈丝！值得做的题目！不知目标效率是否能再高点？体积有点太大了。不知可否做秀气点记得最早做氮化镓项目时；就是类似这个的48V转1.2V，1/4砖项目回复 \| 举报 \|

			6 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-18 12:39:27
			这个题目难点在动态响应吧。回复 \| 举报 \|

				14 xkw1cn xkw1cn 在线 LV7 版主积分：131412 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131412 版主 2022-2-18 22:47:29
				动态还好办，这已是成熟技术。关键是咋把电引到用户端。超过10nH引线电感；基本没机会了。回复 \| 举报 \|

					24 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-19 14:38:37
					做成模块电源呀，参考Vicro公司的产品。 Vicro公司的产品开关频率在1Mhz~4MHz。然后使用多相交错磁集成，VRM。至于电感，做成PCB板上电感。额定200A的输出电流，使用厚铜5oz的多层PCB，应该能解决问题吧。回复 \| 举报 \|

						30 xkw1cn xkw1cn 在线 LV7 版主积分：131412 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131412 版主 2022-2-19 23:43:55
						这就是稳态和动态区别。静态没任何问题。可动态就不一样了，一小节线就可以导致电流爬升率不够或甩电瞬间过压。 120A/us，基本上等于高速IGBT开关30～50A电流的摆率。大家可以测下，此电流开关沿VCE过压能不能限制在1V以内回复 \| 举报 \|

							35 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-21 15:04:19
							请问前辈120A/us是怎么算出来的，题目中说的是100A/uS的电流变化率。回复 \| 举报 \|

								37 xkw1cn xkw1cn 在线 LV7 版主积分：131412 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131412 版主 2022-2-21 21:35:16 倒数10
								留20％冗余；以保证指标。回复 \| 举报 \|

									38 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-22 09:52:04 倒数9
									Good Idea ！回复 \| 举报 \|

					41 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-22 21:48:51 倒数6
					前辈，请问为啥超过10nH的引线电感就没机会呢？ V = L * di/dt , = 10nH * 100A/us = 1 （伏）是这样的吗？回复 \| 举报 \|

						42 xkw1cn xkw1cn 在线 LV7 版主积分：131412 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131412 版主 2022-2-22 21:51:10 倒数5
						是的，已经接近单边极限。很难用PID搞定。回复 \| 举报 \|

							43 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-23 20:20:10 倒数4
							使用FPGA控制，闭环运算频率等于开关频率。这样动态响应会好很多。回复 \| 举报 \|

								44 xkw1cn xkw1cn 在线 LV7 版主积分：131412 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131412 版主 2022-2-23 21:17:34 倒数3
								这与控制方式无关。想想突然甩负载时；过压如何管控。回复 \| 举报 \|

									45 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-25 19:44:48 倒数2
									前辈，我的意思是：对于输出是直流的变换器。传统的单片机闭环控制是，几个开关周期做一次闭环。使用fpga可以做到，一个开关周期，运行一次闭环代码，修改一次占空比，动态响应相对于前者，自然就好很多。但是呢，开关频率不可能高到负载切换时间内，几个开关周期。往往是一个开关周期内，负载已经完成动态切换，但是占空比还保持不变。回复 \| 举报 \|

										46 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10963 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10963 LV10 总工程师最新回复 2022-2-25 20:03:09 倒数1
										记得在一个关于采用FPGA来控制电源的贴里有回复过：当改变PWM占空比时，由于输出电容与电感的存在，改变不会立即反应到输出端。如在烧开水时，立即把火力开到100%，水温不会立即有任何变化，而是经过一个时间慢慢上升。所以导论每个周期调节PWM是没有意义的。回复 \| 举报 \|

		3 xkw1cn xkw1cn 在线 LV7 版主积分：131412 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131412 版主 2022-2-17 21:34:18
		https://competition.huaweicloud.com/information/1000041636/introduction 回复 \| 举报 \|

		4 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10963 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10963 LV10 总工程师 2022-2-18 00:02:47
		没看到什么难点就是搞200A有点麻烦，不知道有没现成的负载仪？若没有需要制作一个5mR 200W 负载，由于需要测试50A-150A跳变，还需要做20mR 50W与10mR 100W负载。电流测试就根据I = U / R，省去电流探头。回复 \| 举报 \|

			7 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-18 12:40:01
			电子负载是有的，就是动态响应不太好做。回复 \| 举报 \|

			15 xkw1cn xkw1cn 在线 LV7 版主积分：131412 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131412 版主 2022-2-18 22:49:27
			120A/uS动态响应ON 0.1V跌落要求，就够结构晕的了回复 \| 举报 \|

				18 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10963 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10963 LV10 总工程师 2022-2-18 23:54:29
				50A负载时电路已进入状态，所以这个是个小问题。回复 \| 举报 \|

					39 xkw1cn xkw1cn 在线 LV7 版主积分：131412 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131412 版主 2022-2-22 21:22:48 倒数8
					负载端测下；就知道容易否。回复 \| 举报 \|

		5 ICD3 ICD3 离线 LV6 高级工程师积分：1510 \| 主题：14 \| 帖子：106 访问空间发消息积分:1510 LV6 高级工程师 2022-2-18 08:39:31
		鼓励控制算法创新意思想要大奖，数字控制优先。回复 \| 举报 \|

			8 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-18 12:55:27
			是的，的确是这样的。回复 \| 举报 \|

				9 电源小鸟电源小鸟离线 LV6 高级工程师积分：1143 \| 主题：14 \| 帖子：139 访问空间发消息积分:1143 LV6 高级工程师 2022-2-18 14:01:07
				100A/us的负载变化率，在输出电容2000uF的条件下，电压跌落快速响应还是很有挑战的。回复 \| 举报 \|

					10 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10963 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10963 LV10 总工程师 2022-2-18 14:36:10
					因为输出电流电连续的，这个容量是可以的。回复 \| 举报 \|

					11 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-18 15:20:31
					肯定是有挑战的呀，毕竟是竞赛类题目，太容易做出来没啥意义。有朋友愿意参赛嘛，报名的事情我来解决。回复 \| 举报 \|

						12 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-18 15:24:50
						其实这个题目，提高开关频率并且多相并联提高动态响应。但是高频化带来效率下降，寄生参数影响。华为主要是想要从控制上解决动态响应的问题。回复 \| 举报 \|

							13 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10963 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10963 LV10 总工程师 2022-2-18 19:58:09
							说回正题用什么拓扑合适呢？BucK ? 单级Buck可能不是很合适，双极应该可以，40-60V -> 10V -> 1V 还可以用变压器，采用半桥或全桥都可以，移相全桥也是个选择。工作模式？低压大电流当然是CCM为首选，但轻载时进入DCM？是否轻载时工作于TCM模式以获得高稳定的动态负载性能？效率方面，因为只要求大于85%，所以无论采用哪一种架构都可以实现。回复 \| 举报 \|

								17 xkw1cn xkw1cn 在线 LV7 版主积分：131412 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131412 版主 2022-2-18 22:53:00
								这种高动态低压电源，很难用单拓扑完成。回复 \| 举报 \|

									19 电源小鸟电源小鸟离线 LV6 高级工程师积分：1143 \| 主题：14 \| 帖子：139 访问空间发消息积分:1143 LV6 高级工程师 2022-2-19 09:06:55
									如果用两级BUCK，后级BUCK采用多相并联，频率做到1MHZ，提高动态响应速度如何？回复 \| 举报 \|

										20 xkw1cn xkw1cn 在线 LV7 版主积分：131412 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131412 版主 2022-2-19 11:05:07
										不够。理论响应的下限频率是3.2M。这种频响，基本属于于LDO。回复 \| 举报 \|

											22 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10963 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10963 LV10 总工程师 2022-2-19 14:30:52
											1、电路路工作于CCM，输出电流是连续的，输出电容只起到一定平滑作用。 2、在Uout = Uin x D 的条件下，理论D不会随负载增加而增加，所以当负在从50A跳变到150A时，D理论上是不变的，即锁住D不变负载变化也不会导致输出电压下降达150mV。回复 \| 举报 \|

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2022-2-22 21:26:29
倒数7

这是结构问题，与是否连续无关。

						16 xkw1cn xkw1cn 在线 LV7 版主积分：131412 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131412 版主 2022-2-18 22:51:08
						一个在校生要求，基本把路过的大侠拦在外了。。。回复 \| 举报 \|

							21 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-19 14:30:32
							好说好说，报名的事情我来解决回复 \| 举报 \|

								23 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10963 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10963 LV10 总工程师 2022-2-19 14:38:05
								没人跟你干，我们来吧要不要做两手准备？一个双级Buck方案，一个用全桥方案，两个方案同时上。开关频率有最小500K限制，设计在600K就好，因为高速驱动这块可能会增加难度，特别是大电流同步驱动时可能会产生想不到的事情。主控芯片可以选STM32F334，现在IC缺货，好在我手上有10片样片。回复 \| 举报 \|

									25 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-19 14:49:09
									前辈您是认真的吗？我去年参加华为第一届电力电子竞赛，没有进决赛。所以今年很想参加第二届。奈何能力不够，，，要不我们合作参加这届比赛，进决赛奖金全归您，我学习学习经验回复 \| 举报 \|

										26 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10963 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10963 LV10 总工程师 2022-2-19 15:14:57
										能不能拿奖是一回事，大家一起努力，如果真的能拿到奖金就平分，公平公正呀。那就开干吧！！！回复 \| 举报 \|

											27 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-19 16:30:10
											，初赛只用提交方案，进决赛会给1W的实验经费，拿奖单独的有奖金。我参加过一次，这比赛对创新性要求很高。全国这么多高校，普通方案进不了决赛的。回复 \| 举报 \|

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2022-2-19 17:30:59

那就开干吧，把方案整理下。要先把获得初赛资格拿下，后面也有大把时间做实物。

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2022-2-19 17:36:57

前辈，我加您联系方式，微信，QQ都可以。

				31 ICD3 ICD3 离线 LV6 高级工程师积分：1510 \| 主题：14 \| 帖子：106 访问空间发消息积分:1510 LV6 高级工程师 2022-2-21 09:34:27
				1.JPG (74.64 KB, 下载次数: 41) 下载附件 2022-2-21 09:34 上传 2.JPG (62.82 KB, 下载次数: 40) 下载附件 2022-2-21 09:34 上传 3.JPG (69.21 KB, 下载次数: 38) 下载附件 2022-2-21 09:34 上传 4.JPG (83.28 KB, 下载次数: 43) 下载附件 2022-2-21 09:34 上传回复 \| 举报 \|

					32 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-21 09:58:53
					前辈，方便介绍下上面方案的开关频率吗？谢谢啦。回复 \| 举报 \|

						33 ICD3 ICD3 离线 LV6 高级工程师积分：1510 \| 主题：14 \| 帖子：106 访问空间发消息积分:1510 LV6 高级工程师 2022-2-21 10:26:35
						C20L23 提升数字电源性能的实用技巧与方法 microchip的资料，500KHZ，只介绍了一点点。回复 \| 举报 \|

							34 陈加勇陈加勇离线 LV6 高级工程师积分：1760 \| 主题：9 \| 帖子：180 访问空间发消息积分:1760 LV6 高级工程师 2022-2-21 12:24:01
							收到，谢谢您回复 \| 举报 \|

								36 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10963 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10963 LV10 总工程师 2022-2-21 15:13:34
								这个架构可能是大多人的选择。回复 \| 举报 \|