设计12V-> 0.1V 100-500A DCDC

我需要构建0.1V@100-500A电源-我想知道执行此任务的最佳方法是什么？我想这里没有太多适合这种DCDC的特定IC ...应该是电流稳定的，纹波为10％还可以，对开关频率没有要求...

对于此类PSU，我们在DCDC中始终需要的组件的尺寸/数量（电感/电容/通道数）的粗略估计是什么？

这用于加热具有非常低电阻的金属条。20mm ^ 2铜连接不是问题。

一些想法：

甚至我的AWG4线每米也能给我0.8mOhm ...如果将DCDC放在用户旁边，我可以拥有0.2m的连接和0.16mOhm的电阻...但是如果我想拥有开关稳压器，则需要很多FET和电感器...幸运的是，我已经有一束5mOhm的N-FET，所以我可以并行运行20-30个N-FET，并从1.5mm ^ 2的电线中捆扎1uH电感器，我也可以运行并行（所有这些来自一批损坏的PC主板）...问题是驱动所有这些东西的最现实的方法是-我正在考虑让微控制器驱动所有这些FET（使用简单的分立驱动电路）并通过板载1msps ADC ..我想知道如果电感仅为1uH，开关频率应该是多少？

赏金评论：仍想听听关于DCDC方式的想法，无需变压器。紧凑的DCDC可能恰好安装在真空室内，这对于变压器是不可能的。是的，任务是在真空中（最高约1000C）加热不同几何形状的钨箔。

如果是加热的话，我猜交流电和直流电一样好。我将构建一个仅带有一个次级绕组的环形变压器（取决于输入电压）。为了获得高电流，并联放置几个次级绕组，并确保它们的线长完全相同。

编辑
您可以通过从自耦变压器输入变压器的输入来输出电压/电流变量：

编辑2（您的数字法规）
我已经考虑了一段时间，我认为最好的主意是不必首先切换高电流。除了金属条本身以及与金属条的连接以外的任何其他部件，至少会造成数百瓦的损耗。
也许我们仍然可以使用我们的变压器，并在初级侧进行切换，那么我们就不必担心亚兆欧级的过渡电阻。我会在变压器的原边使用直流电压，并由MOSFET斩波。占空比将确定次级的电流。

编辑3（根据KV的建议与其他答案合并）

首先要注意的是真空。这意味着所有冷却都必须通过真空室壁进行传导，因为您的温度不会高到足以通过辐射散失大量热量的过程，当然真空中也没有对流。对于负载（金属箔）中的散热，这也是一个问题。

从12V DC开始是一项艰巨的任务。从较高的电压和较低的电流变为较高的电流的较低电压的标准方式当然是SMPS。即使效率低至66％，12V电源也仅需要提供6.25A（75W）。似乎是小菜一碟。但是，线圈电流在输出电流的范围内，峰值会更高。有一些功率线圈可以处理100A电流，但是它们的电感很低，因此需要非常快速的开关，这会在MOSFET中造成很高的开关损耗。然后还有由于辐射而损失的功率，这可能很多。普通的肖特利二极管也已淘汰，因此您需要同步整流 使用MOSFET。

谈论同步整流：这也是交流电源的一种选择。您将有一些电压降，但是电压降很低，因此必须以高于0.1V的电压开始。效率也不会很高，即使增加100mV的压降也只会造成50W的损耗，所以我认为这是可以接受的。由于高功率损耗，经典的二极管整流器已经淘汰，这就是 同步整流的作用。您将得到一个整流正弦波，它是最接近适当直流电源的正弦波。（甚至不要考虑使用电容器来平滑500A电流！）

要测量电流，您可以使用Isabellenhütte 的几个检测电阻。

$\Omega$
$\Omega$ 将帮助您将其提升到一个更容易与PWM斩波器配合使用的水平。

其余部分位于反馈调节器中，该反馈调节器实际上是D类放大器，然后通过低通滤波器对测得的电流求平均。
不要使用过高的斩波频率；它只会增加MOSFET的开关耗散，而且发热量很慢，因此您不需要亚毫秒级的开关。

水暖：您将需要一个并联的MOSFET电池，我会尽可能地将其焊接在铜条上，以尽可能降低寄生电阻。

从焊工开始可能是一个很好的主意。按照大多数标准，这是一个巨大的数字。焊机具有备用能力（如您所述），并且焊机变压器的倒带可能像您所能做的一样容易。嗯 可能会刮擦。焊机将是“每匝伏特”，您每伏至少需要5匝（0.2V输出，以允许50％的损耗。也许还不止于此）。

以现代的半导体焊机为例。计数次级绕组或将次级绕组置于一匝（可能“很难找到一种方法来做到这一点”），看看每匝的电压是多少。如果您的电压<〜= 0.5 V /匝，则可能有一个启动器。如果是这样，它比大多数替代方案都容易得多。

我看到您从12V DC开始，所以您不能只使用变压器。史蒂文（Steven）说对了，因为仅用于加热，输出可以是交流电。尺寸合适的环形变压器应该可以做到。初级由12V的H桥驱动，次级则直接用作高电流AC输出。

不要指望超级效率。变压器的特性将是关键。需要针对高电流和低电压输出进行设计。

是否可以重新考虑您的设计要求，并为加热元件使用其他（双）金属？镍铬合金线每米为几欧姆，并且有许多规格可用。我使用一块带有变压器的16号规，它在2v左右为我提供30A交流电，所以60w，与您所说的相同。也许您可以使用其他方法来完成相同的任务。直接加热或间接加热其他物体。