High Power Supply a distancia

Puede usar una frecuencia más alta que el estándar de 50 o 60 Hz para reducir el volumen y el peso de los transformadores (por ejemplo, la industria aeronáutica usa 400 Hz como el estándar en aviones).

Personalmente, no iré más allá de unos pocos kHz para evitar todo tipo de problemas, pero es solo una estimación aproximada (y es posible que necesite una frecuencia más alta para pasar 2 kW con un transformador de 2 kg). Matemáticas para estar seguro. Además, si la frecuencia es relativamente alta para el grosor del cable, piense en usar litz wire para los devanados de los transformadores, pierde el volumen pero tú ganas en el peso.

Para impulsar el primer transformador, puede usar un puente en H (o incluso solo un medio puente con un centro con toma primaria en el transformador) y una astuta bruta, ya que la eficiencia no es una preocupación. Puede hacerlo mejor si se aproxima un seno con múltiples toques en el primario, pero se vuelve mucho más complicado.

En el otro lado, después del segundo transformador, solo tenga cuidado con la velocidad de conmutación de los diodos si desea corregir la corriente (los diodos rectificadores clásicos pueden no ser lo suficientemente rápidos), use diodos schottky si quiere estar seguro para no tener problemas de velocidad nunca.

Hay disponibles fuentes de alimentación de conmutación COTS 2000W que pesan ~ 2 kg. Probablemente podría aligerarlos más de varias maneras (por ejemplo, al reemplazar la carcasa de acero pesado con aluminio delgado y deshacerse de las brocas mecánicas que se requieren para encajar en un gabinete de servidor). Si se convirtió a CC antes de enviar el cable de alimentación, podría reducir el tamaño de los condensadores del filtro principal probablemente en un orden de magnitud.

Eso le daría un voltaje regulado (por ejemplo, 12 V) en el otro extremo, con cierta tolerancia a la caída de voltaje en la entrada.

Solo por ejemplo, el DPS-2000BB, que puede suministrar 164A a 12V y tiene una capacidad nominal de 200-240VAC en (por lo que podría tener una caída de 40V en los cables si comienza con 240VAC). También disponible a bajo precio en el mercado de excedentes.

Estoy de acuerdo con las otras respuestas en que la mayor frecuencia es un método para reducir el tamaño de su transformador.

El envío de frecuencias más altas a su luz El cable de 300 m puede ser un problema, por lo que es mejor que genere alto voltaje, rectifique, luego descienda el cable HVDC a un puente H de alto voltaje en el otro extremo.

Otra opción es, por supuesto, construir un conversor HV buck.

La alimentación de LF AC y, por lo tanto, hacer que un transmisor de radio VLF de 2kW con una antena larga no sea prudente [tm]. Par trenzado ayuda a detener esto, pero ¿por qué empezar?

Como han señalado otros, puede alimentar CC a cualquier voltaje adecuado y convertirlo a V más bajo en el extremo lejano con una fuente de alimentación de alta frecuencia.

No entiendes lo que significa "cables ligeros" para ti.

Pload = 2000 vatios Declarada eficiencia aceptable = 50%.
Entonces, pérdida en línea = 2000 vatios (alimentación total = 4000 vatios)
Carga la resistencia efectiva en la entrada del conversor de extremo lejano = resistencia de línea para una pérdida del 50% en línea, y Vdrop_line = Vload en la entrada del inversor.

Pérdida de potencia = V ^ 2 / R así que
V = sqrt (Potencia x R)
Para potencia = 2000 vatios
V = 44.72 x sqrt (R)
Di V = 50 R.

Las tablas de cableado están disponibles en muchos lugares.
Tabla de cableado típica aquí

Usando, por ejemplo, cable 17 AWG = ~ 1 mm ^ 2 de cobre, se obtienen 0.0166 ohmios / metro.

300 m de longitud = 600 m para 2 cables, R = 0.0166 x 600 ~ = 10 ohmios
V = 50 x sqrt (R) = 50 x 3.16 = 158V
Esa es la caída en el cable, por lo que necesitará el doble para proporcionar un voltaje igual en la carga, por lo que el voltaje de alimentación ~ = 316 V, digamos 300 VCC. En el otro extremo, deberá convertir aproximadamente 158VCC a cualquier voltaje de salida que necesite.

Verificación de cordura.
I = V / R = ~ 300 / (10 + 10) = 15A. P = I ^ 2R = 225 x (10 + 10) = 4500 vatios. y P = V x I = 300 x 15 = 4500 vatios.

Así de correcto.

Si quiere un cable más ligero (consulte la tabla de cables), el voltaje aumentará con sqrt (R).
El uso de 20 AWG = aproximadamente la mitad del área y el doble de resistencia por longitud aumentará el voltaje en aproximadamente sqrt (2) a aproximadamente 425 V.
Caeré en proporción inversa a V, por lo que aquí habrá alrededor de 10.5A.

Deberá verificar las disipaciones permisibles y sensibles y las clasificaciones de voltaje del cable.

Esta es, por supuesto, una forma peligrosamente peligrosa de hacer las cosas y las posibilidades de que sea fácil cumplir con la aprobación obligatoria serían bajas.

Si aumenta la sección transversal del cable para decir 10 AWG, 5,26 mm ^ 2, 0,00328 Ohm / m, R es un bucle de aproximadamente 2 Ohms. V es de aproximadamente 65 V a través del cable y, de nuevo, se descarga, por lo que 130 V está por encima de ELV en cualquier sociedad sana.

7 AWG 10.5 mm ^ 2, 0.00163 ohmios / m, bucle de aproximadamente 1 ohmio. Cable V ~ = 45V y total con una carga de aproximadamente 90 V.
Usted chirría en la categoría ELV en algunas administraciones.