Guten Tag, ich hänge im Moment an einem MPPT-Regler für mein 80W Solarpanel. Das Programm ist relativ einfach, bedarf aber noch einige Arbeit.. müsste aber so wie es jetzt ist funktionieren. Ich komme jetzt aber leider an der Ansteuerung des Gates nicht weiter.. Der Wandler ist ein typischer Buck-Konverter mit einem IRF3205 (N-Channel, Drain an +, Source an L und D) und einer MUR840. Die Speicherdrossel ist noch unbekannt und erst einmal egal. So sieht es aus: http://de.wikipedia.org/wiki/Abw%C3%A4rtswandler#mediaviewer/File:Buck_converter.svg Am Ausgang hängt direkt mein 12V Akku. Mein 80W Solarpanel hat eine Leerlaufspannung von 21,6V, Nennstrom von 4,44A und eine Nennspannung von 18V. So. Ich brauche für den N-Channel Mosfet einen High-Side Treiber mit Bootstrapping. Hierfür würde ich zum Beispiel einfach einen IR2110 oder einen IR2117 nehmen. Jedoch >glaube ich<, dass der Bootstrapping-Cap sich wahrscheinlich nie voll aufladen würde, weil Source vom Mosfet nie auf Masse kommt, und das weil nach der Speicherdrossel direkt meine 12V Versorger-Batterie (Akku) dran hängt. Wäre es eine ohmsche Last (zB. Glühlampe) die Source auf Masse runterzieht wenn Vgate=0, hätte der Bootstrapping-Cap den Massebezug zum aufladen aber da Source immer mit 13,8V vom Akku über Masse gehalten wird, würde der Bootstrapping-Cap auf max 18Vpanel - 13,8Vakku = 4,2V aufgeladen werden. Sehe ich das richtig? Falls ja: wie kann ich mein Problem lösen? P-Channel Mosfets kommen wegen den recht hohen Rds(on) leider nicht in Frage, da ich evtl. noch mehr Solarpanels dran hängen werde. Die Schaltverluste würden zu hoch werden. (Falls nein: wie funktioniert das Ganze dann?! Schaltet der Treiber minus vom Bootstrapping-Cap zum aufladen von Source auf Masse um und dann wieder zurück? Wäre die einzige Möglichkeit die mir einfällt..) Ich weiß nicht ob das wirklich ein Problem ist! Ich könnte es mir nur gut vorstellen, deswegen frage ich hier gerne nach.. vielleicht weiß ja jemand was Sache ist :-) Die Bauteile habe ich wegen meiner Vermutung noch nicht bestellt.. nicht dass ich total falsche Sachen bestelle weil es so nicht funktioniert. Gruß Chris edit: Leider funktioniert die Seite selbst nicht, aber durch Google habe ich ein PDF gefunden auf welches man noch kommt: http://www.timnolan.com/uploads/Arduino%20Solar/ArduinoSolar.pdf Sein Buck-Converter sieht bisschen anders aus.. Ich vermute damit löst er genau das Problem welches ich habe.. nur leider geht die Seite nicht mehr :(
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Chris K. schrieb: > Falls ja: wie kann ich mein Problem lösen? Nimm einen billigen DC/DC Wandler anstelle des Bootstrap-Kondesators. Dann kannst du den Fet auch statisch durchschalten und bist nicht mehr an einen Mindestwert für die PWM gebunden. Eine andere Alternative ist einen 2. Fet anstelle der Diode zu nehmen und z.B. mit IR2183(4) anzusteuern. Dabei ist aber zu beachten, dass du damit je nach PWM-Verhältnis auch Energie in die andere Richtung pumpen kannst. Das macht die Ansteuerung etwas komplizierter. Als Vorteil hast du weniger Verluste in der Low-Side.
Solche DC/DC-Wandler sind aber gar nicht sooo günstig.. und in meinem Fall muss er galvanisch getrennt sein. Die meisten die ich für unter 15€ fand haben nur 1..2W. Ich habe auf vielen Seiten gelesen, dass auf www.timnolan.com mit Arduino ein MPPT-Regler aufgebaut und vorgestellt wurde, aber leider geht die Seite nicht mehr.. Mit Google fand ich aber noch die zwei Sachen, auf welche man drauf kommt: http://www.timnolan.com/uploads/Arduino%20Solar/ArduinoSolar.pdf http://www.timnolan.com/uploads/Arduino%20Solar/ppt.pde Was macht denn Q1 und Q3? Ich verstehe seinen Buck-Converter nicht wirklich.. :-/
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Leider kann ich meinen Beitrag nicht mehr bearbeiten, deswegen schreibe ich eine neue Antwort. Ich habe eine "gecachte" Version von seiner Seite gefunden! http://web.archive.org/web/20140626064134/http://www.timnolan.com/index.php?page=arduino-ppt-solar-charger In ArduinoSolarHardware.rtf erklärt er, wie seine Schaltung funktioniert. Also im Prinzip ist es erledigt. Ich baue einfach sein Projekt nach und passe sein Programm an meine Bedürfnisse an. Sobald ich alles aufgebaut habe, werde ich mal mit meinem Oszi nachschauen wie sein Buck-Konverter funktioniert. :-) Ich denke, damit ists erledigt..
Gleiche Problematik hatten wir erst vor ein paar Tagen: Beitrag "MOSFET-Treiber treibt mich in den Wahnsinn" Bootstrap geht schon, es gibt z.B. die Möglichkeit mit einer zusätzlichen Ladungspumpe den Bootstrap Kap zu laden. Eine recht einfache Schaltung mit 555 gibt es unter: www.irf.com/technical-info/appnotes/an-978.pdf Bild 16, bzw. es gibt auch noch ein AN das nur diese Schaltung behandelt.
Ach das geht doch ganz einfach, und nimm den nackten AVR und kein Arduinodingesns wenn dir schon ein normales PWM-Regel-IC zu kompliziert ist. Ein normales PWM Regelic hätte den vorteil: -Braucht keine extra Versorgung für den µC -Reglelt meißt etwas zuverlässiger -Lehrreich -Nicht Softwarwabhängig Habe selbst vor kurzem einen gebaut mit einer handvoll IRF3205/4905 Mosfets und TL 494.
Angehängte Dateien:
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a.PNG
4,8 KB
dc, und wie sieht es mit dem angehängten Schaltplan aus? Das habe ich von der timnolan-Seite und so wie es aussieht löst es genau dieses Problem. Q5 trennt das Solarpanel vom Akku wenn auch Q6 aus ist und Q7 wird als "the synchronous switching MOSFET" bezeichnet. Soll wohl die Diode ersetzen (weniger Verluste), hat aber auch den tollen Nebeneffekt, dass der Bootstrapping-Cap bzw. Source von der High-Side auf Masse gezogen wird. Ist auch genau das, was du hier geschrieben hast: Beitrag "Re: MOSFET-Treiber treibt mich in den Wahnsinn" :-) Sorry, ich hab den Beitrag "MOSFET-Treiber treibt mich in den Wahnsinn" leider nicht gesehen, als ich das Forum nach meinem Problem durchstöberte. Ich lese gerade bisschen über die Unterschiede/Vor- und Nachteile bei synchronen und asynchronen Buck-Konvertern.. http://www.ti.com/lit/an/slyt358/slyt358.pdf Aber ich werde beim synchronen Buck-Konverter bleiben. Ist bisher die beste Lösung. :-)
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Chris K. schrieb: > Solche DC/DC-Wandler sind aber gar nicht sooo günstig.. und in meinem > Fall muss er galvanisch getrennt sein. Die meisten die ich für unter 15€ > fand haben nur 1..2W. 1W sollten aber auch dicke reichen für das was du vor hast. Und da bist du bei Reichelt mit 4.30€ dabei. http://www.reichelt.de/Wandler-Module-DC-DC/SIM1-1212S-DIL8/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=35044&GROUPID=4956&artnr=SIM1-1212S+DIL8 Um mit einem 555 und Ladungspumpe 1W zu transportieren, braucht es auch ein paar Bauteile mehr. Der Plan von Chris K. ist schon die effektivste Lösung. Jedenfalls so lange man keine 100% PWM will oder braucht. Während der Debugphase kann aber ein DC/DC-Wandler anstelle des Bootstraps trotzdem nützlich sein. Dauerhaftes Ansteuern der Low-Side wird ohne zusätzlichen Schaltungsaufwand sonst mit Rauchwolken quittiert. Und das kriegt man während des Softwareschreibens schnell mal hin. Die Low-Side kann man dann am Ende wenn alles läuft in Betrieb nehmen um damit ein paar Prozente Wirkungsgrad zu gewinnen. Ob das bei deinen Anforderungen eine Rolle spielt kannst nur du wissen.
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