Hallo, ich möchte aus einer variablen Eingangsspannung (von einem Generator) mit ca. 5V bis 45V mit maximalem Strom (ca. 10-20A) in ein LiPo-Akku speisen. Normale Schaltregler scheiden bei derartigen Spannungen und Strömen aus. Ich würde einen AtMega mit 16MHz verwenden und einem PWM zur Ansteuerung des Leistungs-MOSFETS. Eine Ansteuerung mit 8bit-Auflösung würde ca. 64khz Schaltfrequenz bedeuten. Ich habe mal eine Seite gefunden, auf der man die Induktivität der Spule berechnen konnte, finde diese aber nicht mehr. Wie sieht es generell mit der Dimensionierung der Bauteile aus? Welche Dioden sind Empfehlenswert, welche Spulen und besonders welche MOSFETs? Gibt es bereits Erfahrungsberichte in diesem Bereich? Vielen Dank für eure Informationen ;-) M.f.G. Elektrofreak
Welche Spannung hat Dein Akku, 50 Volt? Hat er z.B. 9,6 Volt, dann benötigst Du einen Step-Up-Down, was deutlich aufwändiger wird. Bernd
Es werden ca. 42V Ladeschlussspannung werden (also 10x 3,7V LiPo oder 12x LiFePo mit ca. 3,2V). Ein Step-Up würde also reichen. Ich habe schon den Schaltkreis 3843 (UC3843 oder KA3843B) gefunden, allerdings funktioniert dieser nur bis 30V Input. Gibt es da Alternativversionen bis 50V? Soetwas könnte man ja als Alternative für eine Mikrocontrollergesteuerte Variante verwenden...
Der UC384x wird sogar meist in Netzbetriebenen Netzteilen verwendet. Er kann also (mit der geeigneten Beschaltung) auch an höheren Spannungen betrieben werden. Aber das IC, die Mosfets und die Dioden sind das kleinste Problem. Dein größtes Problem ist die Spule. Eine Spule für bis 1kW ist schon ein ziemlicher Klotz, und noch dazu alles andere als einfach in der Berechnung und Konstruktion (wenn man keine Erfahrungen auf dem Gebiet hat).
im Extremfall würde ich auch mehrere dieser Schaltregler bauen und diese Parallel (inkl. Dioden) schalten. Dann bräuchte man nur noch kleinere, aber mehrere Spulen etc. Aber ob das die Lösung ist? Wir können uns ja mal grob auf 10A @ 20-30V einigen (mit Kompatibilität auf 45V). Dann brauchen wir nicht mehr so große Sachen und die Ziele werden auch noch grob erreicht...
OK, 200-300W ist schon eher im Bereich des machbaren. Schau dich da mal um, da ist einiges in der Richtung recht gut beschrieben: http://www.sprut.de/electronic/switch/index.htm Allerdings wirst du trotzdem mit Sicherheit etliche 10€ an Bauteilen in Rauch verwandeln. Das ist normal.
>Es werden ca. 42V Ladeschlussspannung werden (also 10x 3,7V LiPo Du weißt schon, dass das Laden in Reihe nicht ganz unproblematisch ist? Stichwort Balancer usw. >(von einem Generator) mit ca. 5V bis 45V Ein Generator mit einem so großen Arbeitsspannungsbereich?
Falls Du, wie zu Anfang, einen AtMega verwenden möchtest, sind meiner Meinung nach weitere Maßnahmen erforderlich, um ein Abrauchen der Schaltung zu verhindern. Falls der PWM keine Impulse liefert, sollte der FET nach kurzer Zeit sperren. Eine CPU als Abwärtsregler ist da unkritischer. Wäre anstatt des PWM Bausteines UC3843 der PWM Ausgang eines AtMega gleichwertig? Möchtest Du eine intelligenten Ladelogik verwirklichen oder einfach nur eine konstante Spannung anlegen? Was hälst Du vom MAX1771? Es könnte aber auch ein Anderer sein. Dazu ist ein Längsregler zur Reduzierung der 45V auf die max. Versorgung des ICs notwendig. Des weiteren ein Typ. N Mosfet, ein Treiber dazu, eine Drossel eine Schottky Diode und ein impulsfester Elko. Mit Hilfe des Current-Sense Widerstandes kannst Du eine Ladestrom-Begrenzug realisieren. Gruss, Bernd
5V-45V => Radnabenmotor als Generator zwischen ca. 5 und 45 km/h (grobe Werte, keinenfalls über 45V) Balancer etc. sind klar und werden auch eingebaut. Ob uC oder IC ist mir eigendlich recht wurscht. Bei dem 1771 bin ich mir nicht ganz sicher, wie der MOSFET angesteuert wird, desshalb könnte das auch schief gehen, wenn ich die Versorgungsspannung des ICs an einen Linearregler mit bsp. 12V lege... Ich sehe eigendlich auch das Hauptproblem in der Beschaffung der Spule... Edit: und in der hohen Eingangsspannung von bis zu 45V
Hallo, das Prinzip des Aufwärtswandlers kennst Du ja denke ich. Ansonsten steht es nochmal in http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX1522-MAX1524.pdf Ich kann Dir nur ein paar Gedanken sagen, die mir beim Bau einfallen. Erfahrung mit so hohen Strömen habe ich nicht. 1. Du lädst die Spule mit Energie auf, indem Du einen Strom fließen läßt. Der Spulenstrom berechnet sich über: u = L di/dt zu i = 1/L Integral( u(t) dt) Da die Speisespannung u(t) konstant ist, also u(t)=U, steigt der Spulenstrom linear mit der Zeit an: i = U/L * t Um hohe Spulenströme (entspricht dem Ladestrom im Zeitpunkt des Umschaltens) zu erhalten, muß also entweder die Induktivität groß sein oder Du mußt lange warten. Lange warten bedeutet aber, daß Du nicht so oft pulsen kannst, so dass der Ladestrom nur ein gewisses Tastverhältnis lang fließt. Also brauchst Du eine Spule mit hoher Induktivität. (Wahrscheinlich kannst Du Dir aus dem Gesagten die optimale Induktivität schon ausrechnen.) Ein kritischer Punkt an der Spule ist, daß der Spulenkern nicht in die Sättigung geht und dass die Wicklungen möglichst niederimpedant sind (wegen der hohen Ströme). Wahrscheinlich sollte die Spule auch keine zu niedrige Grenzfrequenz haben, damit sich die Spannungspulse, die in Punkt 2 beschrieben sind, nicht über die parasitäre Spulenkapazität kurzschließen. Das spricht für eine Spule mit großen Ausmaßen (gutes Dielektrikum oder Luftspule) 2. Wenn der Transistor schaltet, fließt der Spulenstrom einfach über die Diode weiter und gibt seine Energie ab, aber nicht zu 100% an die Batterie, sondern auch an den eigenen ohmschen Innenwiderstand, die Diode und den Innenwiderstand der Batterie. Eine schnelle Umschaltung des Transistors möchtest Du erreichen, damit die Verluste verringert werden, die der Transistor während des Umschaltens hat. Zu dem Zeitpunkt ist er ja noch mittelmäßig leitfähig und ist schon der hohen Spannung der Spule ausgesetzt. Transistoren gibt's bis in den einstelligen Milliohm-Bereich. Schau am besten bei der Firma IRF nach, die haben sehr gute MOSFETS. Beachte vor allem auch UGS. Die meisten Typen sind auf 12V Versorgungsspannung ausgelegt. Für TTL-Pegel sind es schon deutlich weniger. Wahrscheinlich brauchst Du einen MOSFET-Treiber, um den Transistor schnell genug umzuschalten. Vermutlich tuts ein MAX5056. Gruß, Michael
Angehängte Dateien:
-
Aufwaertsregler.jpg
130 KB
Hier erst mal meine Idee: Statt dem MAX1771 geht natürlich auch ein anderer Typ. Aber erst mal müssen die Rahmenbedingungen festgelegt werden. Der taktet hier mit 300kHz. 1MHz finde ich eindeutig zu hoch und 50kHz zu niedrig. Ideen zur Bauteileauslegung sind willkommen. >Um hohe Spulenströme (entspricht dem Ladestrom im Zeitpunkt >des Umschaltens) zu erhalten, muß also entweder die >Induktivität groß sein oder Du mußt lange warten. Die Induktivität muss klein sein! 1. Ein Aufwärtsregler kann maximal mit 50% Taktverhältnis arbeiten. 2. Bei logisch 1 steigt der Strom bis zum maximalen Wert an. 3. Bei logisch 0 sollte der Strom wieder auf 0 absinken. 4. Im Mittel kommt nur 1/4 des Maximalstromes rüber. 5. 20A Ladestrom benötigt 20 * 4 / 0,9 = 89A (bei 90% Wirkungsgrad) 6. In 1.67us bei 300kHz und 40V muss der Strom auf 89A steigen. 7. Die 89A müssen kurzfristig von den Elkos geliefert werden. Frage: Welcher Strom ist bei 5V, 10V, 20V, 30V zu erwarten? Bernd
Die Induktivität müsste ca. 0.7-0.8uH und max 0.01Ohm haben. Es wird ein Kern mit niedrigem AL-Wert benötigt bzw. muss die Energie in einem Luftspalt gespeichert werden. Ansonsten würde der Kern in die Sättigung kommen. Falls der Verlust über die Schottkydiode zu gross ist, könnte ein FET als Synchrongleichrichter eingesetzt werden Der Widerstand für Current-Sense kristallisiert sich mit 1mOhm heraus. Bernd
Die Ströme bei 5V bis 30V sollten je bis ca 10A Input sein, mehr kann der Motor nur mit gutem Willen erzeugen. Aber das Schwierige dürfte werden, dass der (Schalt- oder Input)Strom regelbar sein soll, d.h. dass die Bremswirkung des Radnabenmotors regelbar sein soll. Bei 1A bremst man recht gemütlich, bei 10A schon recht gut. Eine mechanische Bremse kommt bei starkem Bremsen hinzu. Meine Idee wäre hier ein variabler Verstärker der Shunt-Spannung, je nachdem wie viel Strom fließen soll. Ist dies die beste Variante? Vielen Dank an Bernd. Durch die oben beschriebene und gezeigte Schaltung gibt es das Problem mit der Eingangsspannung nicht mehr, ich habe vergessen (da ich mich vornehm mit Step-Down-Schaltreglern befasse), dass der MOSFET eine Gatespannung von ca. 15V relativ zur Masse bekommt und nicht relativ zur Versorgungsspannung (da hätte ich mehr Probleme). Dadurch ist auch ein Arbeiten bei bis zu 45V möglich (bei entsprechend festem MOSFET) Noch eine kleine Frage: mit welchen Werten hast du oben gerechnet? Weil über das Tastverhältnis (abhängig von der Eingangsspannung) berechnet man ja den maximalen Strom Edit: den 1771 finde ich nicht so gut, desshalb würde ich welche verwenden, die ich auch bei Schukat bekommen kann (Schukat verkauft nicht an Privatpersonen, ist aber wirklich günstig). Das wären von Maxim MAX668, MAX669 und MAX732. Von anderen Herstellern haben die auch welche. Der 668-669 sieht dem 1771 recht ähnlich.
Danke Michael für den Link zu dem IC. Leider schafft der "nur" 40V und ich möchte nicht riskieren, dass das IC mal bei wenigen Volt mehr schon abraucht (kann ja mal bei Berg-ab-Fahrten und vollem Akku passieren), dann schon lieber 50V oder 60V...
Angehängte Dateien:
-
Aufwaertsregler2.jpg
110 KB
Hallo Bei den Berechnungen bin ich von 20A Ladestrom und 300kHz Taktfrequenz ausgegangen. Dann hab ich die Drossel kurz unter LT-Spice ausprobiert. Bei leitendem FET integriert der Strom von 0 auf 89A hoch. Bei sperrendem FET sinkt der Strom über die Schottky wieder von 89A auf Null ab. Bei jedem Takt wird eine kleine Energiemenge (2,67mJ) hauptsächlich im Luftspalt gespeichert und wieder abgegeben. Erst bei 300000 mal pro Sekunde werden das 800 Watt. Der Aufwärtsregler liefert mit der aktuellen Dimensionierung folgende Ströme abhängig von der Eingangsspannung: 7V - 3A 10V - 5A 20V - 10A 40V - 20A Der Schaltregler verhält sich in dem Bereich wie eine Last von 2 Ohm. Falls das zu wenig ist, muss die Drossel noch kleiner werden. Dann wäre der Schaltregler bei Vollast überdimensioniert, was einen schlechteren Wirkungsgrad zur Folge hätte (Taktverhältnis<<50%). Die Leistungsteile müssen außerdem jetzt schon ca. 100A abkönnen. Dann noch ein anderes Problem. Falls die Eingangsspannung über die Akkuspannung ansteigt, wird die Diode D2 leitend und der Ladestrom kann nicht mehr geregelt werden. Ist der Innenwiderstand des Motors/Generators bekannt? Der EXT sink/source current ist mit 1A recht hoch, da könnte man sich evtl. die Treiber sparen. Erst wenn die Rahmenbedingungen klar sind, kann man sich einen Ferritkern und die restlichen Teile aussuchen. Gruß, Bernd
Über einen vorgeschalteten MOSFET wäre ja eine Abschaltung des Step-Up-Wandlers möglich. Dann lädt er das Akku auch nicht bei "zu hohen" Geschwindigkeiten. Wenn wir von den Werten ausgehen, die du oben Berechnet hast (20A @ 40V sind schon wirklich gut, es würden auch 10A reichen), wie kommt man an eine passende Spule? Würde man sich eine selber Wickeln oder gibt es passende Spulen zu kaufen? Leider kenne ich die notwendigen Formeln für die Induktivität nicht und habe keine Erfahrungen mit Spulen, die maximal 100A! aushalten. Wo kann ich mir passendes Wissen anlesen? M.f.G. und Vielen Dank Mats Marcus
Abschalten: Dann ist aber schlagartig die Bremswirkung weg. Ich vermute eher, dass unter Last die Spannung nie über 40V steigt, deshalb die Frage nach dem Innenwiderstand. Sollen wir den Strom etwas reduzieren? 8V - 3A 10V - 4A 20V - 8A 40V - 16A Oder wie wärs mit der vorherigen Version, dafür aber mit 10-15A Strombegrenzung. Eventuell abhängig von den zur Verfügung stehenden preisgünstigen Bauteilen >Wie kommt man an eine passende Spule? Einen Kern aussuchen und kaufen oder aus einem alten Computernetzteil ausschlachten. Allerdings sollte der AL-Wert bekannt sein. Durch die Formel Dann selber wickeln. Keine Angst, das sind nur 5-10 Windungen. Eventuell kann man 0.5mm Cu-Lackdraht nehmen, aber dafür mehrere Drähte parallel. L = AL * N2 -> N = sqr(L/AL) (alle werte in nH) AL = 50nH L = 700nH N = sqr(700/50) = 5,2 W -> 5 Windungen >Wo kann ich mir passendes Wissen anlesen? Leider finde ich diese Seite nicht mehr http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/smps.html Ansonsten aus Büchern wie das hier: Schaltnetzteile und ihre Peripherie Dimensionierung, Einsatz, EMV Ulrich Schlienz erschienen Juli 2007 | 294 Seiten, 346 schw.-w. Abb. Vieweg+Teubner Verlag 39.90 € einfach mal googeln
Bernd Weeber wrote: >>Wie kommt man an eine passende Spule? > Einen Kern aussuchen und kaufen oder aus einem alten Computernetzteil > ausschlachten. Allerdings sollte der AL-Wert bekannt sein. Durch die > Formel Die Ringkernspulen aus PC Netzteilen sind eher nur für kleine Leistungen geeignet. Bei einem Stepup würde ich nicht mehr als etwa 100W drüberjagen. In einem PC Netzteil ist der Strom relativ konstant, hier geht der Strom aber in Richtung 100A wie du schon berechnet hast. Von daher muss man aufpassen, dass der Kern nicht in die Sättigung geht. Der Wirkungsgrad wird mit PC Netzteil Spulen aber generell nicht allzu gut, denn die ist in erster Linie billig. Mehr als 100kHz würde ich diesen Kernen auch nicht zumuten. Bessere Kerne kosten richtig Geld, ich schätze mal 20€ wird für einen Kern in dieser Leistungsklasse die Untergrenze sein. > Leider finde ich diese Seite nicht mehr > http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/smps.html Hier: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html
Ich habe noch viele PC-Netzteile, mal sehen ob ich ein paar der Spulen daraus entfernen kann und mal nachsehen, ob die AL-Wert der Kerne darauf stehen (oder alternativ die Induktivität). Kann man irgendwie auch erkennen, ob ein Kern qualitativ hochwertig oder niederwertig ist? Ansonsten: wo bekommt man gute Kerne her?
Mats Marcus wrote: > Ich habe noch viele PC-Netzteile, mal sehen ob ich ein paar der Spulen > daraus entfernen kann und mal nachsehen, ob die AL-Wert der Kerne darauf > stehen (oder alternativ die Induktivität). Kann man irgendwie auch > erkennen, ob ein Kern qualitativ hochwertig oder niederwertig ist? Nur schwer. Man kann es etwas über die Farbe rausbekommen. Zumindest die häufigen Farben wie gelb/weiß oder blau kann man hiermit zuordnen: http://www.dl5swb.de/html/mini_ringkern-rechner.htm Du kannst da mal mit den Werten Spielen. Schön ist, dass das Programm berechnet wie hoch die Kernverluste sind. In PC Netzteilen findet man häufig den T106-26 oder 1-2 Nummern größer, je nach Leistung. Ab und zu auch den -18 (grün/rot).
Ich habe einen gelben (gelb lackiert mit weißem Untergrund), 30g schwer, 14mm Innenlochdurchmesser, 28mm Gesamtdurchmesser, 11-12mm Höhe. mal sehen ob der was bringt Edit: es scheint wirklich der T106-26 zu sein.
Die ganzen Kerntypen durchschauen. Am weitest verbreitet sind die Eisenpulver Kerne. Dein Kern dürfte genau der von mir genannte T106-26 sein. Der hat laut dem Programm 93nH/N². Gebe ich da die Werte 300kHz, 10µH, 42V ein, gibt das Programm eine Verlustleistung von 22,16W im Kern aus. Das ergibt einen Temperaturanstieg von 239°C. Also ungeeignet. Selbst andere Werte ergeben nicht sehr viel bessere Werte.
gibt es überhaupt in einem PC-Netzteil verwertbare Kerne? Dann muss ich nicht alle ausschlachten :D
Für die volle Leistung nicht. Du könntest aber mehrere Kerne parallel schalten: Entweder zwei Kerne zusammenlegen und die Spule über beide wickeln oder mehrere Spulen mit mehr Induktivität mit je mit einem eigenen Mosfet parallel schalten. Das sollte den gesamten Aufbau und die hohen Ströme etwas entschärfen.
nur eine frage: wenn ich jetzt bsp. 100µH eingebe anstatt 10µH, dann habe ich auch 1/10 der Verlustleistung, aber ich muss ja 10 Stück davon verwenden, dann hätte ich doch immernoch insg. den selben Verlust, oder?
Ja, aber die Leistung pro Kern ist kleiner, da die Verluste sich auf alle Kerne verteilen. Bringt zwar nichts für den Wirkungsgrad, aber die Spule überlebt das wenigstens. Außerdem kommt ein einziger Kern in die Sättigung (Flux größer als max. Flux). Besser ist natürlich ein passender Kern, aber ich habe keine Ahnung wo man die in Einzelstückzahlen günstig bekommt. Vielleicht ist es auch besser von dem Ringkern wegzugehen und stattdessen einen normalen Feritkern mit Luftspalt zu verwenden. Der sollte weniger Verluste haben, und günstiger sein. Dafür aber vermutlich auch größer. Conrad hat da glaube ich einige. Da kann man sich einen passenden Kern ausrechnen lassen: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html
bei Reichelt scheint es Eisenpulver und Ferrit-Kerne zu geben, sogar recht viele. www[punkt]reichelt[punkt]de => Bauelemente, passiv => Spulen, Ringkerne => Ringkerne Jetzt müsste ich nur noch wissen, ob ich mehrere der einen verwenden soll und dann welche
ich könnte mir bsp. 2x 106-18 vorstellen (je 17 Windungen, 20µH, 3,31W, dT=49°C), ich glaube das dürfte noch gehen, oder? Oder generell Luftspalt?
Ich lese schon eine Weile mit: vielleicht verabschiedet man sich von Step-Up im allgemeinen und verwendet eine andere Reglertopologie. Gegentaktdurchflußwandler zB. gruß Axelr. edith: bei TI gibt es das Dokument "SLUU135". Ist zwar für 3.3V und nicht für 42V ausgelegt, sollte sich aber als Quelle für erste Tests eignen. Evtl. finde ich den Link hier isser: Menno! geht nicht durch - Die Forensoftware meint, es wäre Spam. Schade bei google eingeben: focus.ti.com SLUU135 zweiter Link
Was ist mit diesem Kern? Siemens B66317G1000X127, Mg 1,0 mm, 91 nH, N27 http://www.buerklin.com/ Kern E25/13/7 83D828 0,83 € Spulenkörper 83D846 1,00 € Haltebügel 2x83D853 0,58 € Gibts noch andere Lieferanten? Wickeldaten: 3.5 uH 7 Windungen d ≥ 3.01 mm A ≥ 7.12 mm2 Statt einem Querschnitt von 7.12 mm2 wären einige Adern eines dünneren Drahtes besser.
Grrrrr. schon der zweite Fehler heute: 1. Der Strom muss nicht auf Null runter, dadurch sind keine 89A sondern nur z.B. max. 22A Spitzenstrom bei 15A Ladestrom notwendig. 2. Ich hab die Kernhälfte ohne Spalt vergessen: Kern E25/13/7 0mm 83D820 0,81 € Kern E25/13/7 1mm 83D828 0,83 € Spulenkörper 83D846 1,00 € Haltebügel 2x83D853 0,58 € Könnte mal jemand damit die Temperaturberechnung durchführen? Noch eine Überlegung: Bei grösserem Luftspalt werden wahrscheinlich die Eisenverluste geringer, dafür aber durch die dann notwendige Windungszahl der Drahtwiderstand höher. Eine Sache ist, bei welchem Verhältnis sich die beiden Verluste die Waage halten, die zweite, ob der Draht auf den Wickelkörper passt.
Gegentaktdurchflußwandler Das geht dann aber in Richtung Übertrager mit allen Nachteilen wie parasitäre Streuinduktivitäten, Kopplungsfaktor usw. Der Aufwand ist doch um Grössenordnungen höher. Hier gibts doch momentan nur ein Drosselproblem. Das kann gelöst werden. Klar ist aber auch, dass wahrscheinlich ca. 20W Verlustleistung in der Drossel (Eisen+Draht) frei werden. Dazu muss der entsprechende Kern ausgesucht werden. 650 bzw 800 Watt sind nicht zu unterschätzen. Da braucht es etwas mehr als Spielzeug, sonst rauchts. Wie wärs mit Fahrtwindkühlung oder Lüfter?
Meiner Meinung nach ist der Mini Ringkern Rechner für diese Berechnungen nicht geeignet. Er ist eher für Schwingkreise im Funkamateur Bereich gedacht. Das Material N27 und den Kern E25 oder den Kern ETD29 gibts überhaupt nicht. Interessanter Link: http://www.elektroniknet.de/home/bauelemente/fachwissen/uebersicht/passive-bauelemente/induktivitaeten/total-verspult
komisch dass meine Antwort von heute Morgen nicht mehr hier steht :-? Naja, also: Lüfter ist kein Problem, es wird sowieso ein 12cm-Lüfter eingebaut, welcher auf die Spannungswandler pusten soll. Nebenfrage: Ich habe mir mal heute Gedanken gemacht und gemerkt, dass ich eigendlich viele Step-UP und Step-Down-Converter verwenden wollte, die aber alle durch das oben beschriebene ersetzt werden könnten. Da auch immer nur eine der Quellen aktiv ist (bis auf eine Ausnahme), würde ich alles Spannungen mit Dioden auf den Input des Step-Up-Converters legen, sodass alle Quellen über den Converter die Akkus laden können. Wie schwer ist es, aus dem Converter einen Step-Up & Down-Converter zu machen? Ich würde einfach die Eingangsspannung mit der Akkuspannung vergleichen, liegt die Eingangsspannung unter der Ausgangsspannung wird der "Step-Down-MOSFET" durchgeschaltet und der "Step-Up-MOSFET" arbeitet ganz normal. Liegt die Eingangsspannung über der Akkuspannung, sperrt der "Step-Up-MOSFET" und der "Step-Down-MOSFET" erhält (grob gesagt) das Invertierte Signal des PWM-ICs.
trotzdem mal die Frage, was mit diesen Drosseln ist, ob diese auch als "Kauflösung" interessant wären. bei www[punkt]schukat[punkt]com nach DPU100A10 und DPU68A10 suchen Ich glaube dass durch das Parallelschalten von mehreren hier auch etwas möglich wäre...
Kann man sich hier nicht an einer (evtl. defekten) Car-Hifi Endstufe orientieren? Den einzigen Nachteil den ich sehe, ist die stark schwankende Eingangsspannung. Den Trafo kann man entweder aus solch einer Endstufe gewinnen oder man nimmt den aus einem PC-Netzteil. Der Aufwand ist nicht größer, als mehrere Wandler parallel zu schalten. Ich habe noch ein Probeaufbau auf Lochraster aus "Kindertagen". Wenn ich den finde, stelle ich mal ein Bild rein. War mitm TL494, zwei MOSFETs und einem Ringkerntrafo OHNE Luftspalt (k.A. war jedenfalls kein Eisenpulverringkern mit "integriertem" Luftspalt, sondern ein Ferritringkern.) Machte aus 12Volt 2x44V@8A und wurde auch ziemlich warm. War allerdings auch nicht für Dauerbetrieb ausgelegt. Ich glaube gelesen zu haben, das bei einem Step-Up bei diesen Leistungen einfach der Spannungsunterschied zu groß ist. Ich bekomme das leider nicht mehr 100%tig zusammen. Will ja hier auch nichts falsch erzählen... Gruß Axelr.
Hi, kennst du www.opencharge.de ? Da kann man sich m.E. einiges abschauen. Der Eingangspfad verträgt keine 45V, das müsste man noch etwas anpassen, aber letztenendes könnte man wohl einiges übernehmen. Gruß Malte
Axel Rühl wrote: > Kann man sich hier nicht an einer (evtl. defekten) Car-Hifi Endstufe > orientieren? > Den einzigen Nachteil den ich sehe, ist die stark schwankende > Eingangsspannung. Ja, das dürfte das Problem sein. Liefert so ein Endstufennetzteil eigentlich eine stabilisierte Spannung, oder hat die ein festes Verhältnis von Ein und Ausgangsspannung? Ich tippe eher auf letzteres + eine Leerlaufbegrenzung. Ohne ein echtes Schaltnetzteil wird man diesen großen Spannungsbereich nicht überwinden können, und dazu braucht man einen richtigen Kern, der Energie speichern (und nicht nur übertragen) kann.
Angehängte Dateien:
-
DSC00644.JPG
130 KB
Wir hatten hier auch mal jemanden, der hat einen Stepup und-down kombiniert. War ein großer Kern von EPCOS(SIEMENS) und zwei MOSFETs vor dem Kern und zwei dahinter. Einer jeweils als Freilaufdiode und der andere zum schalten. Find' ich gerade nicht mehr. Ebenso ist in der Appnote zum LT1070 super die Dimensionierung des Kerns erklärt (hatten wir auch vorige Woche erst) Ich habe die Schaltung ausgegraben. Fehlt natürlich schon die Hälfte. Ist von 1993-1995, denke ich mal. Die Bildqualität ist auf mein Handy zurückzuführen, allerdings auch kräftig runtergerechnet:-))
Nur so eine Frage: was wäre, wenn ich eine Spule mit mehreren Abzapfungen verwenden würde? Also bsp. 0-22V eine niederinduktive und über 22V mehr Windungen. Oder ein Sperrwandler. Es ist ja recht einfach machbar, verschiedene Spulenanschlüsse anzuzapfen und zu schalten.
@Axel Rühl Der Kern sieht eher nach ~100 Watt aus und die Wicklung auch. @Mats Marcus Ein Abwärtsregler ist einfacher als ein Aufwärts. Wenn der Aufwärtsregler dimensioniert ist, können nachher die selben Teile auch für abwärts verwendet werden. Sieh Dir mal die LTSpice Simulation an. Die EIN Zeit ist wesentlich kürzer als die AUS Zeit. Solange nur die reine Induktivität verändert wird, wirkt sich diese nur auf den Ripple im System aus. Die Drossel bildet zusammen mit dem Z der Elkos einen Spannungsteiler. Durch Bauteiledimensionierung wird der Ripple größer bzw. kleiner. Ob die Drossel 1uH oder 100uH hat, der Schaltregler funktioniert erstmal. Aber: 1. Ohmscher Widerstand der Wicklung möglichst gering -> großer Kupferquerschnitt, besser mehrere Drähte parallel 2. Kern kommt nicht in die Sättigung magnetische Flußstärke H = n * I / L Man sieht, da steht Windungszahl mal Strom. Eine zu hohe Windungszahl ist also ungünstig. -> L so niedrig wie möglich, aber so gross wie nötig 3. Genügend Oberfläche und Lüftung, um die Wärme wegzukriegen 4. Die Eisenverluste nehmen mit dem Eisenvolumen zu. Dadurch wird der Wirkungsgrad schlechter. Wird ein kleiner Kern zu heiß, wird der Wirkungsgrad auch schlechter. Elkos und Z: http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Kondensator-Impedanzverl%C3%A4ufe-Wiki-1.jpg Schukat -> Suche -> CAX01000/63 Da ist einfach ein Beispiel für Elko-Datenblatt. Das Resultat ist, dass die Ripple-Strom-Festigkeit und Niederohmigkeit nur mit mehreren parallel geschalteten Kondensatoren zu schaffen ist. Das erinnert mich an ein Motherboard. Beispiel: Bei einem Wechselstrom 16 A ss und Elkos, welche maximal 2 A abkönnen, braucht es 8 parallelgeschaltete Elkos. Sonst nimmt die Lebensdauer rapide ab. Ob die Elkos 1000 oder 2200uF haben, ist fast belanglos. Wenn also jemand eine Quelle für super Elkos kennt? -------------- Zusammenfassung: Niedrige Induktivität -> gut für die Drossel aber dadurch grosser Stromripple -> schlecht für die Elkos Im Prinzip ist so ein Teil die Summe aus vielen Kompromissen.
Diese Info stammt von da: Beitrag "Wickeltechnik HF Spule" Bitte auch den www.epcos.de/...PDF_SIFERRIT.pdf Link beachten ETD 29/16/10 124 - 2250 N27, N87, N97 ETD 34/17/11 153 - 2650 N27, N87, N97 ETD 39/20/13 196 - 2800 N27, N87, N97 ETD 44/22/15 194 - 3600 N27, N87, N97 ETD 49/25/16 188 - 3900 N27, N87, N97 ETD 54/28/19 229 - 4600 N27, N87, N97 ETD 59/31/22 311 - 5500 N27, N87, N97 N27 bis 100kHz N87 bis 500kHz N97 bis 500kHz Kernverluste bei 100kHz N27 900 kW/m3 Kernverluste bei 300kHz N87 390 kW/m3 N97 340 kW/m3 Vorerst ausgewählt: Kern ETD 34/17/11 B66361G1000X187, Luftspalt=1,0 mm, Al=153 nH, Material=N87 Kernverluste bei 300kHz: http://www.buerklin.com/images/KapD/D122060.jpg V = 7,63cm3 Pv = 7,63cm3 * 0,34W/cm3 Pv = 2,6 Watt Wickeldaten bei 5uH: N = sqr(L/AL) (alle werte in nH) N = sqr(5000/153) N = 5.7 -> 6 Windungen Man könnte noch 2 Kernhälften mit zusammen 2 mm Luftspalt verwenden. Der Al-Wert läge dann bei ca. 90nH -> 8 Windungen Vielleicht kann das mal jemand zu Ende rechnen, um dann zu entscheiden, ob es eine Nummer größer oder kleiner sein muss.
es hat sich nun noch eine Kleinigkeit geändert, es wird ein Akku mit 72V verwendet. Man müsste da nur einen besseren Mosfet verwenden, dann sollte alles klappen. Mal eine Frage die auch hier gut herein passt. Wenn ich aus der Akkuspannung von ca. 72V eine Logik-Spannung von 5V und eineweitere Spannung von 12V erzeugen möchte, wäre hier ein Flyback-Converter mit mehrfachen Sekundärwicklungen interessant oder schwanken die Spannungen untereinander bei Last zu stark? (Also bsp. bei 5V@1A sind es 5,0V und 12V@1A sind es auch 12,0V, dann ändert sich die Last. Würden sich die Ausgangsspannungen dann stark ändern? Bsp: 5V@1A sind dann 5,5V und 12V@5A wären dann 11,2V. Oder würden die Ausgangsspannungen nahezu konstant bleiben?)
Editieren geht leider nicht mehr... Zusatz: Die Spannung am Nabenmotor ist im gleichen Verhältnis höher und der Strom im gleichen Verhältnis geringer (doppelte Spannung, halber Strom)
Bei Schaltnetzteilen wird oft die Hauptspannung geregelt und die 12V sind z.B. ungeregelt -> 11-13Volt. Oder statt 12V werden 14V erzeugt und ein Längsregler nachgeschaltet. Beim Sperrwandler pendelt sich die 2. Spannung auf einen Wert +/- 10% ein. Gruß
was ist eigentlich hier ausgegangen Mats Marcus? 10-20A hört sich auf dem Papier als Ladestrom ganz toll an um den Akku wieder "schön voll" zu laden. aber hast du auch bedacht, dass du bei 42V 20A oder 72V 10A auch knappe 1kW mechanische Energie benötigst? da kommst du bei vielleicht 100kg Systemgewicht aber schnell zum Stehen...
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.