12V down 8V; 10A

[Vizitator]

am nevoie sa alimentez o rezistenta de incalzire, 8V 10A de la un acumulator de 12V, si incerc sa fac o sursa in comutatie dupa principiul asta:

 

 

 

partea cu pwm(attiny,atmega,555) ma descurc, dar nu stiu cum sa calculez bobina si condensatorul...

nu stiu daca ma ajuta la ceva dar am o bobina pe ferita tip bara de 3.8mmx20mm, infasurat 20spire CuEm diametru de 0.8mm.

 

inca o intrebare in paralel. daca in schema as muta K pe linia de GND, ar trebuii coborata si bobina ?

Editat Octombrie 5, 2014 de Vizitator

[ventzel]

Poate te ajuta un calculator online: http://www.daycounter.com/Calculators/Switching-Converter-Calculator.phtml

Avand in vedere curentu maxim, io m-as duce pe o varianta de synchronous buck facuta cu un ic specializat ceva in genu asta:http://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/isl8/isl8105-a.pdf

Dupa sursa de 8V poti pune partea de PWM din care alimentezi defapt consumatoru si o sa ai 8V maxim si daca controlleru o ia razana iara :P

Alte scheme asemanatoare gasesti si aici: http://www.seekic.com/circuit_diagram/index285.html

Editat Octombrie 5, 2014 de ventzel

[UDAR]

1. Ca să calculezi bobina și condensatorul trebuie să definești ceilalți parametri - pe lângă tensiunea și curentul de ieșire trebuie frecvența la care vrei să lucrezi , pulsația admisibilă pe sarcină ( poate fi destul de ridicată pentru o rezistență de încălzire ) , curentul maxim la pornire , etc.

2. Zici că te descurci cu µC - ar trebui expus algoritmul de reglare pe care îl ai în vedere , modul de realizare a reacției negative , viteza în buclă închisă , etc. 

3. Nu cred că se justifică o schemă sincronă - acestea devin utile când tensiunea de ieșire este mult mai mică decât cea de intrare , la 8V vs. 12V nu e cazul.

Propunerea mea - un buck simplu cu UC384x sau chiar LM555 ( eventual urmat de totem-pole ) și MOSFET - N . Răspund în felul ăsta și întrebării paralele - dacă poți pune sarcina izolată față de masă , este mai simplu și mai eficient cu MOSFET-N , evident că topologia se schimbă - MOSFET cu sursa la masă apoi bobina apoi sarcina . Condensatorul paralel pe sarcină - rămând de văzut dacă e sau nu necesar după ce răspunzi la pct.1 , dioda cu anodul la drenă și catodul la +.

[Vizitator]

da, eu ma gandeam la un IRL540N sau BTS432 ori BTS141 pentru comanda.

 

dat fiind faptul ca este o rezistenta de incalzire (bujie incandescenta) poate functiona in curent continuu la 8 V.

problema este ca eu am 11V .. 14V. de aici ...problema cu sursa in comutatie..

voi controla cu atmega328 pwm, pentru ca este inclus in proiect oricum.

 

Intr-o varianta standard a unei aplicatii originale cu aceasi tip de bujii, de unde am si bobina in cauza, am gasit cam ~60Hz; langa bobina era un condensator de 16V 330uF si o dioda.

 

Probabil acesti 8V e varful maxim suportat, ar trebuii sa am undeva cam 6-7V ptr siguranta.

 

 

Legat de intrebarea in paralel. Din ce am inteles, in schema de sus, bobina coboara pe linia de GND. Am inteles bine ?

Editat Octombrie 5, 2014 de Vizitator

[UDAR]

Obișnuiesc să răspund la ce se întreabă . Ai întrebat de bobină și condensator . Pentru o sarcină rezistivă și cu scopul de încălzire poți folosi PWM la câteva sute de Hz ( sau chiar mai jos ) fără bobină și condensator ( eventual un mic filtru LC antiperturbații , nu funcțional  - după descriere bobina aia chiar acel rol l-a avut ) . Nu ai spus cum faci reglarea ? Ce mărime dă eroarea - tensiunea la bornele rezistenței , temperatura , curentul ?  Sau poți să faci feed-forward ... 

În legătură cu mosfetul IRL540N e cam la limită , trebuie un radiator mărișor . Ar fi de preferat un tranzistor cu Rdson mai mic - de pildă IRLZ44N(Z), IRL3705n(Z), etc. Poți , desigur folosi , BTS432 care e altceva , dar la aplicația asta merge - fără însă a oferi beneficii majore.

[Vizitator]

reglajul o sa-l fac din soft, modific pwm in functie de voltajul citit pe intrarea 12V

in momentul de fata am cateva aplicatii care merg fara bobina si condensator, in doar impulsuri.

dar ma gandeam sa fac dupa aplicatiile originale care includ bobina si condensator, deci sursa in comutatie.

 

posibil sa fie totusi un mic filtru LC cum spunea UDAR..nu am putut verifica prea bine traseele deoarece cablajul a fost scufundat in cauciuc sau silicon ceva..

 

legat de frecventa, poate imi dati voi un sfat..

 

oricum. intrebarea principala ar fi...cum calculez bobina si condensatorul pentru a obtine 8V unde frecventa ..nu e aleasa inca, pentru ca nu stiu exact ce ar fi mai bine. 200Hz sa spunem. Cat despre curentul maxim la pornire.. 10A.

Editat Octombrie 5, 2014 de Vizitator

[UDAR]

Îmi pare rău, nu ai înțeles ... tot. 

1. Dacă faci reglajul din soft în funcție de tensiunea de intrare asta se cheamă feed forward . E OK, deci dacă vrei 7V   pe rezistență , măsori Vin și  calculezi DC = 7V/Vin. 

2. Dacă vrei să calculezi L și C la 200Hz după regulile unui Buck converter clasic obții aberații . 4,7mH la 12A și 180.000 µF. Nu ai ce să verifici traseele , acel filtru e probabil legat la fel ca filtrul dintr-un buck, adică bobina în serie cu sarcina și condensatorul în paralel. Dacă pui acel filtru , pui obligatoriu și dioda de free wheeling , dacă nu , nu - deși ea e recomandată oricum ca antidot la inductanțele parazite ale sarcinii și cablajului . Doar tipul ( valoarea curentului ) diferă.

Eu îți propun să calculezi așa filtrul ( dacă insiști să-l pui )  : alegi frecvența de trece jos - mai mare decât de 10 x f_PWM - să zicem 10kHz. Alegi un condensator care să aibă reactanța egală cu impedanța sarcinii la această frecvență : Xc = 0,8Ω ( 8V/10A) rezultă C = 12µF . Alegem 22µF ( rezultă bobina mai mică ) . Calculăm L = 1/( 4*π²*f²*C) = 12µH. Curentul suportat va fi evident cel maxim , adică 10A.

[Depanatoru]

La curentul asta o asemenea sursa nu e pentru incepatori ( facuta calumea desigur = eficient pt. acumulator ) , oricum pentru o rezistenta de incalzire ajunge PWM unde se urmareste ca puterea disipata pe perioada sa nu depaseasca maximul admis si se ajusteaza eventual din soft sa fie constanta cu scaderea tensiunii acumulatorului cand se descarca

Editat Octombrie 5, 2014 de Depanatoru

[Vlad Mihai]

nu o sa mearga  cum vrei tu sa modifici pwm  in functie de tensiunea citita pe iesire, e prea lent ADC daca  vei folosi un  uC din asta pe 8 biti, si apoi eu am implementat PID pentru asa ceva,   cea mai buna solutie pe care o recomand este  sa  faci topologie   buck sincron (asa vei avea randament mai bun, ca la 10A pe dioda va  pica ceva) cu 2 n-mos cu  rds on si ciss mic la care le comanzi cu ir2184 care   stie sa faca  dintr-un singur pwm  2 semnale  pwm pentru mos-uri si  dead-time inclus. si sa faci fara reactie,  dar  daca te pricepi la programare  implementeaza algoritm de autoreglare cu PID si gata, oricum nu e    greu ceea ce vrei tu dar nici usor.

[UDAR]

@Vlad Mihai .

Zicea : ”reglajul o sa-l fac din soft, modific pwm in functie de voltajul citit pe intrarea 12V”

Sublinierea îmi aparține , la asta am răspuns.

Dacă vrea să citească tensiunea la ieșire , e ușor mai complicat - sau PID sau histerezis. De aia întrebam mai sus de algoritm...

În ce privește topologia , să nu fim mai catolici decât Papa. La 12V intrare și 8V ieșire DC = 0,67 deci dioda conduce (1-DC ) = 0,33 din timp. O Schottky aleasă corect are 0,5V * 10A * 0,33 = 1,67W față de 8V*10A = 80W la ieșire , nu e o tragedie. ( 2%). Plus că asta dacă e bujie incandescentă ( așa am înțeles ) nu merge tot timpul , deci chiar că nu e cazul de soluții ultra performante.

[Vlad Mihai]

UDAR, era doar o sugestie de , sigur ca  se poate  si cu buck simplu,  de cand am   descoperit redresarea  sincrona in toate   aplicatiile de  step-down doar   asta  folosesc.

[Vizitator]

Bujia funcționează doar 40 secunde. Dar ca idee vreau sa și experimentez sursele in comutatie unde sunt cam zero.. Bujia funcționează doar 40 secunde. Dar ca idee vreau sa și experimentez sursele in comutatie unde sunt cam zero.. multumesc ptr răspunsuri.

[Vizitator]

Am facut niste teste intre timp...

Am obtinut cea mai buna temperatura pe mosfet la 12Hz | 80%

Ar avea ceva daca ramane asa jos frecventa pwm ?

Editat Octombrie 5, 2014 de Vizitator

[Mondan]

<inca o intrebare in paralel. daca in schema as muta K pe linia de GND, ar trebuii coborata si bobina ?>

 

 

Hai ca iti raspund si eu, desi mi-e tare frica ca va sari @marian pe mine.

 

Nu ai inteles schema.

 

La fel cum un condensator se incarca printr-o bobina  si tesiune pe el urca de la 0 la Vmax,

La fel o bobina se incarca printr-o rezistenta si tesiunea pe ea urca de la 0 la Vmax

 

Numai ca DT al PWM se va opri acolo unde tesiunea pe rezistenta de sarcina ajunge la valoarea dorita.

Asta cand e K inchis

 

Cand K e deschis, bobina continua sa bage curent in sarcina deoarece conform Faraday e=-d fi/d t, deci si scaderea fluxului gerenreza curent.

 

Sa foloesti PIC sau Atmel mi se pare o tiganie. De ce ai ales asta ?

Exista dsPIC specializat SMPS, pe ala il recomand.

 

De ce / alava avea pin PWM fault control, OSC fault control.

 

Astfel spus daca se va bloca pinul PWM intr-o anumita pozitie, face clar bum pana sa reactioneze WDT.

 

Si utilizatorul zice: bai nu e chestie germana. Aia nu se strica 10 ani. 

 

<Am obtinut cea mai buna temperatura pe mosfet la 12Hz | 80%>

Daca vrei sa ii faci pe plac, arata cum ai calcula teperatura de MOS.

 

Apoi din formulele alea ai sa vezi cum depine de frecventa, de DT, de consum,.....

E simplu. Ia in consideratie doar rezistenta in deschidere a MOS-ului. Ca la legea Ohm....

Editat Octombrie 7, 2014 de Mondan

[UDAR]

 

La fel o bobina se incarca printr-o rezistenta si tesiunea pe ea urca de la 0 la Vmax

Ca să nu sară Marian , sar eu primul ..... Glumesc, desigur.

E o mică eroare mai sus , corect e : La fel o bobina se incarca printr-o rezistenta si curentul prin ea  urca de la 0 la Imax.