Beregning af spoler til switch mode?

Jeg ville kigge dybt i databladet for den IC jeg ville bruge til SMPS
kredsløbet.


/Hans

Nåååh, den frekvens og den styrekreds og det udgangstrin????



Klaus

Hej Sonnich

PE5% den ene side er SMPS simple teoretisk set - og pE5% den anden side er
de normalt ret svE6%re at have med at gF8%re fordi, man kombinere
hF8%jfrekvens og hF8%je strF8%mme.

Spolerne er ogsE5% lidt besvE6%rlige, da de fleste anvendte SMPS lader DC
passere gennem en eller flere spoleviklinger. Derfor skal de normalt
have et lille luftgap for ikke at gE5% for meget i mE6%tning.

Da der er tale om hF8%jfrekvens skal spoleviklingerne helst vE6%re litze-
trE5%d, eller mister man lidt energi til induktionsvarme i kobberet.

Herudover skal visse lE6%ngder pE5% print-designet gF8%res korte og have
stjernestel for at undgE5% utilsigtede koblinger.

Den type SMPS du har brug for er en med step-down virkning:
http://da.wikipedia.org/wiki/Step-down-konverter

Dog vil SEPIC og Cuk-konverteren ogsE5% virke fint:
http://da.wikipedia.org/wiki/Smps

Kig ogsE5% i dette afsnits tabel:

DC-til-DC-konverter, magnetiske:
http://da.wikipedia.org/wiki/DC-til-DC-konverter#Magnetiske

-

Her er noget du kan se pE5%:

Output Transformer design:
http://web.archive.org/web/20050408031934/ourworld.compuserve.com/homepages =
/alansharp/xformer.htm

Producing wound components:
http://www.ee.surrey.ac.uk/Workshop/advice/coils /

-

I en eller anden NG indlE6%g fandt jeg fF8%lgende adresse. Der er forslag
til print-design - dog skal du sE6%tte en 7812 fF8%r Vcc til UCC38xx
kredsen - ellers futter den af:

En SEPIC SMPS:

http://dren.dk/carpower.html
Citat: "...Many projects need a good clean +12V at a couple of amps
(like a small PC or a laptop) and although a car has a 12V battery the
actual voltage available is everything from 9V to 16V and there is
plenty of dirt in the powerline as well, to to run delicate
electronics you need to clean up that power source before use...".

http://www.bobblick.com/techref/projects/mp3book/mp3book2/mp3book2.html
Citat: "...The power supply accepts 8 to 16 volts and produces 12
volts. The topology is SEPIC (single-ended primary inductance
converter), the advantage being the ability to convert up or down with
a minimum of parts and maximum efficiency. The system draws about 1.7
amps while playing, but the power supply is good for about 8 amps
output and can power the system while starting the car...The hardware
design and software are covered under the GNU General Public
License...".

uc3843 udskiftes til UCC3800 (turn-on 7,2V off 6,9V) - eller
UCC3803 (turn-on 4,1V off 3,6V) hvis logic-level krE6%ves (ikke
nF8%dvendig med Vcc3D%12V):

http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ucc3800.html

http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ucc3803.html

UCC380x serien er forbedrede (har 0,5mA forbrug, Soft Start) (og nogle
er E6%ndrede) udgaver af:
UC3843 (11mA)
UCC38C43 (2,3mA cmos udgave af UC3843 og derfor lavere strF8%mforbrug)
MIC38HC43 (HCMOS udgave af UC3843 og derfor lavere strF8%mforbrug)
MIC38HC43-1 (HCMOS udgave med separate strF8%mforsyninger til driver og
styreelektronik)

Vil du have andre design forslag sF8%ger du pE5% google med ovenstE5%ende
kredsenavne - isE6%r UC3843 - og med frasen "application note".

-

I stedet for IRFZ44N kan der vE6%lges fF8%lgende effekt MOSFET, som
muligvis er lettere at fE5% fat pE5%:

IRL540N N-LogL 100V 36A 140W 0,044R TO220A (logic-level gate
threshold)
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?vendor3D%0&keywords3D%
IRL540NPBF-ND

IRF540N 100V 33A TO-220AB
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name3D%IRF540NP=
BF-ND

BemE6%rk at 7812 kan max. tE5%le 35V ind, sE5% der skal ogsE5% vE6%re et el=
ler
andet der begrE6%nser input til 7812 til f.eks. 30V.

-

En anden mulighed er denne:

"LM2576HVT-12" - HV betyder at den kan tE5%le 57V ind. "-12" at den har
12V ud:
http://www.national.com/ds/LM/LM2576.pdf

Kig isE6%r pE5% side 10 figure 2 - der er stjernestel vist.

PE5% side 12 figure 5 kan du aflE6%se hvilket interval spoleinduktansen
skal vE6%re i.

"LM2576HVT-12":
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name3D%LM2576HV=
T-12-ND

-

BemE6%rk at input og output kondensatorene skal vE6%re lav-ESR typer i
stort set alle SMPS - ellers bliver de meget varme og revner:

Equivalent series resistance:
http://en.wikipedia.org/wiki/Equivalent_series_resistance

Hej Sonnich

Hvis du vil kF8%be fE6%rdig er der:

http://www.powerbox.dk /

Krav:
* kortslutningssikker
* strF8%mbegrE6%nsning
* lukker ned ved for hF8%j temperatur
* hF8%j effektivitet ved hF8%j effekt - f.eks. >85%
* Skal kunne tE5%le ubelastet udgang (dette krav opfylder nogle SMPS
ikke - sE5% check)

F.eks.:

http://www.powerbox.dk/standardPowerSection.asp?ID3D%2&sortId3D%Outputs

Kig efter >25W og 12V ud - og f.eks. 18...40V (gerne op til 2*34V
tolerance):
http://www.powerbox.dk/products/pdf/MAH42.pdf

F.eks.:
MAH 42 036

Ved dog ikke om man kan kF8%be dem privat - mon de kan henvise til en
distributF8%r?

Sender indlE6%g igen - det tidligere er forsvundet i google groups
cyberspace.

-

http://www.powerbox.dk /

http://www.powerbox.dk/products/pdf/MAH42.pdf

Kig efter:
MAH 42 036

StrF8%tanker: den kan styres med Enable - sE5% teoretisk kan man lave en
MPPT med den, vel at kun aktivere enable ved Vpp (i mit tilfE6%ld 33V).

Hej jodleren

SE5% bF8%r du ogsE5% se pE5%:

Maximum power point tracker (dansk) - kig isE6%r pE5% linksene under
"Eksterne henvisninger":
http://da.wikipedia.org/wiki/Maximum_power_point_tracker

engelsk:
http://en.wikipedia.org/wiki/Maximum_power_point_tracking

Kan du programmere? (i sE5% fald har jeg endnu et forslag)

Glenn

...

...

Hej jodleren

Kombiner MPPT kredslC3%B8bet med fC3%B8lgende IC (LT3845), istedet for
LTC1148:

LT3845 - High Voltage Synchronous Current Mode Step-Down Controller
with Adjustable Operating Frequency:
http://www.linear.com/product/LT3845
Citat: "...
- High Voltage Operation: Up to 60V
...
- Output Voltages Up to 36V
...
- Adaptive Nonoverlap Circuitry Prevents Switch Shoot-Through
...
- 120CE%BCA No Load Quiescent Current
- 10CE%BCA Shutdown Supply Current
...
- Standard Gate N-Channel Power MOSFETs
..."

LT3845EN i 16-DIL:
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name3D%LT3845EN=
%23PBF-ND

LT3845EFE 16-TSSOP (SMD):
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name3D%LT3845EF=
E%23PBF-ND

Effekt MOSFETs:

IRL540N - ikke det mest optimale, men de er til at fC3%A5 fat pC3%A5, bil=
lige
og er ikke SMD, Logic Level Gate:
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name3D%IRL540NP=
BF-ND

IRF7351 SMD MOSFET N-CH DUAL 60V 8A 8-SOIC, 17.8 mOhm @ 8A, 10V, Logic
Level Gate.
Schottky dioder er indbygget i IRF7351, sC3%A5 den eksterne B160 Schottky
diode behC3%B8ves ikke:
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name3D%IRF7351T=
RPBFCT-ND

Glenn

...

...
...

Glemte den specielle firbenede modstand:

Der stE5%r i databladet hvordan den dimensioneres pE5% pdf-side 14.

Rsense3D%0,07V/ioutmax

Kan kF8%bes her - dog kun halvstor SMD-modstand - men med yderst lav
induktions ! :
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?vendor3D%0&keywords3D%
RL32L4
(vE6%lg herefter "Cut tape" og "Apply filters" - "reel" koster mere)

Nu vE6%lger du den F8%nskede modstandsvE6%rdi og trykker "Apply filters".

Glenn

OK - LM2576HVT-12 er simplere:

Men kig pE5%:
LM2576HVT-adj, den er simplere end LT3845 og billigere end
(LM2576HVT-12):
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?lang3D%en&site3D%DK&Ke=
yWords3D%LM2576HVT-adj&curr3D%DKK&x3D%0&y3D%0

og den burde kunne MPPT pertuberes via R6 og derfor anvendes istedet
for LTC1148.

Glenn

Ja?

...


SE5% bF8%r du ogsE5% se pE5% denne konstruktion - dE5%rlig tegning men geni=
alt
ser det ud til:

SMPS - evt. med Ah-tE6%ller, voltmeter, amperemeter, wattmeter - du skal
god for at tyde diagramet:

GPL Ah:
A Microchip 16F690 PIC as universal PWM controller for power supply
applications:
http://panteltje.com/panteltje/pic/pwr_pic /
Citat: "...
Here you find the source code for a Microchip 16F690 PIC assembler
program that makes that chip behave like an universal switchmode
controller with LCD display.
The LCD displays time, output voltage setpoint, output voltage, output
current, and output Watts.
The output voltage can be controlled via a 19200 baud, 8 data bits, 1
stop bit, serial link.

Both PIC comparators control the PWM pulse in real time, and wil stop
the positive pulse if the comparators see a level higher then their
reference.

For this reason the current and voltage control is in real time, and
not software dependent, other then the initialisation of the chip

No interrupts or routines in the main code are involved in the control
of the output voltage or current.
..."
http://panteltje.com/panteltje/pic/pwr_pic/pwr-0.3.asm

I have build the circuit in a box now, modified it a bit:
http://panteltje.com/panteltje/pic/pwr_pic/power_box_diagram_img_1817.jpg
http://panteltje.com/panteltje/pic/pwr_pic/pwr-box.asm

http://panteltje.com/panteltje/pic/index.html

-

Kombiner den evt. med:

SPC3 9 Amp in / 10 Amp out Solar Power Center:
http://www.solorb.com/elect/solarcirc/spc3/index.html

eller

SCC3 - 12 Volt 20 Amp Solar Charge Controller:
http://www.solorb.com/elect/solarcirc/scc3/index.html

Hovedside:
FC's Solar Circuits:
http://www.solorb.com/elect/solarcirc /

-

Hvis du konstrueret mE5% du meget gerne skrive i NG.

Glenn

I SPC3 ville sE6%tte to sikringer:
* til ladning
* til belastning

Glenn

PE5% forhE5%nd tak. Her er lidt at lE6%se pE5%, sE5% vil jeg senere beslutt=
e
hvad jeg gF8%r,

Sonnich

Uanset, hvilken opstilling, du vælger, kan det ikke lade sig gøre.

Du har et input på 20.4W, og ønsker at få 21.6W ud. Virkningsgraden er
altid under 100%, ofte omkring 90% for en galvanisk adskilt, og op til
98% for en direkte converter.

For at beregne en switcher, skal du kende frekvens, max og min effekt,
og vide hvordan, man puls-bredde modulerer systemet.

Men husk: spolen er ikke den eneste komponent, der er også
kondensatorer, transistor og diode, der skal kendes. En styrekreds er
også væsentlig.

Den praktiske opbygning er heller ikke ukritisk, da mange moderne
systemer arbejder omkring 500kHz, altså lige under mellembølgebåndet. Så
printdesign og komponentvalg er ikke enkelt.

Det letteste ville være at købe et færdigt modul. Dermed er du sikret et
godt design, stor pålidelighed og høj virkningsgrad. Og de er ikke så dyre.

Bo //

Den 05-07-2011 16:37, jodleren skrev:


Lidt off-topic, men:

Du skriver godt nok i cirka-tal, men 34V og 06A(antager DC) er rigtigt
nok 20.4 W, mens 12 V og 1.8 A giver 21.8 W.

Kig en extra gang på hvad du nøjagtig har til rådighed og hvad dit
forbrug kommer til at være max, læg dertil en effektivitet i din
switchmode på ikke over 90%. Igen, det kommer selvf. an på hvilken kreds
du ender op med at bruge osv. osv. Men som tallene er opgivet, kan du
ikke opnå overstående.

/Jan Rasmussen

Jep, det er nE6%sten det samme. Det er solpaneler pE5% 20W (0,59A), og der
var sE5%dan ca. tal. Men jeg har fE5%et noget at lE6%se pE5%, som jeg ville=
.
Det siger jeg tak for og vender tilbage lidt senere.

Hvis det skal bruges til ladning af en akkumulator, skal du have en højere
udgangsspænding for at kunne lade den helt op, mellem 13,6- 14 volt afhængig
af type, og samtidig skal du sikre dig at du ikke overoplader den.
Ved beregning af din "switch mode" skal du også gøre dig klar hvor lav
spænding fra solpanelet og hvor høj, du vil kunne operere ved.
De 34 volt er kun mærkespændingen, den er en del højere, ubelastet ved fuld
sol (ca. 42 volt).
Hilsen Niels