Aktuelle Flussprioritäten bei der Überprüfung des Netzteils / Netzteils


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Als Elektronik-Hobbyist habe ich eine ziemliche Herausforderung, ein Netzteil zu entwickeln, das sowohl mit Batterien (nachts) als auch mit Solarenergie (tagsüber) betrieben werden muss. Das Gerät soll täglich 3 bürstenlose Motoren betreiben, während es in der Nacht die Telemetrie am Leben erhalten soll.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Was mich am Design besonders beunruhigt:

  • a) Gibt es etwas, das ich am Common-Ground-Design verbessern könnte? Die Logikpegeltransistoren sitzen auf der niedrigen Seite, während ich die Spannungspegel von beiden überwachen muss - der Batterie und dem Solar-Array
    gleichzeitig. Meine Common-Ground-Lösung sieht nach einem Poor-Mans-
    Ansatz aus, da der Spannungsabfall in der Schaltung selbst bei Schotkys erheblich ist.
  • b) Was ist die beste Methode, um den gesamten Strom aus Solarzellen
    abzusaugen und gleichzeitig die 3V- und 5V-Geräte gegenüber den Motoren und dem
    Ladegerät zu priorisieren ? Die Transistoren verursachen
    im ohmschen Bereich aufgrund von Wärme enorme Energieverschwendung .

Die ausgewählten Komponenten:

  • Transistoren: IRLZ44N und MTP3055VL
  • Für die Gate-Steuerung habe ich ein digitales Potentiometer gewählt: MCP4261
  • uC: Atmega328P
  • Spannungserfassung über MUX: CD4067BE
  • Stromerfassung über HALL: ACS712


Wenn Sie Ihre Registrierung abschließen, sollten Sie in der Lage sein, einen guten Ruf aufzubauen und einen besseren Zugang zur Website zu erhalten. (Ihr Profil zeigt Sie als "nicht registriert" an.) Sobald Sie 10 Punkte erreicht haben (was ziemlich einfach ist), verbessern sich die Dinge erheblich.
Adam Lawrence

Dies ist keine vollständige Antwort, aber gibt es einen Grund, warum Sie sich nicht für ein einfaches ORing-Setup entschieden haben, bei dem ein MOSFET verwendet wird, um die Schaltverluste niedrig zu halten? Vielleicht speisen Sie das in einen Buck / Boost-Wandler, damit Sie einen einzigen Feed für Ihre Subsysteme haben? Ladeschaltung hinzufügen, die sich hinter dem OP-Setup befindet und bei Bedarf / möglich aufgeladen wird? Ich kann hier etwas übersehen, aber die gemeinsamen Schienen scheinen mir schrecklich verwirrend und kompliziert.
Toby Lawrence

@ Madmanguruman - danke für den Rat, ich habe 11 getroffen, es ist jetzt in Ordnung!
FlegmatoidZoid

@Toby - Ich habe etwas über "ORing" gelesen. Ich glaube, ich verstehe den Nutzen, aber nicht für MOSFET-Verluste. In Bezug auf LMxxx-Impulsstabilisatoren sind die unteren und oberen MOSFETs in meinem Fall "immer eingeschaltet" und schalten nichts. Wenn ich dann ihre Funktion so umwandle, dass sie dem geschalteten DC / DC-Wandler ähnelt, verliert sie ihre Stromsteuerungsfähigkeit. Kannst du das bitte klären?
FlegmatoidZoid

Richtig, also ... ich schlage vor, beide Stromquellen hinter einem einzigen Regler zu halten. Dies würde der Verwendung des Solarpanels zum Laden der Batterie entsprechen (wenn ihre Leistung hoch genug war), während die Batterie die Last stützte. Sie können die Batterie und die Solarmodule weiterhin unabhängig voneinander überwachen. Was die Priorisierung der Stromversorgung angeht, können Sie dies im ATmega selbst tun. Überwachen Sie die Eingangsspannung des Reglers und schalten Sie die Motoren aus, wenn Sie einen gemessenen Entladepunkt erreichen.
Toby Lawrence

Antworten:


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Möglicherweise möchten Sie überlegen, wie die IC-Aufwärtswandler für PV-Module funktionieren, z. B. der SPV1020, der High-Side-Switching und gemeinsame Erdungen verwendet. Die MPPT-Funktion leitet die PV um, um einen Spannungsabfall unter einer Impulslast zu erfassen und die verfügbare Leistung zu ermitteln (Interrogate & Observe-Algorithmus). Die Berücksichtigung aller Betriebsarten mit Überwachungs- und Schutzschaltungen und Verlusten ist kein triviales Design. Sie haben in Ihrem Blockdiagramm gute Arbeit geleistet, aber ich stimme zu, dass noch mehr Arbeit erforderlich ist, um die Schaltverluste auf Ihrer gemeinsamen Basis zu reduzieren. (Ist das eine positive Masse?) Diodenverluste können durch Verwendung von Batterien mit höherer Spannung und niedrigeren Strömen reduziert werden.

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Links: http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00275733.pdf

http://www.st.com/internet/com/SALES_AND_MARKETING_RESOURCES/MARKETING_COMMUNICATION/FLYER/flspv1020.pdf

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