Extraiga energía de bajo voltaje de 5W de una fuente de alto voltaje de 3000W

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Consideraciones de diseño para los reguladores Buck de alta relación de reducción.

Tendrá una caída de voltaje entre el extremo de bajo voltaje del panel y la batería o carga. Un IC de captación de energía o un convertidor de refuerzo personalizado que funcione con una fracción de voltio podría proporcionar la energía que necesita.

Para producir 3v3 a 100 mW = 330 mW, suponga que necesita 500 mW en.
En 5A, para producir 500 mW necesita un potencial de 0.5 W / 5A = 0.1 V. Eso sería con toda la caída que utiliza el convertidor. Si tienes 0.5V de caída disponible necesitas 1A. El primero esencialmente requiere la interrupción del cable de alimentación y el segundo sigue siendo una proporción sustancial de la corriente de carga de 5A. Si introdujeras una caída de voltaje en un punto, por ejemplo, un MOSFET, sería más controlable. Diga 0.5V a 5A disponible = 2.5W.
Serie MOSFET, regulable a caída de 0.5V.
Pérdida de eficiencia = 0.5V / 600V = 0.08%

PERO

Dices

• ... Quiero usar parte de la energía generada por los paneles para esta placa.

• ... pero no tengo la opción de usar un solo panel para esto.

• ... Como el tablero podría estar flotando

pero no dice por qué se aplican estas condiciones.
Sería útil dar una definición más completa de su problema.

Usted dice que su carga objetivo es 3V3 x 100 mA = 330 mW.

Añadir un pequeño panel fotovoltaico para alimentar tu sistema sería trivial.
Es de suponer que hay un convertidor de alimentación de red y / o batería.
Presumiblemente, el uso de estos no es aceptable. Decir por qué puede ayudar.

Hay partes que resistirán fácilmente una entrada de 600 VCC. TI tiene un diseño de referencia de un convertidor que manejará una entrada de 800V y producirá un 25V / 0.25A (6W ) salida que podría usarse fácilmente para crear la potencia requerida de 3.3V.

Le sugiero que considere comprar un convertidor de este tipo en el mercado. Sin embargo, hacer que el transformador requiera cierta técnica para la seguridad y la funcionalidad y no será muy rentable para un producto único (fuente de magnetismo personalizado en pequeña cantidad rara vez es).

Tenga en cuenta que la relación de 600 V: 3,3 V o incluso 24 V es manera más allá de lo que puede esperar lograr sin un transformador o inductor con tomas (aproximadamente 10: 1 como regla general), y eso probablemente significa que necesita un componente magnético personalizado a menos que quiera hacerlo en un montón de etapas.

Yo usaría 2 diodos de potencia en serie, generando 1.2 V, suficiente para ejecutar un pequeño chip convertidor de impulso para decir 3.3 V para alimentar el resto. La disipación máxima en los diodos es 5x1.2V = 6W pero eso no es nada comparado con los 3kW. esto puede funcionar tan pronto como extraiga más de 100 mA de la matriz solar (60W)

Lo que quieres es un convertidor buck . Ese es un tipo de fuente de alimentación de conmutación que produce una salida de voltaje más baja que dentro.

Ya que solo quieres conducir un microcontrolador y un poco de electrónica a su alrededor, no necesitas una eficiencia extremadamente alta. 100 mA a 3,3 V (330 mW) sería mucho para su circuito. Incluso si esto en general consume 1 W del panel solar, eso no debería causar ningún problema.

Mantendría esta fuente de alimentación simple, probablemente un sistema de pule on demand. La parte difícil será controlar el interruptor del lado alto a través de 600 V. El alto voltaje también restringirá en gran medida las partes disponibles para ese interruptor. Organizar algo que produzca un pulso de 500 ns, por ejemplo, siempre que la tensión de alimentación del lado bajo esté por debajo de un umbral, sería suficiente. No trataría de regular los 3.3 V directamente. Haga algo como un mínimo de 4 V, luego haga que un regulador lineal produzca 3,3 V. Ese mínimo de 4 V podría subir a 6 V en su pico justo después de un pulso, pero nuevamente, sus niveles de potencia son tan bajos que la eficiencia realmente no es un gran problema aquí.

Se puede usar una resistencia de detección de 100 mΩ para medir la corriente, y un divisor de voltaje para medir el voltaje. La salida de estos se mediría por el micro, que enviaría la información digitalmente, quizás a través de un optoaislador.

Para alimentar su circuito, puede considerar la posibilidad de aprovechar la serie conectada en serie. Por lo general, los paneles individuales tienen voltajes muy por debajo del voltaje final del sistema, por ej. 12 o 36V. Si conecta su circuito a un solo panel, puede resolver el problema de la fuente de alimentación:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Donde "CIRCUITO" sería su circuito / fuente de alimentación, mientras que el cuadro discontinuo representa el conjunto completo de paneles (cuatro en este caso).

La medición de 5A tampoco debería ser difícil de hacer, pero alguien más tendrá que sugerirle soluciones viables para medir esos 600V de manera segura.

Exención de responsabilidad: su proyecto es potencialmente peligroso para usted o su entorno. Lo que dije anteriormente es mi opinión personal y puede estar completamente equivocado. Proceda bajo su propio riesgo, pero hágalo con mucho cuidado.

¿Sería posible generar 5W a través de la inducción fuera de la línea de alimentación principal?

De lo contrario, ¿por qué no utilizar el método más simple y agregar un panel más pequeño e independiente para generar los 5W necesarios para la electrónica?