Convierta un amperaje muy alto de 3v a 5v usando el convertidor boost

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Estoy tratando de construir un banco de energía que tenga 3 puertos USB de salida que puedan proporcionar 2.1 amperios cada uno; Tiene 8 celulas LiPo. Entonces, un total de 2.1 × 3 = 6.3 amperios, así que básicamente 7 amperios a 5.1v de salida.

He construido la configuración en el tablero, pero no puedo obtener más de 2 amperios de un solo puerto USB. He intentado hacer que el inductor sea más grande, de tamaño, triple cable para una resistencia más baja y diodo más grande y MOSFET de canal N.

PWM es con el microcontrolador STM8S a una velocidad de conmutación de 64 kHz con un inductor de 3 mH. Pensé que paralelizar el inductor, el diodo y el interruptor serían suficientes para dar más amperaje, pero no veo eso como resultado. En cambio, el resultado es solo 2.1 amperios en total. Luego, los diodos Schottky comienzan a calentarse o los 3 MOSFET de nivel lógico.

¿El convertidor de refuerzo puede ser útil para baja tensión, alto amperaje o tengo que usar un circuito basado en transformador? ¿O necesito 10 diodos y 10 MOSFET y un inductor enorme para una mayor corriente?

    
pregunta rellik232

2 respuestas

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Sí, puedes usar un convertidor boost. Este sería un diseño difícil que requería experiencia. 3.3V requiere elegir cuidadosamente el MOSFET para niveles de umbral, la mayoría de los MOSFETS de nivel lógico realmente quieren 4.5V. 8A de corriente producirá una gran cantidad de calor en un diodo, por lo que necesitará un disipador de calor y, probablemente, un ventilador. El bucle formado por el MOSFET, el diodo y el capacitor de salida debe ser pequeño, cualquier exceso de inductancia aumentará la pérdida y el ruido. Y finalmente, la corriente del condensador de salida es discontinua, por lo que necesita condensadores que puedan manejar la corriente RMS. Para esta aplicación probablemente no usaría un diodo, sino otro MOSFET y encontraría la manera de arrancar el 5V para ejecutar el controlador y la unidad de la puerta.

Sí, se puede hacer. Pero este es un proyecto muy avanzado (para hacerlo bien) sin saber mucho sobre electrónica de potencia.

    
respondido por el AndrewF
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Convierta un amperaje muy alto de 3v a 5v utilizando el convertidor boost

Si la tensión de entrada es de 3 voltios y el inductor es de 3 mH y el ciclo de conmutación es de 15.625 us (inverso de 64 kHz), entonces la corriente máxima conmutada en el inductor con un ciclo de trabajo del 100% lo suficientemente cercano es de 3 voltios x 15.625 us / 3 mH = 15.625 mA.

Esto claramente y obviamente es el caso de DCM (modo de conducción discontinua) pero, está tan lejos de cumplir los requisitos que es obvio que el caso de CCM (modo de conducción continua) no es práctico.

Tienes un valor de inductancia demasiado alto. Necesitas una inductancia que sea micro henries de un solo dígito.

Sección editada para mostrar la inutilidad de un inductor de 3 mH

Si hiciera una simulación de la única técnica posible para lograr 5 voltios a partir de 3 voltios con un inductor de 3 mH a 64 kHz (modo de conducción continua), encontrará que la clasificación de corriente del inductor debe ser de al menos 6 amperios : -

La imagen superior es el circuito de simulación. La imagen central es la respuesta transitoria que muestra el voltaje de salida (azul) y la corriente del inductor (rojo).

La imagen inferior se enfoca en la corriente del inductor, lo que muestra que cambia entre 5.652 amps y 5.662 amps. Esto entrega una potencia neta al diodo, condensador y carga de aproximadamente 10.82 vatios.

Ahora, si intentara encontrar un inductor de 3 mH y 6 amperios, se sorprendería de lo grande y costoso que sería. El inductor de corriente de 3 mH más grande en Farnell se clasificó a 500 mA y tiene una resistencia de CC de aproximadamente 3 ohmios. El inductor que necesitaría para este diseño requiere al menos 12 veces la corriente y costaría varias decenas de dólares.

Por supuesto que podría enrollar su propio PERO, el punto es que ha elegido el inductor de valor incorrecto para esta aplicación. Elige algo alrededor de 10 uH.

    
respondido por el Andy aka

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