Interrupción de energía de 50 ms en la fuente de alimentación DCDC (18-32v)

Su potencia de entrada puede ser tan alta como (32 V) (200 mA) = 6.4 W. Desea evitar una interrupción de 50 ms. De una forma u otra, algo tiene que llegar a (6.4 W) (50 ms) = 320 mJ. Eso es física básica.

Entonces, mire a su alrededor a lo que puede almacenar 320 mJ y podrá toser nuevamente en 50 ms. Las únicas opciones realistas son los condensadores o las baterías.

Su especificación de 18-32 V no está muy clara, pero supongamos que está dispuesto a mantener un límite cargado a 32 V cuando hay alimentación de entrada. Cuando la potencia de entrada desaparece, la tapa no puede bajar de 18 V (caer más de 14 V) en 50 ms. (200 mA) (50 ms) / (14 V) = 720 µF.

Ese es el sistema simple, pero usa solo el 68% de la capacidad de la tapa debido a que aún contiene algo de energía cuando se carga a 18 V. Es posible drenar una tapa más completamente, pero requiere una electrónica más sofisticada.

Necesita 5 veces el almacenamiento de energía que necesita un dispositivo típico que funciona desde la red eléctrica (a 50Hz). No es difícil en absoluto. Más fácil porque el dispositivo de red causa una corriente de rizado en el capacitor y su falla será poco frecuente, por lo que habrá menos calentamiento del capacitor para lidiar.

Debido a que su voltaje de salida deseado se encuentra dentro de su rango de entrada, es probable que necesite algo como un regulador de refuerzo o una fuente aislada (por ejemplo, un transformador acoplado). A 200mA / 24VDC (4.8W) se podría usar un convertidor de retorno con un inductor de tipo transformador acoplado.

Como lo va a diseñar, no va a utilizar módulos de estantería, pero considere un convertidor de CC a CC con salida de 24 V como un DJ06S2424A. Aceptará 9V ~ 36V y suministrará 24V a hasta 250 mA. Así que un diodo Schottky (o un diodo regular, no importa mucho a sus voltajes de entrada) y el capacitor de entrada más el módulo harán el truco. El condensador se cargará a un mínimo de (digamos) 17V y se puede permitir que se descargue a 9V antes de que falle el DC-DC. Asumamos un promedio de eficiencia del 75% durante la descarga; verifique esta suposición cuidadosamente (generalmente, la eficiencia es peor a un voltaje de entrada mínimo y la eficiencia se cita a menudo en las mejores condiciones posibles).

Por lo tanto, necesitamos suministrar 0.05s * 0.2A * 24V = 0.24J en la salida, o aproximadamente 1/3 J en la entrada al DC-DC.

La energía en el capacitor es C * V ^ 2/2, por lo que el delta en energía es:

\ $ \ Delta E = (C / 2) (V_i ^ 2-V_f ^ 2) \ $ donde Vi = 17, Vf = 9, entonces C = 3.2 mF.

Para que pueda cumplir con las especificaciones con un módulo estándar, un diodo y un capacitor de 3300uF / 35V. Costo total alrededor de $ 12-13 en 100 cantidades.

Según tengo entendido, debe generar una salida de 24 V desde una entrada bastante variable, desde 32 V hasta 18 V, y tolerarla a una interrupción de 50 ms. La solución normal es diseñar un convertidor de tipo SEPIC para un rango de 32V a muy por debajo del Entrada mínima (18 V). El valor mínimo del capacitor de entrada debe seleccionarse para mantener el voltaje de 18 V a la entrada más baja aceptable de SEPIC.

Algo así como LT8494 hará el trabajo. En este caso, el Vmin = 3 V, por lo tanto, la tapa debe mantener el voltaje de 18 V a 3 V para que el convertidor permanezca completamente funcional. No especificó la corriente de salida, por lo que es difícil encontrar el valor exacto del límite de entrada, pero creo que un pequeño capacitor de 1000 uF hará el trabajo.