Consideraciones del convertidor BUCK en un cargador de batería, con la batería como carga

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¿Cuáles son las consideraciones esenciales de un convertidor BUCK con una batería (plomo-ácido) como carga? Aquí hay algunas preguntas básicas que necesito una aclaración:

1 . ¿Es mejor usar un buck síncrono (diodo de rueda libre usado) o un buck no síncrono (diodo de rueda libre reemplazado por un FET)?

2 . Existe un requisito del capacitor de salida, ya que la batería en sí misma actuaría como un capacitor grande en este caso.

3 . Suponiendo que el voltaje reducido es siempre mayor que el voltaje de la batería. Cómo calcular el valor del inductor que garantizaría un flujo de corriente continuo desde el BUCK a la batería, para cargar it.

4 . Sería mejor utilizar una derivación lateral baja o una derivación lateral alta para controlar la corriente de carga.

    
pregunta SuperHuman

2 respuestas

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  1. Tu terminología está invertida. Un buck síncrono con el segundo interruptor activo tiene el potencial de menos pérdida porque el interruptor puede tener una caída de voltaje más baja que un diodo.

  2. Copiado de su comentario - L = (Vin - Vout) / (Vin * frequency * r * Iout_max). r sería la relación de la corriente de ondulación del inductor. Entonces (r * Iout_max) sería la corriente de ondulación del inductor. Yo diría que establecer r en la relación más baja a menos que el inductor sea demasiado grande Tenga en cuenta que cuando Iout_actual (si necesita acelerar la corriente de salida por alguna razón) cae por debajo de (0.5 * r * Iout_max), para un buck síncrono, la corriente del inductor realmente se invierte; para un dólar no sincronizado, la corriente del inductor se vuelve discontinua.

    Usted quiere un condensador de salida por al menos por estas razones: para evitar la corriente inversa de la batería en caso de que la sincronización sea síncrona y la regulación de la corriente forma parte del esquema; para reducir el efecto inductivo de los cables de salida y carga; para reducir la interferencia electromagnética (EMI), porque de lo contrario la corriente de ondulación del inductor, todavía relativamente grande, se iría directamente. El capacitor de salida ayuda a reducir la corriente de rizado que sale a una fracción de la corriente de rizado del inductor.

  3. Si la batería siempre está flotando, entonces haz lo que sea más fácil, lo que generalmente es dictado por el regulador IC que utilizas. Si la batería está conectada, es posible que tenga que usar una derivación lateral alta para evitar un problema de bucle a tierra.

Nueva edición para agregar información sobre el condensador de salida y la corriente de rizado de salida:

$$ I_ {out \ _ripple} = \ frac {Z_c} {Z_ {load} + Z_c} I_ {ind \ _ripple} $$

Entonces, la estimación de primer orden es solo una simple relación de divisor actual, donde \ $ Z_ {load} \ $ sería el ESR de la batería en este caso, y \ $ Z_c \ $ la impedancia del condensador de salida:

$$ Z_c = \ frac {1} {2 \ pi \ veces frecuencia \ veces C_ {out}} $$

    
respondido por el rioraxe
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  1. el buck síncrono es mejor (el que tiene un transistor, no un diodo de marcha libre) porque es más efectivo
  2. Sí, se necesita un capacitor, baja ESR porque la batería no es un capacitor, incluso si actúa como uno grande.
  3. Necesitaría un procedimiento de carga, con voltaje y corriente de seguimiento. El inductor se calcula al conocer la relación del ciclo de trabajo y la corriente.
  4. Preferiría un sensor de pasillo en su lugar, pero no especificaste qué batería y tamaño.
respondido por el Marko Buršič

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