Estoy usando un generador de CC de imán permanente impulsado por volante para cargar un banco de supercapacitores, 35 faradios calificados a 25V. Por seguridad, limito la carga máxima a 22 V a través de un comparador y una referencia Zener. Como no tengo ningún voltaje de referencia estable en este sistema, confío en el zener para una referencia.
Estepequeñogenerador,amimáxima.RPM,sacacircuitoabiertode120Vycortocircuitode2.5A.Alcargarsedesdeelbancodelímitesmáximosacerovoltios,dehecho,2.5Afluyenalbancodelímitessuperioresyelvoltajesube.Cuandoelvoltajeenelbancodetaponesalcanzalos22V,elcomparadorU1sube.U2sirveparainvertirestaseñalyactivarPNPQ3.QuierousarlaseñalenelcolectordeQ3paraaccionaralgúntipodeinterruptorparadesconectarlacorrientedecargadelgeneradordeCC,paraevitarsobrecargarelbancodelímites.
MipreguntaessobreQ1yQ2,mihipotéticocambio.¿Tienesentidoesteenfoque?Comenzandodesdecerovoltiosenlatapa,esperoqueelQ1estéencendidoyaquesucompuertaestáconectadaasudrenajeatravésdelaresistenciade1M.TanprontocomoQ3levanteelVg~10VdeQ2,esperoqueQ2bajeelVgdeQ1cercadelsueloyapagueefectivamentelacorrientedecargaaC1.DebidoalaretroalimentaciónR7yamp;C2,U1noretrocederáhasta~20V.
DigamosquedespuésdecargarC1a22V,Q1entraencorte.Además,elgeneradordeCCestáenunaparada,porloqueVds=-22VTambién,Vgs=-22V.NoestoysegurodesiestacondicióncausaráestragosenQ1/Q2.Elnúmerodepieza(IP8107N20N3G)estáespecificadoparaVds=200VyVgs=+/-30V,peronoestoycómodoconeseVdsnegativoenQ1.
Talvezestoyhaciendoestecambiocompletamenteporelcaminoequivocado.YahequemadounSSR,quesolíaestarenlugardeQ1,porquemiexperienciacomoaficionadoolvidóquecuandosequitalacargadelgenerador,suvoltajedecircuitoabiertosubea120VymiSSRdeCCestabaclasificadoparacambiarsolo60V.
NUEVAVERSIÓN(28/03/2013):
Incorporó las sugerencias en los comentarios (gracias, Dave) El circuito actualizado (28/3/2013) funciona mejor ahora con las siguientes limitaciones:
- Cuando el banco de tapas C1 está completamente descargado, presenta una carga muy grande al generador de imán permanente de CC. En consecuencia, cuando Rs1 no estaba presente, Vaa nunca subió por encima de ~ 8V a RPM completas y, por lo tanto, Q1 nunca se enciende por completo; Q1 disipa el calor suficiente para hacer que el cigarrillo se caliente en unos pocos segundos sin el disipador de calor. Estoy resolviendo este problema por el momento con un disipador de calor muy grande; la pieza sobrevivirá a 175C, pero realmente no quiero estar tan cerca del final en el diseño final.
- Rs1 añadido, resistencia de potencia de 3 ohmios. Con esta carga en su lugar, Vaa sube casi inmediatamente a ~ 17V cuando el generador está en velocidad. (El generador depende de la carga y de la fuente de voltaje y corriente dependiente de RPM). Por lo tanto, Q1 se enciende completamente. Pero la compensación ahora es que Rs1 limita la corriente disponible al banco de capitalización. El tiempo de carga ha aumentado para Vbb 0V - > 5V en aproximadamente un factor de 2. No es bueno.
- Necesitaba agregar D3 para contrarrestar el diodo de cuerpo integrado de Q1. Solo estoy seguro al 95% de que necesito D3, pero no quería arriesgarme a freír mi poder aquí. Si el voltaje del banco de límites Vbb está limitado a 22V (por U1 y amp; U2, funciona bien), y el generador está parado, eso me dará un valor de -22V desde Vbb a Vaa, lo que revertirá efectivamente la polarización del PFET.
Mi próxima prueba será desarrollar un subcircuito para reducir el Rs1 una vez que el banco de límites alcance un nivel de carga que mantendrá Vaa > 15V. En este punto, estoy pensando en otro NFET de potencia en las terminales de Rs1.