[iiv 18]

Всем привет,

 

очень хочу собрать небольшой бесперебойник на примерно 12Вольт, который бы запасал бы до 7кДж (160мАч) и мог бы как заряжаться, так и разряжаться на морозе на -30С, а лучше и -40С. Очень бы хотелось вписаться в малый вес. Зарядка напряжением 14.4-16.8В, разрядка 10.5-30В. Во время разрядки может потребоваться ток под 8А. Смотрю в сторону вот этого:

 

http://ru.mouser.com/ProductDetail/Maxwell...1n1aMfE2Q%3d%3d

 

Скажите, пожалуйста, как правильно было бы:

 

1. взять по три параллельные банки 6 раз последовательно эти конденсаторы, поставить к каждому из них стабилитрон на 2.8В, провести питание через резистор в 10Ом. Если питание кончилось, то эта система отдаст (14.4*14.4-10.5*10.5)*350/2/2=8.5кДж.

 

2. поставить степдаун на зарядку конденсатора, и степап на разрядку конденсатора. Если считать, что навеерное есть степап может работать с 1.2В, то тогда мне в теории хватит 8 банок (2.7*2.7-1.2*1.2)*8*350/2=8кДж

 

Первый путь простой, но, габариты и вес будут большими, чего бы не хотелось бы. Второй путь мне больше нравится, но я не знаю на чем можно степап сделать. Очень не хотелось бы под это целый микроконтроллер ставить. Вдруг кто посоветует, какой-нибудь LM или что-то на подобие этого, который бы сам мог делать степап, и позволял бы это делать и эффективно, и мощно.

 

Спасибо

 

ИИВ

 

EIDT: кажется есть еще один способ, покритикуйте, пожалуйста. Взять по две параллельные банки 6 раз последовательно эти конденсаторы, поставить к каждому стабилитрон, а между потребителем и этой конденсаторной сборкой поставить буст, который включать если напряжение на конденсаторной сборке упало ниже 12В. Если буст сможет вычерпать энергии до, например, 5В, то тогда эта система запасет 14.4*14.4-5*5)*350/3/2=10кДж, что мне с лихвой хватит. Тут вроде и буст проще должен быть, да и токи на нем не превысят 10А.

[Plain 169]

Читайте бумажки внимательнее, при –40°С ёмкость будет не 350, а 315 фарад, плюс неуказанный производственный разброс.

 

Можно сделать параллельную схему — поставить по обратимому преобразователю на банку, например, LTC3703. Только есть ограничение по максимальному Кзап=0,89, т.е. 700 мВ на входе он сможет поднять только до 6 В, а дальше их нужно будет ещё поднять до требуемого, и выравнивание токов придётся делать на рассыпухе, но плюс в том, что в обоих режимах им можно задать ограничение именно тока банки — по формуле из даташита, для 700 мВ это 39 А.

Изменено 10 февраля, 2012 пользователем Plain

[iiv 18]

Благодарю, Вас, Plain за советы и идею по поводу LTC3703.

 

Возникло несколько встречных вопросов, если Вас не затруднит, посоветуйте, пожалуйста, мне:

 

1. получив 6В от LTC3703 разумно ли это напряжение от каждой банки соединить параллельно и поднимать дальше бустом до 12В?

2. курил даташит на LTC3703 у него пиковый ток 2А (на 700мВ), то есть при выходе в 6В там 0.2А будет. Даже если я 10 банок поставлю, суммарно на выходе после буста получу 1А на 12В, а мне надо 8А, или я таки не правильно разобрался с даташитом и там на выходе 6В будет 2А?

 

Читайте бумажки внимательнее, при –40°С ёмкость будет не 350, а 315 фарад, плюс неуказанный производственный разброс.

 

ага, спасибо, действительно я как-то не внимательно на тот график посмотрел увидев там почти 100% :)

[Plain 169]

получив 6В от LTC3703 разумно ли это напряжение от каждой банки соединить параллельно и поднимать дальше бустом до 12В?

Преобразователь обратимый, т.е. двунаправленный, т.е. вход и выход — это один и тот же провод. Соответственно, с этого провода сливает и в него же заливает 7-8 преобразователей параллельно.

 

курил даташит на LTC3703 у него пиковый ток 2А (на 700мВ)

И ещё раз внимательнее, потому как это контроллер, не монолитный стабилизатор, и там на всех схемах есть пара слонов, которых Вы опять не заметили. Так вот, по 2 А — это только гарантия их затворам.

 

39 ампер и 700 мВ предела на банку — это я просто грубо прикинул, исходя из конечных 30 Вт с выжатой банки, и вообще, из разумного предела по току для однофазной схемы и печатной платы, а качать схема может от нуля и до нуля.

Изменено 10 февраля, 2012 пользователем Plain

[ISK2010 0]

Могу предложить вам такой суперкондер http://www.nesscap.com/common/download.jsp...V1_20110223.pdf .

При -40 они около 5% емкости теряют, но при этом реальная емкость где-то на 25% выше номинала, по крайней мере так было для 9и 86вольтовых модулей, которые мы у них брали. Внутри у них встоен модуль балансировки, NTC резистор, и датчик напряжения. CAN или RS485 это опция, которая стоит ~300$, т.е. дороже модуля.

Если есть вопросы, то обращайтесь, у меня есть прямая связь с их инженером. Сколько стоит такой модуль не знаю, могу только сказать, что "48V 111F €698/modul" и "86V 62F €1.420/module "

[iiv 18]

Уважаемый Plain,

 

благодарю Вас за простые и понятные разъяснения, да, действительно поверхностно прочитав даташит я не во всем разобрался, а Вы на путь истинный направили, спасибо!

 

Могу предложить вам такой суперкондер

 

Уважаемый ISK2010,

 

благодарю Вас за интересную ссылку. Цена, если сравнивать с тем, что можно собрать по моей ссылке, у Вас получается раза так в полтора ниже того, что я нашел, и это еще без учета стоимости компонент для выравнивания или организации степапов, это, конечно интересно. С другой стороны, при одинаковый емкостях напряжениях Ваш конденсатор весит 3кг против 0.7кг на Максвелловской сборке. Если не осилю разумный блок питания для Максвелловской сборке, то, наверное, к Вам обращусь, к сожалению, для меня вес системы - один из основных параметров.

 

С уважением

 

ИИВ

[Plain 169]

Ещё есть вариант с последовательной схемой — на каждую банку нужен переключатель на двух транзисторах и соответствующая схема управления.

 

Если всего будет 7 банок, то заряжать и разряжать их можно последовательно, секциями по 4 и 3 банки.

 

Плюс схемы — один преобразователь на всё и меньший вес, а минус — требуется контроллер.

[iiv 18]

Ещё есть вариант с последовательной схемой — на каждую банку нужен переключатель на двух транзисторах и соответствующая схема управления.

Уважаемый Plain,

 

огромное Вам спасибо за совет. Вдруг Вам будет не сложно, тыкните, пожалуйста, меня носом в что-то, где можно будет почитать как правильно это сделать. Где-то 5-6 МК-CPU-FPGA в системе имеется, 8 свободных ног на одной из АЦПшек - тоже, опыта работы на всем этом барахле - тоже. Думаю, что справлюсь, но вот в схемотехнике я очень-очень новичек, и, если, Вам будет не сложно, посоветуйте, пожалуйста, как правильно подступиться.

 

Спасибо

 

ИИВ

[ISK2010 0]

Я думаю, вес у предложенных мной конденсаторов больше из-за уже готового корпуса и того, что кондеры имеют толстые выводы, т.к. они вроде почти на 600А разрядный. А еще там получается больше 7кДж, при разряде с 17.1В до 8 В получить можно 12300Дж. Для вас, наверное, это будет лишним, тем более вес вам критичен. Вы посмотрите на сайте у них, может что более подходящее найдете.

 

P.S. в 2004-2006 году Максвелл и Несскап бадались из-за интеллектуальной собственности, обвиняли друг-друга в воровсте идей. В итоге было какое-то соглашение и несскап почти не слышно на европейском и сша рынке, зато у них цены меньше

Изменено 13 февраля, 2012 пользователем ISK2010

[iiv 18]

кстати с Максвелловскими сборками примерно все также, и габаритные, и тяжелые. Цены за сборку тоже побольше. Вес реально критичен - мне это вместе с электроникой в рюкзаке по горам таскать :)

 

Уважаемый ISK2010,

 

если Вам будет не сложно, вдруг Вы бы смогли бы узнать стоимость

 

ESHSP-0600C0-002R7

 

и

 

ESHSR-0360C0-002R7A

 

при заказе 10-20 шт.

 

Спасибо

 

ИИВ

[ISK2010 0]

Уважаемый iiv,

я сделал запрос, как только ответят, я напишу тут.

[iiv 18]

Cпасибо, Вам, ISK2010, за такую возможность, может удастся и бюджет проекта чуть уменьшить :)

[ISK2010 0]

Получил ответ.

- ESHSP-0600C0-002R7 : euro 49/pc (10~20pcs)

- ESHSR-0360C0-002R7A : euro 9.8/pc (10~20pcs)

Но меня еще спросили, не могу ли я немного рассказать про проект, и планируемый объем заказа данного типа продукции. Могу конечно что-нибудь написать, но может вы подскажете?

[iiv 18]

Уважаемый ISK2010,

 

большое Вам спасибо за информацию о цене. К сожалению, цена ни чем для меня не отличается от Максвелловских, а, так как их можно закупить совместно с другими деталями и доставка 2-3 дня, думаю, что я все-таки остановлюсь на Максвелле.

 

С уважением

 

ИИВ

[Plain 169]

посоветуйте, пожалуйста, как правильно подступиться.

К каждой банке надо подключить по полумосту, т.е. последовательно два NMOS — например, PSMN0R9, или аналогичных.

 

Затем эти полумосты соединить последовательно вот так:

 

К последнему верхнему выводу этой конструкции подключить озвученный выше обратимый преобразователь.

 

На паре '4051 (18-вольтовой серии) сделать дифференциальный мультиплексор 8:1 и подключить его входы к каждой банке.

 

Выход мультиплексора подключить к имеющему достаточный синфазный запас какому-либо дифференциальному усилителю — например, LT1990, или собрать на рассыпухе. Выход усилителя подать на АЦП микроконтроллера.

 

К каждому затвору транзисторов полумостов подключить драйвер — например, FAN3111E, или аналогичный. На входы этих драйверов подать сигналы с регистра управления — например, на паре сдвиговых регистров '595.

 

Преобразователь уровней для трёх ног адреса мультиплексора проще всего сделать на тех же FAN3111E.

 

Для питания мультиплексора и драйверов затворов соорудить дохленький источник +15 В (например, помповый), включаемый по сигналу МК.

 

Алгоритм работы простой — для заряда контроллер сперва подключает все банки и заряжает их, например, до 10 В. Затем оставляет только 4 банки, ждёт первую из них, зарядившуюся до номинальных 2,7 В (т.е. перебирает мультиплексором), отключает её, и подключает следующую недозаряжённую. Когда последняя банка будет заряжена, МК выключает зарядник, гасит всё управление и идёт спать.

 

Разряд производится в обратном порядке, с разницей в том, что МК следит уже за разрядом банок — например, до 0,1 В.

 

Итого, 7 банок и такой обвес обойдутся дешевле 200 долларов.