Jump to content

    
Sign in to follow this  
iiv

Как правильно усилить блок питания для кратковременной нагрузки и для резервного сохранения?

Recommended Posts

iiv, простите, что вмешиваюсь... - вопрос был адресован к Егорову, но я вставлю свои "пять копеек"..., простите, если не ко двору... Мне кажется, что Вам ещё не приходилось заряжать и балансировать литиевые аккумуляторы или конденсаторы... Поясню - зарядка с режимами СС (постоянным фиксированным током до момента, когда напряжение на секции аккумулятора станет равным максимально допустимому напряжению для данного аккумулятора) и CV (фиксированным напряжением в конце заряда) - это ОДНА задача...., а балансировка напряжений секций аккумулятора (выравнивание напряжений всех секций аккумулятора) - эта ДРУГАЯ  задача. Чтобы понять суть, прочтите вот эту статью -.... балансир, описанный в статье, для балансировки суперконденсаторов не подойдёт ( TL431 не будет работать при напряжении 2 Вольта) ,  но понять суть поможет... Иначе - Вы не сможете понять, что именно советую Вам присутствующие. Это важно... - чтобы понимать, нужно подразумевать одно и то же...

https://cxem.net/pitanie/5-295.php

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 minutes ago, варп said:

iiv, простите, что вмешиваюсь... - вопрос был адресован к Егорову, но я вставлю свои "пять копеек"..., простите, если не ко двору... Мне кажется, что Вам ещё не приходилось заряжать и балансировать литиевые аккумуляторы или конденсаторы...

Спасибо большое, действительно с балансировкой еще не сталкивался, поэтому конечно же буду прислушиваться советам! За ссылку спасибо огромное!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, iiv сказал:

Скажите, пожалуйста, а как примерно оценить номинал шунта в ограничителе заряда, грубо говоря, пусть у меня гирлянда суперконденсаторов на 300-400Ф из 8 штук и заряжается от 16В БП (пусть я сам какой-то понижающий DC-DC сделаю на 10А, который после заряда будет отключаться и включать БП на прямую. То есть на каждой банке мне надо ограничивать напряжение на 2В, пиковый ток заряда 10А, скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что шунт на 10А надо брать?

У вас 10 А зарядный ток. Напряжение на конденсаторах   растет обратно пропорционально емкости. На всех конденсаторах.
Если все конденсаторы одинаковы, то  и шунт вроде бы не нужен. Если разброс емкости , скажем, 10%, то вроде 1А достаточно . Т.е конденсатор малой емкости будет заряжаться далее током в 9А, остальные 10А.
 Такое решение не остановит дальнейший заряд конденсатора, но уменьшит скорость нарастания напряжения. 
 Да, хорошо бы иметь шунт в 10А, но вы с этой печки не сможете тепло сдуть.
 Ограничители заряда - простейшее половинчатое  решение. Однако, применяются они широко. 
 Балансировщик же  на две головы выше. Он начинает уравнивать заряд не в конце, при каком-то пороговом значении, а с самого начала. При этом избыток заряда из конденсаторов меньшей емкости не выделяется в тепло на шунте, а с высоким КПД перекачивается в конденсаторы более емкие. Процесс балансировки продолжается и при разряде, что тоже ценно.
________
 Слишком кудрявое решение у вас, как-то хаотично и бессистемно нагорожены потребители и их питание. Но , похоже, переделывать все основательно времени и средств нет.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо большое, Егоров, варп, и все советовавшие за очень полезные советы!

 

4 hours ago, Егоров said:

 Слишком кудрявое решение у вас, как-то хаотично и бессистемно нагорожены потребители и их питание. Но , похоже, переделывать все основательно времени и средств нет.

согласен, блоки номер 3 и номер 4 по сути недавно тут же на форуме по соседству в ВВ ветке обсуждались, из-за шумов пришлось запланировать внутри большие емкости, чтобы их заряжать и потом проигрывать "высоковольтную мелодию" - время, когда мои блоки потребляют большие токи - зло, так как возникающие шумы мешают в блоке номер 1 принимать ценную информацию с моего ЯМРа, а потенциально возникающие шумы в питании от плохого питания в блоке номер 2 могут также привести к шумам и потере сигнала в ЯМРе, поэтому, к сожалению, все так сложно.

 

На основе всех советов выше, тендирую к конструкции:

Вход аппаратуры - обычный меанвелл где-то примерно на 240Ватт и 16В выходного (не светодиодный).

Далее синхронный понижающий на P и N паре мосфетов, выход которого подключен на 8 секций суперконденсаторов (по паре например maxwell с 360Ф и ESR = 2.9 mOhms, с шунтом где-то на 1А и хорошим вентилятором как на шунты, так и на конденсаторы).

Далее это все - на все мои нагрузки толстыми многожильными проводами.

 

Синхронный понижающий работает в минималистически простом режиме при включении аппаратуры в сеть только для первого заряда батареи конденсаторов в режиме СС на 15А (это будет длиться около минуты при такой емкости), далее синхронный понижающий выключается и включает свой верхний мосфет, чтобы блок питания фактически полностью был соединен с этой батареей конденсаторов.

 

Если в моих планах есть какая-то грубая ошибка, пожалуйста, тыкните меня носом в нее.

 

Спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, iiv сказал:

из-за шумов пришлось запланировать внутри большие емкости, чтобы их заряжать и потом проигрывать "высоковольтную мелодию" - время, когда мои блоки потребляют большие токи - зло, так как возникающие шумы мешают в блоке номер 1 принимать ценную информацию с моего ЯМРа, а потенциально возникающие шумы в питании от плохого питания в блоке номер 2 могут также привести к шумам и потере сигнала в ЯМРе, поэтому, к сожалению, все так сложно.

 

 

Ох, шумы, шумы... Вы их просто готовить  не умеете. :)
 Понятно, что любой импульсный источник шумит. Но полвека назад радиоприемник с чувствительностью 1.5 мкВ умели делать с питанием от вибропреобразователя. Такой себе DC-DC на основе реле с самовозбуждением. Уж там-то на контактах шумы были так шумы.
 Но аккуратная разводка питания, экранирование  и рационально построенные фильтры проблему решали блестяще. Конечно, фильтры - не просто навешать конденсаторов побольше.
 Ладно, что вдогонку обсуждать, слишком далеко проект уже заехал. Успехов  в доводке  вам!

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Егоров сказал:

Но полвека назад радиоприемник с чувствительностью 1.5 мкВ умели делать с питанием от вибропреобразователя.

Увы, наши годы бегут и "полвека назад" было, пожалуй, еще плюс лет 20-30 назад?

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Егоров said:

Ох, шумы, шумы... Вы их просто готовить  не умеете. :)

да, верно, но пока не решил эту проблему иначе. Плата со схемой, что в ВВ топике обсуждалась - работает так, как мне надо, и обсуждение этой схематики стоило реально больших сил и огромной помощи участников нашего форума, и, особенно plain, (спасибо большое!!!) но теперь хочется немного ускорить эксперимент, так как вещество в анализаторе находится очень небольшое время, и если я в это время долго от слабого источника питания буду заряжать высоковольтные емкости, то потеряю время на получение сигнала.

1 hour ago, Егоров said:

Ладно, что вдогонку обсуждать, слишком далеко проект уже заехал. Успехов  в доводке  вам!

Спасибо!!! Надеюсь оправдать надежды и усилия участников нашего форума, кто помогал и сочувствовал!

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 минуты назад, Сергей Борщ сказал:

Увы, наши годы бегут и "полвека назад" было, пожалуй, еще плюс лет 20-30 назад?

Встречался с ними  с ними в конце 60-х. А разработаны были, наверное, в конце 50-х. Вибропреобразователь от щелочных аккумуляторов работал и питал ламповый связной приемник.
 Правда, там в выходных фильтрах проходные конденсаторы стояли и синфазный дроссель. Сейчас я что-то такого типа конденсаторов давно не встречал. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, iiv сказал:

меанвелл ... не светодиодный ... Далее синхронный понижающий

Вариант попроще: таки CC+CV БП и шунтовый стабилизатор половины номинала питания на транзисторе, отключаемый и замыкаемый ключом по достижении этой половины. При заряде 90 Ф до 8 В такой транзистор рассеит 3 кДж, поэтому в качестве радиатора достаточно 100 г алюминия.

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 hours ago, Plain said:

Вариант попроще: таки CC+CV БП и шунтовый стабилизатор половины номинала питания на транзисторе, отключаемый и замыкаемый ключом по достижении этой половины. При заряде 90 Ф до 8 В такой транзистор рассеит 3 кДж, поэтому в качестве радиатора достаточно 100 г алюминия.

Спасибо, plain, согласен, что это будет существенно проще реализовать. Возможно поставлю CC-CV чуть помощнее, наверное HLG-600H-15A, чтобы ускорить немного старт всей аппаратуры, и то с ним 90Ф только за 40 секунд зарядится.

Share this post


Link to post
Share on other sites
19 часов назад, Plain сказал:

CC+CV БП и шунтовый стабилизатор половины номинала питания на транзисторе, отключаемый и замыкаемый ключом по достижении этой половины

 

bad-407.thumb.gif.ac06f452ac0acaa357b60e9d788236ca.gif

 

6 часов назад, iiv сказал:

наверное HLG-600H-15A, чтобы ускорить немного

Не понятно, зачем такая спешка, если она однократная в начале рабочего дня, но больший ток на схему безусловно влияет, хотя энергия неизменна,— или транзисторов мешок, или ставить с большей ОБР.

Edited by Plain

Share this post


Link to post
Share on other sites

Огромное спасибо, plain!!! Да, без Ваших советов я бы еще долго мыкался и на ошибках учился.

 

По поводу мощного HLG-600H-15A или не сильно мощного HLG-185H-15A - Вы правы, один раз перед стартом можно и подождать пять минут. Может смогу придумать как сделать отключаемый блок конденсаторов, чтобы если система выключена, то в ней оставался еще какой-то заряд - 90Ф мне для резервного выключения линукса не нужно, там, предположительно и в самом пессимистическом сценарии хватит 1КДж, то есть после выключения и выдергивания из розетки, напряжение на конденсаторах с 16В упадет до 15.2-15.5В.

 

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что при отключении HLG Ваша схема не будет превентивно разряжать конденсатор?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Схема сама ничего не замыкает, а в БП максимум может быть небольшой разрядный резистор.

 

Балансировщик недавно обсуждали, правда с перекосом в спорт про витки и тип трансформатора.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 7/2/2020 at 12:07 PM, iiv said:

2. Аналоговый потребитель, постоянно хочет 4-5А, питается от напряжения 16-60В, боится шумов по питанию, желательно питать 16В, иначе все, что выше будет в тепло рассеиваться.

3. Питание 100кГц полномостового преобразователя. Включается на 2-3 милисекунды примерно каждые 0.1 -0.2 секунды. Мне очень желательно сделать этот блок как можно мощнее, так как он должен передать 10-20 Дж, и если я смогу это делать быстрее, то будет лучше.

 

Вы баланс мощностей проверьте, прежде чем накопители выбирать!!!

п. 1 - не цитировал - 30 Вт

п.2 - 5А * 16В = 80 Вт

Вот уже 110 Вт - это постоянное потребление.

п.3 - немного сложнее, но: " примерно каждые 0.1 -0.2 секунды", т.е. макс частота 10 Гц или 10 раз в секунду: "он должен передать 10-20 Дж" - в данном случае не важно за какое время он их передает

10*20 = 200Вт

п.4 уже и считать лень

А есть еще всякие КПД...

:biggrin: ну или я не разобрался с вашим описанием

Edited by ded2016

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this