Проект Умного Зарядника Конденсаторов

[kiv.apple]

Намучавшись с обычными схемами для зарядки конденсаторов для пушки Гаусса возникло желание собрать "умный" зарядник на МК с разнообразными защитами. Однако, возможно, мои знания ошибочны и я хотел бы об этом узнать.

Вид преобразователя - обратноходовый. Силовым ключом управляет МК через драйвер полевиков. На входы АЦП МК подключено напряжение питания 12В через делитель, показания с датчика тока, а также высоковольтный конденсатор через большой делитель. Также к МК подключен датчик температуры, закреплённый на радиаторе.

Алгоритм работы МК следующий:

1) Открыть силовой ключ и начать замерять ток и напряжение питания, а также опрашивать датчик температуры.

2) Если ток достигает заданного значения (зависит от желаемой мощности преобразователя), напряжение проседает ниже критического или же датчик температуры рапортует о перегреве - закрыть ключ.

3) Подождать время T (за это время дроссель высвободит всю накопленную энергию на конденсатор). Если напряжение на конденсаторе ниже нужного и не было перегрева - перейти к шагу 1.

Насколько работоспособен такой набросок алгоритма? Или с точки зрения физики это полнейший бред? Если нет, буду разрабатывать конкретную схему.

По идее получится преобразователь, который практически невозможно спалить даже неправильным трансформатором.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[ЖУЧОК +]

с точки зрения физики это полнейший бред

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Hambaker]

Вся эта хрень делается на одном ШИМ контроллере UC3845,обвязанном обратными связями по току и напряжению.Последние городить не придётся,поскольку они штатные по даташиту.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[kiv.apple]

Про UC3845 я знаю. Я думал, что если дожидаться максимального необходимого тока через дроссель и лишь тогда обрывать цепь, а не использовать фиксированную частоту можно достичь большей эффективности.

[Hambaker]

Да оно почти так и есть. Индуктивность дросселя и частоту коммутации рассчитывают исходя из тока,приближающегося к максимальному. А дальше контроллер ограничит.

[kiv.apple]

Ну вот поэтому я хотел впихнуть МК, чтобы он разрывал цепь при достижении нужного тока, а потом через столько же времени включал. Чтобы частота подстраивалась под индуктивность дросселя.

[Starichok]

при контроле максимального тока в обратноходовом преобразователе время измеряется наносекундами. никакой МК не способен работать с такой скоростью.

в 3845 для этой цели имеется специальный высокоскоростной компаратор.

и если ждать, когда вся накопленная в цикле энергия уйдет в конденсатор, то время заряда до требуемого напряжения будет намного больше, чем при фиксированной частоте ШИМ.

[kiv.apple]

Хм. Такой вопрос - как работает ограничение по току UC3845? Это более-менее штатный режим, когда ей постоянно приходится отрубать транзистор по датчику тока или же это годится лишь для защиты и постоянное срабатывание сильно замедлит работу преобразователя? То есть, срабатывание компаратора влияет лишь на текущий такт или вовсе перезапускает преобразователь с задержкой?

[Starichok]

компаратор прерывает импульс в каждом такте. следующий импульс начнется в соответствии с заданным периодом рабочей частоты.

пока не работает обратная связь (пока выходная емкость не зарядилась до заданного напряжения), срабатывание компаратора идет при 1 Вольте (на 3 ноге).

когда выходное напряжение достигнет заданного уровня, начинает работать обратная связь. при этом снижается напряжение срабатывания компаратора (становится менее 1 Вольта). и компаратор будет отключать импульс раньше.

касательно гауссгана, по окончании заряда конденсатора обратная связь просто остановит преобразователь до следующего выстрела. после выстрела начнется новый заряд конденсатора.

то есть, для гауссгана будет всего два режима работы преобразователя. это:

1. заряд конденсатора. срабатывание компаратора при 1 Вольте на 3 ноге.

2. остановка преобразователя и ожидание выстрела. при этом порог срабатывания компаратора стремится к нулю, и преобразователь практически остановлен.

[kiv.apple]

1 вольт падения напряжения на датчике тока это слишком много. Ведь уже при двух амперах (а это всего лишь 24 ватта при 12 вольтах) там будет выделятся 2 ватта (а сопротивления на большую мощность неудобны). Я хотел бы, чтобы на датчике тока падало в несколько раз меньшее напряжение, потому что мощность планируется гораздо больше. Можно поставить операционный усилитель в не-инвертирующем режиме, чтобы он усиливал напряжение с датчика в нужное количество раз?

Изменено 21 ноября, 2013 пользователем kiv.apple

[Starichok]

а какая мощность тебе нужна? как быстро и как часто тебе нужно заряжать конденсатор?

не будет там 2 Ватта, будет в несколько раз меньше. 2 Ампера - это амплитуда пилы тока. да еще во время обратного хода ток через резистор не течет. поэтому действующее значение тока будет гораздо меньше амплитуды.

и для большого тока можно вместо резистора поставить трансформатор тока. тогда будет практически нулевая мощность потерь.

правильное включение ТТ можно посмотреть в прикрепленной схеме.

[kiv.apple]

Максимальный ток мне нужен примерно 16-18 ампер. На каком сердечнике и сколько витков нужно мотать трансформатор тока для такого варианта (дроссель то я могу рассчитать в программе)? В схеме включения трансформатора понял выпрямительный диод, защитный стабилитрон на 9В, а вот насчёт R12 и R13 не совсем понял, а ведь, насколько видно, они задают максимальный ток.

[Starichok]

на схеме указано колечко К16. а я бы предложил кольцо 20х12х6