Выходные Конденсаторы Бустерной Схемы

[Димитрiй Кириковъ]

Здравствуйте, уважаемые коллеги!

В рамках дипломного проекта делаю импульсник по классической бустерной схеме (то бишь не синхронный).

Напряжения: Входное 6В, выходное 12В.

Выходная мощность: до 400W (круто, да?).

Частота: 25 кГц (или даже до 50 кГц)

По расчетам получил выходную емкость типа 18800 мкФ. Поржал, конечно, и поставил в

прототип один электролит емкостью 4700 мкФ Х 35В.

Но начиная примерно с 50 ватт он начинает дюже сильно греться (паразитное омическое сопротивление?).

Умные люди сказали сразу: выкинь электролит нафиг, у него на такой частоте емкость всеравно упадет

катастрофически. Я попробовал поставить в параллель керамический конденсатор 330 нФ (больше небыло под рукой)

в надежде что он зашунтирует электролит на высоких частотах. Но это не спасло гиганта мысли.

Может лучше вместо одного большого "боченка" соединить Н-ное число с меньшей емкостью? Вроде чем меньше емкость, тем лучше

частотные свойства.

Подскажите пожалуйста! Хотелось бы получить "стабильную" выходную емкость хотя бы 1000 мкФ (а то пульсаций многовато будет)...

Заранее спасибо за ответы!

З.ы. Схему прилагаю. Там микросхема DD1 - это ШИМ. DA1 - Драйвер транзистора.

[Реклама]

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

[noise1]

К53-1,4,.......... У них маленькое реактивное сопротивление.Емкоть в 20000 не такая и большая для таких токов. В обычных стабилизаторах на 6 А стоят 30000 мкФ. Вы забываете, что при увеличении нагрузки возрастают пульсации и допустимое постоянное напряжение конденсаторов надо брать в несколько раз больше, чем выходное напряжение(постоянное).

Изменено 11 мая, 2011 пользователем noise1

[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

[Starichok]

весь мир нормирует допустимую пульсацию тока через конденсатор, а у нас, как обычно, все через задницу... нормируем пульсацию напряжения.

конденсатор нагревается переменной составляющей тока, проходящего через него, а не напряжением на нем.

[Реклама]

Особенности хранения литиевых аккумуляторов и батареек

Потеря емкости аккумулятора напрямую зависит от условий хранения и эксплуатации. При неправильном хранении даже самый лучший литиевый источник тока с превосходными характеристиками может не оправдать ожиданий. Технология, основанная на рекомендациях таких известных производителей литиевых источников тока, как компании FANSO и EVE Energy, поможет организовать правильный процесс хранения батареек и аккумуляторов. Подробнее>>

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

[Димитрiй Кириковъ]

Cпасибо! Но есть ли что-нибудь буржуйское? Рассчитывать на

российскую элементную базу я к сожалению не могу.

......

Нет, я не забыл о том что с повышением тока повышается и пульсация,

это само-собой. Но есть одно но: этот преобразователь должен за очень

короткое время переходить на номинальный режим (менее чем за 30мс).

Поэтому использование таких огромных емкостей просто невозможно.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы 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, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

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

[noise1]

Так я написал Вам. К53-1..... К53-62. Поищите аналоги забугорные. При применении этих конденсаторов их емкость можно уменьшить в 10 раз по сравнению с аллюминиевыми. Вообще то драйвер, это управляющая программа.

Изменено 11 мая, 2011 пользователем noise1

[Димитрiй Кириковъ]

Простите великодушно, я в русскоязычной терминологии не силен.

А как правильно называется MOSFET-Driver? Я просто влоб перевел.

А за кондеры спасибо - кое-что нашел среди аналогов!

[noise1]

Управление.Если есть возможность берите танталовые, ниобиевые похуже.

[Электронщик]

Интереснно где же взять танталовый хотябы на 470мкФ

[Starichok]

драйвером называют все, что управляет.

водитель автомобиля тоже называется драйвер.

[DesAlex]

+1

Драйвер - нормальное, давно вошедшее в обиход название узла, управляющего силовым транзистором.

По преобразователю - не помешало бы стать осциллографом до и после диодов (перед тем самым злополучным электролитом). Там могут обнаружиться некоторые интересные "вещи"

[noise1]

Кто называет? Вы это в техдокументацию запишите, интересно послушать, что Вам скажут. Или , как в том анекдоте. Из двух деталей х....ны и хе...ны, собрали тепловоз.

Изменено 11 мая, 2011 пользователем noise1

[DesAlex]

Наши "документы" - интернет-форумы и живое общение собирателей и ремонтников силовой электроники. Нам документацию на патенты не готовить, спецификации в НИИ по всем стандартам не составлять. В радиожурналах (особенно - в прогрессивных, типа "Радиохобби" и пр.) также на протяжении многих лет встречаю именно такое наименование и ничего - понимаем. Про буржуев вообще молчу - там чёрным по белому - driver. Прекращаю эту бесполезную дискуссию, здесь интересная (как для меня) тема и мне тоже хотелось бы знать причину разогрева (идей и догадок имею много) электролитов, т.к. на практике встречал и устранял такой эффект, только в других схемах...

[DimaK]

Спасибо, завтра сниму осциллограммы до и после диодов (т.е. на катоде и аноде).

А какого рода сюрпризов ждать, чтобы морально подготовиться?

[noise1]

Прекращаю эту бесполезную дискуссию.

Слушаюсь Сэр!

[ГОГА рижский]

Спасибо, завтра сниму осциллограммы до и после диодов (т.е. на катоде и аноде).

А какого рода сюрпризов ждать, чтобы морально подготовиться?

Иголочек.

Это импульсы такие, очень малой длительности.

[Димитрiй Кириковъ]

Ну иголки есть, конечно. Из даже цифровым осциллографом не всегда видно.

Но их забороть можно, если в параллель сток-истоку включить последовательно

соединенные конденсатор (около 330 пик) и резистор (примерно 10 ом).

..........

По поводу собственно кондеров. Я провел простой эксперимент: стал мерять электролиты на

разных частотах. 4700 мкФ работают до примерно 7 кГц. Далее прибор не показывает ничего,

как будто клемы пустые. Причем на 2кГц емкость увеличивается в 2 раза!

(наверное где-то резонанс, вот мозги с ума и сходят)

Еще заметил такой момент: электролиты мелких емкостей работают на всем нужном мне частотном

диапазоне.

Остается открытым, правда, вопрос о лигитимности такого метода проверки...

[noise1]

Поставте в параллель танталовые, хитя бы маленькой емкости.

[DimaK]

С целью зашунтировать электролиты по высоким частотам?

Я сам о том же думаю. Скорее всего проверну шоковую терапию:

Поставлю на выходе 2-3 хороших электролита (в смысле с малым активным

сопротивлением) емкостью 470 - 680 мкФ, а им в параллель - танталовый

и/или керамический конденсатор.

[Starichok]

1. выходные электролиты должны выбираться по допустимой пульсации тока. этот параметр нужно смотреть в даташите на конденсаторы, и называется он Ripple current.

2. при заряде и разряде выходной емкости в бустере действующее значение тока через выходные конденсаторы может быть в 1,5 раза, и даже более, выходного тока.

3. преимущество конденсаторов с низким внутренним сопротивлением в том, что они допускают большую пульсацию тока, чем конденсаторы общего применения.

Напряжения: Входное 6В, выходное 12В.

Выходная мощность: до 400W

считаем выходной ток: 400 / 12 = 33,3 Ампера. умножаем на приведенный мной коэффициент 1,5. получаем 50 Ампер.

например, конденсатор Jamicon 3300 мкФ на 16 Вольт допускает в холодном состоянии 6 Ампер. получается, что тебе нужно, как минимум, 9 таких конденсаторов, общей емкостью 30000 мкФ.

По расчетам получил выходную емкость типа 18800 мкФ.

что это за расчет такой?

электрическая емкость получится такой, какой получится после выбора конденсаторов по допустимой пульсации тока.

[DimaK]

Емкость эту я получил из соображения, что допустимая пульсация выходного напряжения

не должна превышать 50мВ. 18800мкФ это с запасом, на самом деле (добавил, чтобы можно было использовать

4-х стандартных кондера по 4700мкФ каждый).

................

За идею по поводу доп.пульсации тока - спасибо!

Одна лишь оговорка: этот преобразователь работает максимум 3 секунды, потом минимум минуту отдыхает (а может и час и два...).

Кстати, я не совсем понял эту строку: "при заряде и разряде выходной емкости в бустере действующее значение тока через

выходные конденсаторы может быть в 1,5 раза, и даже более, выходного тока"

Это в том смысле, что там короткие пики в моменты "переключения"?

[Starichok]

это в том смысле, что надо сначала понимать работу бустера...

ток в дросселе в конце набора энергии может в несколько раз превышать выходной ток, и почти весь ток дросселя при закрытии ключа (за минусом тока нагрузки) идет на заряд конденсатора.

[DimaK]

"ток в дросселе в конце набора энергии может в несколько раз превышать выходной ток"

Ну понятно, ток дросселя есть всетаки входной ток. При 100% КПД для выполнения баланса мощностей,

входной ток в два раза больше выходного (конечно, только в МОЕМ случае, т.е. 6В->12В).

А это значит,что конденсатор заряжается по сути, выходным током. Правильно?

А вот моё рассуждения: в установившемся режиме конденсатор разряжается не полностью.

Энергия, которую теряет конденсатор, и, соответственно должен восполнить дроссель,

вычисляется по формуле: 0.5*C*U*U, где - выходная пульсация напряжения (для меня

порядка 50мВ). Т.е. ток дросселя, необходимый для дозарядки конденсатора можно выразить

из формулы энергии дросселя: 0.5*L*I*I. Приравнивая эти выражения, получается что ток

необходимый для дозарядки кондеров - порядка десятков мА.

В моих рассуждениях фундаментальная ошибка? Ибо такими токами ТАК конденсатор не раскалит!

[Starichok]

это средний ток в дросселе в твоем случае в 2 раза больше. а ток в дросселе пульсирует, и в крайнем случае может составлять 2 средних тока, то есть, 4 выходных тока.

но все зависит от того, как рассчитаешь дроссель, с каким размахом пульсации тока. но в любом случае у тебя амплитуда тока будет превышать 2 выходных тока.

[DimaK]

Ну да, согласен.

Блин, кондеров прорва нужна.

На сколько я понимаю, при параллельном включении 2-х конденсаторов,

их сопротивление (ESR) не делится пополам? Там вроде как-то сложнее...

[Starichok]

делится.

для того и делят пульсацию тока на несколько конденсаторов, чтобы на одно внутреннее сопротивление меньше досталось...