Regulacja napięcia wyjściowego względem wejściowego w MC34063

[squeez]

Witam mam takie pytanie chodzi mi po głowie pewien projekt ale potrzebuje do niego "płynnej" regulacji i nie chodzi mi o potencjometr

Przybliżę nieco temat, bo może to zbytnio skomplikowałem

Potrzebuję wysterować N-MOSFETA zapiętego "od góry" jeśli napięcie zasilania jest 20V i podane jest to na dren to żeby go otworzyć muszę podać napięcie wyższe o Vgs (wiadomo).
Fakt są drevery z bootstrapem ale ja wolę do układu dodać przetwornice podwyższającą i te podwyższone napięcie podawać na bramkę.

Tylko tu pojawia się problem. Zasilanie nie będzie stałe, pochodzi z panelu słonecznego i może być w granicach 20-30V
więc ustawienie na stałe napięcie wyjściowego będzie trochę do bani bo potrzebuję napięcia wyższego o 10V w stosunku do zasilania a ustawiając na stałe np. na 40V to przy zasilaniu 20V już mam na granicy dopuszczalnej dla niektórych mosfetów (Vgs) albo i ją przekroczyć.
Zenerki w bramkach dam ale to bardziej na wszelki wypadek a nie do "ciągłej" pracy.

Jak wiadomo MC34063 ma wyprowadzone wejście odwracające wzmacniacza który odpowiada za wypełnienie a zarazem napięcie na wyjściu. Na wejściu niewracającym jest podane 1,25V z wewnętrznego napięcia odniesienia. W standardowej aplikacji daje się tam wyjście dzielnika napięcia, ewentualnie można dać jeszcze w szereg potencjometr by regulować napięcie wyjściowe ale ja nie zamierzam kręcić tylko by było to automatycznie Vout = Vin + 10V

Nie musi być to też stabilne 10V różnicy bez problemu może być +-2V

Na początku pomyślałem o zrobieniu filtru RC i podawanie PWM z proceosra + dzielnik tak by napięcie wyjściowe tego układu było w graniach 1,2 - 1,3V, wygładzając to odpowiednie można by było tak spróbować ale raczej nie będzie to dobre rozwiązanie bo zapewne offset napięcie na wejściach wzmacniacza to jakieś mV i było by to mocno niestabilne.
Poza tym nie muszę mieć wpływu od sytuacji tylko zależność jest stała wiec angażowanie uC zdaje się być zbędne.

Przyszedł też mi do głowy pomysł z wykorzystaniem wzmacniacza odejmującego i podać mu napięcie z wyjścia przetwornicy i napięcie z wejścia tylko że w tym przypadku trudno utrzymać proporcje.

Może ktoś ma jakiś pomysł na to?

[Nefarious19]

Daj, przetwornicę izolowaną albo zwykły zasilacz transformatorowy na malutkim trafku i minus daj na źródło mosfeta. Problem z głowy

[squeez]

Napięcie zasilające to DC (z paneli fotowoltaicznych) więc trafo odpada.
I nie chcę do tego podpinać dodatkowego zasilania bo to nie miało by sensu (system musi być samowystarczalny).

[Nefarious19]

http://www.tme.eu/pl/Document/e1030e3b0 ... 3-spec.pdf

Tu masz izolowaną DC-DC.

[Nefarious19]

ewentualnie jest jeszcze inna opcja taka jak wzmacniacz różnicowy. Trzeba zrobić tak że na wyjściu przetwornicy ma być 12V więcej niż na źródle. a jak tak jest to napięcie na pinie feedback ma być równe wewnętrznemu napięciu referencyjnemu:)

[Nefarious19]

Zobacz to i przetestuj układ będzie utrzymywał o 12V więcej na wyjściu niż na wejściu.

przetwornica_nadazna_scem.png

przetwornica_nadazna_przebieg.png

[squeez]

Zanim odszedłem od kompa też zaczełem rozmyślać o wzmacniaczu różnicowym Teraz miałem policzyć jak dobrać rezystory ale widzę że mnie ubiegłeś dzięki wielkie i jak widać w teorii rozwiązanie za kilka złociszy też będzie działać (izolowana przetwornica to jakieś 30 zł) fakt że miało by to swoje zalety i może jak to nie wypali to się zdecyduję ale wygląda na to że powinno działać.

Zabiorę się za PCB i przetestuje to rozwiązanie, ale jestem dobrej myśli

Zapewne jeszcze nie raz tu napiszę bo zamierzam zrobi regulator ładowania aku 12V żelowych z panelu słonecznego (250W).

Parametry panelu to 37V na otwartych zaciskach, max prąd coś ponad 8A.

Sporo zastanawiałem się nad przetwornicą i chyba zrobię dwufazowy buck na TL494, z czasem dodam do tego MPPT, pewnie pomysły już są.
Myślałem na początku o synchronicznej ale wówczas cały prąd byłby na jednym dławiku a zamierzam zrobić tak na 20A. I chyba lepiej mi będzie zrobić dwufazową.

Myślałem jeszcze o półmostowej, plusy to separacja galwaniczna i na większą moc mogła by być przyszłościowo ale za cienki jestem by zrobić do tego trafo. Mam kilka odzysków z ATX ale nie znając parametrów rdzenia (materiał, przenikalność, indukcja itp. ) to nie byłbym w stanie tego dobrze wyliczyć.

No chyba, że ktoś ma lepszy pomysł

PS. a tak na marginesie to CT nie za duży? 1n dla takiej cewki?

[Nefarious19]

PS. a tak na marginesie to CT nie za duży? 1n dla takiej cewki?

Na pałę dobrane. Dawno nic na ym scalaku nie robiłem i na szybko schemat rysowałem.


Jeżeli nie zależy Ci na separacji galwanicznej to masz rację, 2 torowy buck będzie spoko. Tym bardziej że masz niskie napięcie i niewiele musisz zbić. Gdybyś na wejściu miał pareset wolciaszków i podobny prąd to jedynie full bridge bym proponował

[squeez]

Dobra naskrobałem schemat, nieco go modyfikując.
Jako że na zasilaniu może się pojawić więcej jak 32V to nie mogę WO zasilać bezpośrednio. Ale w TL494 jest wyprowadzone 5V i tym zamierzam go zasilać, to pociągneło za sobą modyfikacje by napięcia wejściowe nie przekraczały napięcia zasilania. Dzielniki dobrane z typoszeregu i mniejwięcej odpowiadające obniżeniu poziomów napięcia 10x.
WO w roli wzmacniacza różnicowego ma wzmocnienie x2 i to podane jest na dzielnik dla wejścia odwracającego przetwornicy (feedback).
Druga połowa LM żeby nie stała pusta to wykorzystana jako wtórnik napięcia.

Przetwornicę wstępnie taktowana na 70kHz (im większa częstotliwość tym mniejsza indukcja), cewkę nawinę sam, mam pełno rdzeni ze świetlówek kompaktowych co prawda w standardzie mają one około 3mH ale już kilka w ten sposób przewijałem i działa OK

Rezystory dobrane by nie było problemu w typoszeregu.
Jak ktoś ma jakieś uwagi to chętnie skorzystam, jutro przysiądę do PCB, może jak się prześpię z tym to coś zmienię jeszcze

schemat.png

[ryba84]

Za mały masz rezystor ograniczający prąd klucza. Usmażysz scalaka. Przy rezystorze 0,1 będziesz miał prąd szczytowy 3A, a wewnętrzny klucz wytrzymuje 1,5A

[ryba84]

W następnym poście prostszą wersję. Różnica napięć we - wy zależy od diody zenera D2. Dzielnik od feedback musisz tak dobrać by na wyjściu dawał maksymalne napięcie jakie chcesz uzyskać. Odpada Ci problem z zasilaniem WO.

[ryba84]

vin-vout.7z

Uważaj bo przy zbyt dużej pojemności na wyjściu i zbyt dużym dławiku będziesz miał opóźnione działanie. Zresztą tak samo będzie w przypadku opcji z WO. No i nie dawaj zbyt małego Ct bo spadnie Ci sprawność. Nie musisz mieć zbyt gładkiego napięcia jeśli chcesz go używać tylko do sterowania bramką mosfeta.

[Nefarious19]

Świetny schemacik brak WO to istotna zaleta.

[ryba84]

No i koszta śmieszne. Można dać jeszcze w obwód kolektora rezystor ograniczający prąd celem zabezpieczenia tranzystora. Dodatkowo jeśli napięcie wyjściowe ma przekroczyć 50V to dorzuciłbym jakąś zenerkę (40V > Vz > 1,25V) między ref a masę co by nie pojawiło się zbyt duże napięcie na wejściu komparatora (max. 40V). Ja mam zamiar użyć podobnej konstrukcji celem zrobienia pre-regulatora do zasilacza na LM2596.

[Nefarious19]

Też mam zamiar coś podobnego wykonać Znalazłem coś takiego na necie:

Simple_Preregulator_Discrete_LT1083__LT.gif

Ewentualnie coś takiego na tyrystorach a mam ich sporo.

SCR_50Hz_Preregulator__LT1083__LT.gif

Oczywiście to tylko koncepcja. Układ sterowania byłby inny

[Antystatyczny]

Nie mogę edytować poprzedniego posta,

Spróbuj ponownie edytować. Edycja powinna już działać poprawnie.

Pozdrawiam.

[ryba84]

OFFTOP:
@Nefarious19 co do pierwszego schematu to zastanowiłbym się nad zmianą tego darlingtona na jakiegoś mosfeta (będzie mniejszy spadek na kluczu). Jeśli dobrze rozumuje to kondensator wejściowy jest ładowany do napięcia o 2,5V większego od Vout. Drugi schemat już się robi zbyt skomplikowany więc nie wiem czy jest sens się z nim bawić. Najprostsze rozwiązania są najmniej awaryjne Niemniej preregulator do zasilacza to dyskusja na osobny temat.

[squeez]

Trochę się pobawiłem w symulatorze i po dołożeniu na wyjściu jeszcze jednego kondensatora tak by łącznie było koło 1000uF (wolę kilka kondensatorów żeby zmniejszyć ESR) bo pobór będzie impulsowy przy przeładowywaniu bramek.

Symulacja wyszła trochę kiepsko. chyba zbuduję taki układ i zerknę na oscyloskopie jak to będzie wyglądać.

[ryba84]

Bo przy tak dużej pojemności na wyjściu układ nie nadąży Ci z ładowaniem kondensatora wyjściowego. Nie wiem jakiego obciążenia się spodziewasz, ale obciążenie impulsowe o jakiejś częstotliwości też możesz zasymulować (w tej symulacji masz stale ustawione obciążenie wahające się między 300 a 400mA - myślę że spokojnie starczy do ładowania bramki nmosfeta). Dodatkowo zwiększ to Ct, bo ta przetwornica nie będzie się wyrabiać. Jeszcze możesz spokojnie zwiększyć R2 tak do 1k i R5 zmniejszyć do 33k(tego musisz policzyć tak by na wyjściu przetwornica ustawiała 40V lub ile tam potrzebujesz).

[squeez]

No tak w końcu 100 Om przy 40V to już konkretne obciążenie, jakoś to zignorowałem.