Batteriladdare med buck converter

[bose]

Det är ju bara någon watt som bränns bort i dioden så det är knappt värt besväret. Vid låga utspänningar, säg 5V eller så lönar det ju sig ofta å andra sidan, men sällan vid 50V!

Jo det har du visserligen rätt i, jag har för mycket funderingar på ett eget projekt med strömmar uppåt 100A så då börjar det bli ganska nödvändigt för att kunna hålla förlusterna nere.

Jesse: jag har läst lite att andra folk använder sig av fabriksfärdiga switchade nätagg till att ladda LiFePo4 med men har inga länkar just nu. Men det borde kanske gå att utgå från en sådan och sen modifiera den för strömbegränsning på något sätt?

[bearing]

frågan är väl kanske hur onödigt det är att använda en superstor trafo för 230V 50Hz för att sedan hacka det i 100000Hz... Kanske skulle bli betydligt billigare att hacka på 230V sidan direkt och köra genom en liten högfrekvenstrafo - men sådana har jag inte heller någon koll på

Jag håller med, bättre att köra switchat från början. Men det är mycket att lära sig. Jag räknade länge på en laddare för ett 100V batteripack till elmotorcykel som jag funderat på att bygga. Det som är svårt med induktorer och transformatorer i de här frekvenserna är att man inte kan ha grova ledare pga skineffekten, och inte heller många lager på grund av och proximityeffekter.

Finns mycket info på www.smps.us

Hittade det här, som jag fann upplyftande i sammanhanget.
http://elektronikforumet.com/forum/view ... el#p493831

[bearing]

Jesse: jag har läst lite att andra folk använder sig av fabriksfärdiga switchade nätagg till att ladda LiFePo4 med men har inga länkar just nu. Men det borde kanske gå att utgå från en sådan och sen modifiera den för strömbegränsning på något sätt?

Har sett att folk använder såna här:
http://www.sureelectronics.net/goods.php?id=458

Nätagget har inbyggd strömgräns, så man ställer bara in önskad spänningen och kopplar in batteriet, sen begränsas strömmen till den angivna. (strömmen är t.om. lite högre än angiven ström enligt det jag läst.)

Aggen ska även gå att serie- och parallellkoppla enligt det jag läst.

[jesse]

Den var ju grymt billig... nu är inte mitt primära mål att ladda batterier, utan att bygga ett testlabb för laddning av batterier, dvs jag ska kunna styra och logga olika laddsekvenser för att få fram optimala laddnings och urladdningskurvor för seriekopplade LiFePo4 celler. Därför måste jag kunna styra strömmen.

[kimmen]

I det här fallet så behövs ju inga aplångsamma 600V-dioder så det blir inte så jättefarligt som det vill på att bli i PFC:er. Vanliga ultrasnabba 200V-dioder borde vara snabba nog.

Elakast ur strömripppelsynpunkt är när utspänningen är halva inspänningen om jag inte minns fel, så kolla på det fallet huruvida det blir bra med inspänningen vid max. När du simulerar kan det vara praktiskt att byta batteriet mot en 10A strömkälla i parallell med en lagomt stor kondensator. (låg impedans vid switchfrekvensen men hög vid 100Hz)

bose: Ja vid 100A är det ju en annan femma det där med synkron likriktning

[bearing]

I den här apparaten används inte synkron likriktning, trots 5000A och låg spänning.
Development of 13-V, 5000-A DC Power Supply with High-Frequency Transformer Coupling Applied to Electric Furnace

[Thallion]

Bearing: Förlusterna blir ju därefter:

Although the forward voltage drop of the Schottky diodes is only 0.45 V, total conduction loss of the diodes reaches 1.3 kW.

[jesse]

tja... diod 400V / 16 A = 10 kr.... effektförlust ca 8 W .. varför krångla..( i mitt fall )

[kimmen]

Välj hellre en 200V diod (de är snabbare) och se till att hålla spikarna i schack. Det borde vara en tillräcklig spänningsmarginal ändå.

[jesse]

När jag tittar på databladen så är 200,400 och 600V dioderna (i samma serie) precis lika snabba.

Nu lyckades jag inte köpa den trafo som jag hade hoppats på, men fick tag på en rejäl tyngdklump på 1850VA... den kan dock inte ge ut 50 volt AC som jag hade tänkt utan antagligen betydligt högre spänning - 120 volt AC (tror jag) vilket ställer till med lite problem med komponentvalet. Särskilt kondensatorerna tycker jag är svårt att veta vad jag ska välja - den kommer att få rejält med ström, närmare 8-10A tror jag.... har inte ens hittat nån konding som tål 75V / 8A . Den måste vara på minst 4700µF tror jag. Det blir väl att parallellkoppla ett jättestort gäng mindre kondingar om jag bara hittar 85V kondingar får jag dessutom seriekoppla dem och därmed behöver jag ännu fler...

Tänkte handla på DigiKey, men om nån vet var jag annars hittar stora billiga kondingar som tål 180 volt och flera A rippelström så tipsa gärna. Elfa har ju, men deras priser Då kostar ju kondingarna nästan lika mycket som trafon.

Sen antar jag att det bara är att provkoppla och se hur det går... jämn DC eller rippel, värme eller rök... HF-störningar i hela fastigheten... eh, vad för slags filter bör (måste?) man ha på nätsidan? Sätter jag den på primär eller sekundärsidan på trafon? Färdiga filterlösningar eller bygga eget filter genom att linda tråd på ferritkärnor eller på annat sätt? Jag är helt okunnig, så kom gärna med tips, gärna konkreta sådana så jag vet vad jag ska köpa.

[bearing]

I databladen finns ofta en faktor som säger att kondensatorn tål typ 1,5 ggr mer rippelström i 10kHz mot 50Hz. Ibland finns även en faktor som säger att den klarar runt 2ggr mer ström om omgivningstemperaturen är 60°C istället för specade 105°. Så med hög switchfrekvens och låg omgivningstemperatur kan den klara 2,5-5ggr mer än angiven rippelström.

Den här motorcontrollern har bra kondensatorer (digikey P11622-ND) :
http://ecomodder.com/wiki/index.php/Ope ... ower_board
820uF 200V som klarar 3,76*2,35=8,8A vid >10kHz och <45°C omgivningstemperatur enligt databladet. Den siffran ska ses som en grov uppskattning. Tillverkare har även (brukar ha) lathundar för beräkning av livslängd, hot spot-temperatur och rippelströmstålighet i varje unikt driftfall.

När jag labbat i LT-spice har jag märkt att switchdioden har STOR inverkan på verkningsgraden. Både dioden och transistorn värms mycket mer i vid påslaget av transistorn ifall dioden inte är tillräckligt snabb. Så jag skulle helt klart välja en schottky om det är möjligt.

Jag tror störningarna minskar av att ha en kondensator med låg ESR nära switchkomponenterna, t.ex. den filmkondensator som använda i motorcontrollern.

[jesse]

aha, OK... nu tänkte jag främst på kondingen vid likriktaren vid trafon, som ska pulsera i 100Hz. Det är den som behöver vara stor, om jag kan lita på LTspice... i min simulering har jag bara 47µF i själva switchdelen - och enligt simulatorn verkar den inte ta nån ström alls.. har jag simulerat fel nu igen? Och när det gäller switchar/ höga frekvenser så bör jag väl parallellkoppla elektrolyten med en keramisk* konding också för att minska alla övertonsfrekvenser som stör på 1MHz och uppåt?

Postar schemat i LTspice igen här:


* EDIT: ... eller polypropen kanske, som i motorcontrollern?

(OT: var hemma hos en kille i helgen som kör elbil (300volt) - han hade satt en glödlampa i serie med kondensatorn i motorkontrollern - jag mätte upp jävliga störningar från controllern. Varför har du satt en lampa där frågade jag; jo, annars skulle det gå 8A i kondingen, och det tål den inte! Kanske inte rätt sätt att hantera problemet att sänka strömmen med en resistans!)

[pwrup]

jesse, Kolla med:
Tema Elektronik, Techica AB
Tel: 031-42 86 90
Nordostpassagen 7
413 11 GÖTEBORG
Må-Fr 9-17

Samt mouser.com i USA.

UPS = "Extra noga med att du betalar allt möjligt" , om jag förstått en del andra medlemmar korrekt.

[limpan4all]

Jag har för mig att det fanns ganska gott om 200V elyter på ELFA rean (typ hundratal) minns inte hur stora dom var, men jag minns definitivt 200V, kan ju vara ett lågpris alternativ...

[jesse]

synd bara att jag inte har möjlighet att åka dit och kolla.