Помогите со схемой стабилизатора напряжения 12В,15Вт, для СБ - Страница 3

ALEX__A · 27.05.2007, 01:00

Сообщение от falkonist

Сообщение от ALEX__A

если допустить ситуацию превышения входного напряжения, над напряжением на АКБ, поведение преобразователя не будет определено.

Почему? Я вроде бы описал этот режим по внутренней схеме драйвера... Конкретизируйте!

Цитата:

Предположительно, такая ситуация приведет к его выключению.

Почему предположительно? У меня на макете - выключался. Обоснуйте!

Давайте рассмотрим описанные Вами пункты повторно:

Сообщение от falkonist

3. Напряжение батареи выше напряжения аккумулятора, и напряжение на аккумулятора - выше "порога отключения" - преобразователь не работает, но батарея заряжает аккумулятор напрямую через открытый диод VD1.
4. Напряжение батареи выше напряжения аккумулятора, и напряжение на аккумулятора - ниже "порога отключения" - работает преобразователь и заряжает аккумулятор.

Абстрагируемся от предложенной Вами справедливой доработки связанной с отключением преобразователя после достижения напряжения на АКБ выше установленного уровня. Рассмотрим единственный случай прямо вытекаюший из Ваших замечаний - превышение входного напряжения над выходным, т.е. напряжения на солнечной батареи, напряжения на АКБ.

В этом случае, в силу особенностей построения повышающего преобразователя, преобразователь будет не работоспособен. Это связано с тем, что выходное напряжение указанного преобразователя есть сумма входного напряжения и напряжения формируемого микросхемой за счет накопления энергии в индуктивности. Очевидно, что если напряжение на входе превысит заданное напряжения на выходе, микросхема преобразователя должна сформировать нулевой уровень напряжения, т.е. отключится. Этот режим не описан в data sheet указанной микросхемы. Поэтому дать однозначное определение микросхемы в этих условиях невозможно. Именно этот факт приводит к необходимости использовать выражение "предположительно". Безусловно, это можно проверить практически. Но полученный результат нельзя распостронять на все микросхемы указанного типа.

Т.о.,в наилучшем случае, вне зависимости от положения уровня выходного напряжения относительно "порога отключения", при превышении выходного напряжения входным, мы будем наблюдать зарядку АКБ через прямосмещенный диод, при этом преобразователь будет выключен. О работе преобразователя в данном режиме говорить бессмысленно.

Сообщение от falkonist

Почему "крайне"??? Производители много чего не описывают в даташитах, но это не значит, что нетипичное использование нежелательно. По этому поводу я хочу открыть ветку по поводу использования выводов 555-го таймера - в даташитах там тоже много тупизма, который если не учитывать, получается очень красиво и просто.

Здесь речь идет не от включения м/сх иначе, чем в типовой схеме включения, а о использовании такого режима работы, который сам по себе противоречит принципу работы повышающего преобразователя.

С уважением, Алексей.

falkonist · 27.05.2007, 01:42

Уважаемый ALEX__A,

я потому и писал в одном из предыдущих постов, что не следует торопиться с реализацией схемы. Меня самого глодали сомнения по поводу четвертого варианта. Если бы не было аккумулятора, то анализ работы был бы достаточно прост. А так - нужно еще хорошо подумкать.

Если Вы присоединяетесь к "думканию" - буду только благодарен. Если же все Ваше участие сведется только к критике - миль пардон, не стоит тратить трафик. "Косяки" в работе схемы я вижу и сам.

Глубокоуважаемый sanitar249,

благодарю за конкретное участие и помощь в разработке данного девайса. Как вариант, предложенный Вами блок защиты может вполне покатить. Однако, во-первых, поскольку во всей схеме нет высокого напряжения, то стОит ли ставить оптрон? Может быть, можно как-то напрямую? Во-вторых, вдруг удастся как-то использовать имеющиеся входы микросхемы, чтобы не ставить дополнительные мощные ключевые транзисторы? Например, вход конденсатора генератора, или вход +1,25 В? Или что-нибудь еще? А?

ALEX__A · 27.05.2007, 02:48

Сообщение от sanitar249

И последнее в схеме не предусмотрена защита АКБ от перезарядки. Можно дополнить Вашу схему предлагаемой мной (также допускаю любую критику

).

Ваша схема производит отключение АКБ при достижении определенного уровня напряжения. Подобное решение уже реализовано в схеме предложенной "falkonist-ом".

С уважением, Алексей.

-- Прилагается рисунок: --

sanitar249 · 27.05.2007, 10:27

Сообщение от ALEX__A

Ваша схема производит отключение АКБ при достижении определенного уровня напряжения. Подобное решение уже реализовано в схеме предложенной "falkonist-ом".

С уважением, Алексей.

Схема предложенная falkonist-ом не отключает АКБ (смотрим цепочку R1-L1-VD1).

-- Прилагается рисунок: --

ALEX__A · 27.05.2007, 10:33

Да, не отключает, но это актуально только при превышении напряжения на солнечной батарее, напряжения на АКБ.

С уважением, Алексей.

sanitar249 · 27.05.2007, 10:48

Сообщение от falkonist

Глубокоуважаемый sanitar249,

благодарю за конкретное участие и помощь в разработке данного девайса. Как вариант, предложенный Вами блок защиты может вполне покатить. Однако, во-первых, поскольку во всей схеме нет высокого напряжения, то стОит ли ставить оптрон? Может быть, можно как-то напрямую? Во-вторых, вдруг удастся как-то использовать имеющиеся входы микросхемы, чтобы не ставить дополнительные мощные ключевые транзисторы? Например, вход конденсатора генератора, или вход +1,25 В? Или что-нибудь еще? А?

Оптрон здесь применен не для развязки. Цепочка резистор-стабилитрон-СИД оптрона решение проверенное и не случайное, простое и эффективное. Если делать на компараторе то нужно будет добавлять ист опорного напр. В принципе сигнал с логики можно использовать по Вашему усмотрению (не обязательно на транзистор)

Благодарю за внимание. Удачи!

m458000 · 27.05.2007, 12:16

Если нет желания вставлять корпус микросхемы, оптопару - можно сделать на дискретных эл. Только наверное было бы лучше эмитеры V2 V3 через общий резистор в землю пустить - сделать триггер , чтобы в линейном режиме не грелся V1, хотя по Т.З. мощность 15 вт, это чуть больше Ампера, но все же. Схема дает суть, ьожно добавить резисторов от кривых рук пи настройке (например защитить стабилитрон от тока +,D1,земля

.

-- Прилагается рисунок: --

falkonist · 27.05.2007, 12:27

За ночь кое-что вымутил, выкладываю доработанную схему.

Принципиальное и главное отличие от предыдущей - наличие транзистора VT2, отслеживающего разницу напряжений между выходом батареи (входное напряжение) и на аккумуляторе (поэтому транзистор германиевый, что не есть хорошо, но иначе надо было бы ставить VD1 не Шоттки, а обычный, с падением 0,6...0,7 В, а это плохо для КПД). Таким образом, при любой ситуации, когда входное напряжение больше, чем на аккумуляторе, транзистор открыт, на 5-м входе - большой плюс, микросхема "считает", что выходное напряжение больше опорного и "затыкается". Заряд аккумулятора происходит напрямую от батареи по цепи R1-L1-VD1.

Если входное напряжение меньше, чем на аккумуляторе, вступает в работу делитель R5-R4: если напряжение на аккумуляторе больше "порога отключения", микросхема также не работает и начинает "подбрасывать" зарядное напряжение только в единственном случае, когда на входе напряжение ниже, чем на аккумуляторе, а последее - ниже "порога отключения.

Теперь о защите аккумулятора. К сожалению, я ничего лучшего не придумал, чем зашунтировать его мощным стабилитроном (или лучше аналогом мощного стабилитрона - в схемотехнике данного типра девайсов я не очень крепок, может кто-нибудь подсоветует, как лучше?) с пробивным напряжением порядка 13,8...14 В.

А дальше стоИт схема защиты от избыточного разряда, каковой ничуть не лучше перезаряда. Она выполнена на компараторе с источником опорного напряжения, как вариант, упомянутый sanitar249. В принципе, вполне возможно использовать и его схему. Единственное отличие, что в качестве ключа я предлагаю полевой транзистор Р-типа с целью повышения КПД всего устройства (меньшее падение в открытом состоянии, чем на биполярном транзисторе) - все-таки, 12 В - это не 220, здесь каждая доля вольта играет роль.

Небольшое замечание, почему данную схему нежелательно применять для защиты аккумулятора от перезаряда: если аккумулятор полностью заряжен, то зарядная цепь должна отключаться и питание нагрузки в этом случае происходит только от аккумулятора, пока напряжение на нем не упадет ниже порога вклчюения защитного узла. В предлагаемом варианте батарея "помогает" аккумулятору питать нагрузку в любом случае. Да, я понимаю, что стабилитрон бесполезно садит избыток напряжения, но оно ведь "дармовое" - от Солнца! Может быть, у кого-нибудь будут идеи, либо как его использовать, либо как сделать этот узел поэкономичнее...

На все вопросы отвечу по мере их поступления, а то данный пост расползется почти на "Войну и Мир"

-- Прилагается рисунок: --

sanitar249 · 27.05.2007, 13:07

Прогресс на лицо! С защитой от перезарядки, думаю, разобрались... Теперь не плохо бы вернуться к другому концу схемы, собственно к самой СБ. Про ее внутреннее сопротивление я уже вкользь упомянал.
Приведу еще цитату:
"Для схемы измерения тока солнечного элемента (см. рис. 5) был построен график зависимости рассеиваемой мощности в сопротивлении нагрузки солнечного элемента. График показан на рис. 6. Этот график снят при оптимальном освещении солнечного элемента. Для постройки графика измерялось нагрузочное сопротивление солнечного элемента при различных напряжениях на нем. Затем, исходя из значения сопротивления нагрузки, и тока, протекающего через нагрузку, был построен график мощности, рассеиваемой в нагрузке. Из этого графика видно, что максимальная мощность отдаваемая в нагрузку солнечным элементом будет при напряжении на нагрузке 0,45 вольт. Оптимальное напряжение на нагрузке (0,45 вольт) отличается от напряжения фото ЭДС (о,6 вольт) в 0,75 раз."
источник http://www.energoff.ru/big.php?page=21

Придется подумать о использовании СБ в режиме отдачи максимальной мощности в нагрузку. Простейшее решение, приходящее на ум, это отбор мощности с СБ с контролем напряжения на ней. Т.е. позаботиться о банальном согласовании источника(СБ) и потребителя.

-- Прилагается рисунок: --

falkonist · 27.05.2007, 13:27

Результат прочтения материала по ссылке, представленной sanitar249 привел к грустному выводу, что лично я уперся рогом в псевдопроблему: для юзания солнечных батарей никакого преобразователя вообще не надо и вся схема вырождается в две защиты аккумулятора: от перезарядки и от слишком глубокого разряда. Единственное, что утешает - я не был одинок в данном заблуждении...

Однако, думаю, что сей "скорбный труд" может даром и не пропасть, т.к. разработанная схема намного более применима к ветрогенераторным системам, в которых напряжение на входе "гуляет" как того захочет ветер.

Может быть, кто-нибудь доведет данный девайс до ума и выложит готовую разработку?

Успехов!