Hallo, hat jemand schon mal einen Tief/Hochsetzsteller gebaut oder eine Idee den man umschalten kann? Die Idee ist mit Vin 18-40V 4 Superkondensatoren auf 12V aufzuladen. Fällt Vin aus wird aus den 12V Vout 24V gemacht. pb1966
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Ich denke, das wird Schaltungstechnisch so aufwändig, dass man besser mit zwei einzelnen Reglern arbeitet, die für den jeweiligen Anwendungsfall optimiert sind.
Ein Synchronwandler kann am Ausgang eine höhere, dieselbe oder niedrigere Spannung bereitstellen. Man benutzt statt eines Halbleiters und einer Diode zwei Halbleiter. Je nach Schaltungsart der Halbleiter arbeitet einer von beiden als Diode und das gibt einen Hochsetz- oder Tiefsetzsteller. Der Techniker spricht dann aber von einer Halbbrücke. Wenn du noch Ein- und Ausgang vertauschen willst, brauchst du eine Vollbrücke. Das ist nicht ganz so leicht, aber generell möglich. Vielleicht malst du noch etwas zu Ein- und Ausgängen, damit die Richtung klar wird, in die Strom fließen soll. Aber auch die schon vorgeschlagene Variante, zwei Regler mit Enable passend anzusteuern ist attraktiv.
Ich habe einen Baustein LTC4020 gefunden der dem Synchronwandler als Vollbrücke entspricht. Vlt. lässt sich dessen LiOn Algoritmus auch für die SuperCaps verwenden. Der Ansatz mit einen Synchronwandler erscheint mir passend und reduziert den Aufwand an Bauteilen.
Boris O. schrieb: > Wenn du noch Ein- und Ausgang vertauschen willst, brauchst du eine > Vollbrücke. Das ist nicht ganz so leicht, aber generell möglich. > Vielleicht malst du noch etwas zu Ein- und Ausgängen, damit die Richtung > klar wird, in die Strom fließen soll. Nee, eine Halbbrücke reicht. Du misst die Spannung an Ein -und Ausgang. Im Normalbetrieb lädt man den C auf die gewünschte Spannung auf. Fällt die Eingangsspannung unter einen bestimmten Wert, z.B. auf 15V, greift eine Spannungsregelung für die Eingangsseite.
pb1966 schrieb: > Die Idee ist mit Vin 18-40V 4 Superkondensatoren auf 12V aufzuladen. > Fällt Vin aus wird aus den 12V Vout 24V gemacht. Man könnte wie bei einer Inline-USV immer aus den 18..40V die 12V machen. Und immer aus den 12V die 24V. Das wäre recht simpel. > Die Idee ist mit Vin 18-40V 4 Superkondensatoren auf 12V aufzuladen. > Fällt Vin aus wird aus den 12V Vout 24V gemacht. Bei welchem Strom bzw. welcher Last auf der 24V Seite?
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Boris O. schrieb: > Ein Synchronwandler kann am Ausgang eine höhere, dieselbe oder > niedrigere Spannung bereitstellen. Quatsch. Das könnte nur ein doppelter Synchronchronwandler, entweder als Boost-Buck oder als Buck-Boost. (Normalerweise macht man letzteren, Linear/Analog hat da einiges.) Der zweite aktive Schalter verbessert (meist, betriebspunktabhängig)) die Effizienz, indem synchron zur Leitzeit der Body-Diode der Kanal aktiviert wird, oder noch etwas mehr (Forced Continuous). Er ändert nichts an der Grundtopologie - Boost, Buck, Buck-Boost(Inv.) Letzterer kann Auf- wie Abwärts... mit einem aktiven Schalter! Direkte Antwort: Ja. Man könnte tatsächlich, ganz genau, wie Du meintest, pb1966, einen Wandler bzw. eine Wandler-Endstufe für beides nutzen - und zwar: Eine Synchron-Stufe (Halbbrücke). Allerdings mit zwei Controllern an den Mosfets - etwas ungewöhnlich, aber machbar. Buck stromgeregelt + Spannungsschwellwertschalter (Supercaps 12V) an dessen Enable/Disable, und Boost. Der Buck würde aus gehen, sobald die Supercaps voll sind. Den Boost betreibt man nur, wenn die 18-24V ausfallen. Allerdings ist die Ladung von Supercaps weniger "gehaltvoll", als viele meinen... fällt das Ganze aus, könnten je nach Anwendung ja große Probleme entstehen. Und noch gibt es weitere Unklarheiten. Bitte verrate den Zweck, das ganze drumherum, alle nicht genannten Daten. Denn da liegen sicher weitere versteckte Hürden am scheinbar weichen, freundlichen Boden. Des weiteren kann man immer auch tagelang über eine Lösung diskutieren, die - wie sich schlußendlich herausstellt - von vorne herein keinerlei Sinn hatte. Die Chancen stehen hoch, daß alles gar nicht paßt. Außerdem: Was die beste Lösung ist, richtet sich tatsächlich nach Strömen/Leistung und Lastprofil sowie Betriebszeiten, für das beste Aufwand/Nutzen Verhältnis.
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ich hab mal ein Bild angehängt wie ich mir das vorstelle. Rot ist der Stromfluss wenn Vin vorhanden ist und die Supercaps auf 12V geladen werden , fällt Vin aus erzeugt der SW aus den 12V nun 24V die am Ausgang zur Verfügung stehen. Die Diode entkoppet gegen Vin. Die Überwachung meldet das Vin ausgefallen ist.
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pb1966 schrieb: > ich hab mal ein Bild angehängt wie ich mir das vorstelle. Zu kompliziert. Besonders das mit der Umkehr des Energieflusses. Meinen Post oben mit der "Inline/Onlie-USV" und deren Energiefluss hast du aber prinzipiell schon gesehen? Ich habe mal ein Bild gemacht, wie ich das als "Sekunden-USV" einsetze. Bei mir ist der rechte Wandler dann eben ein Stepdown auf 5V und 3,3V und 2,5V. Aber die Idee bleibt gleich: Der Zwischenkreiskondensator wird über strombegrenzende Vorwiderstände aufgeladen. Beim Ausfall der Vin puffert der Kondensator dann die Zwischenkreisspannung ein gewisse Zeit lang. Vorteil: da muss nix "umgeschaltet" werden, weil der Energiefluss immer in die gleiche Richtung ist. > Die Überwachung meldet das Vin ausgefallen ist. Wenn du die Energie immer über den "12V-Zwischenkreis" fließen lässt, dann ist "die Überwachung" recht simpel: ein Spannungsteiler reicht, um einer nachgelagerten Steuerung den Ausfall der Vin zu melden.
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Lothar M : erscheint plausible und funktionell, ich habe aber Ströme bis zu 10A kurzeitig abzudecken, da bin ich um jede Diode froh die nicht habe. Einen Interessanter Ansatz eines SW habe in dem DB https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/8705ff.pdf auf Seite 40 gefunden welcher eine genauere Betrachtung bedarf.
Bei 12V kann man einen PMOS als Diode mißbrauchen. Der Drop wird nur durch den Rds_on erzeugt.
Michael X. schrieb: > Bei 12V kann man einen PMOS als Diode mißbrauchen. Der Drop wird nur > durch den Rds_on erzeugt. Und die "obere" Diode kann man bei geeignetem Stepdown am Eingang auch sparen... pb1966 schrieb: > Einen Interessanter Ansatz eines SW habe in dem DB > https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/8705ff.pdf > auf Seite 40 gefunden welcher eine genauere Betrachtung bedarf. Auch dafür musst du die 18..40V erst mal auf 12V bringen, und die 12V hinterher wieder auf 24V. Die Schaltung übernimmt nur die "Verwaltung" dieser Zwischenkreisspannung mit 12V. Sie entspricht quasi meiner R-C-D-Schaltung zwischen den beiden Schaltreglern.
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pb1966 schrieb: > hat jemand schon mal einen Tief/Hochsetzsteller gebaut Es muss wieder einmsal gesagt werden: Tiefsetzsteller und Hochsetzsteller sind einfach ganz schreckliche Worte. Per Deutschzwang krampfhaft Ausdrücke geschaffen. Man denke an die Gründerzeiten: nein, man "durfte" keine englischsprachigen Ausdrücke verwenden, es musste Kellerstapelzeiger heissen. Es gibt viele andere Beispiele. SCNR
Die Idee ist den SW in den Boost Mode zu schalten und dann aus den 12V wieder 24V zu machen, kann aber sein das dies der LT8705 nicht kann
Noch mal: Du versorgst eine Schaltung mit 18-40VDC. Wer weiß, welche - aber ich vermute einen Step-Down / Buck davor, der Dir aus 18-40VDC irgend etwas darunter macht. Diese 18-40VDC stehen nicht immer zur Verfügung, bzw. könnten auch mal ausfallen. Deshalb willst Du das hier mittels Supercaps puffern. (Was allerdings für längere Zeiten hohe Kapazitäten fordern würde.) Heißt: Du willst die 24V genau an der gleichen Stelle haben, wo zuerst die 18-40V "rein kamen". Richtig? Kann man mittels einer Synchron- (Halbbrücken-) Stufe realisieren. Nur würde diese Halbbrücke bei Vorhandensein der 18-24V als reiner Step-Down die Supercaps aufladen (deshalb den Strom regeln, damit dieser Aufladevorgang bei begrenztem Strom stattfindet). Sobald Caps auf 12V, hört der Step-Down auf (Schwellwertschalter, eventuell sogar der des Controllers ohne weiteres Hühnerfutter). Sobald die 18-40V nicht mehr anliegen, startet die Boost Funktion. (Ebenfalls: Schwellwertschalter bzw. schon integriert im Boost-Con.) Dazu müßte die Halbbrücke eben an 2 Controller. (Alternativ natürlich die gleiche Funktion über zwei separate Regler samt eigener Halbbrücken - nur wäre das gar nicht nötig.) Ja, oder nein, oder was?
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