Hallo, ich habe mehrere identische Insel-Solaranlagen, die ich mit Victron MPPT Reglern betreibe um 24V DC-Netze zur Verfügung zu haben. Die Daten der Panels: 250W/38V/6.6A. Batterien: variierend, bis ca. 8A Ladestrom @ 28.8V (top) wäre wünschenswert. Komme ich aber unter 6A, dann kann ich mir das ganze sparen, das lohnt den Aufwand nicht. Die Anlagen laufen seit Jahren problemlos, im Grunde besteht keine Not für Änderungen. Da ich mich aber im letzten halben Jahr, mehr oder weniger, erfolgreich an Flybacks versucht habe, will ich da nun Hand anlegen. Die super günstigen Platinen aus China sind da auch von Vorteil. Die Victron Regler sind komplett vergossen, da kann ich also schonmal nicht abschauen. Ich habe hier einen Flyback, der mir aus 24VDC ca. 300VDC erzeugt. Das Design stammt ein wenig verändert aus einer UC384x Appnote (NXP) und läuft "rock solid". Die Änderungen betreffen Turns-Ratio, Kern und statt dem RCD Snubber einen "Regenerative LC (+ 2 Dioden)" Snubber. Leider geht der Wirkungsgrad ab ca. 100W Pout extrem in den Keller. Nun weiss ich nicht so recht weiter. Ich bin kein Ass im Simulieren und habe bei ersten Versuchen nicht festellen können warum der Wirkungsgrad so in den Keller geht. Wie mache ich nun weiter? Ist Flyback noch die richtige Topologie bei solchen Leistungen? Sollte ich das vorhandene Design fit machen um dann z.B. 3x "100W"-Module parallel zu schalten bzw. auf eine Platine packen? Dann ist da noch die Frage des Controllers. Die UC384x sind mir geläufig und ich würde gern dabei bleiben. Mit Stromversorgung für PWM IC, Slope Compensation, Strommessung und "INHIBIT"-Schaltung (für die MPPT Geschichte) kommt da einiges an Hühnerfutter zusammen. Um das alles loszuwerden, bin ich gern bereit den Chip zu wechseln. Hat da wer (fundierte) Empfehlungen? Eine kurze Suche brachte die NCP120x zutage. *) Input-Ripple beim Flyback: Da habe ich mit CLC-Filtern herumgespielt und habe bei 100W Pout einen Input-Current-Ripple von ca. 20mA. Ist das ausreichend Ripple-frei? Der Platz für dicke Filter ist vorhanden, würde mich also nicht stören, das so zu verbauen. Vielen Dank für's Durchlesen und für Antworten!
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Ida O. schrieb: > Ist Flyback noch die richtige Topologie bei solchen Leistungen? Nein. Da nimmst du Gegentaktflusswandler, keine Sperrwandler. Das steht aber im Kapitel 1 jedes Buches zum Thema "Schaltnetzteile".
Ida O. schrieb: > Ist Flyback noch die richtige Topologie bei solchen Leistungen Nein. Bei deinen Spannungen von Panel und Akku reicht ein Tiefsetzsteller. Denn wenn dein Panel weniger als der Akku liefert ist eh nichts mehr rauszuholen. Er regelt die PWM Breite nach dem MPPT. Also ist ein uC der den highside MOSFET steuert die richtige Wahl. Der uC sollte den Strom messen können, der in den Akku fliesst. Und die Akkuspannung um ein Überladen zu verhindern. Supersimpel, aber je höher die Frequenz um so kleiner die Spule. Ja, man kann das auch mit Spezial-IC machen oder versuchshalber mit einer Hand voll simpler ICs. Aber man tut sich damit keinen Gefallen.
Bisher dachte ich - nachdem was ich so gelesen habe -, dass man SNTs nicht direkt mit uCs baut - es sei denn man weiss genau was man tut. Was bei mir nicht der Fall ist. Kurz drüber nachgedacht und das kam mir: Macht man nicht, weil lahme Regelung und Bug-Gefahr in der Firmware. Bei einem Akku-Lader an solch dicken Batterien braucht es Sekunden, bevor man mit dem Voltmeter an den Polen der Batterie eine Änderung festellt. Also dürfte die Geschwindigkeit einer solchen Regelung locker ausreichen. Ist das richtig so? Dazu gefunden habe ich z.B. die AVR AppNote AVR450 SLA+NiMh+...-Charger. Ebenso erinnere ich mich an einen Artikel über kleine KSQs mit Tiny13. Also nicht abwegig. Noch eine blauäugige Hoffnung: Seit Jahren benutze ich für fast alles den Atmega8 und dessen Nachfolger. Würde ich/man damit zurechtkommen bei einem solchen Projekt? Da ich bisher stark auf den Flyback fixiert war und der Isolation frei Haus bringt, habe ich bisher noch nicht über die Isolation nachgedacht. Wenn ich einen Buck Converter baue, dabei Pfusche und das Teil geht kaputt, wie kann ich die angeschlossenen Batterien und Elektronik vor Überspannung schützen? Wie ist das Fehlerverhalten von MOSFETs in der Regel? Kann man das grob sagen? Also z.B. "höchstwahrscheinlich dauer-leitend". Beim Flyback/andere Isolierte Topologien hätte ich dieses Problem nicht. Keine Pulse - keine Energieübertragung. Current Fed Push Pull (Buck vor PP) fällt mir da spontan zu ein - der Aufwand hierfür ist aber extrem im Vergleich zu einem einfachen Buck Converter. Wenn die Batterien kaputt gekocht werden sollten, wäre das kein Beinbruch, dann braucht's eben Neue. Aber ein angeschlossener Laptop in Rauch aufgegangen oder eine Knallgasexplosion wären verheerend. Ich würde aus dem Bauch heraus sagen, eine OVP-Schaltung mit dem steuernden uC ist zu riskant. Im Fehlerfall muss ich davon ausgehen, dass der Controller auch nicht mehr arbeitet. Wenn ich am Ausgang eine Crowbar-Schaltung mit TL431 einbaue, die den Eingang im Fehlerfall kurz schliesst, dann zwinge ich die Zelle auf ein paar 100mV/wenige Volt und der Strom wird nicht allzugross sein. Wäre so etwas denkbar?
Du hast zu viel Angst. 38V sind nicht tödlich, du brauchst keine galvanische Trennung. 6.6A Ladestrom (das passiert wenn der MOSFET dauerleitend wird) sind für den 24V Akku ein Klacks. Wenn der MPPT uC nicht richtig arbeitet, wird halt nicht mit maximaler Effizienz geladen, aber sonst passiert nichts. Ja, der Akku wird vielleicht überladen. Die Wahrscheinlichkeit gibt es auch bei anderen Lösungen, Widerstand vom Spannungsteiler fällt ab oder so. Ich würde ich sogar den Tiefentladeschutz machen lassen. MPPT Regelung ist eine langsame Regelung, das kann so ein ATmega8 locker. Er kann nicht so hohe Frequenzen wie ein dedizierter Schaltregler Controller,aber er kann seinen Analogkomparator mit Interrupt nutzen, um Überstrom im Fehlerfall erkennen zu können. Und er hat einen Watchdog, um wieder auf die Füsse zu kommen wenn er gestört wurde. Ja, wenn es NICHT um 38V und NICHT 8A gehen würde, sondern vielleicht 230V Sinuswechselrichter mit Ruckspeiseverhinderung aus 1000V Panel mit 680V Akku bei 3600 W, dann macht mehr Aufwand Sinn.
Das hört sich schonmal alles viel einfacher an, als ich dachte. Die Angst kommt, denke ich, daher, dass ich jahrelang nur auf Lochraster gepfuscht habe und dementsprechend oft rauchte alles ab. Ich merke in letzter Zeit immer wieder, wie einfach und zuverlässig die Dinge sein können, wenn man ein richtiges PCB hat. Ich habe mir nun die Prinzip-Bilder des Buck mit Diode und synchronous buck angesehen und fange an, das durch zu denken. Als Ruckfluss-Sperre zur Zelle wird gern ein MOSFET verwendet. Bei 6.6A und angenommenen 10mR RDSon komme ich auf 435mW Verlust. Würde ich eine Schottky-Diode nehmen, (0.55V nehme ich an) so wären das 3.63W. Auf die 250W Panel-Leistung gesehen ist das nicht viel - nimmt vielleicht 1-2% Wirkungsgrad am Ende. Bei der Diode am Buck sind die Ströme aber doch höher. Ich werde die Power-Stage jetzt erstmal grob berechnen und simulieren. Die Totzeit und das invertierte Steuersignal für den zweiten Transistor muss ich mir auch nochmal durch den Kopf gehen lassen. Ebenso die Over-the-Top-Versorgung von N-MOSFETs im High-Side-Pfad. Ich habe noch einige Traco TEN8 Module +-15V/260mA. Wenn 15V/260mA reichen, dann dürfte das einfacher sein, als eine Charge-Pump oder ein mini-Royer/flyback/etc. diskret aufgebaut. Das wird die Simulation zeigen. Ich gehe jetzt einfach mal von ~78kHz aus, eine PWM Frequenz, die der Mega8 ausgeben kann. Noch kurz zur der Sache mit dem Analog-Comparator und Überstrom-Schutz: Dafür würde doch ein Stück Leiterbahn als Shunt reichen, oder? Angenommen ich möchte maximal 10A Laststrom bei den Verbrauchern zulassen, dann ist mir egal, ob der Kurzschlussschutz bei 15A oder 25A (je nach Temperatur) greift. Wäre soetwas ausreichend? Könnte man eine Spule am Last-Ausgang so einfügen, dass der Stromanstieg soweit gebremst wird, dass das ganze möglichst "sanft" für die Elektronik ist, oder baue ich mir damit einen zweiten DC/DC inkl. aller Probleme wie Rückschlag der Spule? Ansonsten natürlich mit richtigem Shunt und evtl. genauer Strom/Leistungs-Messung.
Wie oben schon geschrieben, Der Akku ist so träge, dass das locker mit einem Mikrocontroller geht. Es reicht theoretisch wenn man einmal/Minute den PWM Duty-Cycle anpasst, der Akku gleicht das problemlos aus. Das einzige was wichtig ist: Niemals ohne Akku betreiben. Wenn der fehlt dann geht die Ausgangsspannung nach oben. Den Regler kann man so designen, das der das ab kann aber die Verbraucher, naja... Rückflussdiode kannst Du dir sparen. Die Leerlaufspannung des Panels entspricht in etwa der Spannung bei der ein Rückfluss eintreten würde. Stelle Dir das Panel einfach als eine Reihenschaltung von "n" Siliziumdioden vor. n entspricht dabei exakt der Zellzahl des Modules, vermutlich 72 bei Dir? Erst wenn die Spannung > als die Flusspannung der Diodenreihe wird tritt ein nennenswerter Rückfluss ein. Wenn die Modulspannung so wäre, das Du regelmäßig Rückluss hättest, dann wäre ein Buck-MPPT sowieso sinnlos. Bei 6A sind 0.5 V Flusspannung auch sehr optimistisch, selbst mit Shottky. Es gibt AT Tiny Mikrocontroller mit eingebauter PLL damit kannst Du eine 8-Bit PWM mit bis zu ca 250 kHz Taktfrequenz laufen lassen. Vermutlich schon etwas viel bei den Strömen/Spannungen. Allerdings brauchen die Spulen dann weniger Induktivität, werden kleiner bzw. die Wicklungen dicker also weniger Ohmsche Verluste.
Ich bin vor einiger Zeit über diesen Artikel gestolpert: https://www.instructables.com/DIY-1kW-MPPT-Solar-Charge-Controller/ Der gute Mann behauptet, sein Selbstbau Controller schafft es, 1 kW Leistung zu händeln. Dort ist der Code und das Layout zu finden, vielleicht kannst Du Dir da etwas abgucken.
Die Leistung bei PV ist nie das Problem, es ist immer der Strom. Heißt eine Schaltung, die bei 1000V/20A nicht gut funktioniert, funktioniert bei 12V/20A genau so schlecht. Erstere explodiert evtl. spektakulärer, aber im Falle eines Fehlversuchs ist der Schaden an beiden Schaltungen identisch (defekte Halbleiter). Das eine kW ist kein Problem, das schafft mein selbstgebauter Einspeisewechselrichter, der hier im Forum so sehr als EVU-Technikertoaster zerrissen wurde, auch. Zu den Wandlern: Bei so gut wie allen kommerziellen Wandlern ist die MPPT-Stufe ein StepUp-Wandler. Der hat nämlich den Vorteil, daß sein Leistungstransistor sehr einfach gegen Masse angesteuert werden kann und N-Kanal-FETs einen viel geringeren Rds(on) haben als P-Kanal-Typen. Beim StepDown-Wandler sitzt der Leistungstransistor auf Betriebsspannungspotential. Das ist für die Ansteuerung schon mal Mist und wenn man die N-Kanal-Typen wegen dem besseren Rds(on) verwenden will, braucht man weitere Tricks wie Bootstrap-Schaltungen oder eine potentialfreie Hilfsspannung. Synchronwandler können als StepUp- oder StepDown-Wandler laufen, habe ich aber noch nie in kommerziellen Ladereglern oder Wechselrichtern gesehen. Sie sind auch etwas giftig zu bauen, Fehler führen zum Kurzschluss der Batteriespannung und die Steuer-ICs brauchen ein gutes Platinenlayout damit sie fehlerfrei funktionieren. Ich hatte da einige Fehlversuche mit, die ICs scheinen keine Prototypen-Lochraster-Aufbauten zu mögen. Sperrwandler würde ich lassen. Die Dinger haben nur Berechtigung wenn man kleine Leistungen (besonders bei hohen Ausgangsspannungen) braucht. Wenn man sowas mit viel Leistung bauen möchte, evtl. noch galvanisch getrennt, werden die unhandlich groß und der Wirkungsgrad schlecht, weil man die komplette Leistung zur Übertragung magnetisch im Kern speichern muß. Wegen µC-gesteuerten Wandlern... großes Thema. Das grundlegende Problem ist, daß Fehlansteuerung von Leistungshalbleitern mit hohen Strömen zu unerwarteten Nebenerscheinungen führt, wie würzig nach Ampere duftende Atompilze über dem Basteltisch, MOSFETs ohne Deckel und Ausgabe von Messwerten in unbekannten Indianerdialekten. Das schafft man im schlechtesten Fall durch einen schwer auffindbaren Programmfehler oder ein Absturz des Controllers kann genau so gut reichen. Bis der Watchdog seine Zeitung weglegt und den µC neu startet, ist den FETs schon lange der Arsch geplatzt. Dazu kommt, daß elektrisch stark störende Schaltungsteile wie Wandler mit hohen Schaltströmen Abstürze oder Fehlfunktionen des Controllers begünstigen können. Meine Erfahrung ist, daß mit Analog-ICs geregelte Wandler da etwas Sicherheit bieten. Ggf. macht der Wandler bei Fehlern des Controllers nicht das was er soll, aber er explodiert nicht sofort, erst recht nicht wenn er Schutzschaltungen gegen Überstrom oder ein Hochlaufen der Ausgangsspannung in Hardware bekommen hat. Dazu kommt der Luxus, daß man sich im Programm nicht um die Erzeugung der PWM-Frequenz und Pulsbreite kümmern muß - mit dem Nachteil, daß der Wandler nicht so präzise oder schnell steuerbar ist als mit direkt µC-erzeugten Ansteuersignalen. Bei PV-Ladereglern sollte das aber keine Rolle spielen, eher noch im Gegenteil. Die PWM-Regler-ICs für DC/DC-Wandler sind alle darauf ausgelegt, eine Spannung möglichst konstant zu halten. Wenn man sie das machen lässt, können sie das verdammt gut, verdammt schnell und es ist schwer, sowas mit einem µC und dessen ADC, Timer und Programm nachzubilden.
Lothar M. schrieb: > Nein. Da nimmst du Gegentaktflusswandler, keine Sperrwandler. > Das steht aber im Kapitel 1 jedes Buches zum Thema "Schaltnetzteile". Das interessiert mich auch: Auf der Sekundärseite des Flusswandler-Trafos ist meines Wissens nach immer eine Drossel-Dioden-Kombination, die ihrerseits einem Abwärts-Wandler entspricht. In einem SNT passt das gut. Wenn ich aber 24/300V wandeln will, muss das Übertragungs-Verhältnis des Trafos eben um den Betrag dieser Abwärtswandlung höher ausgelegt werden, richtig?
Ben B. schrieb: > Die Dinger haben nur Berechtigung wenn man kleine Leistungen (besonders > bei hohen Ausgangsspannungen) braucht. Nein. Die Dinger haben den Vorteil, mehrere gekoppelte Ausgangsspannungen liefern zu können, wobei nur eine Wicklung geregelt werden muss, oder sogar über die Primärwicklung feststellen zu können, welche Spannungen die Sekundärwicklungen abgeben so dass man kein isolierendes Feedback braucht, wobei sich der Strom (die Energie) von selbst nach Bedarf verteilt. Wobei Flusswandler auch nichts anderes als trafogetrennte step down Buck Regler sind.
Welcher MaWin bist Du eigentlich? Irgend einer von euch versucht mir ständig an den Karren zu pissen, z.B. weil ich nicht alle Vorzüge eines Sperrwandlers aufgezählt habe. Der TE wird kaum mehrere gut mitgeregelte Ausgangsspannungen brauchen. Und dann probier gerne mal 500W durch einen Sperrwandler zu pumpen. Du wirst schon Probleme haben, einen Kern zu finden, mit dem sich 300W ohne größeren Aufwand erreichen lassen. Jeder Wandler hat halt seine Vor- und Nachteile und man tut gut daran, die am besten passende Variante zu wählen. Wenn man einen unpassenden Wandler wählt meine ich gar nicht mal, daß es nicht funktioniert - aber es verursacht halt eine schlechtere Leistung oder einen unnötig hohen Aufwand.
Ben B. schrieb: > Und dann probier gerne mal 500W durch einen > Sperrwandler zu pumpen. Du wirst schon Probleme haben, einen Kern zu > finden, mit dem sich 300W ohne größeren Aufwand erreichen lassen. ETD59/N97: 500W@100kHz.
Na dann viel Spaß mit den 100kHz beim 500W-Sperrwandler. Das dürfte richtig viel Ampere in den Spitzen geben, auf die ich wenig Lust hätte.
Ben B. schrieb: > Irgend einer von euch versucht mir > ständig an den Karren zu pissen, Wie schrecklich, es reicht ja schon einmal, aber ständig...? Stell den Karren in die Garage, schließ die Tür und klemm das Bein davor. Beschwer Dich nur nicht, wenn Dir dann wer ans Bein fährt - den Karren erwischen haben wollend, meine ich. > z.B. weil ich nicht alle Vorzüge eines > Sperrwandlers aufgezählt habe. Von der falschen Seite betrachtet stimmt das wohl, hm? Aber tatsächlich geschah eher: Du beschränktest Dich auf "nur", und MaWin sparte sich das "auch". Keiner drückte sich 100% richtig aus. Aber MaWin nannte halt zumindest genau das, was Du vergessen hast - und DU würdest auch wenn MaWin ein "auch" dazugesetzt hätte jammern. Denn das tust Du genau dann, wenn Dir grad danach ist - MaWin kann dafür weniger.
Ben B. schrieb: > Betriebsspannungspotential. Das ist für die Ansteuerung schon mal Mist > und wenn man die N-Kanal-Typen wegen dem besseren Rds(on) verwenden > will, braucht man weitere Tricks wie Bootstrap-Schaltungen oder eine > potentialfreie Hilfsspannung. Es geht hier um stinknormalen Buck der Solarenergie in einen Akku schiebt, Nix galavanische Trennung. So ziemlich jeder fertige Buck Wundler und erst recht die diskreten Lösungen verwenden so gut wie immer einen N-Kanal FET als Schalttransistor. Die Bootstrapschaltung ist lächerlich einfach, ob es überhaupt noch Treiberbausteine gibt die das nicht können... Ben B. schrieb: > Zu den Wandlern: Bei so gut wie allen kommerziellen Wandlern ist die > MPPT-Stufe ein StepUp-Wandler. Der hat nämlich den Vorteil, daß sein > Leistungstransistor sehr einfach gegen Masse angesteuert werden kann und Ben B. schrieb: > Sperrwandler würde ich lassen. Die Dinger haben nur Berechtigung wenn > man kleine Leistungen (besonders bei hohen Ausgangsspannungen) braucht. > Wenn man sowas mit viel Leistung bauen möchte, evtl. noch galvanisch Du weist schon das ein StepUp und ein Sperrwandler toplogisch das gleiche sind? Die MPPT "Solar-Wandler" von denen Du hier sprichst, sind Netzwechselrichter und die brauchen den StepUp damit der Zwischenkreis überhaupt auf notwendige Netzspannung kommt. Aber darum geht es hier überhaupt nicht. Zum Akkuladen nur dann notwendig wenn die Modulspannung kleiner als die Akkuspannung ist.
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Andreas M. schrieb: > Ben B. schrieb: >> Sperrwandler würde ich lassen. Die Dinger haben nur Berechtigung wenn >> man kleine Leistungen (besonders bei hohen Ausgangsspannungen) braucht. >> Wenn man sowas mit viel Leistung bauen möchte, evtl. noch galvanisch > > Du weist schon das ein StepUp und ein Sperrwandler toplogisch das > gleiche sind? Nein. Ein Flyback ist die isolierte Version von Buck-Boost.
> So ziemlich jeder fertige Buck Wundler und erst recht die > diskreten Lösungen verwenden so gut wie immer einen N-Kanal > FET als Schalttransistor. Die Bootstrapschaltung ist lächerlich > einfach, ob es überhaupt noch Treiberbausteine gibt die das > nicht können... Na dann mach mal. Bootstrap-Schaltungen funktionieren beim StepDown-Wandler nur bei Synchronwandlern oder wenn sie mit einer extra dafür aufgebauten Stromquelle aufgeladen werden. Das kann eine Hilfsspannung von einem Housekeeping-Netzteil sein oder eine Ladungspumpe in irgendwelchen ICs. Wobei ich jetzt nicht weiß, ob es Einkanal-StepDown-Treiber-ICs mit integrierter Ladungspumpe gibt. Aber ohne zumindest eine initiale Ladung des Boostrap-Kondensators hat man das Problem, daß der Schalttransistor gar nicht aufgesteuert werden kann und der Wandler nicht anlaufen kann. > Du weist schon das ein StepUp und ein Sperrwandler > toplogisch das gleiche sind? Nicht ganz. Beim StepUp-Wandler liegt die Stromquelle während der Sperrphase mit der Speicherdrossel in Reihe und liefert weiter Strom. Beim "echten" Sperrwandler wie er mir vorschwebte, wird die komplette Energie im Kern des Trafos gespeichert und lediglich von diesem wieder abgegeben, die Stromquelle hat in der Entladezeit des Trafos Pause. Man könnte zwar eng ausgelegt den StepUp-Wandler zu den Sperrwandlern zählen, da die Energieübertragung während der Sperrphase stattfindet, aber daß alles das Gleiche sein soll, passt dann doch nicht so gut ins Bild. > Die MPPT "Solar-Wandler" von denen Du hier sprichst, sind > Netzwechselrichter und die brauchen den StepUp damit der > Zwischenkreis überhaupt auf notwendige Netzspannung kommt. Nein. Es gibt auch welche, die einfach eine Solar-Mindestspannung oberhalb der Netzsinus-Spitzenspannung verlangen. Die haben gar keine Eingangsstufe zur Spannungsanpassung, sondern erledigen alles zusammen mit der Vollbrücke, die sie für die Einspeisung ins Wechselstromnetz benötigen. Das interessiert zwar in diesem Thread keine Sau, aber man muß es der Vollständigkeit halber erwähnen, damit man nicht zerrissen wird. Im Grunde kann mir das auch völlig am Arsch vorbeigehen, es ist nicht mein Solar-Laderegler oder was auch immer, um den es hier geht.
MaWin schrieb: > Also ist ein uC der den highside > MOSFET steuert die richtige Wahl. Wenn man auf durchgehendes GND verzichten kann, und stattdessen die "+" Schiene durchverbindet, kommt man mit einem Low-Side N-Kanal aus. (einfach das übliche Buck-Prinzipschaltbild auf den Kopf stellen) Andreas M. schrieb: > Es gibt AT Tiny Mikrocontroller mit eingebauter PLL damit kannst Du eine > 8-Bit PWM mit bis zu ca 250 kHz Taktfrequenz laufen lassen die haben netterweise auch einen Vorverstärker für den ADC (20×Gain z.B.) Damit kann der Shunt auch recht klein werden. Ich würde aber nicht auf die vollen 250kHz gehen, 75 oder 125 sind schon deutlich einfacher zu handhaben. Ben B. schrieb: > Wegen µC-gesteuerten Wandlern... großes Thema. Das grundlegende Problem > ist, daß Fehlansteuerung von Leistungshalbleitern mit hohen Strömen zu > unerwarteten Nebenerscheinungen führt Vorteil der Buck-Topologie mit Low-Side LL-FET direkt am AVR (+ Pulldown am Gate): Relativ eigen-sicher, durch Software-Fehler kaum kaputtzukriegen. Und es gibt weder große Last-Sprünge (Akku...) noch schnelle Wechsel am Eingang (Wolke zieht vorbei...), das kann ein µC ganz gemütlich nachregeln, da ist nix zeitkritisch.
Ben B. schrieb: > Na dann mach mal. Bootstrap-Schaltungen funktionieren beim > StepDown-Wandler nur bei Synchronwandlern oder wenn sie mit einer extra > dafür aufgebauten Stromquelle aufgeladen werden. Das kann eine > Hilfsspannung von einem Housekeeping-Netzteil sein oder eine Eigentlich ist das super simpel, Diode und Kondensator reicht. hier mal ein Beispiel: MCP16301H (Ich habe extra einen Non-Sync ausgewählt) Man kann die Diode auch auf die Eingangsspannungsseite setzen. Evtl. einen Spannungsregler damit man die Vgs des Mosfet nicht überschreitet. Das haben aber viele Treiber heute schon integriert. z.B. 1EDN8550B Aber auch diskret ist das schnell mit ein paar Transistoren aufgebaut. Ben B. schrieb: > Man könnte zwar eng ausgelegt den StepUp-Wandler zu den Sperrwandlern > zählen, da die Energieübertragung während der Sperrphase stattfindet, > aber daß alles das Gleiche sein soll, passt dann doch nicht so gut ins > Bild. Ja, darauf wollte ich eigentlich hinaus. Für mich ist das der charakteristische Teil, in welcher Phase die Energie (wie) übertragen wird.
erzähl kein schrieb: > Nein. Ein Flyback ist die isolierte Version von Buck-Boost. Nein, nur isolierte Version des Boost, die Möglichkeit auch runter zu wandeln ergibt sich durch die Isolation, leicht daran zu erkennen dass keine Erkennung und Umsteuerung beim Übergang rauf vs. runter nötig ist.
> Vorteil der Buck-Topologie mit Low-Side LL-FET direkt am AVR > (+ Pulldown am Gate): [..] Äh ja. Genau so macht man es nicht wenn man hohe Schaltfrequenzen und einen guten Wirkungsgrad haben möchte.
MaWin schrieb: > erzähl kein schrieb: >> Nein. Ein Flyback ist die isolierte Version von Buck-Boost. > > Nein, nur isolierte Version des Boost, die Möglichkeit auch runter zu > wandeln ergibt sich durch die Isolation, leicht daran zu erkennen dass > keine Erkennung und Umsteuerung beim Übergang rauf vs. runter nötig ist. Die ergibt sich dadurch, daß der Buck-Boost/Inverting (oder teuttsch "Inverswandler") just bei Tastverhältnis 50% genau 1 zu -1 Spannungstransformation macht. Wogegen @ TV 50% der Boost 1 zu 2, der Buck 2 zu 1 macht. "Dragan Maksimovic: Fundamentals of Power Electronics" oder auch "Daniel Hart: Power Electronics" enthalten brauchbare, für die meisten verständliche Infos dazu. Andreas M. schrieb: > Ben B. schrieb: >> den StepUp-Wandler zu den Sperrwandlern >> zählen, da ... Energieübertragung während der Sperrphase Aber eben nicht ausschließlich wie beim Sperrwandler, bei dem Ein- und Ausgang (auch ohne Trafo) entkoppelt sind. Deswegen "kann" er aufwärts- wie abwärtswandeln (und auch schon ohne Trafo (oder Koppelkondensator wie beim SEPIC)). Für ihn ist Spannungsübersetzung 1 : 1 normal / das beste. Für Boost ist es 1 : 2, weil er ja sozusagen nur "auf die Ausgangsspannung aufstapeln", für Buck 2 : 1, weil er ja sozusagen nur "die Eingangsspannung runtertasten" kann. Klar würde Boost nicht ohne Selbstinduktion funktionieren - genausowenig wie Sperrwandler. Aber das macht den Boost deshalb nicht zum Sperrwandler.
MaWin schrieb: > isolierte Version des Boost So eine gibt_es übrigens genau deshalb gar nicht. (Sie würde automatisch als Sperrwandler arbeiten (müssen).)
Εrnst B. schrieb: > Wenn man auf durchgehendes GND verzichten kann, und stattdessen die "+" > Schiene durchverbindet, kommt man mit einem Low-Side N-Kanal aus. Kapitales NEIN Ich hab fur dich mal die intrinsische Diode im N-Kanal MOSFET darüber explizit eingezeichnet.
1 | +---Spule---+-- |
2 | | FreilaufD | |
3 | +--|<|--+ | |
4 | + | | | |
5 | Solar | | + |
6 | - | | Akku |
7 | +--|<|--+ | - |
8 | | BodyD | | |
9 | I|--- | | |
10 | S| MOSFET| | |
11 | +-------+---+-- |
Die Diode erlaubt nicht, dass der - Anschluss des Solarpanels unter -0.7V geht, obwohl das zum Abschalten des Stromflusses durch das Solarpanel und damit die Spule zum freewheeling durch die Freilaufdiode kommt. Merke: Es ist schnurtz ob bei einer Reihenschaltung das Solarpanel vor oder hinter dem Schaltelement liegt, das Schaltelement muss immer dieselbe Polarität haben. Nur die Spannungslage der Gate-Ansteuerung verschiebt sich. Zur Übersichtlichkeit habe ich die Diode, die verhindert dass sich nachts der Akku über die Spule ins Solarpanel entlädt weggelassen.
Doch das geht. Der Trick ist, die Drosselspule in den negativen Pol des Akkus zu hängen und ihre Freilaufdiode zurück zum Plus-Pol. Der Solar-Minus wird dadurch negativer als der Akku-Minus, aber man kann einen N-FET an die Verbindung zwischen Drossel und Diode hängen, der PWM-gesteuert Richtung Solar-Minus schaltet. Dadurch erhält man einen Wandler mit "einfach zugänglichem N-FET", der sich wie ein StepDown-Wandler verhält. Ich hab das schon als LED-Stromregler verwendet, geht prima. Nachteil ist aber der aufgetrennte Massezweig, man muß daher beide Pole des Solarmoduls potentialfrei betrachten wenn man den Akku-Minus als Masse haben möchte.
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