logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Wykorzystanie mostka H z transformatorem do ładowania superkondensatora

ghost666 03 Kwi 2012 12:28 4201 1
REKLAMA
  • Wykorzystanie mostka H z transformatorem do ładowania superkondensatora

    Historycznie superkodensatory nie są często spotykane w układach elektronicznych. Ze względu na ich znaczny rozmiar i średnie parametry przechowywania energii, kondensatory te spotykane są głównie w układach o zredukowanym poborze mocy, na przykład jako podtrzymanie pamięci. W ciągu ostatnich kilku lat jednakże poczyniony znaczny postęp jeśli chodzi o parametry tych elementów, co czynie je coraz bardziej atrakcyjnymi dla szerszej gamy urządzeń bateryjnych.

    Układ MAX13256 jest doskonałym rozwiązaniem do sterowania i ładowania superkondensatorów. Dzięki swojemu niewielkiemu rozmiarowi i sporej mocy - 10W - jest to dobre rozwiązanie do ładowania dużych pojemności w układach przenośnych i jednoczesnego zasilania systemu. Z drugiej strony umieszczenie znacznej pojemności na wyjściu układu może spowodować jego niepoprawne działanie gdy kondensator będzie rozładowany, z uwagi na znaczny prąd ładowania. Istnieje wiele rozwiązań limitowania prądu ładowania, jednakże znaczna część z nich marnuje energię i może powodować spadek napięcia na wyjściu. Zatem czy istnieje układ oszczędzający energię, który można tutaj zaaplikować? Oczywiście tak!

    Wykorzystanie mostka H z transformatorem do ładowania superkondensatora

    Dodanie diody i opornika do układu z superkondensatorem, tak jak pokazano na powyższym schemacie, pozwala na ograniczenie prądu ładowania przy jednoczesnym zachowaniu możliwości szybkiego rozładowywania. W czasie ładowania dioda spolaryzowana jest zaporowo, a opornik RLIMIT ogranicza prąd ładowania do akceptowalnego poziomu. W momencie rozładowywania dioda przewodzi i pozwala na pobór większego prądu, wprowadzając tylko nieznaczny spadek napięcia, zależny od użytej diody.

    Dobór opornika ograniczającego prąd musi zostać dokonany rozważnie, tak aby prąd nie przekroczył maksymalnego ustalonego dla zasilania wraz z poborem prądu przez zasilany układ (ISYSTEM). W karcie katalogowej układu MAX13256 można odnaleźć dokładny sposób ustalania prądu wyjściowego ILIMIT.

    Najpierw należy obliczyć ile prądu pozostaje do ładowania diody (ISUP_CHG):

    ISUP_CHG = ILIMIT - ISYSTEM

    Z tego wynika nam iż:

    RLIMIT = VISO_MAX/ISUP_CHG

    Gdzie VISO_MAX to maksymalne napięcie spodziewane na wyjściu układu zasilania.

    Na poniższym schemacie pokazano przykładową aplikację opisaną powyżej. W układzie tym prąd ISYSTEM ustalony jest na 700mA.

    Wykorzystanie mostka H z transformatorem do ładowania superkondensatora

    Przy zastosowaniu transformatora 2:1 i opornikiem 1kΩ na pinie ITH kontrolera MAX13256, z uzwojenia wtórnego transformatora możemy pobrać co najmniej 1A, zanim układ wyświetli błąd. Zatem

    ISUP_CHG = 1A - 700mA = 300mA
    RLIMIT = 5.5V/0.3A = 18.3Ω.

    Znając te parametry możemy ustalić przybliżony czas pełnego ładowania kondensatora o pojemności 500mF, zastosowanego w układzie:

    5 × RLIMIT × CSUP = 5 × 18.7Ω × 500mF = 47s

    Wiemy zatem że minie około minuty zanim kondensator zostanie w pełni naładowany z przetwornicy, które jednocześnie zasila układ prądem 700mA.
    Źródła:
    http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/5355

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    https://twitter.com/Moonstreet_Labs
    ghost666 napisał 11960 postów o ocenie 10197, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • REKLAMA
  • #2 10754128
    AzaZeL_B
    Poziom 12  
    Polecam układ LT3741 do ładowarek większych mocy.
REKLAMA