Chciałbym zaprojektować wysokosprawną przetwornicę zasilaną z dynama rowerowego (w piaście) do ładowania telefonu, nawigacji itp.
Obecnie wróciłem z krótkiej, kilkudniowej podróży rowerowej gdzie testowałem przetwornicę którą zaprojektowałem na bazie układu mc34063. Sprawność jaką udało mi się uzyskać to około 70%, początkowo sądziłem że to wystarczająco do moich celów jednak testy terenowe wykazały że warto zawalczyć o każdy miliamper.
Opiszę tu podstawowe problemy z którymi się zetkąłem projektując układ aby łatwiej było udzielić mi porad.
Dynamo generuje napięcie zmienne, wprost proporcjonalne do prędkości obrotowej jednak o natężeniu prądu nie większym niż 500mA, zachodzi potrzeba zastosowania elementów na odpowiednio wysokie napięcie, podczas stromych zjazdów napięcie generowane przez prądnice może być większe niź 60V. Dobrze też zastosować jakieś zabezpieczenie przeciwprzepięciowe.
Ogólnie rzecz biorąc ładowarka rowerowa ma się składać z następujących modułów:
1. Prostownika. Chciałbym zastosować diody Schottkiego, jednak te na napięcie >60V i tak dają spadek napięcia w granicach 0,5V, co przy prostowniku pełnookresowym daje aż 1V straty. Macie jakieś pomysły jakie diody zastosować aby zminimalizować straty napięcia? Może zastosować jakieś diody Schottkiego na napięcie 25V, a może rozejrzeć się za zabytkowymi diodami germanowymi mocy?
2. Przetwornica step-down PWM o sprawności >85%. Jestem mało rozeznany w temacie co jest obecnie ciekawego na rynku. Ważne aby układ scalony był przeznaczony do montażu przewlekanego, wymagał niewielu elementów zewnętrznych (ale możliwość sterowania zewnętrznego tranzystora kluczującego byłaby jak najbardziej pożądana), wytrzymywał na wejściu minimum 40V i, jedna z najważniejszych cech działał przy miminalnej różnicy napięcia wejscia-wyjścia. Przykładowo moja przetwornica na MC34064 5V zaczynała działać gdy napięcie na wejściu wynosiło 8V, mnie zatysfakcjonowało by gdyby minimalny spadek napięcia wynosił mniej niż 1V, ewentualnie dla takiej małej różnicy napięć przetornica działała jako stabilizator liniowy ale nie wiem czy takie rozwiązanie w przetornicy PWM jest możliwe.
3. Układ zabezpieczający przed zbyt wysokim napięciem. Planuję oczywiście umieścić go zaraz za prostownikiem, myślę o czymś prostym co nie powoduje żadnych niepotrzebnych spadków napięcia, np automatyczne powodowanie "zwarcia" tranzystorem mosfet otwieranym diodą Zenera 35V
Obecnie wróciłem z krótkiej, kilkudniowej podróży rowerowej gdzie testowałem przetwornicę którą zaprojektowałem na bazie układu mc34063. Sprawność jaką udało mi się uzyskać to około 70%, początkowo sądziłem że to wystarczająco do moich celów jednak testy terenowe wykazały że warto zawalczyć o każdy miliamper.
Opiszę tu podstawowe problemy z którymi się zetkąłem projektując układ aby łatwiej było udzielić mi porad.
Dynamo generuje napięcie zmienne, wprost proporcjonalne do prędkości obrotowej jednak o natężeniu prądu nie większym niż 500mA, zachodzi potrzeba zastosowania elementów na odpowiednio wysokie napięcie, podczas stromych zjazdów napięcie generowane przez prądnice może być większe niź 60V. Dobrze też zastosować jakieś zabezpieczenie przeciwprzepięciowe.
Ogólnie rzecz biorąc ładowarka rowerowa ma się składać z następujących modułów:
1. Prostownika. Chciałbym zastosować diody Schottkiego, jednak te na napięcie >60V i tak dają spadek napięcia w granicach 0,5V, co przy prostowniku pełnookresowym daje aż 1V straty. Macie jakieś pomysły jakie diody zastosować aby zminimalizować straty napięcia? Może zastosować jakieś diody Schottkiego na napięcie 25V, a może rozejrzeć się za zabytkowymi diodami germanowymi mocy?
2. Przetwornica step-down PWM o sprawności >85%. Jestem mało rozeznany w temacie co jest obecnie ciekawego na rynku. Ważne aby układ scalony był przeznaczony do montażu przewlekanego, wymagał niewielu elementów zewnętrznych (ale możliwość sterowania zewnętrznego tranzystora kluczującego byłaby jak najbardziej pożądana), wytrzymywał na wejściu minimum 40V i, jedna z najważniejszych cech działał przy miminalnej różnicy napięcia wejscia-wyjścia. Przykładowo moja przetwornica na MC34064 5V zaczynała działać gdy napięcie na wejściu wynosiło 8V, mnie zatysfakcjonowało by gdyby minimalny spadek napięcia wynosił mniej niż 1V, ewentualnie dla takiej małej różnicy napięć przetornica działała jako stabilizator liniowy ale nie wiem czy takie rozwiązanie w przetornicy PWM jest możliwe.
3. Układ zabezpieczający przed zbyt wysokim napięciem. Planuję oczywiście umieścić go zaraz za prostownikiem, myślę o czymś prostym co nie powoduje żadnych niepotrzebnych spadków napięcia, np automatyczne powodowanie "zwarcia" tranzystorem mosfet otwieranym diodą Zenera 35V
