Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przetwornica - dynamo rowerowe - 5V, wysokosprawna

kopa60 22 Maj 2016 20:50 1521 4
  • #1 22 Maj 2016 20:50
    kopa60
    Poziom 10  

    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

    0 4
  • #2 22 Maj 2016 22:45
    tomjed
    Poziom 27  

    Sorry ale nie kumam po co? Dynamo wprowadzi Ci "opór toczenia. Nie prościej zabierać ze sobą power bank? Pudełko na 4, czy 6 ogniw "laptopowych" to u skośnych może 2$, a dostęp do ogniw... No chyba, że projekt ma mieć charakter edukacyjny...

    0
  • #3 23 Maj 2016 02:08
    kopa60
    Poziom 10  

    Power bank pewnie wezmę oddzielnie awaryjnie, w skrócie to wybieram się na prawie miesiąc w miejsca gdzie może być słabo z infrastrukturą energetyczną. Poza tym uwierz ale takie dynamo w piaście wprowadza opór toczenia tak mały że zupełnie nieistotny.

    0
  • Pomocny post
    #4 23 Maj 2016 19:54
    Xantix
    Poziom 39  

    kopa60 napisał:
    uwierz ale takie dynamo w piaście wprowadza opór toczenia tak mały że zupełnie nieistotny.

    To prawda.
    kopa60 napisał:
    podczas stromych zjazdów napięcie generowane przez prądnice może być większe niź 60V

    To chyba bez obciążenia. Jak je obciążysz prądem znamionowym to powinno spaść do kilku woltów. Sam to kiedyś przerabiałem. A jeśli chodzi o "zabezpieczenie przepięciowe" to w sumie wystarczy kilkuwatowa dioda Zenera na odpowiednie napięcie np. te 35 V, albo układ tranzystor mocy+TL431.
    Co do przetwornic - za interesuj się tym:
    http://www.masters.com.pl/pl,news,sts1s10-przetwornica-dc-dc

    0
  • #5 23 Maj 2016 21:30
    kopa60
    Poziom 10  

    Podczas testów terenowych z dynamem DH3D35 z obciążeniem ładującym się telefonem osiągałem napięcie ponad 40V (czułem po tym, ze nagrzewał się radiator zabezpieczenia przeciwprądowego) zapewne przez to, że prąd pobierany przez przetwornicę malał poniżej 500mA wraz ze wzrostem napięcia.
    Dzięki za link do układu, fajny, i w takiej cenie nie spodziewałem się układu synchronicznego, szkoda tylko, że strasznie malutki ale może dam radę. Jeszcze żeby w podobnej cenie był aktywny mostek prostowniczych na wbudowanych tranzystorach mosfet to byłby ideał.

    Przejrzałem jeszcze asortyment podobnych układów, w tme jest ich całkiem sporo. Co myślicie o układach zintegrowanych przetwornic synchronicznych firmy Alpha & Omega Semiconductor? W porównaniu do podanego wcześniej wg not katalogowych tranzystory w nim zastosowane mają niższyt RdsON, również wysoką sprawność oraz nieco niższą cenę, tylko czy to nie chińszczyzna jakaś..

    0