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

Jaki moduł StepUP StepDown do pakietu 12V w oparciu o 18650

marcingebus 30 Sty 2017 23:09 771 4
  • #1 30 Sty 2017 23:09
    marcingebus
    Poziom 10  

    Potrzebuję zrobić zasilanie akumulatorowe do przenośnego sprzętu nagłaśniającego. Istotną wartością jest dostępna moc, a ta silnie zależy od napięcia zasilania. Urządzenie przewidziane było dla 8 baterii R14, co daje nominalnie 12V. Rozważałem zastosowanie 8 akumulatorów NiMh, ale próby z niższym napięciem (sumaryczne 9.6) potwierdziły wyraźnie spadek mocy urządzenia (głośności). Rozważaliśmy akumulator 12V żelowy, ale najlepszym urządzeniem na razie wydają się ogniwa Li-ion 18650. Mam 3 różne urządzenia,
    - pierwsze zbadane: pobierany prąd przy 12V około 1A w szczycie,
    - drugie urządzenia (2 szt), Prąd nie zbadany, ale szacuję, że wyjdzie 1.5-2A w szczycie,
    - trzecie urządzenie (1szt), szacuję, że będzie podobnie jak drugie, czyli w szczycie 1.5-2A,
    Dla każdego urządzenia będzie osobny pakiet, więc, balansery StepUP/StepDown będą do każdego urządzenia dobrane oddzielnie.
    Rozważam 2 opcje w sensie podejścia do konstrukcji:

    Wersja 1.
    3 ogniwa z balanserem (celem zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem - tylko i wyłącznie)

    Wersja 2.
    4 ogniwa 18650.

    Wersja 1 będzie miała cechy:
    - napięcie z naładowanymi akumulatorami (4.15) = 12.45V
    - napięcie na koniec rozładowania: 9V i mniej.

    Wersja 2 by miała cechy:
    - napięcie na początku (naładowane aku): 16.6V (!)
    - napięcie na końcu: powiedzmy 11.2

    Aby zniwelować spadek napięcia do 9V wersji 1 można dołożyć jakąś przetwornicę StepUP. Są na Alleg.. dostępne moduły za parę PLN.
    Aby w wersji 2 zabezpieczyć się przed zbyt dużym napięciem na początku eksploatacji można zastosować przetwornicę StepDown.

    W obu rozwiązaniach tracimy troszkę na pojemności (straty na przetwornicach), ale mamy szansę uzyskać przez cały okres rozładowywania akumulatorów napięcie w okolicy 12V. No i teraz PYTANIA:

    1. Która przetwornica będzie się mniej grzała (widzę zagrożenie wyłączenia urządzenia po przekroczeniu temperatury).
    2. Przetwornice mają podawane częstotliwości pracy przetwornicy:
    - jaki wpływ na sprawność ma częstotliwość pracy: wyższa częstotliwość = wyższa sprawność przetwornicy czy na odwrót?
    - czy pobieranie impulsowe prądu z akumulatorów, nie zmniejsza wydatnie ich trwałości?

    Pięć akumulatorów nie zmieszczę (do urządzenia, jeden i dwa), obudowa pozwala na włożenie jedynie 4 sztuk 18650.

    0 4
  • Pomocny post
    #2 31 Sty 2017 00:53
    prosiak_wej
    Poziom 26  

    Też kiedyś stanąłem przed podobnym dylematem - jak zasilić mobilnie kamerę SVHS Panasonic MS5? Oryginalny akumulator nie do dostania, zamienniki dostępne o zerowej pojemności, kombinowanie z typowym żelowym? A może Li-ion? Lekkie to, pojemne i trzyma pojemność. Cztery ogniwa Li-ion niestety spaliły sekcję zasilania kamery MS4, więc wolałem nie przekraczać 13V. Z kolei trzy ogniwa za szybko spadały poniżej pewnej granicy, przy której kamera się już wyłączała. Oryginalnie był stosowany bodajże żelowy 12V, ale w dedykowanej obudowie. Rozwiązanie kosztowało kilkanaście złotych i na All... jest pod słowem - kluczem "sepic". Niestety, nie było za różowo, bo przetwornica siała i kaszankę mogłem znaleźć w sygnale video. Pomogło dolutowanie na wyjściu przetwornicy kondensatora 2200uF i 100nF. Pobór prądu w trakcie nagrywania kilkaset mA, przy mocniejszym działaniu silników mechanizmu (opasanie głowicy, przełączanie funkcji, otwieranie kieszeni) ponad 1A. Tak więc, obecnie kamerę zasilam z pakietu Li-ion 3S2P od bardzo starego laptopa Toshiba (był tam chyba Pentium III), który jeszcze trzyma pojemność. Wystarcza to spokojnie na nagranie kasety SE-240 :)

    Może i dla Ciebie będzie wystarczająca taka przetwornica podwyższająco-obniżająca o obciążalności maksymalnej 4A (wymagane chłodzenie).

    0
  • #3 31 Sty 2017 14:52
    marcingebus
    Poziom 10  

    Jak ktoś ma wiedzę, to dalej czekam na informacje czy mniej się będzie grzała przetwornica StepDown, czy StepUp.

    0
  • Pomocny post
    #4 31 Sty 2017 16:27
    XnIcRaM
    Poziom 17  

    - mniej będzie grzała ta która będzie lepiej dobrana/wykonana. Jeśli dobierzesz przetwornicę z odpowiednim zapasem mocy oraz na odpowiednie napięcie to nie będzie się grzała niezależnie od tego czy będzie to step up czy step down. Nie napisałeś co to za urządzenia a może się okazać że większym problemem będą zakłócenia generowane przez przetwornicę.
    - pobieranie impulsowe prądu z akumulatorów NIE wpływa niekorzystnie na ich żywotność, pod warunkiem że impulsy te jakoś znacznie nie przekraczają dopuszczalnych obciążeń dla danego ogniwa.
    - nie częstotliwość wpływa na sprawność przetwornicy tylko odpowiedni dobór elementów do budowy tej przetwornicy.

    Natomiast co do zabezpieczenia ogniw przed zbyt głębokim rozładowaniem to nie zawsze konieczne jest stosowanie takowego gdyż niektóre ogniwa mają wbudowane takie zabezpieczenia, jeśli wykorzystywane przez ciebie ogniwa nie będą miały takiego zabezpieczenia to wtedy można o takim zabezpieczeniu pomyśleć, jednak nie musi to być balanser, balanser może być bardziej przydatny przy ładowaniu, jednak nie jest konieczny (poza tym balanser wcale nie musi mieć mieć zabezpieczenia przed zbyt głębokim rozładowaniem).

    0
  • Pomocny post
    #5 31 Sty 2017 23:42
    dwpl
    Poziom 23  

    Przy niewielkim stopniu obniżania lub podwyższania i klasycznej przetwornicy step-down lub step-up odpowiedź jest bardzo prosta.

    Mniej będzie się grzał step-down. Wynika to z faktu, że dużo strat generowanych jest w diodzie. Straty w dławiku jak i w tranzystorze można łatwo zminimalizować stosując odpowiedniej grubości drut i odpowiedni tranzystor o niskim rdson i zapewniając mu szybkie przełączanie. Ze stratami w diodzie nie jest już tak łatwo. (Pomijam opcję gdzie w roli diody pracuje tranzystor)

    W step-up cały prąd wyjścia przepływa przez też przez diodę (całka prądu diody w czasie jest równa całce prądu wyjścia w czasie)
    Natomiast w step-down prąd przez diodę (diodę "kontynuacji" prądu wyjścia) przepływa tylko wtedy gdy tranzystor jest wyłączony. Tu zyskujemy.

    Schematy podstawowych przetwornic step-up i step-down jak i animacje ich działania są dostępne w google.


    Pozdro

    0