Elimine la corriente de fuga en espera del condensador de salida en un convertidor CC/CC que carga una batería

Estoy usando un convertidor CC/CC para cargar una batería. La corriente de salida del convertidor es de unos 6 amperios a 41 voltios.

Estoy tratando de eliminar la corriente de fuga en espera de los condensadores de salida para no agotar la batería (incluso los miliamperios son demasiado para este caso de uso específico) mientras el convertidor CC/CC no está activo.

Además, cualquier corriente de entrada de condensador superior a 30 amperios es demasiado para la batería. Por tanto, es preferible que los condensadores se carguen a través del convertidor CC/CC.

He pensado en los siguientes enfoques:

Usar un diodo para permitir que la corriente fluya solo hacia la batería y no de la batería a los capacitores. (Esto resolvería las consideraciones de corriente de fuga y de corriente de entrada) La cuestión es que el diodo disipa mucha energía en esta configuración.

Uso de un MOSFET de canal N como interruptor de lado bajo entre los condensadores de salida y tierra. Esto eliminaría la corriente de fuga en espera, pero no el problema de la corriente de irrupción. He pensado en aumentar V_GS del MOSFET para disminuir "lentamente" el RDS durante el arranque para cargar el capacitor más lentamente.

¿Es este un enfoque factible? ¿Hay mejores soluciones a este problema?

Respuestas (2)

Me inclinaría a usar un transistor PMOS como interruptor de lado alto:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Seleccione D1 para configurar el voltaje de umbral de encendido en la salida del cargador y seleccione R1 para configurar la corriente base de Q1 en aproximadamente 1 mA en el voltaje máximo del cargador.

R3 y R4 sirven para limitar el V GS que ve M1, y se puede agregar C2 para ralentizar el encendido.

Tenga en cuenta que el MOSFET está conectado "al revés": el terminal fuente está conectado a la batería, no al cargador. Esta es una configuración común utilizada en los circuitos de protección.

Si el capacitor del cargador no se descarga por sí solo, es posible que desee controlar explícitamente Q1, tal vez usando la misma señal que habilita el cargador.

Originalmente, había usado un PMOS en mi diseño. ¿El diodo del cuerpo no disiparía mucha potencia a 6 amperios con un voltaje directo máximo del diodo del cuerpo de más de 6 V (IRF9530)?
No, el MOSFET se enciende y pasa por alto el diodo del cuerpo.

Podría usar un controlador de intercambio en caliente que tenga una corriente de entrada programable.

Necesitaría usar 2 MOSFETS consecutivos en lugar de un solo dispositivo

esquemático

La resistencia de 1M está ahí para el equilibrio de CC. Tenga en cuenta la dirección del diodo del cuerpo: cuando las puertas están apagadas y el cargador desconectado, hay poca fuga inversa de la batería.

¿El diodo del cuerpo aún no disiparía mucha potencia a 6 amperios debido a su voltaje directo?
El diodo del cuerpo (cuando el FET está encendido) se omite ya que el drenaje del FET a la fuente de voltaje está cerca de cero.
Elimine la corriente de fuga en espera del condensador de salida en un convertidor CC/CC que carga una batería
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