¿Es correcto este diagrama de bloques de circuito?

Planeo construir una linterna alimentada por un supercondensador 360F 2.7V (se propone que se cargue a un máximo de 2.5V y se descargue a un voltaje mínimo de alrededor de 0.6V para aumentar la vida útil del condensador). El EMF generado por el motor paso a paso de 200 pasos tiene un pico de alrededor de 10 V cuando se gira a alrededor de 300 RPM. He tratado de dibujar el diagrama de bloques del circuito.

ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Funcionará este circuito? ¿Necesito un filtro aquí? ¿Qué parámetros debo tener en cuenta para la selección de diferentes componentes teniendo en cuenta que la caída en los diodos rectificadores está entre 0,8 V y 1,4 V?

Respuestas (1)

No me molestaría con un convertidor reductor para cargar el capacitor. Simplemente conecte la salida de los puentes de onda completa directamente al capacitor y use un regulador de derivación para asegurarse de que el voltaje no supere el nivel que desee. Solo un diodo zener podría funcionar.

Realmente no le importa cuál es la carga en el motor cuando el capacitor ya está lleno. Además, los motores paso a paso son generadores bastante malos, por lo que probablemente no notará mucho cambio de carga en el eje de todos modos.

Además, ¿está seguro de que su convertidor elevador puede funcionar desde solo 600 mV? Eso es bastante bajo. Un suministro de arranque podría ayudar. Esto significa que el convertidor elevador necesita un voltaje más alto para funcionar, pero una vez que lo hace, crea su propio voltaje de suministro de energía para que pueda funcionar con un voltaje de entrada muy bajo. Básicamente, la electrónica del convertidor elevador obtiene energía del mismo voltaje al que se ejecuta el LED, y solo la energía de entrada proviene del capacitor. También habrá un diodo Shottky desde la tapa hasta el LED, de modo que cuando la tapa esté a 2,5 V, el convertidor elevador tenga 2 V o más para operar. Definitivamente puede hacer un convertidor de impulso que se ejecute inicialmente y luego más de 3 V una vez que se inicie y ejecute el LED.

Gracias @Olin Lathrop por tu respuesta. La única razón para elegir entre un convertidor reductor y un regulador de voltaje regular es la alta eficiencia del primero. Dado que es una aplicación de baja potencia, deseo minimizar las pérdidas tanto como sea posible. Y, en cuanto a la elección de 600 mV, se opta por extraer del condensador todo el jugo que pueda para alimentar la carga durante más tiempo. Se puede aumentar a 1 V si es realmente difícil trabajar a 600 mV. Además, supongo que el filtro no es necesario aquí. No sé si hay margen para alguna mejora en el circuito. Si es así, por favor hágamelo saber. Gracias.
@omsai: Puedo ver la eficiencia desde el límite hasta el LED, pero no desde el generador hasta el límite. Si realmente te importara eso, estarías usando un generador real, no un motor paso a paso en reversa.
Entonces, en lugar de usar un motor paso a paso, ¿es mejor idea usar un pequeño motor de CC como generador? ¿Funcionará de manera eficiente? Estaba planeando construir un pequeño generador de flujo axial, pero debido a la falta de disponibilidad de varias partes del generador, descarté la idea. Y luego, me topé con un viejo motor paso a paso, así que pensé en usarlo para esta aplicación. Soy novato aquí y no sé mucho, pero tengo mucha hambre de conocimiento.
@omsai: Todavía no ha argumentado por qué es importante el generador para limitar la eficiencia. Presumiblemente, un humano está haciendo girar esta cosa, y no importará cuál sea la carga en el eje en un rango razonable. Necesitas 1,5 kJ. Más de 1 minuto de tiempo de carga, son solo 21 W. Si fueran 20 W durante 2 minutos, ¿realmente importaría? ¿Alguien sabría la diferencia?
¿La pérdida a través de una resistencia de derivación no calentaría las cosas? No sé cuánto calor se generará, pero ciertamente aumentará la temperatura del sistema a un punto considerable que no quiero. Esa es mi única preocupación. Habría podido medir la pérdida de potencia exacta a través de la resistencia del regulador si hubiera podido calcular el valor de la corriente a través de la resistencia de derivación. Sin embargo, estoy abandonando todas mis suposiciones, y con sus 3 décadas de experiencia, espero que me guíe en cuanto a cómo debo lograr mi objetivo. Eso es todo de mi parte. Gracias.
@omsai: Esta es la primera vez que mencionas que el calor es un problema. Antes de que te preocupes demasiado por eso, averigua cuánta potencia produce realmente el motor cuando un humano lo está arrancando. El regulador de derivación (no la resistencia de derivación) debería poder disipar eso continuamente. Eso sucedería si alguien mantuviera la manivela durante mucho tiempo, incluso cuando la tapa estuviera completamente cargada. Si disipar la energía es un problema, probablemente otros métodos sean mejores. Una posibilidad es un interruptor de apagado en serie cuando la tapa está llena.
DE ACUERDO. Entonces, ¿cómo calculo la potencia generada? Sé que genera alrededor de 10 V de circuito abierto fem. ¿Cómo calculo la corriente en la etapa del regulador, ya que alrededor de 7,5 V tendrán que caer en el regulador? Gracias.
Traté de encender un LED y encontré que el valor máximo de corriente a 3,5 V era más de 50 mA. Dado que estoy alimentando directamente el LED desde el generador sin ningún acondicionamiento de señal, no puedo conocer los valores de CC.
¿Es correcto este diagrama de bloques de circuito?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v