¿Es esta la forma correcta de fusionar un convertidor CC/CC?

Estoy diseñando un sistema de energía solar para acampar. Usaré un par de convertidores de CC/CC diferentes para proporcionar voltajes de CC para los elementos específicos que quiero alimentar. Quiero fusionar correctamente los diversos componentes para evitar daños o limitar el impacto de piezas defectuosas o defectuosas.

ingrese la descripción de la imagen aquí

No tengo claro cómo fusionar el convertidor CC/CC. Si el convertidor tiene una capacidad nominal de 20 A y la carga que manejará solo debe extraer 7 A, ¿uso un fusible de 7 A para F2 para proteger la carga o uso un fusible de 20 A para F2 para proteger el convertidor de CC/CC?

Mi siguiente pregunta es el circuito de demostración anterior, ¿cómo determino qué tamaño de fusible usar para F1? Si un convertidor CC/CC dice que está clasificado para 20 A, ¿significa eso que puede suministrar 20 A al voltaje convertido o que puede extraer 20 A de la fuente de entrada? Si es lo primero, calculo la corriente de suministro usando la ley de Ohm:

I = (Iout / (Vin/Vout)) * (1/.9)   (assuming 90% efficiency)
I = (20 / (24/12)) * 1.1111
I = (20 / 2) * 1.1111
I = 10 * 1.1111
I = 11A

Obviamente, no soy ingeniero electrónico :) Espero que mis preguntas sean lo suficientemente claras para que entiendas lo que busco.

Respuestas (3)

Tu pregunta es más que clara.

  1. No creo que haya fusibles de 7A en el mercado, el más cercano será el de 7.5A (usado en automóviles), pero puedo estar equivocado.

  2. Si su carga tiene una corriente nominal de 7A, debe elegir un fusible un poco más alto, 7A explotará tarde o temprano a la corriente de 7A.

  3. Si el inversor es un "inversor de 20 A", generalmente será la corriente de salida, pero es posible que deba leer algún manual para asegurarse de si se trata de corriente de entrada o de salida.

  4. Su cálculo de corriente de suministro se ve mal , pero hay una manera más fácil/más clara.

Corriente máxima de entrada si la corriente máxima de salida es 20A:

Salida = 12V * 20A = 240W

Potencia incluida la pérdida del inversor (para una eficiencia del 90 %):

Clavija = 240 W/0,9 = ~266,67 W

Corriente de entrada:

Entrada = 266,67 W / 24 V = ~11,11 A

El inversor típico en la vida real a máxima potencia tiene una eficiencia peor que su máxima eficiencia. Si la eficiencia máxima es del 90 %, con la corriente máxima puede esperar un 80 % o menos.

Para su demanda específica de potencia de carga 7A es:

Salida = 12V * 7A = 84W

Potencia incluida la pérdida del inversor (para una eficiencia del 90 %):

Clavija = 84 W / 0,9 = ~93,33 W

Corriente de entrada en el suministro del inversor de 24 V:

Iin = 93,33W/24V = ~3,89A

¡Aprecio los ejemplos de cálculo y trabajar con vatios como una unidad hace que los cálculos sean mucho más simples!
Tenga en cuenta que no debe esperar una eficiencia del 90 % en un amplio rango de potencia. Con una carga del 50%, la eficiencia no será tan buena.

No soy un experto total en la selección de fusibles, pero he aprendido algunas cosas a lo largo de los años, no todas las cuales se mencionan en las otras respuestas. Definitivamente es correcto decir que los fusibles están ahí para prevenir incendios eléctricos y no para proteger los circuitos. Casi nunca actúan lo suficientemente rápido como para salvar sus partes de silicio, y ese no es su propósito.

Consideraciones sobre el tamaño de los fusibles:

1. Carga de CC promedio y reducción de potencia por carga

Si su carga promedio es de 7 amperios, querrá dejar un poco de espacio libre para evitar la molestia de que el fusible se funda sin que haya ninguna falla presente. Podría usar algo como el 25 % o buscar una guía de selección del proveedor de fusibles.

2. Temperatura ambiente y reducción de potencia

Si es probable que la temperatura cerca del fusible sea alta, es posible que deba reducir la temperatura. Los fusibles se queman a corrientes más bajas cuando están calientes.

3. Características de irrupción y reducción de potencia para irrupción

Si hay una oleada repetitiva temporal de corriente que excede la clasificación del fusible (por ejemplo, cargando un capacitor cuando se conecta o desconecta la alimentación, o se enciende o apaga), entonces debe permitir eso (consulte la referencia a continuación). Si no permite esto, es posible que su fusible se funda después de 10 o 20 ciclos de conexión/desconexión.

Para los tres problemas anteriores, eche un vistazo a esta referencia. Si no está disponible con el tiempo, simplemente busque "guía de selección de fusibles" y busque una buena guía de selección de fusibles de un proveedor de fusibles conocido.

http://www.schurter.com/content/download/194051/5552460/file/Guide_to_Fuse_Selection.pdf

4. Capacidad de interrupción máxima (basada en las características del suministro)

Los fusibles tienen una capacidad de interrupción máxima. En otras palabras, en algunos casos, si la corriente de falla es demasiado alta, especialmente si es una corriente continua, es posible que el fusible no pueda interrumpir la corriente (debido a la formación de arco o por alguna otra razón). Si su suministro de 24 V se basa en baterías de ciclo profundo, debe considerar esto para F1. La mejor manera de manejar esto depende de muchos detalles, por lo que no puedo darle una recomendación específica aquí, pero debe haber al menos un fusible o enlace fusible cerca de la batería con una clasificación de interrupción muy alta. La clasificación de interrupción no debe confundirse con la clasificación de operación del fusible. Un fusible de 10 A podría tener una clasificación de interrupción de 100 A, 10 000 A o algún otro valor. Como ejemplo concreto, puede buscar fusibles de tipo ANL. Hay otras opciones además de ANL,

Una nota final: debe asegurarse de que el cableado sea lo suficientemente grueso para conducir la corriente nominal del fusible sin incendiarse (o encender algo más). Entonces, si usa un fusible de 35 A para F1, podría estar bien siempre que el cable que va desde F1 al convertidor pueda conducir con seguridad 35 amperios. Este principio básico debe aplicarse a todo el sistema. Con F1 protegiendo al convertidor, F2 realmente no necesita tener una clasificación de interrupción alta. Por un lado, el convertidor CC-CC probablemente tenga una corriente de cortocircuito algo modesta. Y por otra parte, si una corriente de falla es más alta que la clasificación de interrupción de F2, es casi seguro que obtendrá suficientes amperios del suministro de 24 V para quemar F1.

Espero que sea suficiente para ponerte en marcha.

McKenzie

Excelente respuesta, gracias por el gran detalle. La capacidad de interrupción máxima era algo que no había considerado y, aunque realmente no se aplica a mi situación, es bueno saberlo.

Los fusibles protegen el cableado de un dispositivo contra el sobrecalentamiento, el cortocircuito y la producción de un incendio, así que califique su fusible de acuerdo con el cable que alimenta el convertidor. Un fusible no impedirá que el convertidor se fríe, por supuesto, así que concéntrese en lo que está tratando de proteger, es decir, el cableado.