Extraiga 5 W de potencia de bajo voltaje de una fuente de alto voltaje de 3000 W

Convertidor reductor de rango súper amplio basado en VIPer16
ST AN2872 - Entrada de 500 VCA / 700 VCC

Bajo costo Reductor y reductor de alto voltaje de 100 mA usando NCP1052
ONSEMI NCP1052 - AN8098D
<= 700 V en

Superando el límite: controlador NXP AN11136 SSL2109T/AT/SSL2129AT con clasificación de 600 V para aplicaciones SSL

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Consideraciones de diseño para reguladores reductores de alta relación reductora

Habrá una caída de voltaje entre el extremo de bajo voltaje del panel y la batería o la carga. Un IC de recolección de energía o un convertidor de refuerzo personalizado que funcione con una fracción de voltio podría proporcionar la energía que necesita.

Para producir 3v3 a 100 mW = 330 mW, suponga que necesita 500 mW.
A 5A, para producir 500 mW necesita un potencial de 0,5 W/5A = 0,1 V. Eso sería con toda la caída utilizada por el convertidor. Si tenía una caída de 0.5V disponible, necesita 1A. El primero esencialmente requiere interrumpir el cable de alimentación y el segundo sigue siendo una proporción sustancial de la corriente de carga de 5A.
Si introdujera una caída de voltaje puntual, por ejemplo, en un MOSFET, sería más controlable.
Digamos 0,5 V hasta 5 A disponibles = 2,5 W.
Serie MOSFET, regular a caída de 0,5V.
Pérdida de eficiencia = 0,5 V/600 V = 0,08 %

PERO

Tu dices

• ... Quiero usar parte de la energía generada por los paneles para esta placa.

• ... pero no tengo la opción de usar un solo panel para esto.

• ... Como el tablero podría estar flotando

pero no dice por qué se aplican estas condiciones.
Dar una definición más completa de su problema ayudaría.

Usted dice que su carga objetivo es 3V3 x 100 mA = 330 mW.

Agregar un pequeño panel fotovoltaico para alimentar su sistema sería trivial.
Presumiblemente, hay un convertidor que alimenta la red o la batería.
Presumiblemente, usar estos no es aceptable. Decir por qué puede ayudar.

Hay piezas que soportarán fácilmente una entrada de 600 VCC. TI tiene un diseño de referencia de un convertidor que manejará una entrada de 800 V y producirá una salida de 25 V/0,25 A (6 W) que podría usarse fácilmente para crear la potencia requerida de 3,3 V.

Sin embargo, le sugiero que considere comprar un convertidor de este tipo en el mercado: fabricar el transformador requerirá alguna técnica de seguridad y funcionalidad y no será muy rentable para una sola vez (obtener magnetos personalizados en pequeñas cantidades rara vez es).

Tenga en cuenta que la relación de 600 V: 3,3 V o incluso 24 V está mucho más allá de lo que razonablemente puede esperar lograr sin un transformador o un inductor con toma (alrededor de 10: 1 como regla general), y eso probablemente significa que necesita un componente magnético personalizado a menos que quieras hacerlo en un montón de etapas.

Usaría 2 diodos de potencia en serie, generando 1.2V, suficiente para ejecutar un pequeño chip convertidor de refuerzo para decir 3.3V para alimentar el resto. la disipación máxima en los diodos es 5x1.2V=6W pero eso no es nada comparado con los 3kW. esto puede funcionar tan pronto como extraiga más de 100 mA de la matriz solar (60 W)

Lo que quieres es un convertidor de dinero . Ese es un tipo de fuente de alimentación conmutada que produce un voltaje más bajo que el de entrada.

Dado que solo desea controlar un microcontrolador y un poco de electrónica a su alrededor, no necesita una eficiencia súper alta. 100 mA a 3,3 V (330 mW) sería mucho para su circuito. Incluso si esto en general consume 1 W del panel solar, eso no debería causar ningún problema.

Mantendría esta fuente de alimentación simple, probablemente un sistema de demanda. La parte complicada será controlar el interruptor del lado alto a través de 600 V. El alto voltaje también restringirá en gran medida las piezas disponibles para ese interruptor. Organizar algo que produzca un pulso de 500 ns, por ejemplo, siempre que el voltaje de alimentación del lado bajo esté por debajo de un umbral sería suficiente. No intentaría regular los 3.3 V directamente. Haga algo como un mínimo de 4 V, luego haga que un regulador lineal genere 3.3 V. Ese mínimo de 4 V podría subir a 6 V en su punto máximo justo después de un pulso, pero nuevamente, sus niveles de potencia son tan bajos que la eficiencia realmente no es un gran problema aquí.

Se puede usar una resistencia de detección de 100 mΩ para medir la corriente y un divisor de voltaje para medir el voltaje. La salida de estos sería medida por el micro, que enviaría la información digitalmente, quizás a través de un optoaislador.

Para alimentar su circuito, puede considerar la posibilidad de aprovechar la matriz conectada en serie. Por lo general, los paneles individuales tienen voltajes muy por debajo del voltaje final del sistema, por ejemplo, 12 o 36 V. Si conecta su circuito a un solo panel, es posible que tenga resuelto el problema de la fuente de alimentación:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Donde "CIRCUITO" sería su circuito/fuente de alimentación, mientras que el cuadro punteado representa el conjunto completo de paneles (cuatro en este caso).

Medir 5A tampoco debería ser difícil de hacer, pero alguien más tendrá que sugerirle soluciones viables para medir de manera segura esos 600V.

Descargo de responsabilidad: Su proyecto es potencialmente peligroso para usted o su entorno. Lo que dije anteriormente es mi opinión personal y puede estar completamente equivocado. Proceda bajo su propio riesgo, pero hágalo con mucho cuidado.

¿Sería posible generar 5 W a través de la inducción de la línea de alimentación principal?

De lo contrario, ¿por qué no seguir el enfoque más simple y agregar un panel separado más pequeño para generar los 5 W necesarios para la electrónica?