Fuente de alimentación DIY de 40A+ con limitación de corriente para emular baterías LiPo

Desea una fuente de alimentación que regule razonablemente el voltaje y pueda generar 1/2 kilovatio a 12 V. Eso costará algo de dinero de una forma u otra. Si agrega a esa limitación de corriente (regulación de corriente) y voltaje ajustable, costará aún más dinero. Estas cosas requieren algo de ingeniería para que funcionen bien, de manera segura, con la aprobación regulatoria, y el volumen no será tan alto. Todo eso significa un producto comercial que hace todo lo que cuesta dinero real.

Si va a consumir 40 A, entonces tal vez debería usar un voltaje más alto, como 24 o 48 V. 40 A requerirá un cable grueso y, de lo contrario, creará problemas. Probablemente pueda entregar y usar 10 A a 48 V de manera más eficiente que 40 A a 12 V. Tenga en cuenta que el problema de la eficiencia no es tanto desperdiciar energía, sino lidiar con el calor que causa la energía desperdiciada. Un suministro de 480 W con una eficiencia del 90 % generará unos 50 W de calor.

En cuanto a su especificación de limitación actual, parece que realmente no desea una limitación actual, sino un disparo por sobrecorriente. Eso también se llama a veces un fusible electrónico . Afortunadamente, a diferencia de la limitación de corriente, el disparo por sobrecorriente se puede agregar por separado después de un suministro enlatado. En aras de mantener un terreno común para las mediciones y similares, probablemente usaría una resistencia de detección de corriente del lado alto, con algo como un INA169 para llevar la señal a la referencia de tierra.

Estoy haciendo un proyecto en este momento que incluye dos fusibles electrónicos. Un microcontrolador observa la señal de detección actual cada 10-20 µs en una interrupción periódica. Si la corriente está por encima del punto de disparo, se incrementa un contador. Si está por debajo, el contador se decrementa a menos que ya sea cero. Si el contador alcanza un nivel particular, lo que significa que la corriente ha sido alta durante un período de tiempo predeterminado, la salida se apaga durante dos segundos.

Debe configurar el tiempo de disparo lo suficientemente largo como para permitir la irrupción cuando se enciende. O bien, aplica el algoritmo de manera diferente al encender. En este momento, estoy usando 2 ms planos para un suministro y 750 µs para el otro, pero ese tiene un arranque suave durante el cual el fusible se maneja de manera diferente.

20 ms parece mucho tiempo, pero sigue siendo más rápido de lo que la mayoría de los fusibles reales tardan en explotar. Miraría el perfil actual al encender y configuraría el fusible un poco más de lo que lleva.

No necesita interruptores extra rápidos después de la resistencia de detección actual. A lo sumo, cambiarán una vez cada dos segundos, o lo que sea que establezca el tiempo de recuperación del fusible. No desea que el tiempo de conmutación sea tan lento que se disipe un calor significativo en una transición, pero unos pocos µs en comparación con los pocos 10s de ns más normales deberían estar bien.

Aquí hay un fusible electrónico rápido de lado bajo con un punto de disparo ajustable de cero a más de 40 amperios.

Si lo construye, es IMPERATIVO que el lado frío de la derivación [50 amperios 50 milivoltios] esté conectado a la batería, ya sea directamente o con un tramo corto de cable de gran diámetro, y que el lado frío de la carga esté conectado al caliente. lado de la derivación, ya sea directamente o con un tramo corto de alambre de gran diámetro.

La lista de circuitos de LTspice está aquí en caso de que quieras jugar con el circuito.

Aquí hay una fuente de alimentación conmutada de 3-15 V 40 A por £ 129.00

Fuente de alimentación de banco Maas sps 8400 3-15v dc 40a

Una fuente de alimentación con voltaje de salida ajustable es muy útil para simular diferentes voltajes de batería (por ejemplo, 11,1 V, 7,4 V) y para compensar la caída de voltaje bajo carga.

1/ Puede construir un limitador de corriente externo ajustable, y luego no necesita una habilitación para la fuente de alimentación en sí. Un limitador externo puede operar más rápido y brindar una mejor protección para los circuitos sensibles.

2/ Agregar varios mF a través de la salida ayuda a absorber la ondulación (utilicé condensadores Sanyo OS-CON para la ESR más baja). Al hacer funcionar el motor a velocidad parcial, es posible que la corriente regrese a la fuente de alimentación, lo que aumentará ligeramente el voltaje. Puede compensar esto manualmente si la fuente de alimentación tiene un voltaje de salida ajustable.

3/ Los RC ESC normalmente funcionan con una batería y no necesitan estar conectados a tierra, por lo que la derivación puede estar en cualquier lado. Se puede preferir una derivación del lado bajo, ya que el circuito de detección se puede referenciar al riel negativo.