Prioridades de flujo actuales en la revisión de PSU / PSU

Siendo un aficionado a la electrónica, tengo un gran desafío para diseñar una fuente de alimentación, que debe funcionar tanto con baterías (durante la noche) como con energía solar (durante el día). El dispositivo tiene la intención de hacer funcionar motores sin escobillas 3x diariamente, mientras que durante la noche debería mantener viva la telemetría.

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Lo que me preocupa especialmente del diseño:

  • a) ¿Hay algo que podría mejorar sobre el diseño de terreno común? Los transistores de nivel lógico se ubican en el lado bajo, mientras que debo monitorear los niveles de voltaje de ambos: la batería y la matriz solar
    simultáneamente. Mi solución de terreno común parece un
    enfoque pobre, ya que la caída de voltaje en el circuito es significativa incluso con Schotkys.
  • b) ¿Cuál es el mejor método para extraer toda la corriente de las
    celdas solares, priorizando los dispositivos de 3 V y 5 V sobre los motores y el
    cargador? Los transistores introducen un gran desperdicio de energía debido al calor
    mientras se encuentran en la región óhmica.

Los componentes elegidos:

  • transistores: IRLZ44N y MTP3055VL
  • para el control de la puerta he elegido un potenciómetro digital: MCP4261
  • uC: Atmega328P
  • detección de voltaje a través de MUX: CD4067BE
  • detección de corriente a través de HALL: ACS712

Si completa su registro, debería poder acumular reputación y obtener un mejor acceso al sitio. (Tu perfil te muestra como 'no registrado'). Una vez que alcanzas los 10 puntos (que es bastante fácil), las cosas mejoran mucho.
Esta no es una respuesta completa, pero ¿hay alguna razón por la que no optó por una configuración ORing directa que utiliza un MOSFET para mantener bajas las pérdidas de conmutación? ¿Quizás alimentar eso en un convertidor reductor/elevador para que tenga una sola alimentación a sus subsistemas? ¿Agregar un circuito de carga que se encuentra detrás de la configuración del anillo OR y se carga cuando sea necesario/posible? Puede que esté pasando por alto algo aquí, pero los rieles comunes me parecen terriblemente confusos y complicados.
@Madmanguruman: gracias por el consejo, llegué a 11, ¡está bien ahora!
@Toby: leí un poco sobre "ORing". Creo que entiendo el beneficio, pero no por las pérdidas de MOSFET. Con respecto a los estabilizadores de impulso LMxxx, los MOSFET inferiores y superiores en mi caso están "siempre encendidos" y no cambian nada. Entonces, si convierto su función para que sea similar al convertidor CC/CC conmutado, pierde su capacidad de control actual. ¿Podrías aclararlo por favor?
Correcto, entonces... lo que sugiero es mantener ambas fuentes de energía detrás de un solo regulador. Esto equivaldría a usar el panel solar para cargar la batería (cuando su salida era lo suficientemente alta) mientras la batería soportaba la carga. Todavía puede monitorear la batería y los paneles solares de forma independiente. En cuanto a priorizar la entrega de energía, esto es algo que podría manejar en el propio ATmega. Supervise el voltaje de entrada del regulador y cuando llegue a un punto medido de descarga, apague los motores.
¿Cómo fluye la corriente de regreso a tierra común con dos diodos polarizados inversamente en la parte inferior? ¿Sabes que hay circuitos integrados hechos específicamente para administrar la energía solar y la carga de la batería? Podría valer la pena mirarlos para ver al menos un diagrama del sistema.
@AnalogArsonist: el flujo de corriente de carga ocurre a través del diodo grande y el transistor en la parte inferior, mientras que los dos diodos más pequeños con un ánodo compartido son solo para medir el voltaje (cuando el transistor de carga está apagado, los dos terrenos separados deben alimentarse a uC para monitorear niveles de tensión). Gracias por el consejo, buscaré en Google

Respuestas (1)

Es posible que desee considerar cómo funcionan los convertidores elevadores IC para paneles fotovoltaicos, como el SPV1020 que utiliza conmutación lateral alta y puntos de conexión a tierra comunes. La función MPPT desvía el PV para detectar la caída de voltaje bajo una carga de pulso para detectar la energía disponible (algoritmo Interrogar y observar). Teniendo en cuenta todos los modos de operación, con circuitos de monitoreo y protección y pérdidas, no es un diseño trivial. Ha hecho un buen trabajo en su diagrama de bloques, pero estoy de acuerdo en que aún se necesita más trabajo para reducir las pérdidas de conmutación en su terreno común. (¿Es eso una tierra positiva?) Las pérdidas de diodo se pueden reducir usando baterías de voltaje más alto y corrientes más bajas.

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enlaces: http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00275733.pdf

http://www.st.com/internet/com/SALES_AND_MARKETING_RESOURCES/MARKETING_COMMUNICATION/FLYER/flspv1020.pdf

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