¿Se pueden poner en paralelo 2 salidas de convertidores elevadores al mismo voltaje?

Aquí tengo una pequeña duda. ¿Se pueden unir de forma segura las salidas de 2 convertidores elevadores configurados para generar el "mismo" voltaje (aislados, obviamente nunca serían exactamente iguales), siempre que haya una carga capacitiva? Si es así, ¿hay un mínimo para esa carga?

Contexto:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Necesito al menos 4 Ah de capacidad de batería, y solo pude encontrar cargadores de celdas individuales + módulos de refuerzo , por lo que tengo que ponerlos en paralelo. Es para registros a largo plazo, la corriente es muy baja: pico de 30 mA y alrededor de 5 mA el 99 % del tiempo.

¿Por qué importaría la carga capacitiva?
No lo pensé bien, y pensé en ese momento que el capacitor presentaría cierta inercia y las fluctuaciones de voltaje (por corriente) se disiparían en los transistores de los convertidores. Realmente ya no estoy seguro...
No confiaría en este módulo, me parece que ni siquiera pueden obtener el esquema correcto, en ninguna parte parece que GND1 se conecta a GND en el conmutador. ¿Quizás me estoy perdiendo algo?

Respuestas (4)

Dado el diagrama que dibujó en su pregunta, estaría tentado a buscar dos convertidores reductores que produzcan cada uno 2.5 voltios en sus salidas y luego conectar los dos convertidores en serie para darle 5 voltios. Usted dice que se pueden ejecutar "aislados" y, por lo tanto, esto debería funcionar. Cuando se trata de cargarlos, se necesitarán dos fuentes de energía de carga y estas también deben estar aisladas.

Alternativamente, encuentre un circuito de control de carga que sea adecuado para 2 x LiPo en serie y luego use un regulador reductor para reducir el tamaño de la salida bruta a 5 V.

Esa es una excelente idea, no pensé en sumar los dos voltajes. Y en realidad me pregunto si no es mejor también con respecto al balance de descarga.

Sé que esta es una publicación anterior, pero quería mencionar que las fuentes paralelas como esta no dividen inherentemente la corriente de carga muy bien. Los suministros a menudo se conectan en paralelo en los sistemas de energía comerciales, pero tienen circuitos incorporados para dividir uniformemente la demanda actual entre todos los suministros. A menudo hay una conexión adicional entre cada suministro que permite que los suministros coincidan con los voltajes con mucha precisión y, por lo tanto, suministren la corriente de manera uniforme. Es cierto que puede hacer diodos OR, como se les llama (funcionan como una función OR lógica), pero como ya dijo, esto provoca una pérdida de energía y aún no da como resultado un intercambio real. A veces, esto se hace por simplicidad en sistemas redundantes donde cualquiera de los suministros puede manejar la carga de forma independiente, en caso de que uno falle.

Como mínimo, los diodos OR son una buena idea, pero si considera la topología de un convertidor elevador, tiene un diodo inherente en el diseño. No creo que obtengas corrientes inversas cuando uno se apaga. Si no le molesta el hecho de que una batería probablemente se agote antes que la otra, entonces tal vez este esquema podría funcionar. También podría haber compensaciones de eficiencia de alguna manera. Creo que obtendrá una peor eficiencia en general en condiciones de baja carga, porque tendrá dos convertidores cambiando incluso si solo se necesita uno. Hay pérdidas en los convertidores de conmutación cada vez que están cambiando el inductor.

Una última nota para el futuro, 3.3V es realmente adecuado para funcionar con Li-Po y muchos dispositivos vienen con circuitos de carga de Li-Po incorporados :).

"tienen circuitos incorporados para dividir equitativamente la demanda actual entre todos los suministros". ¿Hay un nombre para este tipo de circuito?
Sí, simplemente se llama participación/compartición actual o, a veces, equilibrio actual. Hay algunos documentos en la web sobre métodos y también es posible agregar convertidores si tienen algún tipo de compensación de voltaje accesible.
Cuando dice que muchos dispositivos vienen con circuitos de carga lipo, ¿a qué tipo de dispositivos se refiere? ¿MCU? ¿Impulsar los reguladores?

No puedo decir si puede poner dos de estos módulos en paralelo sin ver un diagrama de circuito.

Sin embargo, si un módulo puede entregar suficiente corriente para su aplicación, puede hacerlo con un solo módulo.

Las celdas LiPo son un poco exigentes cuando se trata de voltajes superiores a 4.2V. Cuando coloca dos celdas en serie, el voltaje máximo de carga sería de 8.4V. Ahora considere que una de estas celdas está defectuosa y deja de cargarse a 3 V, la otra celda ahora recibirá 5,4 V, demasiado. Esa es la razón por la que en una configuración en serie cada celda necesita su propio circuito de carga o balanceo.

La clave aquí es que te guste poner las dos celdas en paralelo, se cargarán hasta 4.2V, no hay problema. No se incendiarán ni explotarán debido a la sobretensión.

Como es habitual hay inconvenientes, en este caso dos.

  • La corriente de carga se dividirá, el tiempo de carga se duplica.
  • Si una celda está defectuosa, puede descargar o incluso dañar la segunda, no están aisladas entre sí.

Como nota adicional, antes de ponerlos en paralelo los llevaría al mismo estado, por ejemplo, cargarlos completamente por separado.

Gracias por la respuesta. Actualicé mi publicación con un poco de esquema y una cifra actual (5 mA 30 mA pico). La cuestión es que el circuito debe ser inherentemente seguro, no puedo arriesgarme a poner baterías en paralelo y esperar que funcione. Potencialmente podría poner schottkies en serie, pero estoy tratando de evitar caídas de voltaje. ¿Es la única opción?
No tenía claro el diagrama del circuito, debería ser del cargador / refuerzo, lo siento. Como ya he escrito, poner dos celdas en paralelo no es inseguro, eso se hace a menudo en productos comerciales. Por cierto, ¿no puedes encontrar una celda utilizable más grande? El precio de un segundo cargador podría ser lo suficientemente alto como para comprar una nueva celda. Además, cuando coloca diodos en serie, ¿cómo cargará las celdas?
Es difícil encontrar celdas individuales de más de 2 Ah oa un precio irrazonable. Sin embargo, acabo de encontrar un 4500 mAh, pero todavía estoy interesado en la respuesta para proyectos futuros. Con respecto a los diodos, quise decir en serie con la salida. El circuito de carga no cambiará.

Hice y probé esto ayer con dos de estas excelentes placas: https://nl.aliexpress.com/item/wholesale-2-pcs-lot-DC-DC-2A-Adjustable-Step-Up-Boost-Power-Supply -Módulo-Convertidor-2/32266587114.html

Para alimentar un amplificador (2x50W, clase D, muy eficiente) con batería de 3.7V 8000mah (4x2000mah) a 24V (4A) y funciona muy bien. En realidad.

Dispositivo que hice para alimentar un amplificador de 24V

En cada placa hay un diodo Schottky de 3A que protege la salida, por lo que es seguro conectar estas placas juntas (el diodo no se muestra en la imagen del producto de aliexpress, no sé por qué).

Para obtener los mejores resultados, NECESITA ASEGURARSE de que ambos módulos estén conectados a la misma fuente (y encendidos al mismo tiempo) y emitan EXACTAMENTE el MISMO voltaje. En este caso es de 23,8 V y utilizo un gran condensador de 25 V de 4700 uF conectado a ambas 'líneas' de salida. ¡Antes de conectar estos módulos entre sí, primero debe configurar el voltaje! Hice un puente en la parte posterior para poder desconectar o conectar las placas entre sí para poder configurar o solucionar problemas.

Probé las placas en esta configuración y midió el voltaje a alta carga y parece ser bastante estable (casi no hay caídas de voltaje hasta que llega a INSANE porque el amplificador puede generar 100 W y esta configuración no puede alcanzar esto). Muy confiable, muy agradable. Intentaré conectar otra placa para obtener al menos 5A para que pueda manejar todo el potencial del amplificador.

Así que sí, es posible.