Televisores para sistema 48v

Tengo un sistema alimentado por batería de 48v que se carga con un cargador de plomo ácido normal que puede alcanzar hasta 14,5v y tal vez 15v por batería ( un total de 58v a 60v ). El circuito contiene componentes clasificados para 75v y 100v. Como todos los demás, me confunden las diversas calificaciones y cómo se relacionan con mis necesidades:

1. tensión de separación inversa

2. romper el voltaje

3. tensión máxima de sujeción

Me gustaría saber qué televisores se ajustan al circuito de 48v (en cuanto a la clasificación de voltaje):

de la serie littel fuse 1.5KE corté esta imagen:ingrese la descripción de la imagen aquí

mi primera impresión es usar el 1.5KE68A porque el voltaje de separación inverso es aproximadamente igual al Vcc máximo, pero el voltaje de sujeción máximo está muy por encima de la clasificación de 75v del regulador. Incluso el 1.5ke56 tiene un voltaje de sujeción de 77v.

Pregunta: ¿Qué televisores debo elegir? ¿O es una limitación de TVS y debería considerar otro tipo de sujeción?

Tenga en cuenta para quién podría considerar esto como un duplicado: reviso 3 publicaciones en este sitio pero no he encontrado la respuesta correcta.

Selección de diodos TVS

Elección de diodos TVS

Comprensión de la especificación de TVS

¿Cuál es el perfil de forma de onda al que está siendo sometido?
@JonRB no conozco la forma y me costó medirla, pero es causada por un motor de CC realmente grande. especialmente en paradas rápidas o cuando la batería está desconectada.
No lo sé con certeza, pero mi instinto dice que un "motor de CC realmente grande" haría estallar estos televisores con un aumento de corriente.
@ElectronS. La razón por la que pregunté sobre la forma de onda es que puede determinar la energía y, por lo tanto, dimensionar el TVS. Un perfil de doble expansión de 2us a 750V (impedancia 5r) necesitaría una parte de ~3kW. Creo que estos televisores aparecerán para lo que quieras. Considere algunos L y C en su lugar Y descubra por qué la energía del motor va a un lugar molesto
@ElectronS ¿Su motor tiene un diodo flyback? De lo contrario, su motor de CC realmente grande está actuando como un inductor realmente grande, e intentar apagar un inductor activo de repente conduce a un pico de voltaje masivo y sostenido a medida que esa energía intenta ir a alguna parte. Si su motor es unidireccional, un diodo flyback suficientemente fuerte puede ser todo lo que necesita para mitigar el pico de voltaje. en.wikipedia.org/wiki/Flyback_diode
@ElectronS Sería muy útil ver un diagrama de bloques para descubrir realmente lo que está tratando de hacer. ¿Tienes batería de 48V conectada directamente al "cargador"? ¿El cargador realmente "carga" algo o su cargador está encendiendo un motor de CC? No muy masivo con 15W de potencia obviamente. ¿O tiene un motor de CC conectado a la batería de entrada? En ese caso, el pico de corriente debe ser bloqueado por la propia batería.
@JonRB, gracias, solo una pequeña pregunta, ¿2 televisores de 1,5 kw funcionan igual que 1 de 3 kw? (en términos generales, ya que el precio de 10 1.5kw (10x0.5 $) es más barato que 1 15kw (10 $).

Respuestas (3)

Dado que OP agregó información sobre el circuito real, aquí hay una solución.

LM5118 es un controlador de interruptor externo, por lo que no es necesario usar el mismo voltaje de entrada que está usando para cambiar. Pondría una resistencia de la serie 22R en la entrada del conmutador y la sujetaría con un diodo zener de 68V 5W. Esto protegería cómodamente el circuito a un voltaje de entrada de 88V. Al menos en teoría. En la práctica, el diodo zener se sobrecalentaría y moriría a menos que tuviera una PCB revestida de metal o tal vez un disipador de calor soldado para disipar todo ese calor. Dado que el sistema funciona con batería, no debería haber ninguna posibilidad de exceder los 60 V en funcionamiento de estado estable para empezar.

DIOS MÍO ! ¿Cómo no pensé en eso? La entrada para el controlador no debe consumir corriente, por lo que puede tomar un 22R en serie y un diodo zener o TVS de menor voltaje. GRAN IDEA GRACIAS
Me parece una buena idea +1

Esta imagen debería ayudar: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

El voltaje de separación se relaciona con el voltaje de funcionamiento normal máximo que su sistema puede ver y, de acuerdo con los detalles de la pregunta, será de hasta 60 V. Sin embargo, en su situación específica, miraría la especificación de voltaje de ruptura.

En la tabla de fusibles de Littel te dice que Vbr se mide a 1 mA y esta es una corriente realmente insignificante para una batería grande, así que tal vez podrías comenzar a considerar el 1.5KE56. Sin embargo, el voltaje de sujeción máximo podría ser de 77 V, por lo que esto pone en peligro los componentes que solo tienen una clasificación de 75 voltios.

El siguiente dispositivo hacia abajo tiene un voltaje de sujeción de 70,1 voltios y sería adecuado para usarlo como dispositivo de protección, pero ¿cuánta corriente consumirá cuando se le apliquen 60 V?

No puede tomar una decisión sobre la información proporcionada. Tal vez la corriente de fuga de 10 mA (Ibr) sea aceptable y tal vez el 1.5KE51 podría elegirse mediante procedimientos manuales de selección en prueba.

Consideraría tratar de obtener componentes clasificados en solo 75 voltios hasta una clasificación de 100 voltios.

He hecho una prueba en un TVS 1.5ke56. Puedo confirmar la calificación Vbr de 53 a 58v, el consumo actual fue de 1-5 mA máx. a 60 volts llegaba a 100mA ya 300mA a 61.5v el diodo se calentaba. que se probó en una fuente de alimentación de forma continua (2-3 segundos). Como no puedo generar transitorios, no se puede medir la abrazadera V. Este TVS podría funcionar si quiero estar al margen de 2 cosas: 1- el cargador de batería no genera más de 14.5v por celda o 58v en total. 2- la calificación máxima absoluta del regulador es 76v pero puede tomar 77v.
esta es una decisión difícil, por cierto, no pude encontrar ningún reemplazo de 100v para el regulador, es un tipo de entrada amplia tipo buck-boost de 3-75v.
Específicamente, ¿qué dispositivo y es este el único punto débil?
LM5118, sí, este es el único dispositivo débil.
¿Qué corriente está tomando del suministro o qué corriente de carga suministra y a qué voltaje?
corriente de salida máxima 1A a 15v de salida, el voltaje de entrada es el voltaje de funcionamiento del circuito de 10-60v, lo que significa que los circuitos funcionan con una batería de plomo ácido de 12, 24, 36 o 48v. Esto es lo que hace que el sistema sea especial (la entrada ancha), por lo que no puedo comprometer este hecho. Primero pensé en ir a un dólar de 2 etapas a 5 v. luego aumente a 15v, pero pensé que el impulso económico ahorraría componentes, costaría y mejoraría la eficiencia ahora lo estoy reconsiderando :(
Sí, veo lo que quieres decir.

Si interpreto correctamente el OP, le preocupa la etapa de salida del cargador de batería. Eso no debería requerir un TVS de alta potencia en absoluto, el chip regulador es responsable de mantener el voltaje dentro de las condiciones límite. La principal preocupación sería la chispa al conectar los enchufes que no es una fuente de alta energía. Pero en chips TVS:

Aquí hay una nota de Microsemi que lo explica de una manera bastante sencilla: http://www.microsemi.com/document-portal/doc_view/14650-how-to-select-a-transient-voltage-suppressor

En pocas palabras, la parte que desea no existe. El voltaje de separación debe ser igual o superior al voltaje de funcionamiento normal máximo, en su caso, 60 V. Entonces, la parte de 64V es el camino a seguir. Por otro lado, el voltaje de ruptura máximo en esa parte es de 79 V, lo que puede o no mantener vivo el regulador de 75 V. Probablemente se saldría con la suya usando esa parte de 58 V, pero el voltaje de ruptura mínimo de 64.6 V está muy cerca del voltaje de funcionamiento real.

Finalmente, el voltaje de sujeción se aplica a transitorios repentinos, como rayos y otros picos en la red eléctrica. Spec dice que si tiene una corriente transitoria de 14.8A, se garantiza que la pieza mantendrá el voltaje por debajo de 103 voltios.

"Otra solución de sujeción" es probablemente bastante difícil de encontrar. Necesitaría un comparador para activar la parte de sujeción (probablemente un mosfet) con suficiente precisión. Pero, ¿cómo alimentarás esa parte? Sí, podría usar un diodo zener de 9 V o algo así, pero luego está disipando 51 V en los diodos en serie.

TVS es para pulsos de microsegundos sobre voltaje inducido por un rayo. Para una protección más prolongada y constante (no transitoria de EE. UU.), puede investigar si el método de "palanca" es adecuado.
@EEd Sí, una palanca generalmente usa un tiristor (o tal vez un triac), pero estos no son muy buenos para aplicaciones de CC por razones obvias. El uso de un comparador + mosfet permite encender y apagar la corriente. Claro que hay GTO, pero no son una parte común. Además, los zeners que podrían manejar las corrientes aquí @ 65V son un kit costoso.
La palanca es un concepto. La implementación exacta varía. Su uso es más aplicable a la fuente de alimentación de alto valor que conduce una carga costosa o cuando la sobrecarga es peligrosa para la vida (digamos, muchos kW y más). El concepto es (a) minimizar la posibilidad de mal funcionamiento en el circuito de la fuente de alimentación que conduce a un sobrevoltaje de salida ( b) tener un circuito independiente que 'cortocircuite' la salida a tierra y queme el fusible en el suministro. El fusible no es electrónico y es de alta confiabilidad. Para mayor confiabilidad, el circuito independiente está diseñado para ser simple, los componentes pequeños cuentan para que la posibilidad de falla bajo el método de cálculo formal, es bajo.
Crowbar no se utiliza en muchas fuentes de alimentación. Es necesario en las condiciones anteriores o cuando se necesita un objetivo de confiabilidad de diseño 'formal'. Dice, certificación FAA de 1 falla por 'millones' de millas. Otro concepto es el chip de corte (sobre y bajo voltaje), en lugar de la palanca, se usa en el protector de batería de iones de litio de bajo costo que se encuentra dentro de la batería del teléfono celular. Espero eso ayude.
Crowbar es un último concepto de defensa. Normalmente, el circuito simple no se activará durante toda la vida útil de la fuente de alimentación. Una vez activado, el 'elemento' debe tener una calificación energética suficiente para llevar la corriente (incluida la tapa del filtro) hasta el fusible de entrada de CA de la fuente de alimentación (alta confiabilidad) (más corriente arriba como ruta de flujo de energía, por lo que protege todo 'después') golpe en xxx ms.
@EEd Personalmente, me gusta usar MOV para diseños fuera de línea. Se reinician y todo, dentro de lo razonable. Además, pueden soportar ese gran pico de corriente. Si combina eso con un fusible que puede cambiar externamente (por ejemplo, un enchufe de fusible), ya tiene una protección bastante sólida. Por supuesto, el inconveniente aquí es que NO está permitido que su fusible se funda durante la prueba transitoria, por lo que debe limitar la corriente y usar fusibles TD. Hablando de limitar la corriente, esas resistencias de corriente de irrupción como CCR2 son bastante divertidas. 10kW 10ms pulso? Ningún problema.
No puedo ayudar mucho en la implementación. OP se refiere a una batería de plomo ácido de 48 V de tipo de telecomunicaciones considerable, si se activa la palanca, la corriente será de muchos miles de amperios. Diseñar algo para manejar de manera segura la energía a ese nivel no es una tarea fácil, por razones de seguridad y más allá de mi capacidad (los traje y los usé en el trabajo, sé para qué sirven. No trabajé en la fábrica haciendo una gran fuente de alimentación). Estrictamente no forma parte de la fuente de alimentación, además del fusible en la CA entrante, debería haber mencionado el fusible hacia la batería, ya que la energía también fluye desde allí. Lo siento.
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