разрабатываю преобразователь напряжения от солнечной батареи (СБ), сама СБ выдает максимум до 21В, на выходе необходимо 7В.
Задача усложняется тем, что необходимо не только понижать, но и повышать напряжение скажем с 5В до 7В (чтобы повысить эффективность СБ)
вся система управляется МК
Хитрее чем управлять шимом через полевик не придумал, но трудность в трансформаторе (а их придется делать два как повышающий так и понижающий) и в самом коде МК: мерить каждый раз входное напряжение и высчитывать ШИМ + переключать цепи весьма проблематично, мб кто подскажет иное решение с высоким КПД?

Выбрасывайте МК за ненадобностью и непригодностью. Посмотрите на импульсные стабилизаторы по топологии SEPIC. Разительного КПД ждать не стоит, но на 0.85-0.90 можете надеяться.
Кроме того, возможно Вы представляете себе СБ идеализированно. Скорее всего, там при 5 В на выходе мощность будет такая, что весь пар в свисток уйдет. Не стоит усложнять задачу повышением напряжения.
Очень важно оперировать не только напряжением, но и мощностью. Вы о токах ничего не сообщили.

+1.

Даже без детальных расчетов, если исходить из простейшей эквивалентной схемы фотоэлемента, в которй параллельно источнику тока подключен диод, должно быть понятно, что снижение напряжение на этом фотоэлементе существенно меньше 21 вольта при уменьшении сопротивления нагрузки только уменьшает снимаемую с фотоэлемента мощность, ну а если напряжение на фотоэлементе оказалось заметно меньше 21 вольта без нагрузки, то там снимать с элемента уже и совсем нечего, так как ток через диод изначально мизерный.

+100

Большое спасибо, подумаю над таким подходом, о результатах сообщу,
Токи в основном малые, от батареи заряжается аккумулятор, сама система находится в режиме глубокого сна и просыпается на короткие промежутки времени(в этом режиме максимальный ток (с запасом) до 1А).

Сообщение отредактировал z-ram - Sep 14 2010, 05:39

Обычно в солнечных батареях делают только выключатель по окончании зарядки. А остальное делает сама батарея за счёт своего внутреннего сопротивления. Ибо всё что навешано для регулировки съедает и без того низкий кпд СБ.

попробуйте LTM4607

Я недавно сделал преобразователь от СБ, которая без нагрузки даёт 12 вольт (24 ФЭП). Так вот, максимальный КПД у всех СБ тогда, когда на ней напруга 65-75% от холостого хода. На 21 вольтовой СБ не может быть 7 вольт. Точнее может быть когда она перегружена и выдаёт при этом очень малый КПД, например 20%. Короче, если U холостого хода 21V, то нагружать СБ так, чтобы на ней было ниже 11V (50%) просто нет смысла. Это при любом освещении СБ.

ну это, как
- какой марки был автомобиль?
- зеленый!
Для разработки стабилизатора совершенно безразлично что потом берется от накопительной АКБ. важно какой ток снимается с самой СБ.

Я так понимаю, что вы отслеживаете яркость?

ну, в таком случае, ток зависит от батареи, чем больше на ней заряд, тем меньше ток.
уточню какой ток будет потреблять АКБ при максимальном разряде
Нет, неверно. Снижение тока, потребляемого от СБ по мере заряда АКБ будет наблюдаться только при пассивной зарядке (просто через диод). Если же у Вас стоит зарядный стабилизатор, то практически до конца заряда АКБ от СБ он будет выжимать все, что может (определенную мощность).

Сообщение отредактировал Microwatt - Sep 25 2010, 10:19

Взгляните на ВАХ СБ (есть ещё "ВАХ" для мощности) и почитайте что-нить в сети. Я только кратко изложил.
У меня была 40 ваттная СБ. В нашей местности она выдавала грязными ватт 36, а чистыми (после буста 33W). После неё стоял буст и сразу SLA 12V 8.6A. Буст управлялся от Mega8. Алгоритм шимирования буста не самый простейший как в типичных DC-DC. Контролируется ток заряда SLA и оганичивается некоей кривой. У меня было ограничение 2А на напруге до 12.6V, потом линейно спадает до 14.5V. Хотя заряд заканчивался на 14.0V. Но самый первичный алгоритм - это выход на максимальный КПД. Можно было реализовать некий универсальный алгоритм, который будет неспешно рулить ШИМом допустим левее и правее от текущего положения и двигать его в сторону увеличения выходной мощности. Но я выбрал алгоритм попроще, подходящий именно для СБ. Это просто стабилизация напряжения на входе буста (от СБ). Это хорошо работало на моей СБ при освещённости от 20% до 100%. На малом освещении (возможно из-за внутренних утечек пластин/ФЭП) напряжения идеального КПД чуть снижалось. Это тоже легко встроить в алгоритм.

Есть ещё более простой вариант системы СБ + аккум. Берётся СБ, у которой напряжение идеального КПД (70% холостого хода) соответствует напряжению средне разряженного аккума. Ток СБ на максимуме освещённости не должен превышать критический для заряда аккума, хотя можно встроить линейный стабилизатор тока. СБ через диод (Шотку) подключается к аккуму. Плюс ещё аккум нужно зашунтировать мощным стабилитроном чтобы на нём напряжение не поднималось выше нормы. Такая система будет иметь самый максимальный КПД извлечения солнечной энергии в аккум. А уже к аккуму (практически всё будет подключено паралельно) подключается нагрузка, которая может потреблять гораздо больше тока СБ, но недолго.

Если СБ сейчас выдаёт 21V, то неплохой вариант - разделить её на две (равные) части и их обе включить в паралель. СБ будет выдавать в 2 раза больше тока при той же общей мощности. Будет идеальный вариант для 7V аккума и простейшей безимпульсной схемы.

У простейшей схемы есть недостаток - когда аккум заряжен, то лишняя энергия от СБ идёт в тепло на стабилитроне. С этой стороны схема плоха.

Спасибо, очень помогли!

GetSmart, а не подскажите какой буст вы использовали?, не могу выбрать подходящий

Mega8 + IRLR8721 + 30BQ040 + дроссель "по вкусу".
Проц нужен для формирования ШИМа и хитрого алгоритма управления ШИМом, включающего контроль тока заряда аккума и прочих ситуаций. Была например такая фича, что когда аккум в режиме заряда доходил до 14.0V, то потом напряжение снижалось до 13.0V, чтобы аккум дольше прожил. Но это конкретно для SLA аккумов.

z-ram, если напруга на СБ выше, чем на аккуме, то требуется не буст, а бэк. То бишь понижающий. У меня СБ выдавала напругу меньше, чем на аккуме.

Сообщение отредактировал GetSmart - Sep 21 2010, 07:19