Слегка регулировать напряжение 12-26В при токах около 5А, в обе стороны Опции

[iiv]

Всем привет,

возникла незадачка, вроде ее почти решил, но как-то очень не красиво, поэтому прошу совета.

Конструирую блок с тремя входами-выходами, обозначим их как IO1, IO2, GND + микроконтроллер (к нему входы-выходы отдельно, но там вопрсов нет). Этот микроконтроллер знает (измеряет) напряжение на IO1 и IO2. И там, и там напряжение может быть в диапазонах 12-26В, но, обычно бывает в диапазонах 20-24В. В зависимости от того, что сейчас сказанно микроконтроллеру, надо из IO1 в IO2 или из IO2 в IO1 преобразовывать ток, так, что входное напряжение может быть или меньше, или больше выходного. Еще есть режим что блок просто ток не проводит.

Токи всреднем 5А, но в пике могут быть и 10А. Обычно надо повысить или понизить напряжение на 2-3В. Если же надо понижатьс 26 в 12 или наоборот, то могу пожертвовать мощностью ограничившись 1-2А.

Сейчас сделал две последовательные цепочки степ-даун (CSD87350Q5D c драйвером ucc27201 + дроссель) - степ-ап (на той же элементной базе + диод) и первую такую цепочку поставил из IO1 в IO2 а вторую из IO2 в IO1.

Получилось криво, дорого и заумно. Регулировать получается, но пока только слабые 2-3А токи. Попользовалось куча дорогущих компонент, и 8 ножек микроконтроллера.

Скажите, пожалуйста, есть ли более простое решение, но, по возможности в компактных корпусах и чтобы вписаться в 3х3см на плате и желательно без радиаторов или это принципиально не возможно?

Спасибо

ИИВ

[Microwatt]

Да внимательно я читал, внимательно.
Если регулировать в обе стороны, то простенькой вольтодобавкой не обойдется. Придется прокачивать через силовой контур всю мощность. Вы же собирались из 26 вольт 12 даже делать?
Или Вы думаете, что из 24вольт сделать 23 проще, чем 12?
Возможно, я и не совсем понял исходные данные. Очень неоднозначно сформулировано. И по диапазонам напряжений, и по токам. Все-таки, меж 5 и 10А разница существенная. И как вдруг обозначилась "нижняя граница" (5А, 2В) - тоже неожиданно.

[iiv]

Да внимательно я читал, внимательно.

Давайте вместе разбираться.

Если регулировать в обе стороны, то простенькой вольтодобавкой не обойдется. Придется прокачивать через силовой контур всю мощность. Вы же собирались из 26 вольт 12 даже делать?

Со степ-апом, надеюсь, Вы согласились, что можно по вольтодобавке рассеяние считать и если мне надо поднять например с 20 до 22В при токе в 10А, то это реально без радиатора делается, так как тут 1-2Ватта будет рассеиваться.

Или Вы думаете, что из 24вольт сделать 23 проще, чем 12?

Да, именно так, и, Техас Инструментс тоже так думает. Для степдауна попользуем схему из даташита на CSD87350Q5D из которой получается, что если мы с 24 до 23 регулируем, то большую часть времени управляющей мосфет просто открыт, и с его 5мОмным сопротивлением на нем в этот момент при токе в 10А рассеивается 0.5Ватта, которыми мы пренебрежем для ястности, а вот от вольтоубавки (во как загнул) надо и считать потери. Понятно, что если мы с 24 вольт 12 вольт хотим получить, такой номер не пройдет и на 10А грется все будет совершенно по-адски.

Очень неоднозначно сформулировано. И по диапазонам напряжений, и по токам.

Нужны и степ-ап и степ-даун в обе стороны так, что вольтодобавка/вольтоубавка, помноженная на ток была бы по модулю не более 30Ватт и, желательно, чтоб компоненты минимум места занимали бы и величину и направление регулирования с микроконтроллера задавать.

[Guest_@Ark_*]

... Давайте вместе разбираться.

Прежде чем разбираться, Вы бы лучше сначала постановку задачи сделали нормальную, удобоваримую для восприятия...
На сколько я понимаю, назначение Вашего блока - сделать из двух "полудохлых" аккумуляторов хотя бы один нормально заряженный.
При этом, второй - допускается "угробить" разрядкой окончательно. Как можно понять из так называемого ТЗ, возможно сочетание
различный батарей 12В и/или 24В. Но предпочтительно 24В. Выбор "жертвы" и "пациента для реанимации" выполняет МК.
P.S. Ожидаю опровержения своего предположения, с разъяснениями.

[iiv]

Прежде чем разбираться, Вы бы лучше сначала постановку задачи сделали нормальную, удобоваримую для восприятия...

можно формулировать постановку изходя из назначений, а можно - изходя из ТТХ, я выбрал последнее, так как назначений у этого преобразователя будет несколько.

На сколько я понимаю, назначение Вашего блока - сделать из двух "полудохлых" аккумуляторов хотя бы один нормально заряженный.
При этом, второй - допускается "угробить" разрядкой окончательно. Как можно понять из так называемого ТЗ, возможно сочетание
различный батарей 12В и/или 24В. Но предпочтительно 24В. Выбор "жертвы" и "пациента для реанимации" выполняет МК.
P.S. Ожидаю опровержения своего предположения, с разъяснениями.

уважаю Ваш полет мыслей! Пользовать такие дорогущие компоненты, как я привел выше я бы никогда бы не стал для реанимации полудохлых аккумуляторов.

Первое и основное назначение этого блока - зарядка, а потом разрядка конденсатора 25В 80Ф от чего бы то ни было. Есть сколько-то в линии напряжения, может быть больше, может быть меньше, дай сколько дадут и так, чтобы зарядилось и не пробилось. А вот когда в линии источника питания нет, надо с этого конденсатора вытаскивать энергию и поддерживать на уровне 19В. МК попутно много чего еще делает, он там для других целей, но с него можно несколько ШИМов и АЦПшек вытащить, поэтому он тут оказался как нельзя кстати.

Второе назначение - подправка входного питания до 19В с возможностью включения и в ту, и в другую сторону.

Еще одно возможное назначение - то же, что и с конденсатором, но вместо оного литиевая сборка на примерно 18-24В.

Еще одно ожидаемое в скором будующем применение - тестирование DC-DC источников питания, так, чтобы нагрузка не в резистор, а снова на вход с минимальной внешней добавкой поступала.

И еще одно - просто любопытство можно ли сделать конверторы в обе стороны переиспользуя ключи и дроссели. В степапе 1 мосфет, в степдауне - два, а если в лоб, то суммарно надо 6 мосфетов, два диода и 4 дросселя. Пока у меня получилось 4 мосфета и 2 диода и один дроссель, но, может есть более экономичная схема не в ущерб эффективности.

[Guest_@Ark_*]

Первое и основное назначение этого блока - зарядка, а потом разрядка конденсатора 25В 80Ф от чего бы то ни было. Есть сколько-то в линии напряжения, может быть больше, может быть меньше, дай сколько дадут и так, чтобы зарядилось и не пробилось. А вот когда в линии источника питания нет, надо с этого конденсатора вытаскивать энергию и поддерживать на уровне 19В. МК попутно много чего еще делает, он там для других целей, но с него можно несколько ШИМов и АЦПшек вытащить, поэтому он тут оказался как нельзя кстати.
Второе назначение - подправка входного питания до 19В с возможностью включения и в ту, и в другую сторону.
Еще одно возможное назначение - то же, что и с конденсатором, но вместо оного литиевая сборка на примерно 18-24В.

Фактически, это ИБП (источник бесперебойного питания), по сути...
А то, что я описал - зарядное устройство с расширенным диапазоном входного напряжения.
ИБП его содержит, как составную часть...

Еще одно ожидаемое в скором будующем применение - тестирование DC-DC источников питания, так, чтобы нагрузка не в резистор, а снова на вход с минимальной внешней добавкой поступала.

Все давно укра... сделано до Вас.
Единственное, что могу посоветовать - делать "многоцелевой комбайн" в одном устройстве - не стоит.
Лучше, на мой взгляд, сосредоточиться на какой-то определенной области применения...

Сообщение отредактировал @Ark - Jul 15 2012, 03:29