управление P-канальным мосфетом Опции

[Enhancer]

Добрый день! Подскажите, пожалуйста, как грамотно реализовать управление мосфетом в такой схеме:



Проблема в том, что отрицательное напряжение выведет его из строя (20В исток затвор максимум), входное напряжение 30В. Управление осуществляется микроконтроллером с частотой ШИМ до 400 кГц. Устройство панируется использовать в схемах зарядки аккумуляторов с выходным напряжением 28В и током до 7А.

Читал про варианты со стабилитроном (низкое быстройдействие) и возможность отрицательной стабилизации напряжения интегральным стабилизатором.
Спасибо за ответ!

[Enhancer]

Могу предложить свой драйвер P-MOSFET, если заработает - напишите обязательно, а если нет - не надо. Только по частоте на порядок "упадите" как форумчане того советуют.

Спасибо за помощь! Частоту уменьшу до 60 кГц, буду пробовать с драйвером предложенным пользователем WIM. Если все заработает с КПД от 85%, то буду дальше играться с частотами.

AD8210 существует ведь не от сотворения мира. Как-то же люди обходились и без нее.

AD8210 использовал для удобства, у нее четкая линейная зависимость напряжения на выходе от тока, согласен, свет клином на ней не сошелся, делал на разных ОУ и в отрицательной, и в положительной цепях. Не понимаю чем она вам так не нравится, ведь она не мешает работе всей схемы, но зато может мерять ток в обоих направлениях, например, разряд и заряд. Минимальная обвязка, напряжения мониторинга до 60В.

Проблема ведь не в драйвере затвора, а в предложенном неуклюжем решении задачи в целом.

Скажите, пожалуйста, в чем бестолковость классической схемы используемой в buck стабилизаторах? Видимо те схемы которые я видел были бестолковыми.

Вот и почитайте как делают подобные системы и делали раньше.

Буду очень благодарен, если ткнете пальцем, спасибо.
По поводу схемы, то она не просто из головы взята, а на основе похожих несложных систем. Тем более схемой там и не пахнет просто набросок блока чтобы понятно было о чем речь идет.
Для начала попробую с той, которую предложили форумчане - с синхронным бэк драйвером, а потом буду совершенствоваться, ведь это просто хобби, а не производственная и жизненно необходимая задача, а не ошибается только тот, кто ничего не делает.

МК же там нужен только для MPPT, а делать непосредственно на нём и сам преобразователь — это далеко не просто.

МРРТ, видел я похожие проэкты на rcdesign. Если я правильно понял, то с повышением тока нагрузки ЭДС резко падает и дальнейшая зарядка аккумуляторов становится невозможной - потеря мощности, то есть тут можно скомбинировать back и boost преобраователи, и выбирать режим в зависимости от текущих значений тока и ЭДС солнечной панели. Я правильно понимаю?

Затем его надо подключить к любому подходящему ШИМ-контроллеру, которому и выдавать от МК только уставки для его обратной связи, т.е. нужные значения тока и напряжения.

В большинстве ШИМ контроллеров которые я "перелопатил" управление режимами CC и СV осуществляется подстроечными резисторами, а те которые управляются, например, через SPI или I2C от Maxim, у нас их не купить. Может посоветуете что-нибудь толковое для реализации режима CC с цифровым управлением, входными напряжениями до 60 В, внешним ключем и током до 10А. Буду очень благодарен.

МК же там нужен только для MPPT

Планировалось использовать МК в связке с сенсором тока, регулируя ток зарядки изменением скважности импульсов ШИМ. В любом случае, МК будет стоять (контроль напряжений, температур, управление дисплеем и т.д.) так почему бы его не задействовать для реализации режима СС?

Сообщение отредактировал Enhancer - May 16 2013, 20:42

[Herz]

Скажите, пожалуйста, в чем бестолковость классической схемы используемой в buck стабилизаторах? Видимо те схемы которые я видел были бестолковыми.

Буду очень благодарен, если ткнете пальцем, спасибо.

Так Вам же уже разжевали и даже в рот положили. У Вас нагрузкой является аккумулятор, так? Значит, совершенно не обязательно, чтобы его минусовая клемма имела общий провод с "землёй" источника питания. Пусть общим будет плюсовой провод. Тогда в разрыв "земли можно включить N-канальный MOSFET, которых большое разнообразие, которые дешевле, которыми легче управлять. Ведь для этого не понадобиться никаких смещений уровня, драйверов с гальваноразвязкой и прочих прелестей.
Ток мерить тоже гораздо удобнее в той же "земляной" шине. Это радикально снижает требования к КОСС усилителя, не требует дорогих решений. Так, что Ваша задачка решается вдесятеро проще, чем Вы пытаетесь.

[Enhancer]

Так Вам же уже разжевали и даже в рот положили. У Вас нагрузкой является аккумулятор, так? Значит, совершенно не обязательно, чтобы его минусовая клемма имела общий провод с "землёй" источника питания. Пусть общим будет плюсовой провод. Тогда в разрыв "земли можно включить N-канальный MOSFET, которых большое разнообразие, которые дешевле, которыми легче управлять. Ведь для этого не понадобиться никаких смещений уровня, драйверов с гальваноразвязкой и прочих прелестей.

N-канальный не могу, так напряжение на аккумуляторах невозможно нормально просчитать, уже есть негативный опыт с N-канальным мосфетом.

Ток мерить тоже гораздо удобнее в той же "земляной" шине. Это радикально снижает требования к КОСС усилителя, не требует дорогих решений. Так, что Ваша задачка решается вдесятеро проще, чем Вы пытаетесь.

Измерение тока в отрицательной цепи меет кучу недостатков, все это я уже проходил, все нормальные датчики на ИС делаются в положительной цепи т.к. в отрицательной цепи может быть:
- нагрузка не имеет непосредственной связи с землей, в итоге один из негативных моментов АЦП неправильно считывает напряжение на аккумуляторах, в зависимости от логического уровня ШИМ сигнала в данный момент относительно земли;
Или же придется делать вычитающий усилитель на ОУ, причем для каждого аккумулятора свой. А как решить проблему выбора момента измерения напряжения, чтобы не мерять его когда полевик закрыт и разница потенциалов между землей и плюсом аккумулятора будет равна напряжению питания, а не ЭДС аккумулятора.
- при коротком замыкании выход из строя сенсора тока;
- ну и невозможность коммутации нагрузки ключом в отрицательном полюсе;
Так что насчет разжевали - заблуждаетесь. Создается впечатление - лишь бы покритиковать не углубляясь в проблему...

Это радикально снижает требования к КОСС усилителя, не требует дорогих решений.

Делал я простые схемки на ОУ (реально дешевых) типа LM358, никакой линейностью там и не пахнет, а вот тот же ОУ AD820 показал отличные показатели, при цене AD8210.
В китайских зарядниках тоже ставят дешевые ОУ, в итоге литий-полимеры взрываются от перезаряда, а ток в 1А реально отличается от заданного, к примеру.

Столько схем представлено для зарядки аккумуляторов и очень многие представлены как раз с использованием коммутатора в положительной цепи - тиристора, биполярного пнп, р - канального полевого. Ведь это избавляет от кучи проблем, к примеру - отсутствие контакта нагрузки с землей.



Наверное эти схемы тоже бестолковые?

Тем более писал уже, что AD8210 будет использоваться для контроля зарядного и разрядного тока, а без общего минуса пока с трудом представляю как это все реализовать.

Сообщение отредактировал Enhancer - May 17 2013, 18:17