mentinerea curentului constant fara influenta variatiei tensiunii

[maricris]

buna ziua

 

am nevoie de o schema electronica prin care sa mentin un curent constant automat  nimim 50A pe o sarcina rezistiva fara a tine seama de variatia tensiunii de alimentare (valoarea tensiunii de almimentare este cuprinsa in plaja 15 - 35V)

 

multumesc anticipat pentru sprijin

[roadrunner]

poti sa faci un convertor DC/DC buck sau boost (pe romaneste coboarator sau ridicator) cu curent constant. Scheme la 50A nu o sa gasesti multe dar se poate modifica una care e facuta pentru curenti mai mici.

Ce ai tu nevoie e foarte apropiat de convertoarele de iluminat pentru leduri de putere mare. Din experienta proprie pot sa-ti spun ca nu e usor sa obtii asa ceva la 50A in conditii de incepator (in regim de comutatie)

Spune-ne in ce consta sarcina (pur rezistiva) ca sunt sigur ca sunt solutii mult mai simple decat controlul precis al curentului (de exemplu daca e vorba de un incalzitor e mult mai simplu un control on/off sau PID cu o bucla de reglaj direct pe temperatura)

Daca totusi te hotarasti la o bucla de control de curent spune-ne mai mult despre sarcina, eventual impedanta sarcinii (sau puterea sarcinii) ca sa ne dam seama daca ai nevoie de buck sau boost.

RR

Editat Februarie 28, 2016 de roadrunner

[maricris]

poti sa faci un convertor DC/DC buck sau boost (pe romaneste coboarator sau ridicator) cu curent constant. Scheme la 50A nu o sa gasesti multe dar se poate modifica una care e facuta pentru curenti mai mici.

Ce ai tu nevoie e foarte apropiat de convertoarele de iluminat pentru leduri de putere mare. Din experienta proprie pot sa-ti spun ca nu e usor sa obtii asa ceva la 50A in conditii de incepator (in regim de comutatie)

Spune-ne in ce consta sarcina (pur rezistiva) ca sunt sigur ca sunt solutii mult mai simple decat controlul precis al curentului (de exemplu daca e vorba de un incalzitor e mult mai simplu un control on/off sau PID cu o bucla de reglaj direct pe temperatura)

Daca totusi te hotarasti la o bucla de control de curent spune-ne mai mult despre sarcina, eventual impedanta sarcinii (sau puterea sarcinii) ca sa ne dam seama daca ai nevoie de buck sau boost.

RR

multumesc pentru sfat domnule!      ceeea ce doresc eu sa construiesc este un echipament cu care sa masor capacitatea unor baterii NICD . in speta vroiam sa construiesc un descarcator care sa mentina un curent constant indiferent de fluctuatia tensiunii bateriei. ca si sarcina pot folosi un rezistiva construita din nichelina pe suport ceramic cu puteri cuprinse intre 100W si 5kw. ....... pe mine ma intereseaza sa pot mentine un curent de descarcare constant de 20A timp de 1 ora indiferent de tensiunea bateriei.

[gsabac]

 A-?i renun?at la 50A, merge?i pe 20A ?. Trebuiesc date mai complete.

 

Sunt baterii tipizate ?. Ce tensiuni nominale au fiecare cu sarcina de 20 A c?nd sunt ?nc?rcate

  si care este tensiunea minim? de desc?rcare la fiecare baterie.

 

Am o schem?, dar ?nc? nu ?tiu dac? se potrive?te cu cerin?ele, ca complexitate ?i mod de operare:

- schema con?ine circa 5 tranzistoare de putere pe radiator masiv ?i alte componente, plus rezisten?e de mare putere;

- bateria trebuie supravegheata permanent, ca sa nu se descarce prea mult;

- operarea rezisten?elor de balast este manual?, numai la ?nceput, ?n func?ie de tensiunea bateriei;

- toata instala?ia trebuie ventilat? for?at;

- schema este protejat? la inversarea bornelor.

 

Succes !.

[gsabac]

 Schema pentru descarcarea acumulatorilor cu curent constant

  de 20 A este prezentata in atasament. Este un proiect.

 

- schema con?ine 5 tranzistoare de putere pe radiator masiv ?i alte componente, plus rezisten?e de mare putere;

- bateria trebuie supravegheata permanent, ca sa nu se descarce prea mult;

- operarea rezisten?elor de balast este manual?, numai la ?nceput, ?n func?ie de tensiunea bateriei;

- toata instala?ia trebuie ventilat? for?at;

- schema este protejat? la inversarea bornelor.

 

Succes !.

[gsabac]

buna ziua

 

am nevoie de o schema electronica prin care sa mentin un curent constant automat  nimim 50A pe o sarcina rezistiva fara a tine seama de variatia tensiunii de alimentare (valoarea tensiunii de almimentare este cuprinsa in plaja 15 - 35V)

 

multumesc anticipat pentru sprijin

 

Desigur, schema propus? ?n postarea #5 se poate extinde ?i pentru 40A

 sau 50A. Tranzistorii se aleg de putere mai mare, rezisten?ele de putere

 se recalculeaz? iar radiatorul se m?re?te. Ventila?ia deasemenea.

 

Manipularea unor curen?i de 50A necesit? mult? aten?ie, conexiuni groase

 cu sec?iunea de minimum 5mm p?tra?i, bine lipite cu cositor sau "papuci"

 monta?i cu suruburi ?i piuli?e de cel pu?in 6mm.

 

Bateriile de acumulatori cu Ni-Cd avute ?n vedere pot genera curen?i de

 sute de amperi, de aceea montajele trebuiesc construite cu grije.

Conexiunile spre bateria de acumulatori trebuie sa fie deasemenea cu

 o sectiune de minimum 5mm p?tra?i ?i conectate la borne cu cleme

 solide, str?nse cu ?uruburi. Nu trebuie neglijat nici pericolul de incendiu.

 

@gsabac

[cavit]

 Avind in vedere ca bateriile ni cd au tensiuni mici cel mai adecvat ar fi un convertor boost preferabil cu redresare sincrona si de prefererat multifazat macar 2 faze se pot face cu un controller de pwm uzual 494 sau    3524 3525, 3825.

 

 3524 are o intrare dedicata cu offset pentru citit curent totusi offsetul de 200 mv m-i se pare cam mare pentru asa curent se disipa cam mult pe shunt 50x0,2 10 w dar daca e un descarcator nu e nici o problema oricum puterea va fi disipata pe vreo rezistenta.

[gsabac]

Bateriile de acumulatori au ?ntre 15V ?i 35V.

 

@cavit, ?i cum poate fi f?cut s? consume din bateria de acumulatori,

 care se descarc? de la 15 V de exemplu, la 10V, un curent constant.

Curentul constant a?a cum sunt prezentate circuitele, este numai ?n sarcin?,

  dar nu ?i ?n sursa de putere.

Poate posta?i o schem? revelatoare pentru curent constant la surs?. 

 

Ideea propusa de dvs. este mai convenabil? ca putere dispat? pe tranzistori,

 dar nu cu mult, deoarece la un randament de 80% ,se disip? ?i pe schema

 far? convertor o putere asemanatoare. Cea mai mare parte a puterii se

 consum? ?n rezisten?ele de ballast, de la 600W la 1750W.

 

@gsabac

[cavit]

 Banuiesc ca vrei sa verifici fiecare celula separat, icaz ca ai acces, pentru asta comanda trebuie alimentata separat sau cu un invertor ridicator de la 1,2v sunt solutii moderne dar se poate face si cu un tranzistor gen 2sc2655 cum era ala pentru mavo 35 pentru 9v din 1,5.

 

 genul asta de invertor poate merge si cu 1,2 si cu 10 15v numai trebuie sa alegi o rezistenta adecvata tensiunii si puterii care urmeaza a fi disipata.

 cu 4 irfp4368 cu doua faze in regim de redresare sincrona poti transfera usor cei 1,5 kw la 15v si pierzi in transistori caa15w deci nu ai nevoie de ventilare.

 Eu am o sursa foreward care scoate 24v cu redresare sincrona cu 2 irfp4468 si scoate 1,2kw fara ventilare fortata intro carcasa de invertor hq de1000w si oricum pierderea e mai mare ca e si puntea de la intrare pe 120v.

 Pentru redresarea sincrona ai putea folsi doua drivere ir2111 astea au iesiri neinverasata hi si inversata lo si le poti conecta direct al un 3524.

 

 Genul asta de invertoare au randament intre 99,3 si 99,7%

Optimum MOSFET Selection for Synchronous Rectification

Acestea sunt rezultatele pentru synchronous rectifying mosfet selection
?ncerca?i varianta sinchonous rectifying mosfet selection

Rezultate C?utare

[PDF]Optimum MOSFET Selection for Synchronous Rectification

www.infineon.com/.../Infineon+-+Application+...

Traducerea acestei pagini

4 mai 2012 - Optimum MOSFET Selection for Synchronous Rectification. 2. Application Note AN 2012-05. V2.4 May 2012. Edition 2011-02-02. Published by.

[PDF]Improving Efficiency of Synchronous Rectification ... - Infineon

www.infineon.com/.../Infineon+-+Application+.

[gsabac]

Bateriile de acumulatori au ?ntre 15V ?i 35V si sunt monobloc.

Au capacitate mare de la 100Ah la 500Ah, probabil pentru pornit

 motoare foarte puternice.

 

Tema este urmatoarea, dupa cite am inteles eu.

Cum se poate descarca o baterie de acumulatoare cu un curent constant

 de la 20A la 50A. Nu cum sa genereze un curent constant in sarcina.

 

Pentru rezolvarea problemei avem urmatoarea ipoteza, ca la matematica:

- baterii tipizate de la 15V la 35V

- curent constant de descarcare de la 20A la 50A prin baterie

- transistor IGBT, comutatori aproape ideali  IRFP4368

- rezistente de ballast de puteri mari pina la 5KW

- circuite controller PWM  TL494 sau    SG3524, SG3525, SG3825, etc.

- orice componente necesare 

 

Concluzie:

Care este procedura, ideea, schema bloc sau schema de principiu care

 poate descarca acumulatorul cu curent constant folosind un convertor

 coboritor (buck), ridicator (boost) cu inductanta, transformator sau fara.

 

Apendix.

Presupunem un acumulator care se descarca de la 15V la 10V cu 20 A curent constant prin convertor.

La un randament de 98%, aproape 100% si o rezistenta de sarcina de 0,5 Ohm avem

  un curent prin acumulator de 20A la 10V, adica 200W si  13,3A la 15V

 

Adica curentul de descarcare variaza cu  aproape 34%. La fel de constanta este descarcarea pe

 o rezistenta fixa de 0,5 Ohmi..

 

@gsabac

[cavit]

 invertorul este adaptiv in anumite limite el  vadescarca acumulatorul la curentul pe care il setezi pana ce tesiunea scade sub o anumita valoare, dar pragul asta emult sub tensiunea de descarcare completa, tensiunea limita pana la care face descarcarea o poti seta cand ajunge la valoarea respectiva descarcarea este oprita.

 

 In principiu un invertor boost merge optim la rapoarte de transformare dela 1/5 in jos dar asta nu insemna ca la rapoarte mai mari nu merge doar ca cresc pierderile in bobina, asadar daca alegi rezistenta de balast in asafel incat cu acumulatorul complet incarcat sa zicem 15v invertorul sa opereze la un raport de1/2 adica sa scoata 30v asta inseamna 30a pentru 60 la intrare sa fie rotund nu trebuie decat aproximativ ca invertorul e adaptiv reiese o rezistenta de1 ohm la 7,5 v va opera la raport de 1/4 tot in zona optima dar il poti face sa se opreasca cand ajunge la 10v.

 

 Am optat pentru invertorul boost pentru avea curenti si valori ale rezistentei rezonabile in plus are o plaja larga de functionare.

 

Invertorul il faci cu redesare sincrona ar fi bine cu doua faze ai nevoie de 4 mosfet 2 drivere ir2111, 1, 3524, 2 drosere, pasive si alimentare pentru comanda daca ai 15 poti alimenta direct numai trebuie sa retii ca la 9,6v ir2111 se opresc intra in UVLO.

 

 Rezistenta o faci simplu ditnr-o tabla de 1mm de fier pe care o tai in zigzag 0,5 metri patrati sunt destul pentru max 2 kw fiind taiata astfel .

e simplu sa faci prize din loc in loc pentru alege rezistenta dorita dai gauri de 6 si prinzi cablul cu papuci.

 la dimensiunea asta rezisteta nu se va incalzi mai mult de100 grade la 2kw daca o pui vertical pentru convectie.

 

 Daca i-ti este greu sa confectionezi rezistenta aia si invertorul poti folosi un invertor offgrid si un consumator gen resou aerotema ceva dar in acest caz ai descarcare la putere constanta si nu la curent constant deoarece invertorul stabilizeaza tensiunea la iesire.

 Eu incerc acumulatorii cu invertorul si aspiratorul pot sa-mi dau seama destul de bine in ce stare sunt.

[meluke]

Se poate verifica capacitatea  de curent a acumulatorului prin descarcarea cu un curent constant de 2A, timp de 10 ore, ceea ce e mai la indemana... daca nu e urgent.

Editat Aprilie 21, 2016 de meluke

[gsabac]

Se poate verifica capacitatea  de curent a acumulatorului prin descarcarea cu un curent constant de 2A, timp de 10 ore, ceea ce e mai la indemana... daca nu e urgent.

 

@meluke. Trebuiesc studiate datele problemei ca in postarea #10 ca si toate

  postarile anterioare, pentru a va integra in topic. (Ipoteza si Concluzia de la #10).

Cum sa descarci cu 2A timp de 10 ore un acumulator de 500Ah  si sa mai fie si descarcat ?

Problema este cum sa faci un curent constant de 50A cerut prin tema ? 

 

@flomar are solutii tehnice si constructive foarte bune. Un convertor boost este cel mai bun,

  deoarece se pot utiliza rezistente de sarcina mai mari, usor realizabile tehnologic.

Si solutia cu rezistenta din tabla de fier este inedita si bine venita.

 

Ramine problema teoretica de transfer al unui curent constant al bateriei de acumulatori

 intr-un curent variabil pe o rezistenta de sarcina fixa. In timpul descarcarii nu se comuta

 prize, descarcarea trebuie sa fie automata la curent constant, sa zicem cu +/- 5%.

 

Breviar teoretic.

 Folosind legea de conservare a energiei, la randament de 100% avem:

 

   Pbat = Pconv,   Ubat * Ibat = Uconv² / Rs, de unde se scoate Uconv 

 

  Uconv² = Rs x Ubat x Ibat si   cu conditia de putere minima

 unde, Pmin este puterea minima realizata pe rezistenta de sarcina la tensiunea minima a bateriei.

De exemplu la Ubatmin = 10V  si Is = 20A rezulta Pmin = 200W.

 

Mai simplu, puterea din sarcina fixa sa fie egala cu puterea din tensiune variabila la sursa.

 

Se intrevad 2 metode:

- utilizarea unui procedeu numeric cu microcontroller, asemanator cu cel din contorul electric digital,

  care sa comande convertorul boost

- captarea analogica a curentului filtrat, generat de baterie si comanda apoi a convertorului boost,

  astfel incit acesta sa fie constant.

 

@gsabac

[meluke]

Maricris spune ca vrea sa verifice capacitatea bateriei descarcand-o timp de 1h cu un curent de  20A. Deci am presupus ca capacitatea nominala a bateriei e de 20Ah. De unde au aparut cei 500 Ah ?

Editat Aprilie 21, 2016 de meluke

[gsabac]

Pentru stabilirea capacitatii unei baterii cu NiCd aceasta se incarca 14 ore,

  cu un curent egal cu 1/10 din valoarea numerica a capacitatii, se lasa bateria

  citeva ore sa se raceasca, apoi se descarca cu  un curent 1/10 din capacitate

  pina la tensiunea minima acceptata de fiecare element, de la 0,9V la 1V.

 Tensiunea la descarcare are un palier la circa 1,2V..1,25V pe element.

Desigur poti descarca bateria cum doresti, pe sarcina ta, dar nu astfel se

  determina capacitatea reala a unei baterii.

Exista si standarde de masurare a capacitatii unei baterii, la curenti de

  descarcare timp de o ora. Se incarca bateria de mai multe ori si se descarca

  cu curenti (constant) crescatori o ora ca sa se determine capabilitatea de a

  duce un curent mare, pentru un motor sau becuri de exemplu.

Testele au si denumiri specifice.

Durata de viata la curenti mari scade foarte mult. Am folosit acumulatori cu li-Ion

 care la 2C, dupa 3 utilizari si-au redus capacitatea cu 50%. Bateriile de curenti

 mari sunt speciale, desi seamana cu cele obisnuite. Si pretul la fel.

 

Deci ce a spus @maricris in postare #3 nu este corect in conjunctie cu

 postarea #1 si dorinta de a masura capacitatea reala a bateriei. La 50A

 curent de descarcare rezulta circa 500Ah.

 

Ramin intrebarile:

-Cum se poate face o descarcare cu 20A sau 50A curent constant ?

-Care este schema care rezista la 1750W = 35V*50A ?

 

Ramine problema teoretica de transfer al unui curent constant al bateriei de acumulatori

 intr-un curent variabil pe o rezistenta de sarcina fixa. In timpul descarcarii nu se comuta

 prize, descarcarea trebuie sa fie automata la curent constant, sa zicem cu +/- 5%.

 

Breviar teoretic.

 Folosind legea de conservare a energiei, la randament de 100% avem:

 

   Pbat = Pconv,   Ubat * Ibat = Uconv² / Rs, de unde se scoate Uconv 

 

  Uconv² = Rs x Ubat x Ibat si   cu conditia de putere minima

 unde, Pmin este puterea minima realizata pe rezistenta de sarcina la tensiunea minima a bateriei.

De exemplu la Ubatmin = 10V  si Is = 20A rezulta Pmin = 200W.

 

Mai simplu, puterea din sarcina fixa sa fie egala cu puterea din tensiune variabila la sursa.

 

Se intrevad 2 metode:

- utilizarea unui procedeu numeric cu microcontroller, asemanator cu cel din contorul electric digital,

  care sa comande convertorul boost

- captarea analogica a curentului filtrat, generat de baterie si comanda apoi a convertorului boost,

  astfel incit acesta sa fie constant.

 

@gsabac