Regulator DC - DC converter, varierande inspänning

[LarsJ]

Jag och min grupp ska driva olika laster utifrån en navmotor(generator),vilket ger trefas, som sitter fast på en cykel. Den ska sedan likriktas och ska i slutändan ha en konstant utspänning på 12V till lasterna. Problemet är att eftersom källan till energin är en person som trampar på pedalerna så fås varierande spänning in i systemet(varierade likspänningen).

Vi vill få varierade likspänningen till konstant utspänning på 12V?
Vi har tittat på CUK DC-DC converters men vi är osäkra om den kan hantera varierade inspänning och ge konstat utspänning.
Cuk styr av PWM efter önskat behov.

Har någon erfarenhet om dessa CUK eller något annat sätt man kan reglera detta?

Mvh
Lars

[Fagge]

Å hur mycket kommer spänningen ut från generatorn att variera?, är väll den första frågan man bör ställa sig...
Vad ska drivas / strömförbrukning? & hur mycket är max som 12V spänningen får avvika?.
Vilka DC-DC converters har ni redan tittat på?.

Tråden flyttad till Idébanken.

[LarsJ]

Spänningen kommer variera från 0 till ca 36V. De olika laster vi tänkt är från 5W(ledlampor) 80W(last ej bestämt) 180W(12V vattenkokare).
Navmoton/generatorn är ger max 250W så vi tänkte ha max lasten på 180W.

Eftersom vi kör på 12V laster som typ är båttillbehör så bör spänningen inte variera för mycket kanske max 1V variation.

Vi har kollat på CUK dc-dc converter(en variant på back-boost conveter om du känner till) består av typ 2 stora spolar och kondensatorer samt en diod och en transistor. Där transistor ska styras med PWM. Info om dessa finns på http://www.jaycar.com.au/images_uploaded/dcdcconv.pdf .
Det är det tipset vi fick från vår lärare.

Mvh
Lars

[Fagge]

Ok. Behöver ni få ut 12V redan innan generatorn börjat producera minst 12V, eller är det ok att först börja leverera när generatorspänningen överstigit 12V?.
Det här med att bygga en DC-DC omvandlare som klarar en variabel in spänning på mellan typ 15-36V är inga problem.
Det är häller inga problem för standardlösningar, att hålla en ut spänning på 12V +/-1V.
Men det förutsätter att ni aldrig belastar kretsen med högre effekt än vad generatorn klarar att leverera just för tillfället. Minsta lilla ni övertrasserar effekten, så kommer 12V'en att dyka. Å det finns ingen elektronisk lösning på det problemet. Utan att ta till en batteribank emellan som buffert, & i stället anpassa generatorn för att ladda batterierna.

[LarsJ]

Tackar för engagemanget hittills det uppskattas.

Det bästa vore ju att få 12 V innan den kommer upp till det, av det tänkte vi bosst-up späningen med hjälp av PWM i Cuk tills den når 12V och sedan boost-down vid över 12V.
Men vi har gjort lite tester på motorn å man kommer ganska fort upp i 12V om man har en lätt last inkopplad, men kan däremot bli problem senare när vi kopplar på tyngre laster då personen som cyklar ej orkar med vridmomentet(pga stor ström) som krävs vid den lasten å kanske kommer under 12V. Men detta kan nog en mikrokontroller sköta genom att koppla mellan laster så att personen får det som han klarar av i sitt tempo. Mikrokontroller kan ha som indata varvtalet, spänningen eller något i den stilen för att avgöra om den ska byta last m m.

Men det låter som du har bra koll på DC-DC omvandlare, vilken typ eller uppbyggnad tänker du på med att ha variabel inspänning på ett intervall? Har du några tips på kretsar som man kan studera?
Är Cuk rätt väg att gå på tro?

Jo vi ska passa oss för att inte överstiga max effekten, vi kommer nog inte att använda oss av något batteri helst
Mvh
Lars

[mrfrenzy]

Många av kretstillverkarna har kalkylatorer som ger förslag på lämpliga kretsar utifrån given kravspec.

Prova att mata in dina in och utspänningar där och se vad som rekommenderas.

Till exempel: http://sva.ti.com/en/webench/power.html

[Fagge]

När det gäller DC-DC omvandlare så är det få som i dagsläget bygger sådana helt från grunden. Dom flesta utgår från standard lösningar som kretstillverkarna erbjuder, likt den länken som mrfrenzy gav.
Ett annat alternativ är att titta på färdiga moduler. Dessa är oftast mycket dyrare, men vid enstaka byggen så kan det löna sig ändå, med tanke på hur mycket tid man sparar.
T.e.x denna från Elfa: 10-264-10 . klarar den inte erat effektbehov, då är det bara att parallellkoppla flera...

Edit...
Låt säga generatorn snurrar så pass sakta så att den bara levererar 9V. Hur mycket ström kan ni plocka ut ur generatorn då?. Den kanske är så pass liten att det inte är lönt att addera in ett stepup steg emellan.

[LarsJ]

Tackar för länken mrfrenzy, kunde hitta denna krets,

krets.png

.
Lite osäker med dessa kalkylatorerna men om jag satt Vout=12V blir det då 12V på utgången vid inspänningar på 14-36V och klara max 15A, är det rätt uppfattat?

Vi tänkte bygga "typ" från grunden med kondensatorer, spolar,dioder, PWM m m vilket man kan säga om denna modell som ovan. Men som sagt man kan inte ta allt från grunden så det kan fungera. Kretsen ser inte så komplicerad bara många komponenter.

Vi har tänkt bygga sakerna så vi vill helst inte köpa för mycket färdigt, fast de är bättre men detta är ett projekt som vi gör å då måste man göra lite oxå .

Eftersom tänkte från början bara ha ett (simpel krets) fåtal komponenter å styra den med PWM, Cuk. Men det verkart inte fungera riktigt som vi vill så jag antar att det behövs mer avancerad iaf.

Tack för Fagge för DC/DC , var å leta där förut men hitta inget. Men nu vet jag att det finns.

[Fagge]

Japp det är rätt uppfattat, den kretsen ser ut att uppfylla era behov. Då är det bara att kavla upp armarna & börja bygga

[LarsJ]

Låter fint det
Då ska vi ska ta och titta närmare på den kretsen.
Då tackar jag för engagemanget så länge och återkommer om det dyker upp oklarheter.

[anlamotte]

Denna från ebay klarar 150w, runt 200kr

ebay.com/../Metal-shell-shield-150W-DC-DC-6-32V-0-8-28V-Buck-Boost-Voltage-Regulator

[jesse]

Nu har inte jag studerat just den här kretsen närmare, men vi har försökt konstruera en DCDC-omvandlare med en krets från Texas Instruments och det var hopplöst att få den att fungera. Den överskred hela tiden sina "limits" och skapade overdurrent-situationer så fort den blev lite störd. Den duger bara till en väldigt jämn last utan några överraskningar. Efter att ha jobbat några veckor med denna gav vi till sist upp och testade istället en krets från Linear Technology som hade en helt annan stabilitet och som jobbade på perfekt i alla lägen.

Jag menar inte att du genast ska överge den krets du hittat , men att det inte alltid är självklart att en krets fungerar bara för att den gör det i Webench.

[LarsJ]

Japp, har kollat extra noga på kretsen jag fått men verkar jobbigt för den är gjord för ytmontering och då blir det jobbigare för vår del. Vill helst slippa det. Men vår grupp har iaf valt att gå vidare på CUk (buck-boost) kretsen, så jag tackar för alla förslag. Man har ändå lärt sig vad man kan hitta information

[blueint]

Tips:
https://en.wikipedia.org/wiki/Switched- ... pply#Types

[Korken]

Jag personligen skulle rekommendera en hybrid-pi topologi i detta fall (se bild).
Den klarar under samt över inspänningen.

buck-boost.png