MPPT Schaltregler Dimensionierungstips gesucht

[Renee Rober]

Hallo,

ich möchte gern einen Step Down Converter aufbauen,
der die Leistung zwei Photovoltaikmodulen für die
Ladung von Bleiakkus umformt/anpasst.

Die Messtechnik, der Umgang mit Akkus, das Maximum
Power Point Tracking Verfahren ist verstanden.

Mein Frage bezieht sich auf die Drossel für den
Schaltregler. Wie sollte die Drossel aussehen, die
eine Eingangsspannung von knapp über 24V bis 45V
bei einem Eingangsstrom von max. 7A auf 24V bis 29V
bei entsprechend mehr Strom "umformt"?

Dankbar für Hinweise

Renee Rober, Kiel

 

[Dieter Wiedmann]

Renee Rober schrieb:

ich möchte gern einen Step Down Converter aufbauen,
[...]
eine Eingangsspannung von knapp über 24V bis 45V
bei einem Eingangsstrom von max. 7A auf 24V bis 29V

Das wird aber kein reiner Buckregler. Was hast du denn als
Schaltfrequenz vor? Bei 100kHz würde ich ca. 50uH verwenden, 30
Windungen auf einem T106-18 Kern.


Gruß Dieter

 

[Joerg]

Hallo Dieter,

eine Eingangsspannung von knapp über 24V bis 45V
bei einem Eingangsstrom von max. 7A auf 24V bis 29V

Das wird aber kein reiner Buckregler. ...

Stimmt. Ich wuerde mir SEPIC ansehen.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Dieter Wiedmann]

Joerg schrieb:

Stimmt. Ich wuerde mir SEPIC ansehen.

Für über 200W Maximalleistung? Nicht, dass es nicht gehen würde, aber es
gibt bessere Alternativen. Flusswandler sollte man schon nehmen, wenn er
wirklich auf dem weiten Eingangsspannungsbereich beharrt halt mit
getrennten Wicklungen. Denkbar wäre auch ein Konverter nach Cuk, die
Polarität spielt ja keine Rolle.


Gruß Dieter

 

[Joerg]

Hallo Dieter,

Joerg schrieb:


Stimmt. Ich wuerde mir SEPIC ansehen.


Für über 200W Maximalleistung? Nicht, dass es nicht gehen würde, aber es
gibt bessere Alternativen. Flusswandler sollte man schon nehmen, wenn er
wirklich auf dem weiten Eingangsspannungsbereich beharrt halt mit
getrennten Wicklungen. Denkbar wäre auch ein Konverter nach Cuk, die
Polarität spielt ja keine Rolle.

Mein letztes SEPIC Design um den LM3478 herum war nur fuer ein paar
Watt, aber das Ding ist klitzeklein. Der Vorteil ist, dass man auf
gekoppelte Induktivitaet verzichten und damit Spulen "von der Stange"
nehmen kann. Der SEPIC Koppelkondensator will natuerlich sorgfaeltig
ausgewaehlt werden, war aber kein Akt.

Was ist denn ein Flusswandler, bzw. wie heisst der in Englisch?

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Dieter Wiedmann]

Joerg schrieb:

Was ist denn ein Flusswandler,

Schaltregler haben einen Schalter (wer hätte das gedacht;-), wenn die
Energie während der Schalter geschlossen ist vom Eingang auf den Ausgang
übertragen wird ists ein Flusswandler, im Gegensatz zum Sperrwandler.

bzw. wie heisst der in Englisch?

s/heisst_der/heissen_die

Gute Frage, ich kenn zwar die englischen Bezeichnungen aller Topologien,
aber da fällt mir jetzt doch nichts zu ein.


Gruß Dieter

 

[Joerg]

Hallo Dieter,

Was ist denn ein Flusswandler,

Schaltregler haben einen Schalter (wer hätte das gedacht;-), wenn die
Energie während der Schalter geschlossen ist vom Eingang auf den Ausgang
übertragen wird ists ein Flusswandler, im Gegensatz zum Sperrwandler.

Also ein Nicht-Sperrwandler ;-)

D.h. nach der Definition waere ein Boost Converter kein Flusswandler.
Und der SEPIC auch nicht. Aber der Boost hat in Siemens-Deutsch
wenigstens den noblen Namen Hochsetzsteller.

bzw. wie heisst der in Englisch?

s/heisst_der/heissen_die

Habe ich da jetzt auch etwas falsch gemacht? Oh weh, wird mein Deutsch
rostig?

Gute Frage, ich kenn zwar die englischen Bezeichnungen aller Topologien,
aber da fällt mir jetzt doch nichts zu ein.

Mit Google-Suchen fand ich nichts, nur den Eintakt-Flusswandler. Das
erinnert irgendwie an den Viertaktzerknalltreibling.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Dieter Wiedmann]

Joerg schrieb:

D.h. nach der Definition waere ein Boost Converter kein Flusswandler.
Und der SEPIC auch nicht.

Genau.

bzw. wie heisst der in Englisch?

s/heisst_der/heissen_die


Habe ich da jetzt auch etwas falsch gemacht? Oh weh, wird mein Deutsch
rostig?

Naja, Flusswandler ist halt ein Sammelbegriff, deshalb Plural.

Mit Google-Suchen fand ich nichts, nur den Eintakt-Flusswandler. Das
erinnert irgendwie an den Viertaktzerknalltreibling.

Da gefällt mir der Einachsdreiseitenkipper besser.


Gruß Dieter

 

[Dieter Wiedmann]

Joerg schrieb:

Was ist denn ein Flusswandler, bzw. wie heisst der in Englisch?

Groschen gefallen: Forward Converter, und dazu gehört Buck eben
genaugenommen auch.


Gruß Dieter

 

[Dieter Wiedmann]

Joerg schrieb:

Mit Google-Suchen fand ich nichts, nur den Eintakt-Flusswandler.

Durchflusswandler suchen, Flusswandler ist halt Slang.


Gruß Dieter

 

[Joerg]

Hallo Dieter,

Mit Google-Suchen fand ich nichts, nur den Eintakt-Flusswandler.

Durchflusswandler suchen, Flusswandler ist halt Slang.

Ah, jetzt ja! (Lummerland?) Dann ist es ein "Forward Converter", auch
wenn dieser Ausdruck sehr selten gebraucht wird.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Joerg]

Hallo Dieter,

Was ist denn ein Flusswandler, bzw. wie heisst der in Englisch?

Groschen gefallen: Forward Converter, und dazu gehört Buck eben
genaugenommen auch.

Bei mir fiel er auch, Sekunden vor dem Lesen dieses Posts, als Du
Durchflusswandler schriebst.

Aber ganz gleich koennen die Definitionen nicht sein, denn Buck gehoert
hier schon dazu. Doch wenn Durchflusswandler bei geschlossenem Schalter
Energie an die Last liefern sollen, kann er es nicht. Er tankt in dieser
Phase nur die Induktivitaet auf.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[Dieter Wiedmann]

Joerg schrieb:

Aber ganz gleich koennen die Definitionen nicht sein, denn Buck gehoert
hier schon dazu.

Sag ich doch, Buck ist ein Flusswandler.

Doch wenn Durchflusswandler bei geschlossenem Schalter
Energie an die Last liefern sollen, kann er es nicht. Er tankt in dieser
Phase nur die Induktivitaet auf.

s/nur/auch, genau wie bei push-pull.


Gruß Dieter

 

[Renee Rober]

Vielen Dank für die Hinweise!

Mit dem vorgeschlagenen Kern werde ich starten.

In meiner Anwendung interessiere ich mich hauptsächlich
für den Step Down Fall: Bei 45V Leerlaufspannung der
PV-Module und 24++V Akkuspannung liegt der Maximum
Power Point bei einer Modulspannung, die höher ist, als die,
die sich beim direkten Anschluss an die Akkus einstellt.

(Ausgenommen natürlich in der Dämmerung. Da könnte
ein Step Up Wandler ein paar Ws retten. Aber das ist
unverhältnismässig wenig Energie. Dafür tu ich nix.)

Danke nochmals
Renee