Begrenzung des Ausgangsstroms eines Abwärtswandlers

Sie müssen den Strom erfassen, eine Möglichkeit, dies zu tun, ist die folgende Schaltung:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Die obige Schaltung ist ein einfacher Low-Side-Stromerfassungs-Überstromschutz. LM358 ist als Komparator verdrahtet, er kann nicht sehr genau messen, da es kein Rail-to-Rail-Operationsverstärker ist, aber für diesen Zweck ist er gut genug.

V1 ist unsere Spannungsreferenz, unter Verwendung des Ohmschen Gesetzes bei 10 A wird der Spannungsabfall an R1 1 V betragen. Sobald es über diesem Operationsverstärker liegt, zieht es seinen Ausgang an die positive Schiene, die die Transistorbasis aktiviert und das Mosfet-Gate niedrig zieht. es oszilliert und hält den Ausgangsstrom bei 10A.

Sie können den Strom auf einen niedrigeren Wert einstellen, indem Sie die V1-Spannung verringern.

Die Schaltung ist nur ein Beispiel dafür, wie es gemacht wird. Natürlich können Sie den Strom an der hohen Seite der Schaltung usw. messen, aber es gibt Ihnen eine Vorstellung.

Links zu ESC und Motor?

Beachten Sie, dass Sie Strom und Spannung nicht begrenzen können, wenn die Last bei der angegebenen Spannung mehr als den gewünschten Strom ziehen würde.
zB bei 15V, 10A - Last = U/I = 15V/10A = 1,5 Ohm wirksam.
Wenn Sie es mit 1 Ohm laden und den Strom auf 10 A begrenzen, dann ist Vmax = IR = 10 A x 1 Ohm = 10 Volt.

Der Ausgangsstrom und die Leistung des Wandlers sind hauptsächlich von den verwendeten MOSFETs, von deren Kühlkörper und von der Hauptinduktivität abhängig.

Das MOSFET- Datenblatt hier SOLLTE weit weit mehr als 10 A Dauerstrom leisten können, wenn es richtig angesteuert und richtig gekühlt wird, vorausgesetzt, das Datenblatt und die Teile sind echt.

Jeder Induktorausfall ist höchstwahrscheinlich auf Sättigung zurückzuführen.
Die Sättigung kann getestet werden, indem die Schaltwellenform untersucht wird, wenn der High-FET leitet, wenn der Stromausgang erhöht wird.

Eine Abwärtswandler-Induktivität sollte bei eingeschaltetem Eingangs-FET einen linear ansteigenden Strom haben. Dies kann normalerweise mäßig gut gesehen werden, indem man Vds mit einem Oszilloskop betrachtet - wobei V = I x R ~ = Id x Rdson. Während Rdson je nach aktuellen und anderen Bedingungen variieren wird, ist dies normalerweise „gut genug“.
Wenn die Induktivität beginnt, Sättigung zu erfahren, beginnt die Steigung der Vdson-Spannungswellenform an ihrem oberen Ende anzusteigen – bis sie extrem schnell ansteigt, wenn eine vollständige Sättigung eintritt.

Wenn Ihr Konverter beispielsweise bei 8 A keine Sättigung zeigt, sich aber bei 10 - 12 - 14 - 16 A "aufwärts krümmt", ist die Induktivität wahrscheinlich der Schuldige. Da Sie zwei Kerne haben (den alten toten und den neuen), könnten Sie einen Induktor mit etwa dem doppelten Sättigungsstrom wickeln, indem Sie beide Kerne und die Anzahl der Windungen verwenden, die für dieselbe Induktivität erforderlich sind. (Anzahl der Windungen hängt von einigen Faktoren ab).
Möglicherweise ist es in Ordnung, einfach den zweiten vorhandenen Induktor parallel zum ersten zu löten - ihn an die Unterseite der Leiterplatte zu löten - mit niedrigem Strom zu betreiben und zum Testen vorsichtig hochzufahren.

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Sind die FETs gestorben?

Wird der Kühlkörper super heiß?
Eine ausreichende Wärmeableitung ist unerlässlich. Das Hinzufügen von mehr ist einfach genug.

Wenn der FET-Antrieb ausreichend ist, dann Rdson von maximal 8,5 Milliohm (also 0,015 Ohm zulassen), dann bei 10 A Pd ~ = 1,5 Watt und bei 20 A = 6 Watt = leicht zu handhaben.

Welche Kondensatoren starben - und warum?

Andere stellten fest, dass einige Kondensatoren „ausgebaucht“ sind.

Welche Kondensatoren sind ausgefallen? - und warum?
Was ist ihre Nennspannung?
Welche Marke?

Hinzugefügt:

Ich glaube, ich habe die Frage vielleicht nicht richtig erklärt, oder Sie haben das Detail verpasst. Ich möchte keine Konstantstromquelle bauen. Ich möchte meinen Strom auf einen bestimmten Wert begrenzen. Ich möchte dieses Ding (youtube.com/watch?v=8uoo5pAeWZI) für meinen eigenen Abwärtswandler erreichen

Nein & nein.
Meine Antwort kann für Sie von großem Wert sein, wenn Sie sie richtig lesen und keine Details verpassen.

Ich habe an keiner Stelle eine Konstantstromquelle erwähnt, OBWOHL sobald der Strombegrenzer in Betrieb geht, ein CCS das ist, was Sie bekommen werden und müssen.

Wenn Sie die Punkte ansprechen, für die ich viel Zeit aufgewendet habe, und die Fragen beantworten, können Sie ein wirklich gutes Ergebnis erzielen.

Entscheidend ist der 2. Absatz, der mit "Beachten Sie, dass ..." beginnt.
Sie MÜSSEN diesen Punkt verstehen, um das gewünschte Ergebnis zu verstehen.
Sobald Ihre Last beispielsweise 10 A erreicht, WENN Sie nicht möchten, dass sie abschaltet oder den Strom REDUZIERT, fragen Sie nach einem CC-CCT - das begrenzt I auf 10 A.
Wenn der Lastwiderstand weiter fällt (IF), dann MUSS Vout fallen, um sicherzustellen, dass
I = V/R = 10A ist.
In diesem Modus möchten Sie also eine CC-Quelle.
Dieser Betriebsmodus wird oft als CVCC bezeichnet – Konstante V, wenn die Last dies zulässt, Konstante C, wenn die Last das Erreichen von Vset nicht zulässt.

Weiter: Meine Kommentare zum Induktor sind entscheidend.
Sie haben sie (scheinbar?) völlig ignoriert.
Ich erklärte, dass der Induktor wahrscheinlich Ihre Grenze ist und wie Sie damit umgehen können, und schlug einige Optionen vor.
Ihr Feedback wäre hilfreich.
Wenn Sie Fragen stellen und dann andeuten, dass die Leute Ihre Frage nicht gelesen oder verstanden haben [was tatsächlich passiert :-( :-) ], aber dann nicht lesen oder verstehen oder auf Eingaben antworten, welche Leute (nicht nur ich) viel Zeit damit verbracht haben, werden Sie wahrscheinlich viel weniger Nutzen aus der Website ziehen, als Sie es sonst tun würden.

Wenn das Video das tut, was Sie wollen, können Sie die Schaltung bauen.
Sie werden feststellen, dass es in den CC-Modus wechselt.
Oder Sie könnten die Optionen in Betracht ziehen, die ich vorschlage.

Wenn Sie den Ausgangsstrom begrenzen möchten, erhöhen Sie den Wert des Messwiderstands (oben hervorgehoben).

Das heißt, es wird wahrscheinlich nicht funktionieren, da die Ausgangsspannung zusammenbricht, wenn der ESC mehr Strom benötigt als die von Ihnen festgelegte Grenze. Es wäre besser, wenn der ESC eine unterstützte Strombegrenzung hat, aber leider scheint es das nicht zu tun.

Am besten wäre es, einen ESC und ein Netzteil mit passender Spannung zu verwenden. Stellen Sie sicher, dass das Bremsen deaktiviert ist, da dadurch Spannung in die Versorgung zurückgespeist wird. Eine Batterie kann es aufnehmen, eine Schaltversorgung jedoch nicht.

Auch die Ausgangskappen an Ihrem Abwärtswandler sind ausgebeult. Der Hersteller hat wahrscheinlich Kappen mit unzureichender Ripple-Stromstärke eingesetzt, um Geld zu sparen.