Buck-Boost-Konverter - Hochstrom 15A@12VDC +

Ich habe nicht viel Erfahrung mit dem Entwerfen und Verstehen komplexerer Schaltungen. Ich habe nur Grundkenntnisse, wie verschiedene Bauteile funktionieren und wie man einfache Transistorschaltungen mit 4 Widerständen und einem Transistor erstellt und berechnet. Also brauche ich etwas Hilfe von erfahreneren Leuten.

Ich arbeite an einem 12-VDC-Hausautomationssystem, und es gibt Komponenten im System, die eine stabile Spannung benötigen ~ (12 V - 12,8 V). Solange der Generator aktiv ist, liefert er 13,8 V. Aber die Batteriespannung kann auf 10,5 V abfallen, wenn ich nicht vor Ort bin. Ich habe auch eine begrenzte Batteriekapazität, und es kann eine Woche dauern, bis ich vor Ort bin und die Batterie auflade. Ich brauche also eine effektive Stromversorgung, die eine stabile Spannung liefern kann. Also habe ich etwas gesucht und festgestellt, dass der Buck-Boost-Konverter das ist, wonach ich suche.

Nicht alle Geräte sind rund um die Uhr eingeschaltet, aber ich werde für jede Sicherung eine solche Stromversorgung installieren, damit jedes Gerät die gleiche stabile Spannung hat. Und ich habe berechnet, dass ich mindestens 15A für das Gerät benötige, das am meisten Strom benötigt. Also suche ich nach einem Buck-Boost-Wandler, der mindestens 15 A bei 12 VDC liefern kann.

Ich habe einige Suchen nach einem solchen Schaltkreis durchgeführt, aber der beste, den ich gefunden habe, kann 5 A bei 12 VDC und 10 A bei 24 VDC liefern. Ist es möglich, diesen Schaltkreis so zu ändern, dass er 15 A + bei 12 VDC liefert? Oder hat jemand einen Schaltkreis, der einen solchen Strom liefern kann?

Der Grund, warum ich die Platine selbst löten möchte, ist, weil ich Netzteil und Steuereinheit für die Hausautomation im selben Gehäuse haben möchte. Die Gehäuse werden als Mini-Rack (10 Zoll) ausgeführt.

Hier sind die Schaltungen, die ich gefunden habe:

Dies ist keine "Gib mir die Schaltung"-Seite. Sie müssen den Fokus Ihrer Frage etwas eingrenzen. Eine 15A Buck-Boost-Schaltung ist sicherlich möglich. Das Entwerfen einer Leiterplatte für einen Konverter, von dem Sie zugeben, dass er möglicherweise über Ihr Erfahrungsniveau hinausgeht, ist mit ziemlicher Sicherheit ein Rezept für eine Katastrophe. Ich würde nach einer kommerziellen Lösung suchen oder jemanden beauftragen, der das Design für Sie übernimmt.
Ich verstehe, dass dies keine „Geben Sie mir die Schaltung“-Site ist, aber ich habe einige Nachforschungen angestellt und versucht, das notwendige Wissen zu erwerben, um diese Schaltungen zu ändern, aber ich habe aufgegeben. Ich hatte gehofft, dass mir jemand helfen könnte, die Schaltung so umzugestalten, dass sie 15A+ Strom liefern kann. Ich kann die Hilfe auch bezahlen, aber dann muss ich sie auf Januar verschieben, wenn ich mehr Geld zur Verfügung habe.
Persönlich würde ich nach einer handelsüblichen Komponente suchen, es sei denn, Sie tun dies als Lernübung. Aufgrund thermischer Probleme wird in diesem Projekt viel Systemdesign involviert sein. Es geht also nicht nur darum, die Platine zusammenzulöten und in ein Gehäuse zu stecken. Kühlkörper werden wahrscheinlich benötigt, und auch eine Lüfterkühlung.
@mkeith: Ja, ich bin mir des Hitzeproblems bewusst, das ist einer der Gründe, warum ich einen Buck-Boost-Konverter verwenden möchte. Eine effektivere Stromversorgung ist gleichbedeutend mit weniger Wärme. Ich habe viele Schaltungen gesehen, die 15 A bei 12 VDC liefern können, aber das sind lineare Schaltungen. So viel Kraft verschwindet in Hitze. Ich habe auch das Stromversorgungsproblem berücksichtigt, als ich die 10-Zoll-Rackgehäuse entworfen habe. Ich plane, 4 Anschlüsse und einen 8-Zoll-Kühlkörper auf der Rückseite des Gehäuses zu haben, wo die Mosfets platziert sind. Wenn es jedoch erforderlich ist, wird sich die Zeit zeigen.
Nun, die Ausgangsleistung liegt bei etwa 300 Watt. Bei einem Wirkungsgrad von 85 % verbraucht es etwa 50 Watt. Ich denke, es wird einen Lüfter brauchen. Ich glaube nicht, dass ich ein 300-W-Netzteil ohne Lüfter gesehen habe.
@mkeith: In diesem Fall ist es kein Problem, einen Lüfter am Kühlkörper hinzuzufügen, der von einem PTC und einer einfachen Transistorschaltung gesteuert wird.
@mkeith: Aber ist deine Mathematik korrekt? Wenn es 15 A bei 12 VDC mit einem Wirkungsgrad von 85 % liefert, verbraucht das Netzteil dann nicht 207 W? Mit 27W Verlust?
Meine Mathematik ist falsch. Verzeihung. 15 * 12 = 180 W. Es handelt sich also nicht um eine 300-W-Versorgung. Die Eingangsleistung wäre 180/0,85 = 212 W. Es müssen also nur 32 zusätzliche Watt abgeführt werden, wenn man von einem Wirkungsgrad von 85 % ausgeht.

Antworten (1)

Während Sie möglicherweise in der Lage sind, eine 12-V-@15-A-Buck-Boost-Versorgung zum Laufen zu bringen, ist der Boost-Teil dieser Stromversorgung der Teil des Designs, der sehr herausfordernd sein wird.

Linear Tech bietet den LTC7812 an , mit dem Sie dies angeblich tun könnten (denken Sie daran, dass der Link eine Pressemitteilung ist!). Sie müssten mehrere Einheiten kaskadieren, um Ihr Ziel zu erreichen, und diese Lösung ist darauf ausgelegt, Ausgänge zusammen zu kaskadieren. Ich habe dieses Teil noch nie persönlich verwendet, daher kann ich nicht für die Lebensfähigkeit dieses Teils bürgen.

Linear Tech hat einen guten Ruf, und sie haben wahrscheinlich einige Entwicklungskits, die Sie von ihnen erhalten können, mit denen Sie herumspielen und sehen können, ob es funktioniert. Sobald Sie dieses Stadium überschritten haben, ist es wahrscheinlich ziemlich teuer, dies von Grund auf neu zu bauen. Wenn Sie also nicht viele Einheiten bauen, sollten Sie eine Lösung in Betracht ziehen, die aus handelsüblichen Komponenten besteht.

Haben Sie schon einmal darüber nachgedacht, 24-V-Autobatterien und 24-V-fähige Batterieladegeräte zu verwenden? Alle diese Komponenten, einschließlich der 24-V->12-V-Abwärtswandler, sind leicht erhältlich und können von Einzelhandelsgeschäften wie Amazon.com bezogen werden.

Ich liebe die Idee, dies in einem Rack zu montieren. Vergessen Sie nicht, einige Lüfter hinzuzufügen, da die Ableitung von ~ 30 W Wärme aufgrund von Verlusten dort etwas ist, worüber Sie nachdenken müssen. Sie sollten sicherstellen, dass Sie etwas Spielraum in Ihrer Batteriekapazität haben, wenn Sie für längere Zeit weg sind, insbesondere wenn das System Umgebungstemperaturschwankungen ausgesetzt ist, da dies manchmal die Batteriekapazität beeinträchtigt. Dies ist von Batterie zu Batterie unterschiedlich, machen Sie also Ihre Hausaufgaben, bevor Sie eine Reihe von Einheiten bauen.

Viel Glück!

Danke für die Eingabe. Ich habe an ein 24VDC-System gedacht, aber ich wusste nicht, dass der Aufbau des Boost-Teils so teuer ist. Ich habe bereits das Batteriekapazitätsproblem in Betracht gezogen, ich habe darüber nachgedacht, dem Design eine Abschaltschaltung hinzuzufügen, damit die Stromversorgung abgeschaltet wird, wenn die Batteriespannung unter ex fällt. 10V.
Buck-Boost-Konverter - Hochstrom 15A@12VDC +
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