Eliminieren Sie den Standby-Leckstrom des Ausgangskondensators in einem DC/DC-Wandler, der eine Batterie lädt

Ich verwende einen DC/DC-Wandler, um eine Batterie aufzuladen. Der Ausgangsstrom des Konverters beträgt ca. 6 Ampere bei 41 Volt.

Ich versuche, den Standby-Leckstrom der Ausgangskondensatoren zu eliminieren, um die Batterie nicht zu entladen (selbst nur Milliampere sind für diesen speziellen Anwendungsfall zu viel), während der DC / DC-Wandler nicht aktiv ist.

Darüber hinaus ist jeder Kondensator-Einschaltstrom größer als 30 Ampere zu viel für die Batterie. Daher ist es bevorzugt, dass die Kondensatoren durch den DC/DC-Wandler geladen werden.

Folgende Ansätze habe ich mir überlegt:

Verwenden einer Diode, um Strom nur in die Batterie und nicht zurück von der Batterie zu den Kondensatoren fließen zu lassen. (Dies würde sowohl Leckstrom- als auch Einschaltstromüberlegungen lösen.) Die Sache ist, dass die Diode in dieser Konfiguration viel Leistung verbraucht.

Verwendung eines N-Kanal-MOSFET als Low-Side-Schalter zwischen den Ausgangskondensatoren und Masse. Dies würde den Standby-Leckstrom eliminieren, aber nicht das Einschaltstromproblem. Ich habe daran gedacht, V_GS des MOSFET hochzufahren, um den RDS während des Starts "langsam" zu verringern und den Kondensator langsamer aufzuladen.

Ist dies ein praktikabler Ansatz? Gibt es bessere Lösungen für dieses Problem?

Antworten (2)

Ich würde eher einen PMOS-Transistor als High-Side-Schalter verwenden:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Wählen Sie D1, um die Einschaltschwellenspannung am Ausgang des Ladegeräts einzustellen, und wählen Sie R1, um den Basisstrom von Q1 auf etwa 1 mA bei der maximalen Ladespannung einzustellen.

R3 und R4 dienen dazu, das V GS zu begrenzen , das M1 sieht, und C2 kann hinzugefügt werden, um das Einschalten zu verlangsamen.

Beachten Sie, dass der MOSFET "rückwärts" angeschlossen ist - der Source-Anschluss ist mit der Batterie verbunden, nicht mit dem Ladegerät. Dies ist eine übliche Konfiguration, die in Schutzschaltungen verwendet wird.

Wenn der Kondensator des Ladegeräts nicht von selbst entlädt, möchten Sie möglicherweise Q1 explizit steuern, möglicherweise mit demselben Signal, das das Ladegerät aktiviert.

Ursprünglich hatte ich in meinem Design ein PMOS verwendet. Würde die Body-Diode bei 6 Ampere mit einer maximalen Durchlassspannung der Body-Diode von mehr als 6 V (IRF9530) nicht viel Leistung verbrauchen?
Nein, der MOSFET schaltet ein und überbrückt die Body-Diode.

Sie könnten einen Hot-Swap-Controller mit programmierbarem Einschaltstrom verwenden .

Sie müssten 2 Back-to-Back-MOSFETs anstelle eines einzelnen Geräts verwenden

schematisch

Der 1M-Widerstand dient dem Gleichspannungsabgleich. Beachten Sie die Richtung der Body-Diode: Wenn die Gates ausgeschaltet und das Ladegerät nicht angeschlossen sind, gibt es wenig Rückstrom von der Batterie.

Würde die Body-Diode aufgrund ihrer Durchlassspannung bei 6 Ampere nicht immer noch viel Leistung verbrauchen?
Die Body-Diode (wenn der FET eingeschaltet ist) wird umgangen, da die Drain-Source-Spannung des FET nahe Null ist.
Eliminieren Sie den Standby-Leckstrom des Ausgangskondensators in einem DC/DC-Wandler, der eine Batterie lädt
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