Gibt es einen Spannungsabwärtswandler, der auch den Ausgangsstrom erhöht?

Anwendung: Solar-USB-Ladegerät.

Ich habe ein 9V Solarpanel. Ich verwende eine Abwärtswandlerschaltung, um sie auf 5 V zu senken, bevor ich in die USB-Batterieladeschaltung gehe.

Genaue Komponenten:

http://www.amazon.co.uk/gp/product/B00I0MOVBO http://www.amazon.co.uk/gp/product/B00EYT1DWW

Dieser Link enthält weitere Informationen über die Abwärtswandlerschaltung (ich denke, es ist dieselbe, die ich oben bei Amazon gekauft habe):

http://www.minikits.com.au/LM2596-PSU-01

Ich hatte gehofft, dass der Abwärtswandler auch den Ausgangsstrom erhöhen würde (z. B. von 333 mA auf 450 mA, für einen Wirkungsgrad von ~ 75 %), aber nach dem Messen scheint er genau den Eingangsstrom zu verfolgen (Ioutput = Iinput ). Aus diesem Grund habe ich nicht einfach einen 7805-Regler verwendet, von dem ich verstehe, dass er zusätzliche Leistung als Wärme abführt: Ich hatte gehofft, dass die Abwärtswandlerschaltung effizienter konvertieren und einen erhöhten Ausgangsstrom bewirken würde.

Gibt es alternative Abwärtswandler (PCB oder ein Design, das ich selbst bauen könnte), die von 9 V auf 5 V reduzieren und gleichzeitig den Strom etwas erhöhen würden? Wenn ja, würde sich ihre Effizienz in der Praxis lohnen? (Ich denke, dass sich etwas unter ~ 75% Wirkungsgrad für eine so geringe Leistung möglicherweise nicht lohnt).

Jeder Abwärtswandler sollte in der Lage sein, mehr Ausgangsstrom zu erzeugen, als er als Eingangsstrom zieht. Zeigen Sie Ihre Schaltung und wie Sie die Ströme gemessen haben, damit wir anfangen können zu erraten, warum Ihre Schaltung nicht funktioniert.
Sind Sie sicher, dass Sie genug Solareingang haben, um den maximalen 333-mA-Ausgang der Solarzelle zu erzeugen?
Messen Sie gleichzeitig Eingangs- und Ausgangsstrom und -spannung?
Ja, bei maximaler Sonneneinstrahlung beträgt der Ausgangsstrom des Solarpanels 333mA. Wenn Sonnenintensität/-winkel nicht optimal ist, erhalte ich niedrigere Ströme, aber die Eingangs- und Ausgangsströme sind immer noch gleich. Ich messe den Ein- und Ausgangsstrom mit einem Multimeter. Ich messe sie nicht gleichzeitig, sondern mit einer Verzögerung von 2-3 Sekunden (die Zeit, die ich brauche, um die Kontakte von den Eingangsanschlüssen zu den Ausgangsanschlüssen zu bewegen.
Wie genau messen Sie, mit dem Multimeter in Reihe mit dem Panel und dem Konverter oder indem Sie den Konverter mit dem Multimeter kurzschließen? Und wie misst man die Spannungen?
Ich messe, indem ich den Konverter mit dem Multimeter kurzschließe. Um also den Eingangsstrom / die Eingangsspannung zu messen, wenn der gesamte Stromkreis angeschlossen ist: Ich lege das Multimeter schwarz auf in-, das Multimeter rot auf in +. Für Ausgangsstrom/-spannung: Multimeter schwarz auf out-, Multimeter rot auf in+ (Batterie kurzschließen)
Die von Ihnen beschriebenen Messgerätanschlüsse eignen sich zum Messen der Spannung, aber Sie dürfen den Strom nicht auf diese Weise messen. Um Strom zu messen, müssen Sie den Stromkreis unterbrechen und das Messgerät in diese Unterbrechung stecken. Der zu messende Strom muss durch das Messgerät fließen.

Antworten (2)

Ich messe, indem ich den Konverter mit dem Multimeter kurzschließe. Um also den Eingangsstrom / die Eingangsspannung zu messen, wenn der gesamte Stromkreis angeschlossen ist: Ich lege das Multimeter schwarz auf in-, das Multimeter rot auf in +. Für Ausgangsstrom/-spannung: Multimeter schwarz auf out-, Multimeter rot auf in+ (Batterie kurzschließen)

Sie messen also nicht den Strom, den die Solarzelle an den Schaltwandler liefert. Sie schließen die Zelle mit dem Amperemeter kurz und messen, was die Zelle für einen Kurzschluss liefern kann.

Dann schließen Sie den Wandlerausgang kurz und messen, was er für einen Kurzschluss liefern kann. Die Funktionsweise eines Abwärtswandlers: Wenn Sie seinen Ausgang kurzschließen, wird er im Wesentlichen nur seinen Eingang mit seinem Ausgang kurzschließen. Und wieder messen Sie, was die Zelle in einen Kurzschluss treiben kann.

Wie Peter Bennett in Kommentaren sagt, müssen Sie den Stromkreis unterbrechen und das Amperemeter zwischen der Zelle und dem Wandlereingang einfügen, um zu wissen, wie hoch die Ströme in und aus dem Wandler im Betriebskreis sind. Setzen Sie dann das Messgerät zwischen dem Konverter und der Last ein.

Ok, dann waren meine Messungen für die Ströme definitiv falsch. Ich werde nochmal richtig messen und schauen ob und um wie viel der Konverter meinen Strom anhebt.

Ein Abwärtswandler zieht keinen kontinuierlichen Eingangsstrom. Das Problem ist, dass Ihre Solarzelle mit dem maximalen Strom spezifiziert ist, den sie kontinuierlich liefern kann, und nicht mit dem Durchschnitt eines gepulsten Stroms. Um einen kontinuierlicheren Strom zu ziehen, müssen Sie Filter am Eingang des Konverters hinzufügen. Sobald der Ausgang etwas zu viel Strom zieht, fällt der Eingang dramatisch ab (denken Sie daran, dass eine Solarzelle fast wie eine strombegrenzte Spannungsquelle wirkt). Noch besser als ein Filter wäre es, mit einem Maximum-Power-Point-Tracking-Ladegerät die maximale Leistung aus der Zelle herauszuholen. Die Batterie fungiert als riesiger Filter, der es Ihrem Schaltkreis ermöglicht, höhere Spitzenströme zu ziehen und zu arbeiten, wenn weniger oder kein Sonnenlicht vorhanden ist.

Beispiel: Wenn Sie bei einem idealen Tiefsetzsteller bei hohen Schaltfrequenzen 10 Volt in 5 Volt 1A umwandeln, ziehen Sie 1A-Stromimpulse bei einem Tastverhältnis von 50%, also 500mA Durchschnittsstrom. Wenn kein Eingangsfilter vorhanden ist, muss die Eingangsquelle den vollen Ausgangsstrom liefern. Jenseits des maximalen Leistungspunkts fällt die Spannung der Zelle schnell ab. Der Wandler wird versuchen, einen größeren Strom zu ziehen, um dies zu kompensieren, was zu einem noch größeren Abfall führt.

Meinen Sie damit, dass der Abwärtswandler tatsächlich einen höheren Spitzenstrom ausgibt, aber aufgrund des inhärenten Schaltens / Impulses des Abwärtswandlers der durchschnittliche Gleichstrom auf ungefähr den gleichen Strom wie im Eingang zurückgebracht wird? Ich bin mir nicht sicher, ob Sie das sagen, aber das würde erklären, was ich in meiner Messung sehe.
Ein Abwärtswandler schaltet den Eingang einfach schnell ein und aus und filtert die resultierenden Impulse mit einer Induktivität und einem Kondensator. Der Eingangsstrom ist daher gepulst, nicht kontinuierlich. Die Hälfte der Zeit wird der Solareingang nicht genutzt.
Es hört sich so an, als hätte das OP die Amperemeter-Funktion falsch verwendet. Diese Antwort mag auf dem richtigen Weg sein, aber das OP sollte zuerst eine genaue Messung erhalten. In jedem Fall sollten Bucks immer eine Art Eingangskappe in der Nähe des Hochstromeingangspunkts haben.
@elechris Der fragliche Abwärtswandler hat einen Eingangskondensator, daher ist die Geschichte, dass das Panel nur die Hälfte der Zeit verwendet wird, nicht gültig. Es wird Wellen geben, aber nicht signifikant in dieser Diskussion. Ein Multimeter wird den Durchschnitt des Stroms korrekt ablesen.
@tomnexus Ich habe den Link des Abwärtswandlers nicht gesehen, weil er nicht in der nächsten Zeile war. Der dritte Link war nicht da, als ich antwortete. Du hast Recht. Dieser Abwärtswandler hat einen Eingangskondensator. Es kann eine falsche Messung sein.
@Mayec welche Last hast du verwendet? Sie sagen, Sie erwarten, dass ein Abwärtswandler im Vergleich zu einem linearen Spannungsregler mehr Strom liefert. Der Strom wird jedoch durch die Last und die Spannung bestimmt, nicht durch die Topologie. Wenn Sie den Ausgang überlasten und einen Spannungsabfall verursachen, entspricht der Ausgangsstrom dem Eingangsstrom, da der Abwärtswandler eine Einschaltdauer von 100 % erreicht.
Gibt es einen Spannungsabwärtswandler, der auch den Ausgangsstrom erhöht?
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