voltage buck boost converter

Eerst het hele ding ontwerpen en dan pas onderdelen gaan zoeken vind ik voor de TS nog niet helemaal de beste methode;

Daar heb je helemaal gelijk in en dat was niet helemaal wat ik bedoel. Je moet toch eerst iets hebben om mee te beginnen. Ik heb dat ook vaak dan wil je dit en dat en zus en zo. Dat werk niet je moet je aan 1 plan houden en daar eerst op focussen. Hij heeft nu gezegd 10W en dat zie er voor mij uit als een goed plan. Dat maak het selecteren van onderdelen een stuk doelgerichter.

bedankt mannen,

Ik heb nu dit om te verzamelen:

arduino nano
1 x IRLZ34N
1 x SQD40031EL_GE3 p-channel (logic?)
2x 1n4007
100 uh spoel
35V 220 uF capacitor

hoe kunnen jullie erachter komen of die p-channel een logic is? er staat geen gate voltage op farnell aangegeven. Is hier een datasheet van?

hoe kunnen jullie erachter komen of die p-channel een logic is?

Er staat een datasheet bij op die site.
Ik heb de Rdson er even vanaf gehaald. En logic gate fet is heel goed in verzadiging bij 5V. Je ziet dat deze fet tussen 3V en 4V goed in geleiding komt. Je zal volgens mij je voedingsspanning of in ieder geval de stuurspanning toch moeten verhogen.

Geef nu eens DUIDELIJK aan wat voor spoel je hebt; 100uH zegt niets, als het type niet bekend is!

De ene spoel is de andere niet, en veel spoelen zijn ongeschikt voor jouw doel.

Als je nou nog steeds vertikt om het merk, type, of op zijn minst een foto van die spoel te plaatsen, ben ik er wel klaar mee.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Voor de aardigheid heb ik met mijn oude SEPIC spreadsheet deze converter even uitgerekend. Ik heb een fet en een diode gekozen, zoals deze al eerder langsgekomen zijn. De kern is een RM10. De berekening hiervan heb ik eruit geknipt, want anders werd het te onoverzichtelijk.
Met de gekozen fet en diode zal een boostconverter een hoger rendement hebben. Maar dit geeft al een aardig beeld. Voorwaarde is wel, dat de fet goed aangestuurd wordt.
Ter lering ende vermaeke.

Piet

@DeKees De eerste is gelijk een mooie. Mooi om te zien hoe o een spoel in verzadiging gaat en hoe makkelijk die eigenlijk te meten is. Ik ga die schakeling wel snel een keer bouwen.

Hahaha rustig aan, ik weet nog niet welk type spoel ik gebruik.

Welk type spoel lijkt jullie geschikt voor dit project?

Mvg

Sven

Welk type spoel lijkt jullie geschikt voor dit project?

Het moet een opslagspoel (energy storage inductor) zijn, en geen ontstoorspoel. Opslagspoelen zijn er niet veel te koop, de meeste spoelen zijn ontstoorspoelen, en die zijn niet geschikt. Maar zelf maken zou ook kunnen. Hierbij een voorbeeld die bij TME te koop is.

Piet

Dat is wel een mooie spoel om mee te beginnen inderdaad.
De term 'Smoorspoel' is wel wat misleidend, maar de bijbehorende datasheet is duidelijk genoeg. En deze kan piekstromem hebben van 5A, en dat heb je echt nodig om 10 Watt uit een enkele battery te trekken.

Maar volgens mij is 100uH veel te veel voor deze applikatie, dus kun je beter een paar verschillende waarden bestellen en alles eens doormeten. Bijv 20uH, 47uH, 100uH.

Voor zo'n lage spanning heb je niet veel inductie nodig, maar de TS wil wel op een relatief lage frequentie schakelen. Naarmate de stroom groter wordt, kun je meestal ook een grotere rimpelstroom accepteren (dus 20-40% van een grotere stroom), en daarmee heb je een kleinere inductie nodig.

Ik had op de eerste pagina al een berekening voorgedaan; als je naar 5A wilt vanuit 3.7V, zou je een spoel van 15-30uH nodig hebben, voor 1-2A rimpelstroom (20-40%). Houd er dan wel rekening mee dat die spoel 5A + de halve rimpelstroom moet verdragen zonder ernstig te verzadigen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Goedenavond,

Ik heb de spullen binnengehad een week terug, alle componenten op een breadboard gedaan. Ik stuur alles dus aan met een arduino uno om te testen.

Kunnen de fets direct worden aangestuurd door de arduino?
p channel SQD40031EL_GE3
n channel irlz34N.

Ik heb als bijlage het schema waarmee ik nu ga testen. De weerstanden r12, r13, r14 worden nu niet gebruikt.

Voor spoel gebruik ik een kleine 20uH spoel met fijne wikkelingen.

Met vriendelijke groeten,

Sven

Die SQD400031 is inderdaad een P-Channel. Zou wel kunnen werken. Maar in het schema heb je nog altijd een N-Channel getekend voor Q1.

Die dioden zijn niet geschikt. Veel te traag. Daar moet je schottkey diodes of andere high-speed diodes gebruiken. En voor 10Watt is 1A ook veel te weinig.

Transistors T1 en T2 zou ik weglaten. Gates direct sturen uit de micro gaat beter dan met een pullup van 10K.

R10 en R11 kan je veel lager maken. Als je het niet erg vind dat er wat vermogen verloren gaat kan je ze zelf 330Ω dan loopt daar ca 12mA en gaat de fet wel snel uit.

10k is wel erg groot, daarmee gaan die MOSFETs niet snel genoeg sperren.

Ik zie geen condensator bij de ingang, die is wel nodig.

Wat is nu het exacte type spoel dat je gebruikt?

Een breadboard is eigenlijk echt niet geschikt voor switchmode voedingen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Niet dat ik verstand heb van geschakelde voeding maar maakt het voor het experiment nu heel veel uit wat voor spoel erin zit? Het kan hooguit niet of slecht werken en met ca 10W zie ik geen gevaarlijk toestanden.

En je heb gelijk in een breadboard is een slecht plan niet vanwege de frequentie want dat lukt nog wel op een breadboard maar 4A door die dunne contacten lijkt me wat veel. 4A door een 1A diode lijkt me ook heel spannend :).

Die 10k weerstanden kunnen zo klein als dat je transistor aankan. Dat is in dit geval 600mA. Echter dat is wel heel erg veel vandaar dat ik 330Ω voorstel dan heb je een mooi compromis tussen het verloren vermogen en de snelheid van je fet. Als je uit de meetresultaten merkt dat de fet sneller moet schakelen kan dat altijd nog verder aanpassen.
Als je schakeling werk en je gaat testen dan kom je er toch pas achter welke componenten beter kunnen dus voor een test schakeling zijn die verliezen daar niet zo belangrijk.

Absoluut! De spoel is veruit het meeste kritische component bij een schakelende voedingen, en als de TS een choke in plaats van een storage coil heeft, gaan het echt niet werken.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 7 juni 2020 20:43:17 schreef SparkyGSX:
10k is wel erg groot, daarmee gaan die MOSFETs niet snel genoeg sperren.

Bij 1 FET is het "open" en bij de andere is het "dicht" wat langzaam gaat.

1k is ook wat veel als "current shunt". Bij 10W bij 10V gaat het over 1A, dus 1000V over de shunt. Dan is er dus 1kW aan verliezen voor 10W output.... :-)

[Bericht gewijzigd door rew op 8 juni 2020 05:58:07 (25%)]

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Oke, de 1n4007 zijn dus niet goed, ga ik vervangen.
De spoel die ik gebruik:

https://nl.farnell.com/kemet/sn16p-130/ac-line-filter-10uh-1...e%20filter

dus gewoon een pwm uitgang van de arduino direct naar de fets? Geen weerstand ertussen?

Ik heb je aangegeven, dat je een opslagspoel moet gebruiken, en geen ontstoorspoel. Nu heb je toch een ontstoorspoel gekozen. Deze is ontwikkeld om storingen te onderdrukken, en dus maximaal verlies te veroorzaken voor HF signalen. In de datasheet van de spoel die je nu gekozen hebt, staat zelfs als voordeel aangegeven dat de kernverliezen groot zijn.
Het is goed om vragen te stellen, maar als je er niet echt iets mee doet, en vervolgens weer dezelfde vragen gaat stellen, dan haak ik af.

Piet

dus gewoon een pwm uitgang van de arduino direct naar de fets? Geen weerstand ertussen?

Je leest en luister slecht.

  1. Gewoon de 10K weerstanden verlagen naar 330Ω
  2. De diode vervangen voor snellere die minimaal 5A aankunnen.
  3. De 1k stroom shunt vervangen voor 0,1Ω en bij grotere stromen nog lager.
  4. De spoel vervangen voor een spoel die geschikt is voor jouw toepassing.
  5. R12 en R13 vervangen voor 10K. Als je uitgang 30V is loopt daar 15mA en bij 2 x 10K maar 1,5mA. Als je op dit knooppunt een 100nF condensator zet mogen de weerstanden nog groter maar daar moet je zelf even mee experimenteren.

Op 7 juni 2020 21:54:16 schreef SparkyGSX:
Absoluut! De spoel is veruit het meeste kritische component bij een schakelende voedingen, en als de TS een choke in plaats van een storage coil heeft, gaan het echt niet werken.

@benleentje: Dat dus...

Die IRLZ34N gaat niet eens goed open bij 3.7V, dus je kunt ook echt geen emittervolger paartje gebruiken, daarmee zou je nog eens 0.7V verliezen. Je zou een hulpvoeding kunnen maken met een klein transformatortje tussen een paar I/O pinnen van je microcontroller, of met een 555je, of een charge pump, om een hogere hulpspanning te maken.

Het feit dat je nu al met 1 enkele LiPo cel wilt beginnen, maakt het hele ding factoren moeilijker, terwijl je duidelijk nog echt geen idee hebt waar je mee bezig bent. Als je nu met 2 cellen in serie begint, is het al een stuk eenvoudiger. Je kunt dan gate drivers maken van 3 transistors; de eerste als buffer na de microcontroller, zodat je een pull-up naar een spanning hoger dan 5V kunt zetten, en dan een NPN-PNP paartje als emittervolgers om de gate vlot te laden en ontladen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Nu weet ik nog steeds wat je gewenste uitgangspanning is (3,7V?).
De frequentie van de schakelpuls bij een Arduino is dat dacht ik 500Hz PWM.
De ingangspanning (5V?)
De gewenste stroom op de uitgang van je inverter.
Voor een spoel (voor 500Hz) kom je uit op zoiets:
https://nl.farnell.com/epcos/b65684a0000r027/ferrite-core-pm...dp/2355042

Op basis van de bovenstaande gegevens kan ik een spoel voor je ontwerpen.

"tijd is relatief"

TS had aangegeven 30V en 10W voor de uitgang.

500Hz is natuurlijk belachelijk, en daar zit je met een Arduino helemaal niet aan vast, er zijn libraries die de hardware timers anders kunnen instellen, en anders kun je dat altijd zelf doen, het is super simpel en het zijn maar een paar registers.

De TS heeft allang gezegd dat hij op 50kHz wil schakelen, en wil werken met een enkele LiPo cel, dus 3.7V aan de ingang.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken