Łączenie kondensatorów różnych rodzajów w jedną baterię

[jerzyczek23]

Witam,

Chciałbym się dowiedzieć jakie konsekwencje w działaniu układu może mieć zastosowanie kondensatorów różnych typów (zwykły elektorlityczny, Low ESR, tantalowy i ceramiczny) w utworzonej baterii kondensatorów.

 

Przykładowy układ przetwornicy Buck:

Zakładam utworzenie baterii kondensatorów w miejscu kondensatora C_o na schemacie.

 

Bateria połączonych równolegle kondensatorów składałaby się:

1. zwykły kondensator elektrolityczny + kondensator elektrolityczny Low ESR

2. kondensator ceramiczny + zwykły kondensator elektrolityczny

3. kondensator tantalowy Low ESR + zwykły kondensator elektrolityczny

 

Z góry dziękuję za pomocną odpowiedź.

 

 

[Gieneq]

@jerzyczek23 na pewno dobrym pytaniem będzie czym one się różnią. Poczytaj o parametrach kondensatorów, bo w rzeczywistości posiadają w sobie rezystancje, a nawet pewną indukcyjność. Nie zawsze dają o sobie znać, najczęściej dopiero przy wyższych częstotliwościach zaczynasz o tym myśleć.

Low ESR oznacza, że szeregowa rezystancja jest niewielka czyli kondensator można szybko ładować i rozładować. Takie kondensatory można umieszczać obok układów generujących zakłócenia szybkimi zmianami napięcia - chwilowym znacznym poborem prądu. Działają wtedy jak rezerwa.

W twoim układzie raczej nie będzie to miało wielkiego znaczenia, w modelu zastępczym pojawi Ci się jakiś rezystor szeregowo z kondensatorem. Najlepiej jak chcesz już takie tematy poruszać, weź dokumentacje tych kondensatorów i sprawdź jakie mają parametry i dokładnie narysuj je na schemacie zastępczym 😉 

[jerzyczek23]

Na schemacie R_L = R_LOAD , to będzie silnik wentylatora, którego prędkość muszę sterować napięciowo, bo nie jest kompatybilny z PWM.

Wiem, że główną ceną za minimalizację ESR w obwodzie może być potrzeba wykonania wzmacniacza błędu, aby ustabilizować napięcie przetwornicy. Dlatego podałem rozważaniom, jaki wpływ by miało na układ zastosowanie różnych typów kondensatorów tworzących ich baterię.

Jako jeden z przykładów dałem: kondensator ceramiczny (który ma bardzo niską impedancję) + zwykły kondensator elektrolityczny (który by działał jako „rezerwuar” magazynujący energię)

Chciałbym uniknąć wykonania wzmacniacza błędu, ponieważ ze sterownika mam tylko wyjście: Vcc, GND oraz PWM. Stopień wypełnienia sygnału PWM zależy od temperatury i działa w zakresie od 60% do 100%. Wartości poszczególnych komponentów: C_IN = 330uF, Co = 220uF, L = 220uH.

Jakieś pomysły, aby uniknąć tworzenia wzmacniacza błędu? Czy warto wykonać baterię kondensatorów z różnych typów?

Edytowano Maj 26, 2021 przez jerzyczek23

[Gieneq]

@jerzyczek23 coś mi się nie zgadza ale mogę nie być tak w temacie jak mi się wydaje. Dlaczego PWM jest zły (niekompatybilny jakkolwiek wiatrak może być niekompatybilny) skoro obciążenie ma charakter indukcyjny?

Druga sprawa to piszesz o wzmacniaczu błędu, czyli chcesz uniknąć zamknięcia pętli sprzężenia zwrotnego i działać wyłącznie w otwartej? Nie wiem czy wtedy rozwodzenie się nad kondensatorami ma sens 😞 Ale może nie będę dalej doradzał, bo aż tak dobrze się nie znam na tym temacie.

Skoro nie masz sterowania PWM tylko napięciowe, to jak to jest zrealizowane? Wyjście jakiegoś DAC?

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[jerzyczek23]

Wentylator posiada wewnętrzny układ sterowania, bo jest oparty na silniku bezszczotkowym - SUNON Vapo Bearing.

Sygnał PWM steruje mosfetem przetwornicy Buck step-down. Przetwornica generuje wartość napięcia w zależności od wypełnienia sygnału PWM. Powiedzmy, że wypełnienie sygnału od 60% do 100% przekłada się na napięcie od 3V do 5V (pomijając sprawność samej przetwornicy). Wentylator natomiast działa w zakresie napięcia od 3V do 5V i posiada tylko 2 przewody (zasilanie i GND).