Buck converter for small wind turbine project

[andreas]

Hallo,

die Gatekapazität beider Fet unterscheidet sich stark. Für einen Irf540 ist mehr als die 10-fache Treiberleistung des Irf510 notwendig. Dein Treiber ist zu schwach dafür.

MfG. Andreas

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Hallo, Ich habe einen Artikel, der Design-Kompromiß für geschaltetem Batterieladegerät abdeckt. Es dauert ein paar Tage, um das Material zu überprüfen. Ich werde nach Ergebnissen, wenn verfügbar.

http://www.ti.com/lit/ml/slyp089/slyp089.pdf


danke für die Hilfe ich bekommen





Hi, I found a article that covers design trade off for switch mode battery charger. It will take a few days to review the material. I will post results when available.

http://www.ti.com/lit/ml/slyp089/slyp089.pdf


thank you for the help I have been receiving

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Hallo, erhielt neue Teststrecke von Informationen beruhen und Anregungen. Grundsätzlich ist die gleiche Schaltung wie zuvor mit einer Sperrdiode am Plus-Batterieklemme zugegeben und eine Spannung Pumpe für den Bootstrap-Kondensator. Vg - Vs> Vschwelle, 20 - 12 = 8 Volt.
Wenn es funktioniert die MOSFETs können parallel geschaltet werden und die Regelkreise kann für eine erhöhte Stromabgabe dupliziert werden.

BatteryBuckConverterCircuit.JPG (53.79 KiB) 13690-mal betrachtet

Hi, new test circuit based of information received and suggestions. Basically it is the same circuit as before with a blocking diode added at the plus battery terminal and a voltage pump for the bootstrap capacitor. Vg - Vs > Vthreshold , 20 - 12 = 8volts.
If it works the mosfet’s can be paralleled and the control circuits can be duplicated for increased current output.

[andreas]

Hallo,

das wird immer komplizierter, aber nicht wirklich besser. Lasse alle Treiber- und Hilfsschaltungen weg und betreibe einen P-Kanal-Fet direkt am 555-Ausgang, mit maximal ein paar Ohm in der Gate-Zuleitung. Bis etwa 18 V Generatorspannung funktioniert diese Schaltung einwandfrei. Keep it simple!

MfG. Andreas

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Hallo, ich war in der Lage, alle benötigten Teile, um alle erforderlichen Verbindungen herzustellen, um den Stromkreis zu einer 12-Volt-Batterie-Schnittstelle zu finden. Ich beziehe mich auf Netzgeräte verwenden, ein an die Macht ICs und das andere für Vin.

Ich hatte gerade eine LED und 22kOhm Widerstand aus der MOSFET-Vs zu Boden und der MOSFET wurde ein-und ausschalten.

Mit einem Kondensator am Ausgang der Schaltung kein Strom in die Batterie würde fließen. Ich entfernte den Kondensator und ich konnte auf 0,14 Ampere fließt in die Batterie zu messen.

Ich hatte einen variablen Widerstand der 555 an der Lage sein, unterschiedliche Einschaltdauer zu testen, angepasst ich den variablen Widerstand zu niedrig und der 555 gebraten, so habe ich ein paar Ersatz zu kaufen, bevor ich Tests fortgesetzt werden kann. Ich werde nach mehr Testergebnisse, nachdem ich die 555 zu ersetzen.




Hi, I was able to find all the needed parts to make all the required connections to interface the circuit to a 12 volt battery. I am using to bench power supplies, one to power IC’s and the other for Vin.

I had just a LED and 22kohm resistor from the mosfet Vs to ground and the mosfet was turning on and off.

With a capacitor at the output of the circuit no current would flow into the battery. I removed the capacitor and I was able to measure 0.14 amps flowing into the battery.

I had attached a variable resistor to the 555 to be able to test different duty cycle, I adjusted the variable resistor to low and the 555 fried, so I have to purchase some replacements before I can continue testing. I will post more test results after I replace the 555.

BlockingTestcircuitConceptDrawing.jpg (59.31 KiB) 13673-mal betrachtet

circuit and battery

protoAndBattery.jpg (129.57 KiB) 13673-mal betrachtet

IR2117 output and mosfet output

IR2117VsVs.jpg (113.94 KiB) 13673-mal betrachtet

Top waveform is output of inductor, no cap across battery

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Top waveform is output of inductor, cap across battery

outputCoilWithCap.jpg (113.49 KiB) 13673-mal betrachtet

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Hallo, ich habe festgestellt, dass mit einer isolierten Stromversorgung für die Gate-Ansteuerschaltung wird die N-Kanal MOSFET-Ein-und Ausschalten in einem Buck Schaltungsanordnung mit einer 12 Volt Batterie als Last. Ich konfigurierte die Gate-Treiberschaltung mit einem 555 verwendet eine Zeit und Schmitz ausgelöste NAND-Gatter als ein Inverter. Der 555-Timer wurde mit einer Variable 1 MEG OHM Topf so konfiguriert, das Tastverhältnis geändert werden könnte. Je kürzer ich die Einschaltdauer desto einfacher ist die PMA war in der Lage zu drehen und erzeugt eine sehr hohe Spannung bei Vin. Positiv wurde Strom in die Batterie fließt. Unter Handbetrieb das Beste was ich erreichen konnte, war 0,7 Ampere fließt in die Batterie. Die Schaltung wird auf jeden Fall von der Verwendung eines Mikrocontrollers, um den Arbeitszyklus anzupassen profitieren. Zu dieser Zeit habe ich langsam auf die parallel zu den MOSFETs und das Hinzufügen eines Mikrocontrollers in das System zu arbeiten. Kommentare willkommen

Dies ist der Teil finde ich verwirrend:

Beim Vergleich der Wellenformen der beiden Gate-Treiberschaltung ist die Schaltung ohne IR2117 löst die MOSFET ganze Zeit.
Video ohne IR2117 in Gatetreiberschaltung:
MOSFET Vs obere Wellenform:
http://www.youtube.com/watch?v=3H5DQQ-d ... e=youtu.be


Die Schaltung mit dem IR2117 nur löst den MOSFET, wenn die PMA bietet eine Eingangsspannung.
Video mit IR2117, ist unten Wellenform MOSFET Vs:
http://www.youtube.com/watch?v=B3dLzZZ5 ... ure=relmfu



Hi, I have verified that using a isolated power supply for the gate drive circuit will turn the N channel mosfet on and off in a Buck circuit configuration with a 12 volt battery as a load. I configured the gate drive circuit with a 555 time and used a Schmitz triggered nand gate as a inverter. The 555 timer was configured with a variable 1 meg ohm pot so the duty cycle could be changed. The shorter I set the duty cycle the easier the PMA was able to spin and produced a very high voltage at Vin. Positive current was flowing into the battery. Under manual operation the best I could achieve was 0.7 amps flowing into the battery. The circuit will definitely benefit from using a microcontroller to adjust the duty cycle. At this time I starting to work on paralleling the mosfets and adding a microcontroller to the system. Comments welcome

This is the part I find confusing:

When comparing the waveforms of the two gate driver circuit’s the circuit without the IR2117 triggers the mosfet all the time.
Video without IR2117 in gate driver circuit:
mosfet Vs is top waveform:
http://www.youtube.com/watch?v=3H5DQQ-d ... e=youtu.be



The circuit using the IR2117 only triggers the mosfet when the PMA provides a input voltage.
Video using IR2117, bottom waveform is mosfet Vs:
http://www.youtube.com/watch?v=B3dLzZZ5 ... ure=relmfu

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Grüße, mit einem isolierten Stromversorgung und FOD3180 funktioniert. Ich bin mit einem Sperrdiode zwischen dem Induktor Ausgang und dem Plus-Anschluss der 12 Volt-Batterie. Der Gate-Treiber ist das Auslösen einer N-Kanal IRF540 in einem Buck Schaltungsanordnung und wird das Aufladen der Batterie Strom über 1 Ampere. Dann ersetzte ich die Batterie mit dem 50-Watt-Halogen-Licht und die Schaltung war in der Lage, das Licht zu beleuchten, nachdem ich das Tastverhältnis, max etwa 4 Ampere eingestellt. Ich war manuelle Betätigung des PMA. Bisher ist dies ein sehr glücklicher Tag. Der nächste Schritt besteht darin, die PMA mit der Bohrmaschine zu fahren, um zu bestimmen, wie die Schaltung bei einer höheren Drehzahl verhält.

Kapitel 4. Seite 69

http://etd.ohiolink.edu/view.cgi?acc_nu ... 1320692738

Isolierte Stromversorgung mit FOD3180 Gate-Treiber. N-Kanal-Buck-Wandler mit einem IRF540 MOSFET. Unten Wellenform ist Gate des MOSFET, ist oben Wellenform Source des MOSFET.
Eingangsspannung max etwa 40 Volt. Ausgangsstrom variiert je nach Einschaltdauer. Schaltung noch verbessert werden muss, aber es funktioniert. Eingangsspannung von einem Permanentmagneten Generator und wird manuell betrieben. Kommentare willkommen.


http://www.youtube.com/watch?feature=pl ... cRBW2gZHIk
[youtube]http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=xcRBW2gZHIk[/youtube]

Greetings, using a isolated power supply and FOD3180 does work. I am using a blocking diode between the inductor output and the plus terminal of the 12 volt battery. The gate driver is triggering a N channel IRF540 in a Buck circuit configuration and is charging the battery, current about 1 amp. Then I replaced the battery with the 50 watt halogen light and the circuit was able to illuminate the light after I adjusted the duty cycle, current max about 4 amps. I was manually operating the PMA. So far this is a very happy day. The next step is to drive the PMA with the drill press to determine how the circuit behaves at a higher RPM.

Chapter 4. page 69

http://etd.ohiolink.edu/view.cgi?acc_nu ... 1320692738

Isolated power supply with FOD3180 gate driver. N channel Buck converter using a IRF540 mosfet. Bottom wave form is gate of mosfet, top wave form is source of mosfet.
Input voltage max about 40 volts. Output current varies depending on duty cycle. Circuit still needs improvement but it is working. Input voltage is from a permanent magnet alternator and is being manually operated. Comments welcome.

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Hallo, arbeitet an perf_board ciruit Layout. Konfigurierbare 50 Volt Kappen am Eingang eine 1000UF bei 100 Volt zu bilden. Nicht sicher, wie gut es funktionieren wird. Drehschalter variiert Tastverhältnis von 10% bis 50%, mit Potentiometer 5 k, so dass jeder festen Prozent-Wert hat kleine variable Anpassung. Ergebnisse früherer Test ergab, wenn es eine Spannung an die gespeicherten Vin MOSFET nicht auflösen würde. Ich habe ein Reset Entladeschalter, das Problem anzugehen. Ich benutze 4 IRF510 die parallel nur für die Erfahrung. Ich bin für 15 Ampere max Ausgang versuchen. Ich bin auch Prüfpunkte zu versuchen, Buck-Konverter Betrieb zu überprüfen. Hoffentlich Prüfung in wenigen Tagen.




Hi, working on perf_board ciruit layout. Configured 50 volts caps at input to form a 1000uf at 100 volts. Not sure how well it will work. Rotary switch varies duty cycle from 10% to 50%, using 5 k potentiometer so each fixed percent value has small variable adjustment. Results of earlier testing revealed if there was a voltage stored at Vin the mosfet would not turn on. I added a reset discharge switch to address the problem. I am using 4 IRF510’s in parallel just for the experience. I am trying for 15 amps max output. I am including test points to try to verify Buck converter operation. Hopefully testing in a few days.

FOD3180testCircuitConcept.JPG (114 KiB) 13507-mal betrachtet

PrefBoardBuck4IRF510.jpg (131.11 KiB) 13507-mal betrachtet

DrillPressPMA.jpg (120.6 KiB) 13507-mal betrachtet

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Hi, I completed fabrication of analog MPPT test circuit. Video shows verification of selectable duty cycle with fine adjustment of each for each selected duty cycle, 10% to 50%. Next step is to test with PMA and battery test load. I am hoping I did not damage the mosfets when I solder them in the circuit.
http://www.youtube.com/watch?v=FHYqMFLD ... e=youtu.be

[youtube]http://youtu.be/FHYqMFLD7rc[/youtube]

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Hi, photos of new proto board layout. I added a terminal for the amp brake out connection on the power modules. The brake out location is for making current measurements at the input and is also the location of the fuse at the input. I still have to add mosfets and diodes. I should able to test in a few days. Each power module is 70 watts. I should be testing in a few days.

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