ich möchte einen Spannungswandler(Hochsetzsteller) bauen. Eingangseitig soll der Wandler an einem Superkondensator (U=5,4V, C=325F)angeschlossen werden. Hiermit möchte ich für eine kurze Zeit (bis sich der Kondensator entlädt)einen Laptop aufladen. Am Netzteil des Laptops steht 19VDC und 4,74A. Sozusagen eine max. Leistung von 90W. Der Laptop zieht im ausgeschalteten Zustand etwa 40W.
Da man den Kondensator ohne Probleme Tiefentladen kann, sollte der DC-DC-Wandler eine Eingangsspannung zwischen 0(soweit es geht) bis 5,4V haben. Uout sollte dann 19V sein.
Ich habe lang im Internet gesucht, konnte leider keine vernünftige Beschreibeung zur Dimensionierung und Bau des Wandlers finden bzw. konnte keine passende IC’s für diese Spannungs-, Strom- bzw. Leistungsbereich finden.
Könnt ihr mir bitte ein paar Tipps geben oder einige Bauteile bzw. Schaltungen nennen?
Danke euch und freue mich auf eure Antworten.
Da man den Kondensator ohne Probleme Tiefentladen kann, sollte
der DC-DC-Wandler eine Eingangsspannung zwischen 0(soweit es
geht) bis 5,4V haben. Uout sollte dann 19V sein.
Hallo Reza,
da hat es ein kleines Problem:
Die Spannung eines Akkus bleibt einigermaßen gleichmäßig, bis die geladene Kapazität verbraucht ist und bricht (z.B. bei den dafür gezüchteten NiCd-Zellen) plötzlich zusammen.
Beim Kondensator geht die Spannung ständig mit der Stromentnahme zurück.
Und unter 2 Volt (geschätzte Hausnummer) dürfte es kaum mehr Schaltregler geben, die noch funktionieren.
OK, heißt das dir nur der Bereich von 5,4 - 2 Volt zur Verfügung stehen (der Spannungsregler selbst muss ja auch von etwas leben).
vernünftige Beschreibeung zur Dimensionierung und Bau des
Wandlers finden bzw. konnte keine passende IC’s für diese
könntest du mal bei der LM285x-Familie dich einlesen.
So richtig Klasse wäre es jedoch nicht den Umweg auf die Spannung des externen Netzteil nehmen zu müssen, sondern die geringen tatsächliche Betreibsspannungen im Laptop direkt zu erzeugen (5 Volt für Festeplatte, USB und sonstige Peripheriechips und 3,3 Volt für CPU, Speicher und die anderen Chips).
Ich nehme an, dass dir klar ist, dass die Energie im Kondensator theoretisch für ca. 100 Sekunden bei Vollast reicht, also reichlich zum Herunterfahren, aber nicht zum Arbeiten.
Angenommen, der Kondensator lässt sich bis 50% seiner vollen Spannung sinnvoll entladen (dann werden 75% seiner Gesamtenergie genutzt) und weiterhin ein Wandlerwirkungsgrad von 70% angenommen, bleiben noch ca. 50 Sekunden.
Prinzipiell lässt sich jede Wandlerschaltung, die für 5 V Eingangsspannung ausgelegt ist, auch für 2,5 V mit ein paar zusätzlichen Baulementen modifizieren. Also müsstest du erst mal eine getestete Applikationsschaltung für 5 auf ca. 19 V, 100 W, finden. Entwickeln können so etwas einige hier im Forum, aber aus dem Ärmel schütteln eher keiner.
Grüße
Uwe
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Dazu kommt, dass bei 50 W Leistungsentnahme aus 5 V bereits 10 A fließen. Und wenn die Spannung am Kondensator sinkt, bedingt durch dessen Innenwiderstand, dann stellt der Schaltregler den Strom höher, um wieder 50 W entnehmen zu können.
Der Kondensator mit Zuleitungen müssen extrem niederohmig sein (um 10 mOhm). Bei etwa 150 mOhm versagt die Schaltung bereits völlig (bei 2,5 V fließen 20 A). Für weniger als 100 s Nutzungs-Dauer würde ich dafür keine Zeit investieren.