Izolované DC-DC meniče so spínanými kapacitormi?

[robos]

Zdravím všetkých.

Mám otázku - existuje nejaký integrovaný izolovaný DC-DC menič so spínaným kapacitorom namiesto transformátora? Prečítal som si prehľadový článok o takýchto meničoch, ale všetky tam uvedené (dublery/invertery) majú výstupnú stranu uzemnenú (takže sú galvanicky spojené so vstupom).

Potrebujem čip, ktorý bude striktne dodržiavať zapojenie podľa obrázku, s výstupnou stranou plávajúcou Spätná väzba musí byť opto-oddelená (aj za cenu, že optočlen bude externý).

Má to slúžiť na vytvorenie napájacieho napätia pre plávajúci operačný zosilňovač.

[robos]

Vopred ďakujem.

[jenicek]

A teď se zamysli ještě jednou, jak bys to chtěl realizovat, tzn. přenést energii do výstupního C...
Prostě ten spodní vypínač musíš někdy zapnout a v kombinaci proudu tekoucího uzavřenou smyčkou by Tě to mělo navést na správnou odpověď

[HF_Tech]

Může použít vibrační měnič nebo spínat mosfety pomocí laserů

[robos]

Keby som vedel všetko, tak sa nepýtam.
Nábeh zdroja s prepojemou zemou? Po nábehu zdroja odpojenie zeme na vystupe a napájanie spínačov na sekundárnej strane zo sekundárneho napätia?
Ale vymýšľať sa mi to celé nechce, na to nemám čas. Hľadám hotové riešenie.

[jova1]

A tyhle izolovaný typy by nestačily?
http://www.hezkyden.cz/shop/izolovany-dc-dc-menic-1w/

[robos]

A tyhle izolovaný typy by nestačily?
http://www.hezkyden.cz/shop/izolovany-dc-dc-menic-1w/

Čítal som to. Ale obávam sa EMI, preto hľadám iné riešenie. Ten operačný zosilovač bude merať prúd rádovo nA a bude súčasť meracieho obvodu, kde sa merajú prevažne malé prúdy. Takže klasický DC-DC menič je až posledné záložné riešenie.

[robos]

Může použít vibrační měnič nebo spínat mosfety pomocí laserů

O použití klasického relé som samozrejme uvažoval. OZ stačí napájať iba krátku chvíľu, než sa vykoná meranie. Teoreticky by stačilo jeden krát nabiť dostatočné veľké elyty v napájaní OZ, zmerať čo treba behom 20 ms a tým skončiť merací cyklus. Ale každý uzná, že je to trochu neštandartné riešenie. Behom tých 20 ms by sa muselo merať aj kladné a záporné napájanie toho OZ, aby sa overilo, že napätie zmerané pomocu toho OZ je správne. Pretože merané prúdy pod 10 nA dajú napätie blízke nule (na výstupe OZ). A ako vieme, dobrá nula sa od zlej nuly ťažko odlíši.

[jenicek]

Nejde to napájet z baterek? Dost by Ti to ulehčilo práci.
Taky máme měřáky, kde jsou pro měřící obvod separátní baterie a používají se jako zdroj stabilního proudu.

[robos]

Baterky by boli super riešenie, ale v praktickosti sú až na poslednom mieste. Budem musieť prehodnotiť použitie klasického DC-DC meniča. Možno to bude No.1. Alebo nabíjanie kondenzátora flyback relátkom. Integrovaný menič (so spínanými kapacitormi) úplne padá.
Toto je automatizovaný tester, takže disponujem dostatočným počtom DC resourcov, ale včšinou zemnených. Plávajúcich je málo a použíť dva na napájanie operáku a tretí na meranie jeho výstupu je veľké plýtvanie.

[samec]

Hentaký menič, len s kapacitami bez indukčnosti má max. 50% účinnosť. Pri nabíjaní kondenzátora cez odpor (ktorý tam nemáš zakreslený), sa polovica energie stratí na odpore, bez ohľadu na veľkosť toho odporu. To isté pri vybíjaní. Preto sa takýto menič komerčne nevyrába, ani ho nenájdeš.

Sekundárnu stranu môžeš spínať optočlenmi.

Uplne najlepšie na prenos energie bez rušenia bude použiť miniatúrny solárny článok (taký ten z kalkulačky) osvetlený vhodnou vysoko svietivou LED, alebo klasickou žiarovkou.
https://vi.aliexpress.com/item/1005002777632698.html

[HF_Tech]

Při použití OZ s malým odběrem by šel použít supercap a relé. A napětí na supercapu měřit pro kontrolu před a po znovupřipojení. Kdyby vadila ztráta, tak lze nabíjet buck měničem

Pak by možná stačil trochu lepší DCDC měnič - MURATA řada MGN1.
Je to úplně jiný level než ty mrdky od číňanů.

[robos]

->samec: To je výborný nápad s tou klasickou žiarovkou. A napájať ju budem z parného motorgenerátora

Potrebujem napájať 2x MAX4239, takže napätie 2x 2,5 V, odber spolu max. 1,7 mA. Systém LED -> solárny článok je veľmi prijateľný. Škoda, že sa nič také nevyrába v slušnej zapuzdrenej forme. To by som asi použil.

Trochu sa mýliš v tom, že sa DC-DC s kapacitormi meniče nevyrábajú. Linkoval som odkaz v prvom príspevku. Píše sa tam o účinnosti 98% (za optimálnych podmienok).

->HF_Tech: Jedine kvalitný DCDC menič. V práci nemám limity Napájacie zbernice sa budú musieť tiež monitorovať, čo zaberie ďaľšie dve relé. Ale spínacie kanály ešte nejaké mám. Prípadne by sa vytvorila umelá zem pre tie OZ a stačilo by napájanie merať iba ako Vcc-Vee = 5 V.

[samec]

Tá účinnosť je myslená zrejme ako straty na spínacích prvkoch a to môže byť zanedbateľné oproti prenášanej energii, ale nabíjanie kondenzátora je fyzika, ktorú neobabreš.

Majme dva kondenzátory veľkosti 1F. Jeden nabitý na 10V, druhý vybitý na 0V.
Elektrický náboj v nabitom kondenzátore je Q=C₁·U₁=1F·10V=10C. Energia uskladnená v nabitom kondenzátore je W=½C₁·U₁²=½(1F)·(10V)²=50J. Paralelným spojením týchto dvoch kondenzátorov sa časť elektrického náboja preleje do druhého kondenzátora. Výsledná kapacita bude C=C₁+C₂=1F+1F=2F. Výsledné napätie bude U=Q/C=10C/2F=5V. Výsledná energia uskladnená v kondenzátoroch bude W=½C·U²=½(2F)·(5V)²=25J. Teda z pôvodnej energie zostane len polovica. Druhá polovica sa premení na teplo úbytkom napätia na odpore zapojenom medzi kondenzátormi. V reále tam bude vždy nejaký odpor. Matematicky, ak by si to chcel zrátať s nulovým odporom, tak dôjdeš k singularite, kde pri rozdiele napätí ti cez nulový odpor potečie nekonečne veľký prúd.

[JirkaZ]

Potrebujem napájať 2x MAX4239, takže napätie 2x 2,5 V, odber spolu max. 1,7 mA. Systém LED -> solárny článok je veľmi prijateľný. Škoda, že sa nič také nevyrába v slušnej zapuzdrenej forme. To by som asi použil.

Vyrábí, ale nikdy to nedosahuje požadovaného napětí nebo proudu, musel bys jich dát velké množství sériově či paralelně.

Nicméně existují i jiní výrobci, zkus hledat.

Osobně bych to prostě vytvořil z pole bílých LED a odpovídajícího solárního článku. Účinnost ale bude mizerná.