Regulador de carga de 100A
Estoy diseñando un regulador de carga con un lm317, pero debe ser de 100A. ¿Qué es lo que debo hacer para que soporte 100A?
Respuesta de Botijo Antiguo
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100 Amperios es una carga muy fuerte.
El regulador integrado LM317 maneja solamente 1 Amperio, y si bien se le podrían quizá añadir transistores en cascada, el conjunto es casi demencial, si se tiene en cuenta que tendrán que disipar en forma de calor la tensión soportada (tensión de entrada - tensión de salida) multiplicada por 100, lo que significaría una potencia grande.
Supongamos que dicha diferencia fuera de 5V (valor moderado para soportar las variaciones de entrada, que quiere evitar en una salida estabilizada), serían 500 W, lo que exigiría disipadores grandes y aire forzado. Un desperdicio grande de energía
Para regular tales corrientes se apela a otros tipos de reguladores, como los de fase si la entrada es en corriente alterna, reactores saturables o por conmutación (Choppers) como los que se utilizan para regular motores de continua para carretillas eléctricas, etc. No es un proyecto nada fácil.
El regulador integrado LM317 maneja solamente 1 Amperio, y si bien se le podrían quizá añadir transistores en cascada, el conjunto es casi demencial, si se tiene en cuenta que tendrán que disipar en forma de calor la tensión soportada (tensión de entrada - tensión de salida) multiplicada por 100, lo que significaría una potencia grande.
Supongamos que dicha diferencia fuera de 5V (valor moderado para soportar las variaciones de entrada, que quiere evitar en una salida estabilizada), serían 500 W, lo que exigiría disipadores grandes y aire forzado. Un desperdicio grande de energía
Para regular tales corrientes se apela a otros tipos de reguladores, como los de fase si la entrada es en corriente alterna, reactores saturables o por conmutación (Choppers) como los que se utilizan para regular motores de continua para carretillas eléctricas, etc. No es un proyecto nada fácil.
PAra situarlo en el caso, de unos paneles FTV con corriente de entrada de 20A y el regulador seria para regular el voltaje y a su vez cargar unas baterías para luego transformar en corriente alterna. ¿Entonces lo que debiera realizar es un regulador ocupando mosfet para lograr soportar los 100A?
En principio no entendí bien su pregunta, tampoco daba Vd. mucha información. Pensé se trataba de estabilizar una tensión o una corriente, es decir una fuente de alimentación estabilizada que es lo que hace el LM317.
La regulación de carga de baterías en una instalación fotovoltaica, a mi juicio es un asunto completamente diferente, y no estoy muy impuesto en esta técnica.
No obstante, por lo que tengo entendido no se trata de estabilizar una tensión ni una corriente para que permanezca constante. De lo que se trata es de conseguir la máxima transferencia de energía entre los paneles fotovoltaicos y unas baterías.
Los generadores fotovoltaicos se comportan como generadores de corriente, y su tensión depende en gran manera de la carga, hasta un máximo de tensión en vacío.
La tensión la fija normalmente la de las baterías a utilizar que si son de plomo es de 2 Voltios por elemento, normalmente agrupadas comercialmente en series de 12 o 24 V, y en ningún caso, aunque la tensión de la célula baje por debajo de la de la batería, debe ser posible que la batería se descargue sobre la célula. Por esto como mínimo debe intercalarse un diodo en serie entre célula y batería.
No hay normalmente regulación propiamente dicha, si no un control, para que las baterías no reciban más corriente de la que asegure una carga adecuada (normalmente una fracción de su capacidad másxima en Amperios/hora), y que una vez cargadas no reciban más corriente. Dicho de otra forma, una vez alcanzada la plena carga, esta debe interrumpirse.
La células solares se suelen agrupar en series que suministren una tensión en vacío por encima de la tensión de la batería elegida (de lo contrario no las cargarían) y su corriente en cortocircuito no debe ser superior a la fracción elegida de la corriente máxima de carga de la batería.
Si ya tiene Vd elegida una corriente de carga de 100 A, la batería creo debería tener una capacidad en Amperios/hora de alrededor de 5 veces, es decir de 500 Amerios/hora (he elegido como razonable una corriente de carga 5 veces inferior a la capacidad máxima, aunque no sé si sería la óptima).
Para interrumpir esta corriente se podría utilizar varios MOS-FET en paralelo (Que normalmente se reparten adecuadamente la corriente entre ellos) cuyas puertas podrían ser excitadas conjuntamente por un circuito que compara la tensión de una referencia estable, con la de la batería y decidiera si se interrumpe o no la carga.
Si las baterías están cargadas con onduladores que suministren tensión semejanta a la de la red, la tensión a la que trabajarían sería la de la batería, y las corriente la obtendrían del conjunto batería-células, Si exigieran más de 100 Amp, utilizarían toda la procedente de las células y el resto de la batería, con lo cual acabarían descargándose a lo largo del tiempo. El balance descarga-descarga de la batería siempre tiene que ser igual o favorable a lo largo del tiempo a la batería.
No sé si todo esto le sirva. La cuestión de la energía fotovoltaica es todo una nueva técnica, sobre lo cual no es tá todavía todo dicho, y que no domino. Siento si no es lo que esperaba. Saludos.
Por favor califique y finalice la pregunta, o plantee una replica o aclaración.
La regulación de carga de baterías en una instalación fotovoltaica, a mi juicio es un asunto completamente diferente, y no estoy muy impuesto en esta técnica.
No obstante, por lo que tengo entendido no se trata de estabilizar una tensión ni una corriente para que permanezca constante. De lo que se trata es de conseguir la máxima transferencia de energía entre los paneles fotovoltaicos y unas baterías.
Los generadores fotovoltaicos se comportan como generadores de corriente, y su tensión depende en gran manera de la carga, hasta un máximo de tensión en vacío.
La tensión la fija normalmente la de las baterías a utilizar que si son de plomo es de 2 Voltios por elemento, normalmente agrupadas comercialmente en series de 12 o 24 V, y en ningún caso, aunque la tensión de la célula baje por debajo de la de la batería, debe ser posible que la batería se descargue sobre la célula. Por esto como mínimo debe intercalarse un diodo en serie entre célula y batería.
No hay normalmente regulación propiamente dicha, si no un control, para que las baterías no reciban más corriente de la que asegure una carga adecuada (normalmente una fracción de su capacidad másxima en Amperios/hora), y que una vez cargadas no reciban más corriente. Dicho de otra forma, una vez alcanzada la plena carga, esta debe interrumpirse.
La células solares se suelen agrupar en series que suministren una tensión en vacío por encima de la tensión de la batería elegida (de lo contrario no las cargarían) y su corriente en cortocircuito no debe ser superior a la fracción elegida de la corriente máxima de carga de la batería.
Si ya tiene Vd elegida una corriente de carga de 100 A, la batería creo debería tener una capacidad en Amperios/hora de alrededor de 5 veces, es decir de 500 Amerios/hora (he elegido como razonable una corriente de carga 5 veces inferior a la capacidad máxima, aunque no sé si sería la óptima).
Para interrumpir esta corriente se podría utilizar varios MOS-FET en paralelo (Que normalmente se reparten adecuadamente la corriente entre ellos) cuyas puertas podrían ser excitadas conjuntamente por un circuito que compara la tensión de una referencia estable, con la de la batería y decidiera si se interrumpe o no la carga.
Si las baterías están cargadas con onduladores que suministren tensión semejanta a la de la red, la tensión a la que trabajarían sería la de la batería, y las corriente la obtendrían del conjunto batería-células, Si exigieran más de 100 Amp, utilizarían toda la procedente de las células y el resto de la batería, con lo cual acabarían descargándose a lo largo del tiempo. El balance descarga-descarga de la batería siempre tiene que ser igual o favorable a lo largo del tiempo a la batería.
No sé si todo esto le sirva. La cuestión de la energía fotovoltaica es todo una nueva técnica, sobre lo cual no es tá todavía todo dicho, y que no domino. Siento si no es lo que esperaba. Saludos.
Por favor califique y finalice la pregunta, o plantee una replica o aclaración.
Para eso se usa un regulador conmutado que varia su ciclo automáticamente según el voltaje de la batería. El elemento de control en ese regulador es uno ovarios MOSFET pilotados por amplificadores operacionales. - Jose Miguel Sirgo Pascual