충전 된 커패시터 뱅크로 자동차로드 덤프를 시뮬레이트 하시겠습니까?


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나는 결국 개인 차량에 들어갈 데이터 로깅 장치를 연구하고 있습니다. 나는 인터 웹을 and이 뒤졌고 이론 상으로는 빠른 과도 상태와 저전압 및 패블 된로드 덤프를 처리 할 수있는 상당히 안정적인 전원 공급 장치를 만들었습니다. 그래도 내 문제는 ... 실제로 전원 공급 장치를 테스트하고 싶습니다.

전원 공급 장치 설계와 관련하여 이전에 제기 한 질문에서로드 덤프를 시뮬레이트하는 "올바른 방법"은 적절한 사전 전문 테스트 장치를 사용하는 것입니다. 그래도 궁금합니다 ... "충분히 근접한"것을 리깅하는 것을 방해하는 이유는 무엇입니까?

내 생각은 단순히 이것입니다 : 오래된 PC 전원 공급 장치와 같은 저전압 DC 전원을 얻으십시오. 12V를 80V 범위 내로 끌어 올릴 수 있도록 DC-DC 컨버터를 설치하십시오. 이론적으로 12V로드 덤프 근처에 커패시터 뱅크를 조립하십시오. 제가 말할 수있는 것은 수백 줄 범위에 있습니다. 일단 충전되면 간단히 장치의 배터리 입력에 연결하십시오. 실제 전원에 연결되지 않을 것입니다. 전원을 망칠 가능성이 거의 없습니다. 폭발 여부와 그렇지 않은 경우 정상적으로 작동하는지 확인하십시오 나중에.

이 말은 당신이 들어 본 가장 멍청한 생각처럼 들립니까? 대략 의도 한대로 작동하기 위해서는 많은 계획과 번호 확인이 필요하다는 다소 괜찮은 생각입니까?

답변:


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로드 덤프는 헤드 라이트와 같은 큰 부하가 꺼질 때 자동차 전기 시스템에 발생합니다. 문제는 충전 시스템 (주로 교류 발전기)에 상당한 인덕턴스가 있으며 전류 인출을 빠르게 줄이려고하면 12V 버스에 큰 전압 스파이크를 발생시키는 "유도 킥"이 발생한다는 것입니다. 이 킥은 점화 시스템에서 스파크를 생성하는 데 사용되는 것과 동일한 현상이며, 단지 다른 표현입니다. 요점은 12V 버스에 연결된 모든 장비는 이러한 100-200V 전압 스파이크를 손상없이 견딜 수 있어야한다는 것입니다.

로드 덤프는 주로 유도 성 현상이기 때문에이를 시뮬레이션하는 것이 더 쉬울 것입니다. 실제 자동차로드 덤프의 전체 에너지를 실제로 시뮬레이션 할 필요는 없습니다. 장치의 공급 단자에서 동일한 전압 파형을 생성하면됩니다.

로드 덤프 시뮬레이터의 개략도

지연 인덕터 (L1, 1H 순서, 아마도 대형 전력 변압기의 1 차)를 장치와 직렬로 연결하십시오 (즉, 장치를 인덕터를 통해 전원 공급 장치에 연결). 이것은 자동차 충전 시스템의 인덕턴스를 나타냅니다.

장치 전체에 병렬로 몇 μF의 커패시턴스 (C1)를 넣으십시오. 이는 자동차 배선의 분산 커패시턴스를 나타내며로드 덤프 이벤트의 상승 시간을 제한하는 데 도움이됩니다. 이 커패시터의 정격이 수백 볼트인지 확인하십시오.

120Ω 저항 (R1)도 장치와 병렬로 연결하십시오. 이는 자동차 내의 다른 정적 부하를 나타내며로드 덤프가 생성하는 피크 전압의 상한을 설정합니다. (이 저항은 100mA를 소비하고 1.2W를 소멸시킵니다.)

이제 장치 전체에 저값, 고전력 저항 (R2)을 스위치 (SW1)와 직렬로 연결하십시오. 이것은 "덤핑"될로드를 나타냅니다. 저항 값은 DC 전류가 전원 공급 장치의 용량을 초과하지 않아야하며 특정 값의 에너지를 덤프하도록 인덕터 값과 관련하여 전류를 변경하도록 저항 값을 조정할 수 있습니다 ( 0.5 I × 2 × L). 예를 들어, 인덕터가 1H이고 저항이 12Ω (@ 12W) 인 경우 1A를 소비하며 저장된 에너지는 0.5 줄입니다.

스위치를 닫아 인덕터를 "충전"한 다음 열어야합니다. 시뮬레이션 된로드 덤프 이벤트가 있습니다. 이 저항 값을 사용하면 피크 전압은 100-120V 정도입니다. 다양한 저항 값 조합을 사용하여 다른 종류의 이벤트를 시뮬레이션 할 수 있습니다. R1 대 R2의 비율은 대략 스파이크의 피크 전압 (전원 공급 전압과 관련)을 결정합니다. 더 높은 전류 (더 높은 에너지) 이벤트를 시뮬레이션하기 위해 두 저항을 모두 아래로 스케일하십시오. 더 빠른 상승 시간을 얻으려면 커패시터를 작게 만드십시오. 1H 및 1µF는 160Hz에서 공진하므로 상당히 여유롭게 1.5ms의 상승 시간 (1/4 사이클)을 제공합니다. 예를 들어, C1을 0.01µF로 변경하면 약 150µs의 상승 시간이 제공됩니다.


다이어그램은 좋을 것입니다!
Michael Karas

실제로 다이어그램이 좋을 것입니다. "로드 덤프"저항을 연결할 때까지 모든 것이 의미가 있습니다.
Toby Lawrence

다이어그램이 도움이됩니다. 감사합니다! 실제로로드 덤프 저항을 연결 및 연결 해제하여로드 덤프의 기존 정의 / 수와 비슷한 이벤트를 생성하는 방법에 대해 좀 더 자세히 설명해 주시겠습니까?
Toby Lawrence

나는 대답의 시작과 끝에 더 자세한 내용을 추가했다. 희망적으로, 그것은 도움이됩니다.
Dave Tweed

그것은 확실히 ... 그리고 나는 당신의 대답이 머리에 못을 박았다고 말할 것입니다. 그래도 알맞은 가격에 적합한 인덕터를 찾는 것에 대한 조언이 있습니까? 0.5H 이상 범위의 모든 것은 $ 10 이상인 것으로 보입니다. 당신은 힘이 변했다고 언급했는데 ... 내가 찾고 싶은 스펙은 무엇입니까? 변압기의 인덕턴스는 종종 인용됩니까?
Toby Lawrence
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