Может ли понижающий преобразователь увеличить ток при понижении напряжения?

Я использую солнечную панель мощностью 50 Вт (20 В при разомкнутой цепи / 3,5 А при коротком замыкании) для зарядки моей батареи 4 В / 100 Ач (найденной из промышленного лома). Я попытался зарядить аккумулятор с помощью понижающего преобразователя, но поскольку он получает импульсный входной ток от источника, я могу заряжать аккумулятор максимум ~ 3,3 А при 4,8 В. Поскольку этот аккумулятор рассчитан на 100 Ач, он может заряжаться до 10 А. Как я могу увеличить ток, чтобы увеличить скорость зарядки? Понижающий преобразователь не является идеальным выбором для этого приложения. Делает ли это любой другой преобразователь постоянного тока? Или я должен изменить преобразователь доллара или что-то еще?

Ответы (2)

Понижающий преобразователь может выводить почти всю мощность, которую он получает от своего входа (обычно менее 5-15% потерь), а это означает, что если выходное напряжение значительно ниже входного, выходной ток может быть значительно выше.

Поскольку понижающий преобразователь потребляет входной ток в импульсах, это может быть проблемой, если вход является источником тока, например, солнечной панелью. Большой конденсатор на входе должен использоваться для подачи тока во время больших входных импульсов, он будет перезаряжаться от панели между импульсами.

Трудно рассчитать номинал этого конденсатора, не зная частоты коммутации понижающего преобразователя. Вы хотели бы стремиться к напряжению пульсаций, которое было бы небольшим (скажем, пульсации <1 В по сравнению с вашей панелью 20 В), когда buck потреблял максимальную выходную мощность панели. Не имея инструментов для этого (осциллограф или измеритель, который может считывать переменный ток на частоте понижающего преобразователя, или диод + конденсатор для создания простого пикового детектора), вы можете просто попробовать небольшое значение конденсатора и увеличивать его до тех пор, пока понижающий импульс не будет способен потреблять достаточно мощности панели, чтобы вы были счастливы.

Хороший коммерческий понижающий преобразователь уже будет иметь достаточную входную емкость для своей номинальной мощности и частоты переключения, что означает, что он потребляет плавный ток на своих входных клеммах. Однако дешевая подделка или любительская сборка может не иметь.

У вас открытая солнечная панель на 20 В / короткая на 3,5 А. Давайте смоделируем это как идеальный источник 20 В с внутренним последовательным сопротивлением 20 В / 3,5 А = 5,7 Ом. Максимальная внешняя мощность, которую вы можете получить от такого источника, достигается, когда внешний нагрузочный резистор равен внутреннему последовательному сопротивлению. Это дает ток 20 В / (11,4 Ом) = 1,75 А. Внешнее напряжение 10В, внешняя мощность 17,5Вт.

Выходной понижающий преобразователь, который вы видели, был 4,8 В * 3,3 А = 15,8 Вт, поэтому эффективность преобразователя составила 90%. Это так хорошо, как вы получите.

Ваша проблема не в неправильном преобразователе: вы слишком многого ожидаете от своей солнечной панели. Учитывая открытое напряжение V и ток короткого замыкания I, максимальная мощность, которую вы можете получить, составляет 1/4 * V * I.

Было бы неплохо прочитать объяснение с его 1/4 (а не, скажем, 1/2).
@Janka Внутреннее сопротивление=R=U/I. Оптимальная нагрузка=R. Суммарная мощность нагрузки и внутренние потери = (U^2)/2R. В нагрузку мы получаем 50%, это =(U^2)/4R = (U*I)/4
Я знаю это, но это относится к ответу, учитывая вопрос.
Ваш ответ не имеет смысла. Это не то, как импеданс соответствует. Солнечная панель имеет разное сопротивление при разном напряжении. Эта панель имеет 17,5 В макс. и 2,8 А макс. при MPP. Если вы измеряете напряжение при разомкнутой цепи, оно будет бесконечным и 0 Ом при коротком замыкании. И я не спрашиваю о солнечной панели, я спросил о преобразователе постоянного тока. Как я читал в Интернете, понижающий преобразователь имеет прерывистый входной ток, поэтому пиковый ток такой же, как и входной ток. Так что есть другие преобразователи, которые имеют непрерывный входной и выходной ток. Например, конвертер cuk, но я не уверен, что делать. Огромный конденсатор в качестве фильтра может решить эту проблему