Elcykel – Regenerering med BLDC-motor och DC/DC-omriktare

6.2 Återladdningskretsen med extern styrning
För att kunna göra mätningar på återladdningskretsen utan kontrollkretsen tillverkades en
variant av denna för extern styrning, detta beskrivs kort i Bilaga 4. Detta medförde att en mer
fullständig mätserie i hela återladdningskretsens arbetsområde kunde tas fram.
En mikroprocessor av typen Atmega16 användes för att generera och styra PWM-signalerna
till transistorerna. Mikroprocessorns interna klockfrekvens på 8 MHz gjorde att
switchfrekvensen valdes till 50kHz för att kunna ändra signalernas pulskvot 0-100% i 80 steg.
En högre switchfrekvens skulle ha lett till att pulskvoten inte hade kunnat väljas i lika många
steg.
Återladdningskretsen lastades med ett ställbart effektmotstånd och matades med ett variabelt
spänningsaggregat, U in varierades inom intervallet 10-50 V. Pulskvoterna på PWM-signalerna
till transistorerna ställdes sedan in manuellt vid varje ändring av U in så att en konstant
spänning U ut = 28 V erhölls. Pulskvoterna ställdes in genom att gradvis öka pulskvoten i
buckmode från 0% till max 75% 4 (PWM-signalen till Q1 i kapitel 3.2). Därefter ökades
pulskvoten gradvis från 0% i buckboostmode (PWM-signalen till Q2 i kapitel 3.2). För att få
en uppfattning om hur kretsen påverkas av vilken effekt som tas ut, varierades
effektmotståndet så att en ström på 1 A respektive 3 A togs ut.
I verkningsgraden för återladdningskretsen med extern styrning är, till skillnad från kretsen
med intern styrning, inte effekten för styrningen inräknad. I Figur 6.2 syns att
verkningsgraden för både I ut = 1 A och I ut = 3 A har en topp då U in ≈ U ut förutsatt att man
bortser från mätvärden då U in = 50 V. På grund av värmeutvecklingen i kretsen då U in = 10 V
avbröts mätningen innan I ut = 3 A och U ut = 28 V uppnåtts. Värmeutvecklingen syns tydligt i
Figur 6.2 i form av att verkningsgraden var väsentligt lägre.
Figur 6.2 Verkningsgrad för återladdningskretsen med extern styrning.
Verkningsgraden sjunker avsevärt då U in = 9,6 V, mätningen avbröts på
grund av värmeutvecklingen då I ut = 2,6 A och U ut = 23,6 V.
4 Då U in = 10 V och I ut = 3 A måste pulskvoten ökas ytterligare.
23