Simuler une décharge de charge automobile avec une batterie de condensateurs chargés?

J'ai travaillé sur un dispositif d'enregistrement de données qui finira par entrer dans mon véhicule personnel. J'ai parcouru les interwebs et construit ce qui, en théorie, devrait être une alimentation assez robuste capable de gérer les transitoires et les sous-tensions rapides et le légendaire déchargement de charge. Mon problème est, cependant ... je veux vraiment tester l'alimentation.

Dans les questions précédentes que j'ai posées concernant la conception de la partie alimentation, on m'a dit que la "bonne façon" de simuler un déchargement de charge était d'utiliser un appareil de test pré-professionnel approprié. Je suis curieux, cependant ... qu'est-ce qui m'empêche de gréer quelque chose qui est "assez proche"?

Mon idée est simplement la suivante: obtenir une source d'alimentation CC basse tension, comme une ancienne alimentation PC. Obtenez un convertisseur DC-DC pour augmenter ce 12V jusqu'à quelque chose dans la gamme 80V. Assemblez une banque de condensateurs pour me placer dans le voisinage d'une décharge de charge théorique de 12 V .. qui d'après ce que je peux dire, se situe dans la gamme des centaines de joules. Une fois chargé, connectez-le simplement à l'entrée de la batterie de l'appareil - qui ne serait pas connectée à une source d'alimentation réelle de peur que je veuille potentiellement visser cette source d'alimentation - et voyez si elle explose, et sinon, voyez si cela fonctionne normalement ensuite.

Est-ce que cela ressemble à l'idée la plus stupide que vous ayez jamais entendue? Est-ce une idée quelque peu décente qui nécessite simplement beaucoup de planification et de vérification des nombres pour fonctionner à peu près comme prévu?

Une décharge de charge est ce qui arrive à un système électrique automobile lorsqu'une grande charge (comme les phares) s'éteint. Le problème est que le système de charge (principalement l'alternateur) a une inductance importante, et toute tentative de réduire rapidement la consommation de courant entraîne un "coup de pied inductif" qui crée un pic de tension important sur le bus 12V. Ce coup de pied est le même phénomène utilisé pour créer l'étincelle dans le système d'allumage, juste une manifestation différente de celui-ci. Le fait est que tout équipement connecté au bus 12V doit être capable de résister à ces pointes de tension 100-200V occasionnelles sans dommage.

Étant donné que le déchargement de charge est principalement un phénomène inductif, il serait probablement plus facile de le simuler de cette façon également. Vous n'avez pas vraiment besoin de simuler la pleine énergie d'une décharge de charge automobile réelle; il vous suffit de créer la même forme d'onde de tension aux bornes d'alimentation de votre appareil.

Mettez une inductance plus large (L1, de l'ordre de 1H, peut-être le primaire d'un gros transformateur de puissance) en série avec votre appareil (c.-à-d., Connectez l'appareil à l'alimentation via l'inductance). Cela représente l'inductance du système de charge automobile.

Mettez quelques µF de capacité (C1) sur (en parallèle avec) votre appareil; cela représente la capacité distribuée du câblage automobile et aide à limiter le temps de montée de l'événement de décharge de charge. Assurez-vous que ce condensateur est évalué à quelques centaines de volts.

Mettez également une résistance de 120 Ω (R1) en parallèle avec votre appareil. Cela représente d'autres charges statiques dans l'automobile et fixera une limite supérieure à la tension de crête créée par le vidage de charge. (Cette résistance consomme 100 mA et dissipe 1,2 W.)

À présent, connectez une résistance haute puissance (R2) de faible valeur sur votre appareil, en série avec un interrupteur (SW1). Cela représente la charge qui va être "vidée". La valeur de la résistance doit être telle que le courant continu ne dépasse pas la capacité de l'alimentation électrique, et vous pouvez ajuster la valeur de la résistance pour changer le courant par rapport à la valeur de l'inductance pour décharger une quantité spécifique d'énergie ( 0,5 × I ² × L). Par exemple, si votre inductance est 1H et votre résistance 12Ω (@ 12W), vous dessinerez 1A et l'énergie stockée sera de 0,5 Joules.

Fermez l'interrupteur pour «charger» l'inducteur, puis ouvrez-le - il y a votre événement de décharge de charge simulée. Avec ces valeurs de résistance, la tension de crête sera de l'ordre de 100-120V. Vous pouvez utiliser différentes combinaisons de valeurs de résistance pour simuler différents types d'événements. Le rapport de R1 à R2 détermine approximativement la tension de crête de la pointe (par rapport à la tension d'alimentation). Mettez à l'échelle les deux résistances vers le bas pour simuler des événements à courant plus élevé (énergie plus élevée). Rendez le condensateur plus petit pour obtenir des temps de montée plus rapides; 1H et 1µF résonnent à 160 Hz, ce qui vous donne un temps de montée assez tranquille de 1,5 ms (1/4 cycle). Par exemple, changer C1 en 0,01µF vous donnerait un temps de montée d'environ 150µs.