Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Rozladowywanie baterii.

Meksyk 29 Maj 2004 21:28 4588 11
  • #1 29 Maj 2004 21:28
    Meksyk
    Poziom 2  

    Czesc
    Szukam schematu prostego urzadzenia, ktore odcinalo by przeplyw pradu po spadku napiecia do pewnego ustalonego wczesniej poziomu. Potrzebne mi to jest do zbudowania rozladowywarki baterii skladajacej sie z 6 akumulatorow nimh. Prad rozladowywania wynosi okolo 20A i napiecie odciecia to 5.4V (po 0.9 V na ogniwo).
    Jak do tej pory udalo mi sie znalezc cos takiego:
    http://users.chariot.net.au/~samstain/cut_off.html
    http://www.alansmodels.com/links/tom_younger/discharge.htm
    ale szukam urzadzenia, ktore mialo by bardziej precycyjny wzorzec napiecia i jakies tranzystory mocy zamiast przekaznika.

    0 11
  • #2 31 Maj 2004 17:13
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Sugerowałbym użycie LM4041-ADJ, i MOSFET-a z kanałem N o niskim napięciu
    włączania (chodzi o to, żeby przy 4V na bramce był już całkowicie włączony) na
    odpowiedni prąd. Do tego 3 oporniki w układzie sterowania, i jakieś obciążenie
    (bo to ze 140W, więc wytracać taką moc w tranzystorze może być trochę trudno...).

    LM4041-ADJ to coś podobnego do tranzystora PNP, tylko o bardzo dużym
    wzmocnieniu, i z dokładnie określonym napięciem emiter-baza - 1.225V, dość
    stabilnym przy zmianach prądu tranzystora od 80uA do 10mA i temperatury.
    Nie myl z LM4041-1.2 - bo to jest dokładna dioda Zenera na napięcie 1.2V.

    Do jego "bazy" podłącza się dzielnik z dwóch oporników, z których jeden idzie
    do "emitera" (który jest połączony z plusem akumulatora), a drugi do minusa
    akumulatora; "kolektor" łączysz z minusem akumulatora przez trzeci opornik
    (około 1k), i do bramki MOSFET-a, źródło MOSFET-a do minusa, dren przez
    obciążenie do plusa. Jeśli chcemy uniknąć stanu, w którym MOSFET przewodzi
    częściowo, to trzeba dodać opornik między "bazą" a drenem (który liczysz jako
    element dzielnika - masz w nim wtedy dwa oporniki połączone równolegle).

    Jak akumulator daje takie napięcie, że w dzielniku jest na oporniku między "bazą"
    a "emiterem" ponad 1.225V, to LM4041-ADJ przepuszcza prąd, i daje na bramce
    napięcie, które włącza MOSFET-a; jak się rozładuje tak, że napięcie w dzielniku
    spadnie poniżej 1.225V - prąd LM4041 maleje do około 60uA, na bramce jest
    60mV, i prąd przez MOSFET-a nie płynie.

    Zamiast MOSFET-a może być tranzystor mocy z Darlingtonem (potrzebne jest
    wzmocnienie prądowe ponad 2000 razy), lub dwa tranzystory połączone w układ
    Darlingtona; można też użyć tranzystora mocy PNP, i układu TL431 (daje większy
    prąd - do 100mA, i większy prąd w stanie wyłączonym - 1mA, ma odwróconą
    polaryzację - NPN, i napięcie "emiter" - "baza" prawie 2.5V; dokładność obu
    jest porównywalna - zależy od wersji, oba są w kilku wersjach dokładności).
    Stosując tranzystor złączowy musisz dodać opornik ograniczający prąd sterowania
    bazy (stosując dwa tranzystory w układzie Darlingtona musisz dodać dwa oporniki).

    Na przykładowych schematach proponuję dla LM4041-ADJ oporniki:
    R1, R2, R3 muszą być precyzyjne (1% lub lepsze), 5.4*R1=1.225/(1/R1+1/R2+1/R3);
    R3 powinien być 4-5 razy większy od R2, na przykład R1=120k, R2=510k, R3=2M2;
    na schemacie 1 R4=1k; na schemacie 2: R4=2k2, R5=1k, R6 kilkaset om, R7
    kilkanaście (on ogranicza prąd kolektora pierwszego tranzystora, i bazy drugiego,
    ten prąd prawdopodobnie musi być ponad 200mA, żeby drugi przewodził 20A);

    a dla TL431: 5.4*R1=2.48/(1/R1+1/R2+1/R3); i te oporniki powinny być znacznie
    mniejsze, np. R1=8k2, R2=12k, R3=51k; R4=220 (może być nieco mniej),
    R5=100 (R4 i R5 w sumie nie mogą przepuścić więcej niż 100mA), R7 pewnie może
    być trochę mniejszy - ale niezależnie od wersji trzeba go dobrać do tranzystorów.

    Opornik R3 powoduje, że napięcie, przy którym rozładowywanie może się włączyć,
    różni sie od napięcia potrzebnego, by nadal trwało - starałem się tak dobrać oporniki,
    żeby do włączenia rozładowania było potrzebne napięcie około 6.5V, i żeby wyłączało
    się przy 5.4V; na wszelki wypadek przelicz, czy się nie pomyliłem.

    W obu wersjach z tranzystorami złączowymi R5 ogranicza prąd bazy pierwszego
    tranzystora, R7 prąd jego kolektora, suma tych prądów to z grubsza prąd bazy
    drugiego tranzystora - trzeba zmierzyć, jaki on ma być, by uzyskać 20A prądu
    kolektora (albo sprawdzić w katalogu minimalny współczynnik wzmocnienia).
    Wersja ze schematu 2 może wymagać tranzystorów o dość dużym wzmocnieniu.

    Co do cen układów, to TL431 kosztuje około 60gr, LM4041-ADJ 3 razy więcej;
    TL431 nie bardzo nadaje się do układu z MOSFET-em: po pierwsze większe
    napięcie - mniej zostaje na sterowanie bramki, po drugie duży prąd jałowy (1mA),
    po trzecie do jego polaryzacji pasowałby MOSFET P, który jest znacznie droższy.

    0
  • #3 31 Maj 2004 21:39
    h-doc
    Poziom 27  

    proponuję zastosować jakiś voltage supervisor do mikrokontrolerów z ustawianym progiem zadziałania.

    0
  • #4 01 Cze 2004 12:58
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Po co? Żeby mieć więcej kłopotów? LM4041-ADJ + MOSFET-N załatwiają sprawę.

    Spojrzałem dziś na ceny w Semiconductors Bank - wygląda na to, że tak jest
    najtaniej, bo tranzystory złączowe na duże prądy są droższe od MOSFET-ów.

    Trzeba tylko wybrać jakiegoś MOSFET-a na prąd 20A, z niskonapięciowym
    sterowaniem (logic level), możliwie taniego i wygodnego do montażu - tego
    akurat raczej się nie uniknie; można by co najwyżej - jeśli chcemy taniej - użyć
    TL431 (bo tańszy) i tranzystora złączowego do odwrócenia fazy (o 1zł taniej,
    za to pozostaje pobór prądu nieco ponad 1mA w stanie wyłączonym).

    0
  • #5 01 Cze 2004 23:27
    h-doc
    Poziom 27  

    _jta_ - dziękujemy, napisałeś już na ten temat elaborat. Ja jednak pozostaję przy swoim - voltage supervisor.

    0
  • #6 02 Cze 2004 22:17
    _jta_
    Specjalista elektronik

    A możesz podać przykład takiego scalaka? Bo przez tę nazwę nie znalazłem w IC Master.

    0
  • #7 02 Cze 2004 23:44
    h-doc
    Poziom 27  

    może seria ADGxxxx od Analoga? TI z kolei ma swoje TPSxxxx.

    0
  • #8 03 Cze 2004 02:26
    _jta_
    Specjalista elektronik

    h-doc napisał:
    może seria ADGxxxx od Analoga? TI z kolei ma swoje TPSxxxx.

    Czy masz na myśli ADG465/ADG466/ADG467 Analog Devices, i TPS3836E18 TI?
    Może lepiej byłoby podawać nie tylko początkowe litery, bo obie firmy prodkują setki
    scalaków o oznaczeniach zaczynających się od tych liter, większość zupełnie nie do tego.

    Te układy AD kosztują $0.96 (ADG465, hurt), i są nie do tego, co trzeba - są
    do zabezpieczania wejść przed napięciem, to się może przydać do urządzeń
    "hot swap", i pewnie głównie do tego jest robione.

    TI kosztują $0.85 (hurt). Napięcia mają 1.8, 2.5, 3.0, 3.3V - żadne nie pasuje,
    więc trzeba używać dzielnika, tak samo jak dla LM4041-ADJ czy TL431. Mierzą
    napięcie zasilania, co jest mocno niewygodne, tym bardziej, że w stanie
    "niskonapięciowym" mają pobór prądu kilkanaście uA, więc żeby uzyskać dobre
    napięcie przełączenia, trzeba użyć dzielnika o dość niskiej opornośći - inaczej
    zrobi się spora histereza... no, akurat tu to nie będzie bardzo przeszkadzać,
    ale z 50uA przez ten dzielnik trzeba przepuścić. Dodatkowo zakres napięć na
    wyjściu gorszy niż z LM4041-ADJ - MOSFET musi mieć mniejsze napięcie bramki.

    0
  • #9 03 Cze 2004 09:24
    h-doc
    Poziom 27  

    No właśnie dlatego pisałem o seriach a nie o konkretnych układach, bo jak wspomniałeś, są ich setki - naprawdę nie mam czasu przeglądać wszystkich not katalogowych, żeby coś dobrać. Poza tym obie serie zawierają po kilka grup układów, realizujących różne zadania związane z zarządzaniem energią.
    Konkludując - są gotowe układy do zarządzania zasilaniem i można ich użyć. Tylko trzeba wscześniej przebrnąć przez noty katalogowe :-( .
    Poza tym widzę, że autor posta już nie jest zainteresowany tematem, a dyskusję toczymy już tylko we dwójkę, także dziękuję za rozmowę.

    0
  • #10 03 Cze 2004 14:03
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Serie dotyczą raczej technologii, a nie zastosowań (seria układów Analog Devices,
    którą podałeś, to głównie klucze analogowe - coś w stylu 4016 - i multipleksery),
    więc informacja tylko o serii jest mało użyteczna - to tak, jakby napisać, że do radia
    są układy CEMI z serii UL, a do licznika można użyć UCY, a do kalkulatora MCY.

    Chodzi o to, że podajesz serię w której są setki układów, a do takich zastosowań,
    o jakie chodzi, jest z całej tej serii kilka. I mogą być też w innych seriach.


    A po drugie - jak sprawdziłem parametry, to się okazało, że te układy są bardziej
    kłopotliwe w użyciu od tych, które ja zaproponowałem, i są wielokrotnie droższe.

    To jaki jest sens szukać trudnych do kupienia układów, płacić kilkakrotnie więcej,
    i mieć dodatkowe kłopoty ze zrobieniem urządzenia, ktore będzie gorzej działać?

    0
  • #11 15 Mar 2008 16:54
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Cytat:
    chciabym zrobic rozladowarke akumulatorow nimh, bo gdy ich uzywam, to jedna bateria ma prad np. 80mA, a druga 10mA.
    oczywiscie obydwie baterie sa w jednym urzadzeniu uzywane jednakowo, np. w myszce. chce zrobic uklad, ktory przedstawiles na:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.ph...ght=nimh&sid=0607090bff8f8e3db682df7c02abd586
    za trzech zalaczonych schematow chcialbym zrobic ten pierwszy, jednak w sklepach nigdzie nie moge znalezc LM4041,
    dlatego zwracam sie z prosba czy moglbys mi powiedziec, czy znasz moze jakis zamiennik do niego??
    a poza tym, moglbys mi powiedziec, jakiego MOSFETA mam uzyc?? z gory dzieki za wszystko ;)

    1. MOSFET, aby się włączyć, potrzebuje kilku V napięcia na bramce (niektóre 3-4V, inne 8-10)
    - te układy biorą napięcie z akumulatora -> nie nadają się do rozładowywania akumulatora 1.2V;

    2. nie znam żadnego zamiennika LM4041-ADJ (nie myl z LM4041-1.2), sprawdź w Semiconductors Bank.
    Cytat:
    czyli rozumiem ze zamiast MOSFETOW mam zastosowac inne tranzystory, tak??
    a moze znasz jakies inne schematy rozladowywarek akumulatorkow??

    Ogólnie z rozładowywaniem pojedyńczego akumulatorka 1.2V jest problem, gdyż układy działające
    jako wzorce napięcia potrzebują 1.24V (LM4041-ADJ), albo więcej (TL431 2.5V); nie mam pomysłu
    na prosty układ działający jako wzorzec napięcia, zasilany napięciem poniżej 1.2V, którego napięcie
    by nie malało ze wzrostem temperatury - zmniejsza się napięcie E-B tranzystorów bipolarnych, i to
    trzeba skompensować. Z układów nie w pełni skompensowanych - wiem, że jest taki układ, właśnie
    do rozładowywania akumulatorków, który zawiera multiwibrator na tranzystorach, tak wyliczony, żeby
    wzbudzał się przy napięciu 1.1V i wyższym - poniżej 1.1V nie jest spełniony warunek amplitudy, i jest
    to z grubsza skompensowane temperaturowo - wzmocnienie napięciowe tranzystora zwiększa się,
    gdy zwiększa się prąd, a zmniejsza, gdy zwiększa się temperatura, a prąd rośnie z temperaturą...
    Sygnał z multiwibratora jest wzmacniany, i steruje przetwornicą podnoszącą napięcie do kilku V, żeby
    zasilać bramkę MOSFET-a (do małej mocy prościej będzie sterować tranzystor bipolarny), przez który
    rozładowuje się akumulator. Niestety nie mam tego schematu, i nie mogę go znaleźć przez Google.

    Znacznie prościej jest coś zrobić, jeśli mamy zasilanie napięciem kilka V - jakiś wzorzec napięcia,
    które można podzielić, by wyszło np. 1.1V, i wzmacniacz różnicy, który steruje tranzystorem mocy.

    0
  • #12 15 Mar 2008 18:06
    oldboy
    VIP Zasłużony dla elektroda

    :arrow: _jta_
    Zapytam z urzędu - skąd pomysł aby po 4 latach powrócić do tematu? Co się przez ten czas zmieniło?

    0