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

Ocena schematu układu rozładowywania akumulatorów

29 Wrz 2010 11:45 4635 16
  • Specjalista elektronik
    Witam, zaprojektowałem taki oto schemat układu rozładowywania akumulatorków niklowo-kadmowych do napięcia w okolicy 0.9V.
    Proszę o ocenę schematu
    Ocena schematu układu rozładowywania akumulatorów
    Wszelkie uwagi mile widziane.
  • Pomocny post
    Pomocny dla użytkowników
    A jakie jest napięcie zasilania i czy jest stabilizowane ?

    R2 bym zastąpił potencjometrem wieloobrotowym 4.7k, by można było dokładnie ustawić próg zadziałania komparatora, ewentualnie można by zrobić jakieś precyzyjniejsze źródło napiecia odniesienia, np. na TL431, wtedy układ można by zasilać z niestabilizowanego źródła zasilania (nawet z baterii co zapewni możliwość pracy polowej ;)
  • Specjalista elektronik
    Napięcie zasilana 12V z LM7812.

    A te dodatnie sprzężenie zwrotne na T3 zda egzamin ?
  • Pomocny post
    Poziom 34  
    Idea kontrolowanego rozładowania jest godna uwagi. Bardzo mnie interesuje wartość napięcia do którego możemy bezpiecznie rozładować aku. Nie może być ono za niskie ze względu na efekt pamięciowy. Dlatego wydaje mi się, że 0.9V jest za dużym napięciem. Dokładne Urefer nie jest potrzebne. Wręcz zastanawiam się nad wykorzystaniem jako Urefer złącza b-e tranzystora. A może to złącze spolaryzować z rozładowywanego aku? Możemy podyskutować nad układem z przeprowadzeniem odpowiedniej symulacji.
  • Pomocny post
    Pomocny dla użytkowników
    Tranzystor jako sprzężenie dodatnie zadziała. Można by najwyżej w kolektorze dać jakiś rezystor zmniejszający skok napięcia na wejściu (-) wzmacniacza, by napięcie nie przekraczało Ucc-2V (taki puryzm układowy) ;)

    R1 można by zmienić na 27k i R2 na 2.2k, będzie dokładniej 0.9V.

    Nie wiem czy wszystkie ogniwa się dożyna do 0.9V ? Może lepiej dać jakiś potencjometr skalowany dla ustawiania napięcia rozładowania dla różnych typów ?
  • Pomocny post
    Poziom 36  
    jony napisał:
    A te dodatnie sprzężenie zwrotne na T3 zda egzamin ?

    Zdac zda, ale po co ta komplikacja?
    1) Nie starczyloby zapiac R7 (oczywiscie z odpowiednio zmieniona wartoscia) bezposrednio na wejscie "+" WO?
    2) Czemu ma sluzyc ten "RESET"?
    3) Dlaczego wybrales LM358, ktory - jak niektorym wiadomo - cierpi na "phase reversal" (jesli podlaczysz zbyt nisko rozladowany aku, to w razie zaistnienia phase reversal ten uklad go "dobije" dokumentnie)?
    Pozdrawiam
  • Specjalista elektronik
    nemo07 napisał:

    1) Nie starczyloby zapiac R7 (oczywiscie z odpowiednio zmieniona wartoscia) bezposrednio na wejscie "+" WO?

    No może i by starczyło, ale chodziło o układ który "zatrzaśnie się" po rozładowaniu akumulatora.
    A trik z diodą się nie powiódł, bo napięcie w stanie niskim jest równe ok 1V

    Cytat:
    2) Czemu ma sluzyc ten "RESET"?

    By po wyjęciu rozładowanego akumulatora i włożeniu nowego rozpocząć proces rozładowania

    Cytat:
    3) Dlaczego wybrales LM358, ktory - jak niektorym wiadomo - cierpi na "phase reversal" (jesli podlaczysz zbyt nisko rozladowany aku, to w razie zaistnienia phase reversal ten uklad go "dobije" dokumentnie)?
    Pozdrawiam

    To jaki proponujesz?
    A te zjawisko nie występuje tylko po przekroczeniu "input common-mode voltage"?

    Dodano po 1 [minuty]:

    Cytat:
    Można by najwyżej w kolektorze dać jakiś rezystor zmniejszający skok napięcia na wejściu (-) wzmacniacza, by napiecie nie przekraczało Ucc-2V (taki puryzm układowy) ;)

    No tak, racja, to chyba o tym wspominał nemo07 ,
    Choć w modelu nie zauważyłem tego zjawiska.
  • Pomocny post
    Poziom 36  
    jony napisał:
    nemo07 napisał:

    1) Nie starczyloby zapiac R7 (oczywiscie z odpowiednio zmieniona wartoscia) bezposrednio na wejscie "+" WO?

    No może i by starczyło, ale chodziło o układ który "zatrzaśnie się" po rozładowaniu akumulatora.
    A trik z diodą się nie powiódł, bo napięcie w stanie niskim jest równe ok 1V

    Cytat:
    2) Czemu ma sluzyc ten "RESET"?

    By po wyjęciu rozładowanego akumulatora i włożeniu nowego rozpocząć proces rozładowania

    Przeciez gdyby zapiac R7 na wejscie "+" WO, otrzymasz przerzutnik Schmitta z histereza 12V * R4/R7. Histereza rzedu 10 .. 20 mV w zupelnosci by wystarczyla, a ponadto R3 stalby sie zbedny. Rowniez zbedne byloby jakiekolwiek resetowanie, gdyz uklad samoczynnie adaptowalby swoj stan adekwatnie do stanu naladowania przylaczonego akumulatora. Nie widzisz tego ... czy moze ja mam jakies chwilowe przycmienie?



    jony napisał:
    Cytat:
    3) Dlaczego wybrales LM358, ktory - jak niektorym wiadomo - cierpi na "phase reversal" (jesli podlaczysz zbyt nisko rozladowany aku, to w razie zaistnienia phase reversal ten uklad go "dobije" dokumentnie)?
    Pozdrawiam

    To jaki proponujesz?
    A te zjawisko nie występuje tylko po przekroczeniu "input common-mode voltage"?

    Dodano po 1 [minuty]:

    Cytat:
    Można by najwyżej w kolektorze dać jakiś rezystor zmniejszający skok napięcia na wejściu (-) wzmacniacza, by napiecie nie przekraczało Ucc-2V (taki puryzm układowy) ;)

    No tak, racja, to chyba o tym wspominał nemo07 ,
    Choć w modelu nie zauważyłem tego zjawiska.

    Nie, ja nie o tym.
    Powinien to byc typ z "Input sensing ground capability" (lub "input common mode voltage including negative rail" etc.). LM358 takiej nie posiada, wbrew twierdzeniom noty aplikacyjnej NS!
    http://www.google.pl/#hl=pl&q=LM358+single+supply+phase+reversal
  • Specjalista elektronik
    Cytat:
    Przeciez gdyby zapiac R7 na wejscie "+" WO, otrzymasz przerzutnik Schmitta z histereza 12V * R4/R7. Histereza rzedu 10 .. 20 mV w zupelnosci by wystarczyla, a ponadto R3 stalby sie zbedny. Rowniez zbedne byloby jakiekolwiek resetowanie, gdyz uklad samoczynnie adaptowalby swoj stan adekwatnie do stanu naladowania przylaczonego akumulatora. Nie widzisz tego ... czy moze ja mam jakies chwilowe przycmienie?

    No ja to widzę ale czy tak mała histereza wystarczy ?
    To napięcie na akumulatorze nie rośnie po rozładowaniu ?
    I właśnie bając się tego dodałem ten "zatrzask".
    Cytat:

    Powinien to byc typ z "Input sensing ground capability" (lub "input common mode voltage including negative rail" etc.). LM358 takiej nie posiada, wbrew twierdzeniom noty aplikacyjnej NS!

    ST też o tym wspomina
    http://pdf.elenota.pl/pdf/STMicroelectronics/9159.pdf
    "In the linear mode the input common-mode voltage range includes ground".
    No i wszystkie książki o tym piszą, jaki schemat wewnętrzny pokazuje PNP na wejściu.
    Więc nie rozumiem?
  • Pomocny post
    Poziom 36  
    jony napisał:
    Cytat:
    Przeciez gdyby zapiac R7 na wejscie "+" WO, otrzymasz przerzutnik Schmitta z histereza 12V * R4/R7. Histereza rzedu 10 .. 20 mV w zupelnosci by wystarczyla, a ponadto R3 stalby sie zbedny. Rowniez zbedne byloby jakiekolwiek resetowanie, gdyz uklad samoczynnie adaptowalby swoj stan adekwatnie do stanu naladowania przylaczonego akumulatora. Nie widzisz tego ... czy moze ja mam jakies chwilowe przycmienie?

    No ja to widzę ale czy tak mała histereza wystarczy ?
    To napięcie na akumulatorze nie rośnie po rozładowaniu ?
    I właśnie bając się tego dodałem ten "zatrzask".

    Nie nadazam, gdzie masz problem. Jesli napiecie zacznie rosnac, to je uklad bedzie temperowal tak dlugo, az przestanie rosnac. LEDy zaczna mrugac ... Ile zabawy!
    A ponadto, zamiast zielonej LED mozesz podpiac przekaznik z mechanizmem EJECT ... i rozterki z glowy. :D

    jony napisał:
    Cytat:
    Powinien to byc typ z "Input sensing ground capability" (lub "input common mode voltage including negative rail" etc.). LM358 takiej nie posiada, wbrew twierdzeniom noty aplikacyjnej NS!

    ST też o tym wspomina
    http://pdf.elenota.pl/pdf/STMicroelectronics/9159.pdf
    "In the linear mode the input common-mode voltage range includes ground".
    No i wszystkie książki o tym piszą, jaki schemat wewnętrzny pokazuje PNP na wejściu.
    Więc nie rozumiem?

    ST robi LM358 w licencji, wiec powtarza jak papuga za NS, a ksiazki powtarzaja jak papugi za tymi notami aplikacyjnymi. A ja wiem z autopsji, ze LM358 jest do kitu, gdyz robi niespodzianki kiedy input common mode zblizy sie do -Vs. I tyle.
  • Specjalista elektronik
    No dobra wykonałem praktyczne testy tego układu
    Ocena schematu układu rozładowywania akumulatorów
    Gdzie zamiast LM358 wstawiłem LM324.
    Można powiedzieć, że układ działa. Ma tylko jedną małą "dolegliwość".
    Gdy napięcie na wejściu nieodwracającym "zbliży się" na 3mV do napięcia na wejściu odwracającym. Napięcie wyjściowe wzmacniacza malej dosyć wolno z 9.6V do 7V (ok 15s) i dopiero po tej wartości następuje gwałtowny przerzut do 1V.
    Ktoś wie co może być przyczyną dziwnego zachowania?
    Winne jest napięcie niezrównoważenia ?
    I będę musiał sprawdzić jaki efekt przyniesie zmniejszenie R7.
  • Poziom 43  
    jony napisał:
    No dobra wykonałem praktyczne testy tego układu
    Ocena schematu układu rozładowywania akumulatorów
    Gdzie zamiast LM358 wstawiłem LM324.
    Można powiedzieć, że układ działa. Ma tylko jedną małą "dolegliwość".
    Gdy napięcie na wejściu nieodwracającym "zbliży się" na 3mV do napięcia na wejściu odwracającym. Napięcie wyjściowe wzmacniacza malej dosyć wolno z 9.6V do 7V (ok 15s) i dopiero po tej wartości następuje gwałtowny przerzut do 1V.
    Ktoś wie co może być przyczyną dziwnego zachowania?
    Winne jest napięcie niezrównoważenia ?
    I będę musiał sprawdzić jaki efekt przyniesie zmniejszenie R7.
    IMHO, to:
    - rezystory R5 i R6 wraz z LEDami - tworząc dość "sztywny" dzielnik napięcia - zmieniają warunki obciążenia wyjścia wzmacniacza, czyli jest taki zakres jego napięć wyjściowych gdzie z jego wyjścia jest pobierana bardzo mała wartość prądu, a to zmienia wewnętrzne warunki wysterowania wzmacniacza operacyjnego, a który tu, na dodatek, pracuje nietypowo jako komparator napięcia,
    - brak jakiegokolwiek dodatniego sprzężenia zwrotnego powoduje, że dla w/w stanu wzmacniacz jest w stanie aktywnym i właściwie to nie wiadomo 'w którą stronę' mu bliżej przełączyć ...
    - nie należy również zapominać, że w/w stan aktywny obniża wysterowanie tranzystora polowego a to skutkuje zmniejszeniem się wartości prądu rozładowującego, zaś to z kolei podnosi wartość napięcia na zaciskach rozładowywanego akumulatora i to właśnie - jak sądzę - powoduje w/w powolną zmianę wartości napięcia na wyjściu wzmacniacza operacyjnego oraz tak 'długi' czas decyzji, oczywiście plus wcześniej wspomniany skutek obciążenia wyjścia wzmacniacza operacyjnego rezystorami.

    Reasumując:
    należy zamienić wzmacniacz operacyjny na podwójny komparator typu LM393 (LM2903), oraz rozdzielić obwód sygnalizacji od obwodu sterowania tranzystora rozładowującego.
    I oczywiście, należy wprowadzić niewielkie dodatnie sprzężenie zwrotne a które znacznie przyspieszy przechodzenie układu ze stanu rozładowania do stanu blokowania.
  • Pomocny dla użytkowników
    Jak do 1V spada, to możesz mieć uszkodzony wzmacniacz. Teoretycznie powinno być tam napięcie nasycenia tranzystora (100mV).
    Czy na pewno dałeś rezystor R5=1k ?
  • Moderator
    Paweł Es. napisał:
    Jak do 1V spada, to możesz mieć uszkodzony wzmacniacz. Teoretycznie powinno być tam napięcie nasycenia tranzystora (100mV).
    Czy na pewno dałeś rezystor R5=1k ?
    Z jakiej to okazji? W LM324?
  • Specjalista elektronik
    Quarz napisał:

    Reasumując:
    należy zamienić wzmacniacz operacyjny na podwójny komparator typu LM393 (LM2903), oraz rozdzielić obwód sygnalizacji od obwodu sterowania tranzystora rozładowującego.

    Jutro to sprawdzę z LM311

    Quarz napisał:

    I oczywiście, należy wprowadzić niewielkie dodatnie sprzężenie zwrotne a które znacznie przyspieszy przechodzenie układu ze stanu rozładowania do stanu blokowania.

    Te zadanie miał spełniać T3, no ale coś nie do końca się to udało.
    Choć w czasie prób bez źródła prądowego i baterii, nic nie wskazywało na problem. No ale ciężko tak wolno kręcić potencjometrem.
    Ocena schematu układu rozładowywania akumulatorów

    Paweł Es. napisał:
    Jak do 1V spada, to możesz mieć uszkodzony wzmacniacz. Teoretycznie powinno być tam napięcie nasycenia tranzystora (100mV).
    Czy na pewno dałeś rezystor R5=1k ?

    Hmm napięcie zasilania 12V dioda koloru pomarańczowego + 1N4148 + 1K.
    A, R6 mam 2X1K połączone równolegle
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    jony napisał:
    [ ... ]
    Quarz napisał:

    I oczywiście, należy wprowadzić niewielkie dodatnie sprzężenie zwrotne a które znacznie przyspieszy przechodzenie układu ze stanu rozładowania do stanu blokowania.

    Te zadanie miał spełniać T3, no ale coś nie do końca.
    Ale przecież T3 wcale nie spełnia tego na początku - kiedy jeszcze nie jest on włączony choć trochę, a to za sprawą dzielnika rezystorowego R7 i R8 oraz progowej wartości napięcia baza - emiter tranzystora T3 ... :!: :idea: :D

    jony napisał:
    Choć w czasie prób bez źródła prądowego i baterii, nic nie wskazywało na problem. No ale ciężko tak wolno kręcić potencjometrem.
    Ocena schematu układu rozładowywania akumulatorów
    Ale, wcale prawda ... :idea: :cry: ... a co miało symulować - patrz mój poprzedni post - wzrost wartości napięcia na zaciskach rozładowywanego akumulatora jak zmniejszała się wartość jego prądu rozładowania ... :?: :D
  • Specjalista elektronik
    Quarz napisał:
    jony napisał:
    [ ... ]
    Quarz napisał:

    I oczywiście, należy wprowadzić niewielkie dodatnie sprzężenie zwrotne a które znacznie przyspieszy przechodzenie układu ze stanu rozładowania do stanu blokowania.

    Te zadanie miał spełniać T3, no ale coś nie do końca.
    Ale przecież T3 wcale nie spełnia tego na początku - kiedy jeszcze nie jest on włączony choć trochę, a to za sprawą dzielnika rezystorowego R7 i R8 oraz progowej wartości napięcia baza - emiter tranzystora T3 ... :!: :idea: :D

    No tak, ale człowiek ślepy i nie pomyśli o najprostszym rozwiązaniu.
    Dodałem obwód RC w pętli dodatnie i po sprawie.
    Choć rzeczywiście układ znacznie się uprości jak zastosuje komparator.
    Wtedy może nawet "zatrzaskiwanie na diodzie" zda egzamin.