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

Regulacja, stabilizacja napięcia stałego do e-papierosa

DragonSlayer 04 Lip 2012 14:56 8065 20
  • #1 04 Lip 2012 14:56
    DragonSlayer
    Poziom 8  

    Mam pewien problem, z elektroniki posiadam niewielką wiedzę, a chciałbym sobie coś zrobić, mianowicie posiadam kilka ogniw 18650 i chciałbym zrobić z tego zasilanie do e-fajków. Potrzeba stabilizacji napięcia, dwa ogniwa w szeregu dadzą max 8,4V i średnio 7,4V. Chodzi o to by je zbić powiedzmy do 5-6V (nie wiem czy przetwornica step down będzie potrzebna, czy sam stabilizator wystarczy), a następnie regulować w zakresie 3-5V.
    Potrzebowałbym do tego celu jakiś gotowy schemat.
    Aktualnie posiadam ze scalaków:
    lm358m i n
    lm4808m
    l9938 i l9943
    fdb603al
    lx8386

    Do tego jakieś tranzystory o ile już ich nie wymieniłem, diody, kondensatory rezystory. Z tego co już zdążyłem ogarnąć, powinno się udać zrobić z tych elementów taki niskonapięciowy regulator.

    Dodam tylko, że obciążenie waha się w granicach 1,5Ohm do 3,5Ohm.

    Brak tylko liniowego potencjometru (no właśnie jaki mam dobrać?).

    Z góry dzięki za wszelką pomoc

    0 20
  • #2 04 Lip 2012 16:41
    Jackziom
    Poziom 23  

    Nie do końca rozumiem po co ta regulacja? W ogóle pomysł z tym zasilaniem "e-szluga" jakiś dziwny no ale nie ważne. Możesz użyć zwykłego liniowego stabilizatora regulowanego np. LM317 a tutaj masz narzędzie do policzenia Link. Po co chcesz jakieś tranzystory i diody?

    0
  • #3 04 Lip 2012 17:41
    DragonSlayer
    Poziom 8  

    Jackziom napisał:
    Nie do końca rozumiem po co ta regulacja? W ogóle pomysł z tym zasilaniem "e-szluga" jakiś dziwny no ale nie ważne. Możesz użyć zwykłego liniowego stabilizatora regulowanego np. LM317 a tutaj masz narzędzie do policzenia Link. Po co chcesz jakieś tranzystory i diody?


    Baterie z regulowanym napięciem nieźle się sprzedają. Regulacja jest potrzebna po to, żebym mógł dostosować parametry baterii do jakiegokolwiek parownika, a nie odwrotnie, inaczej; mogę regulować ilość pary z e-fajka.

    Chodzi o to czy za pomocą tych elementów mogę teraz zbudować taki regulator, bo do sklepu elektronicznego przez jakieś 2 tyg nie będę miał dostępu. Jeśli nie, to za 2 tyg skorzystam z podanej przez ciebie strony.

    Jeszcze pytanie, jak zabezpieczyć się przed zwarciem? Jakiś automat do odcinania zasilania w przypadku zwarcia, bo w e-szlugach dosyć często ma to miejsce, ew. coś w oparciu o tranzystory i diody.

    edit:
    Odpaliłem symulację układu ze strony w multisimie, za R2 dałem potencjometr, wszystko jest w porządku, oprócz tego, że trzeba ustalić zasilanie na sztywno (step down? czy można prościej?), bo ogniwo obniża swoje napięcie wraz ze zmniejszającą się ilością przechowywanych ładunków.

    ew. mogę darować sobie ten etap, ale potrzebny będzie miniwoltomierz z wyświetlaczem, bo muszę wiedzieć jakie napięcie nastawiam potencjometrem. Co chyba jest gorszym rozwiązaniem.

    0
  • #4 06 Lip 2012 17:43
    DragonSlayer
    Poziom 8  

    Ponieważ poprzedni temat zawiódł i w sumie mało co się dowiedziałem, zmieniam trochę zapytanie.
    Chciałem spytać jak zrobić stabilizowany, regulowany zasilacz z ogniwami li-ion.
    Powiedzmy 2 ogniwa połączone w szereg, bądź 4 szeregowo-równolegle, pozwolą uzyskać napięcie w zakresie 8,4 - 6,4 V.

    Chodzi mi o to, żeby bez względu na zmiany napięcia zasilania (ogniwa) na wyjściu mieć możliwość regulacji od 2,8/3V do 5V. Czyli ustawić na sztywno 5V z hakiem, a następnie regulować do 2,8/3V.

    Próbowałem kombinować coś z diodą zenera i/lub tranzystorami (obecnie symuluję w multisimie, gdy wszystko będzie działać wezmę się za składanie), ale gdy uzyskam odpowiedni efekt napięciowy, wydajność prądowa jest porażająco niska, a zasilacz musi dawać z 3A. Jedyny problem leży w ustawieniu na sztywno napięcia przed regulatorem.

    Mógłby mi ktoś pomóc rozwiązać banalny (dla Was) problem. Bo naprawdę włożyłem w poszukiwania sporo czasu, ale moja wiedza z elektroniki nie pozwala na razie na zbudowanie tego.

    0
  • #5 06 Lip 2012 18:21
    marekzi
    Poziom 38  

    Szukaj stabilizatora liniowego regulowanego LDO 3A albo i 5A.

    0
  • #6 06 Lip 2012 18:25
    jdubowski
    Specjalista - urządzenia lampowe

    DragonSlayer napisał:
    Próbowałem kombinować coś z diodą zenera i/lub tranzystorami (obecnie symuluję w multisimie, gdy wszystko będzie działać wezmę się za składanie), ale gdy uzyskam odpowiedni efekt napięciowy, wydajność prądowa jest porażająco niska, a zasilacz musi dawać z 3A. Jedyny problem leży w ustawieniu na sztywno napięcia przed regulatorem.


    LM317 w podstawowej aplikacji ci nie wystarczy?

    0
  • #7 06 Lip 2012 18:27
    kybernetes
    Poziom 39  

    Odpowiedź otrzymałeś w poprzednim temacie - stabilizator liniowy o prądzie 3 A, np. LM350.

    0
  • Pomocny post
    #8 06 Lip 2012 19:21
    marekzi
    Poziom 38  

    LM350 ma zbyt duży Vdrop=2,5V dla I=3A.
    Poza tym, stosować stabilizator Imax=3A dla prądu 3A to ...niezalecane jest.
    Potrzebny jest stabilizator LDO, np. LT1084 wg aplikacji producenta http://cds.linear.com/docs/Datasheet/108345fg.pdf str.15, rys. "1.2V to 15V Adjustable Regulator" - tylko przeliczyć oporniki na zakres 2,8-5V.

    0
  • #9 06 Lip 2012 19:27
    DragonSlayer
    Poziom 8  

    marekzi napisał:
    Szukaj stabilizatora liniowego regulowanego LDO 3A albo i 5A.


    Dzięki zaraz sprawdzę.

    jdubowski napisał:
    DragonSlayer napisał:
    Próbowałem kombinować coś z diodą zenera i/lub tranzystorami (obecnie symuluję w multisimie, gdy wszystko będzie działać wezmę się za składanie), ale gdy uzyskam odpowiedni efekt napięciowy, wydajność prądowa jest porażająco niska, a zasilacz musi dawać z 3A. Jedyny problem leży w ustawieniu na sztywno napięcia przed regulatorem.


    LM317 w podstawowej aplikacji ci nie wystarczy?



    Tak jak napisałem. Symulowałem układ w multisimie z użyciem LM138. Niestety nie ma tam możliwości ustawienia napięcia przed regulator na sztywno. Co w praktyce będzie oznaczać, że każde nakręcanie potencjometru będzie wiązało się z koniecznością odczytu napięcia, a ja chciałem na obudowie opisać sobie kolejne nastawy.
    Inaczej, chodzi mi o stabilność napięcia na wyjściu w podanym zakresie bez względu na zmiany napięcia na wejściu.
    Hmm przydałby się jeszcze jakiś zestaw do odcinania zasilania gdy napięcie spadnie poniżej 2x3,4V na samych ogniwach, żebym wiedział kiedy je ładować.

    0
  • Pomocny post
    #10 06 Lip 2012 19:40
    marekzi
    Poziom 38  

    LM317 ma za mały prąd i za duży Vdrop, LM138 za duży Vdrop - nie uzyskasz 5V z aku 6,4V.
    Moze napisz bardziej precyzyjnie o co chodzi z tym
    "Niestety nie ma tam możliwości ustawienia napięcia przed regulator na sztywno. Co w praktyce będzie oznaczać, że każde nakręcanie potencjometru będzie wiązało się z koniecznością odczytu napięcia, a ja chciałem na obudowie opisać sobie kolejne nastawy."
    Bo w każdym tego typu stabilizatorze regulowanym dobiera się rezystor/potencjometr tak, aby uzyskać pożądany zakres regulacji napięcia Umin - Umax, i każdą wartość - u Ciebie byłyby to 2,8V, 3,0V, .....4,8V, 5,0V można sobie zaznaczyć na odpowiedniej skali na obudowie.

    0
  • Pomocny post
    #11 06 Lip 2012 21:05
    yogi009
    Poziom 42  

    Jaka jest pojemność tych ogniw? Nie lepiej zrobić dwa kanały na MCP73831 i mieć pełną automatykę, zawsze to bezpieczne i długie życie dla ogniw. A jeśli będziesz dysponował podwójnymi akumulatorami (dwa zestawy), zawsze jeden naładowany czeka. Widziałem też chipy z prądem ładowania 1A, choć tu już jest mniej komfortowo, nie można np. ładować tego z portu USB.

    0
  • #12 06 Lip 2012 21:17
    DragonSlayer
    Poziom 8  

    marekzi napisał:
    LM317 ma za mały prąd i za duży Vdrop, LM138 za duży Vdrop - nie uzyskasz 5V z aku 6,4V.
    Moze napisz bardziej precyzyjnie o co chodzi z tym
    "Niestety nie ma tam możliwości ustawienia napięcia przed regulator na sztywno. Co w praktyce będzie oznaczać, że każde nakręcanie potencjometru będzie wiązało się z koniecznością odczytu napięcia, a ja chciałem na obudowie opisać sobie kolejne nastawy."
    Bo w każdym tego typu stabilizatorze regulowanym dobiera się rezystor/potencjometr tak, aby uzyskać pożądany zakres regulacji napięcia Umin - Umax, i każdą wartość - u Ciebie byłyby to 2,8V, 3,0V, .....4,8V, 5,0V można sobie zaznaczyć na odpowiedniej skali na obudowie.


    Precyzyjnie chodzi mi o możliwość regulacji napięcia w podanym zakresie, bez potrzeby wykonywania pomiarów za każdym razem. Dla danej nastawy potencjometru mam uzyskiwać zawsze to samo napięcie, bez względu co będzie na wejściu (czyli zasilacz ma być odporny na zmiany napięcia wejściowego).

    Hm zrobiłem ten układ w multisimie. Ale nie wiem jak dobrać wg. wzoru ze specyfikacji wartości rezystorów. Na początek dałem 330Ohm i dla potencjometru 1k, po podłączeniu obciążenia (2 ]Ohm), mierniki pokazują śmieszne rzeczy. Nie wiem co źle robię, kondensatorów nie dodałem, bo one chyba mają nieco filtrować napięcie, jeśli by były jakieś zakłócenia, a tu jest ogniwo, więc chyba nie trzeba.


    Regulacja, stabilizacja napięcia stałego do e-papierosa


    yogi009 napisał:
    Jaka jest pojemność tych ogniw? Nie lepiej zrobić dwa kanały na MCP73831 i mieć pełną automatykę, zawsze to bezpieczne i długie życie dla ogniw. A jeśli będziesz dysponował podwójnymi akumulatorami (dwa zestawy), zawsze jeden naładowany czeka. Widziałem też chipy z prądem ładowania 1A, choć tu już jest mniej komfortowo, nie można np. ładować tego z portu USB.


    To są ogniwa 18650 o pojemności ~2,4Ah

    0
  • Pomocny post
    #13 06 Lip 2012 21:51
    jdubowski
    Specjalista - urządzenia lampowe

    DragonSlayer napisał:
    po podłączeniu obciążenia (2 ]Ohm), mierniki pokazują śmieszne rzeczy.


    Nie "śmieszne rzeczy" ale woltomierz pokazuje spadek napięcia na amperomierzu.

    0
  • #14 06 Lip 2012 23:17
    DragonSlayer
    Poziom 8  

    jdubowski napisał:
    DragonSlayer napisał:
    po podłączeniu obciążenia (2 ]Ohm), mierniki pokazują śmieszne rzeczy.


    Nie "śmieszne rzeczy" ale woltomierz pokazuje spadek napięcia na amperomierzu.


    O kurde ale wstyd podstawa podstaw :) Omsknęło mi się.

    Ok, odniosłem teraz drugi koniec woltomierza do masy i rzeczywiście działa wspaniale, zasilacz jest niewrażliwy na zmiany napięć na wejściu.

    Przydałoby się jeszcze jakieś prosty ogranicznik prądowy w przypadku zwarcia i ogranicznik napięciowy odniesiony do zasilania, gdy napięcie spadnie poniżej powiedzmy 6,4/6,2V odetnie zasilanie całkowicie. Ale to już sobie poszukam, jak nie uda mi się nic wymyślić ponownie się odezwę.
    Jeszcze raz dziękuję wszystkim ;)

    0
  • #15 06 Lip 2012 23:18
    yogi009
    Poziom 42  

    No, wreszcie widać, jakiej pojemności to ogniwa. Kolego, na swiatelka.pl jest co najmniej kilka konstrukcji ladowarek opartych właśnie na specjalizowanych scalakach Microchip i Maxim. Obie firmy wysyłają darmowe sample. Ja wykonałem ładowarkę na MAX1811, chociaż MCP73831 czeka w szufladzie na swój czas. Ostatnio na tamtym forum widziałem jakiś nowy scalak od Microchipa zastosowany w takiej aplikacji. Moim zdaniem nie ma co kombinować, skoro są dostępne specjalizowane układy zaprogramowane do optymalnego ładowania ogniw Li-Ion. Nie sądzę, żebyś klasycznym stabilizatorem prądu był w stanie tak precyzyjnie dobrać parametry ładowania w czasie. I żeby nikt nie mówił, że to jakieś złożone aplikacje, poza scalakiem 2-4 elementów.

    1
  • #16 06 Lip 2012 23:59
    marekzi
    Poziom 38  

    No popatrz dokładnie gdzie podłączyłeś woltomierz.

    Tak, stabilizator napięcia, jak sama nazwa wskazuje (jak mawiał kapral w wojsku - "jak sama nazwa wskazuje, chlebak służy do noszenia granatów") stabilizuje napięcie wyjściowe uniezależniając je od zmian napięcia wejściowego.

    Oporniki jak obliczyć? - czytaj datasheet, na str.11 jest "Figure 1. Basic Adjustable Regulator" i masz tam wzór Vout=Vref(1+R2/R1)+IadjR2.
    Można je tak dobrać, aby dla standardowego potencjometru (1k czy 470Ω) zakres regulacji wynosił np. 2,8-5,0V. Wymagać to będzie nie tylko obliczenia opornika R1 ale i jego doboru, gdyż Vref może mieć odchyłki (patrz datasheet), potencjometr i R1 też mają tolerancję.
    Stabilizator wymaga minimalnego obciążenia prądem 10mA, co też można uwzględnić przy doborze R1 i potencjometru, albo (jeśli R1-R2 nie zapewnią tego obciążenia gdyż użyłeś za duże wartości) trzeba będzie włączyć na wyjście odpowiedni opornik.
    No dobra, masz gotowca: dla regulacji napięcia 2,8-5,0V - R1=125Ω, R2=155Ω połączony szeregowo z potencjometrem 220Ω. To wartości obliczeniowe, nawet nie z szeregu E, gdyż i tak będą wymagać "dostrojenia" chociażby potencjometrami montażowymi (helitrim) - np. R1=130Ω i równolegle do niego helitrim 4,7k, potencjometr 220Ω i równolegle do niego helitrim 10k. Przy takich wartościach prąd obciążenia tymi opornikami wyniesie ok.10mA. Ponieważ mogą być problemy z zakupem pot. 220Ω, można zastosować R1=267Ω, R2=332Ω + potencjometr 470Ω (do dostrojenia helitrimy 2 krotnie większe niż poprzednio). Te wartości oporników obciążają stabilizator tylko prądem ok. 5mA i może będzie działał OK, a może trzeba będzie dołączyć równolegle do wyjścia opornik 560Ω.

    0
  • #17 08 Lip 2012 00:03
    DragonSlayer
    Poziom 8  

    marekzi napisał:
    No popatrz dokładnie gdzie podłączyłeś woltomierz.

    Tak, stabilizator napięcia, jak sama nazwa wskazuje (jak mawiał kapral w wojsku - "jak sama nazwa wskazuje, chlebak służy do noszenia granatów") stabilizuje napięcie wyjściowe uniezależniając je od zmian napięcia wejściowego.

    Oporniki jak obliczyć? - czytaj datasheet, na str.11 jest "Figure 1. Basic Adjustable Regulator" i masz tam wzór Vout=Vref(1+R2/R1)+IadjR2.
    Można je tak dobrać, aby dla standardowego potencjometru (1k czy 470Ω) zakres regulacji wynosił np. 2,8-5,0V. Wymagać to będzie nie tylko obliczenia opornika R1 ale i jego doboru, gdyż Vref może mieć odchyłki (patrz datasheet), potencjometr i R1 też mają tolerancję.
    Stabilizator wymaga minimalnego obciążenia prądem 10mA, co też można uwzględnić przy doborze R1 i potencjometru, albo (jeśli R1-R2 nie zapewnią tego obciążenia gdyż użyłeś za duże wartości) trzeba będzie włączyć na wyjście odpowiedni opornik.
    No dobra, masz gotowca: dla regulacji napięcia 2,8-5,0V - R1=125Ω, R2=155Ω połączony szeregowo z potencjometrem 220Ω. To wartości obliczeniowe, nawet nie z szeregu E, gdyż i tak będą wymagać "dostrojenia" chociażby potencjometrami montażowymi (helitrim) - np. R1=130Ω i równolegle do niego helitrim 4,7k, potencjometr 220Ω i równolegle do niego helitrim 10k. Przy takich wartościach prąd obciążenia tymi opornikami wyniesie ok.10mA. Ponieważ mogą być problemy z zakupem pot. 220Ω, można zastosować R1=267Ω, R2=332Ω + potencjometr 470Ω (do dostrojenia helitrimy 2 krotnie większe niż poprzednio). Te wartości oporników obciążają stabilizator tylko prądem ok. 5mA i może będzie działał OK, a może trzeba będzie dołączyć równolegle do wyjścia opornik 560Ω.


    Dzięki wielkie, wzór widziałem w dokumentacji, ale tu jest zbyt dużo zmiennych parametrów, żebym sobie tak na szybko to wyliczył. jak widzisz dobrałem 1k potencjometr i stały rezystor 330 ohm, co da na wyjściu ~5V, ale i zakres regulacji nie będzie zadowalający, a wolałbym rozłożyć ten przedział na pełen obrót potencjometru, co widzę zrobiłeś za mnie i dziękuję bardzo ;) Pokombinuje w multisimie, a następnie na pająku.
    Co do helitrima jeśli dobrze rozumiem, ma on być tylko raz nakręcony, aby dopasować oporność, więc chyba nie musi być to dokładnie helitrim, a wystarczy takie coś: Regulacja, stabilizacja napięcia stałego do e-papierosa
    Poza tym czy będę miał 2,8V, czy 2,85V, nie robi do moich zastosowań większej różnicy.

    0
  • #18 08 Lip 2012 01:27
    marekzi
    Poziom 38  

    DragonSlayer napisał:

    wolałbym rozłożyć ten przedział na pełen obrót potencjometru,

    Przewidziałem to i dlatego
    DragonSlayer napisał:
    zrobiłeś za mnie


    DragonSlayer napisał:
    chyba nie musi być to dokładnie helitrim, a wystarczy takie coś: Regulacja, stabilizacja napięcia stałego do e-papierosa
    Poza tym czy będę miał 2,8V, czy 2,85V, nie robi do moich zastosowań większej różnicy.

    Dokładnie tak.

    0
  • #19 22 Cze 2014 18:58
    lkucharski
    Poziom 10  

    DragonSlayer napisał:

    Poza tym czy będę miał 2,8V, czy 2,85V, nie robi do moich zastosowań większej różnicy.


    Cześć.
    Temat jest bardzo ciekawy (mimo, że z 2012r.).
    Mam pytanie - czy udało Ci się już zrobić to zasilanie?

    0
  • #20 22 Cze 2014 19:07
    kassans
    Poziom 31  

    Parowniki do E-papierosa potrzebują duży prąd dlatego bo oporność grzałki wewnątrz wynosi od 1ohm do 3,4ohm. Pewnego czasu robiłem tak zwanego MODA na KIS-3r33s można znaleźć dużo tematów na temat tego na forum poświęconym e-fajkom.

    0
  • #21 19 Sie 2014 00:06
    rewida17
    Poziom 14  

    A może zamiast obniżać napięcie można by regulować moc grzałki pwm (na nisko napięciowej wersji 555 lub tranzystorach). O ile aktualne...

    0