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

Prosta ładowarka Li-ion na TL431 i źródle prądowym

23 Sie 2013 18:19 3906 3
  • Poziom 13  
    Witam.
    Problem dotyczy schematu jak poniżej. Układ ma ładować ogniwo Li-Ion stałym prądem, a po osiągnięciu około 4.2V (próg ustawiany potencjometrem), układ scalony TL431 ma zatykać główny tranzystor Q1, ściągając jego bazę do plusa zasilania, poprzez otwieranie tranzystora Q3. Po złożeniu prototypu układ nie działa jak planowałem. Nie ma prawie w ogóle regulacji napięcia końcowego. Pod prototyp podpinam diodę z rezystorem. Układ działa bardzo niestabilnie, a odpięcie bazy Q3 od TL431 i podpięcie do masy zasilania skutkuje płynięciem dużego prądu, rzędu 2A. Czy doświadczeni Koledzy udzieliliby mi jakichś wskazówek? Może w schemacie jest jakiś błąd logiczny, albo wymaga on tylko dobrania innych wartości rezystorów? A może cała idea jest błędna i nie ma prawa działać? A może to objaw uszkodzenia któregoś z elementów?
    Pozdrawiam.
  • Poziom 43  
    Cytat:
    Problem dotyczy schematu jak poniżej. Układ ma ładować ogniwo Li-Ion stałym prądem, a po osiągnięciu około 4.2V (próg ustawiany potencjometrem), układ scalony TL431 ma zatykać główny tranzystor Q1, ściągając jego bazę do plusa zasilania, poprzez otwieranie tranzystora Q3.
    Ma wyłączyć całkowicie czy stabilizować napięcie?

    Cytat:
    Po złożeniu prototypu układ nie działa jak planowałem. Nie ma prawie w ogóle regulacji napięcia końcowego. Pod prototyp podpinam diodę z rezystorem. Układ działa bardzo niestabilnie,
    Układ się wzbudza, TL431 ma duże wzmocnienie i szerokie pasmo, dołożenie kilku tranzystorów w pętli sprzężenia zwrotnego zazwyczaj tak się kończy, dodaj kondensator pomiędzy C a R VR1, dobierz eksperymentalnie, żeby się nie wzbudzał.

    Cytat:
    a odpięcie bazy Q3 od TL431 i podpięcie do masy zasilania skutkuje płynięciem dużego prądu, rzędu 2A.
    Po takim przeciążeniu Q3 bym wymienił nawet jeśli jeszcze działa. Wypadało by dodać rezystor pomiędzy C VR1 a bazą Q3 o wartości takiej która uniemożliwi przekroczenie prądu maksymalnego Q3 i VR1.

    Jeśli zasilisz to z 15V to w Q1 wydzieli się ok 0,7W za dużo jak na tranzystor w obudowie TO-92
  • Poziom 13  
    Dziękuję za odpowiedź.
    1) W moim zamyśle było, aby układ powoli zmniejszał prąd do minimum (tak jak to się dzieje w fazie CV ładowania Li-ion), zatykając główny tranzystor Q1.

    2) Po dodaniu MKT 1uF TL431 zaczął faktycznie działać stabilniej. Pomiędzy jego katodę a bazę Q3 dałem rezystor 1k. Ale jednak przy zmianie zakresu potencjometru zdarza się że TL się bardzo nagrzewa. Prąd płynący z zasilacza nie spada, prąd ładujący akumulator spada. Nie wiem jak to możliwe, skoro rezystor 1k powinien ograniczać prąd TL431 do 7mA przy 7V zasilania... Czyżby dodatkowy prąd wpływał przez potencjometr i końcówkę Ref?

    3)Q3 wymieniony na inny egzemplarz.

    4) Q1 podmieniony na KT814 (popularnym odpowiednikiem jest BD140, jednak nie miałem akurat pod ręką). Dodałem też niewielki radiator. W sumie nie wiem czy ten typ tranzystora to dobry wybór. Musiałem zmniejszyć R3 (dałem 300omów), by płynął pełen prąd wyznaczany przez R1 (akurat włożyłem tutaj 1 om, więc dało to prąd ładowania ok. 550mA)

    Wciąż nie jestem zadowolony z działania układu. Bez obciążenia na wyjściu spodziewałem się napięcia 4.2V, co faktycznie mogę ustawić, jednak podłączenie akumulatora wymusza ponowną regulację, żeby w ogóle jakiś prąd do niego płynął.

    Zastanawiam się czy koncepcja układu na pewno jest poprawna. Nie wiem też czy takie połączenie Q2 i Q3 jest poprawne, może trzeba dodać dodatkową rezystancję do emiterów tych tranzystorów? Przyszło mi też na myśl, czy nie zrezygnować z fazy CV ładowania i po prostu wykrywać tylko napięcie 4,2V i wyzwalać w jakiś sposób przerywanie ładowania. Nie wiem czy TL431 w ogóle się tu nadaje.

    Wszystko póki co montowane jest na płytce stykowej, a obwody prądowe mierzone miernikami, co pewnie również generuje błędy.
  • Specjalista elektronik
    Proponuję, aby układ działał tak: po osiągnięciu zadanego napięcia (4.2V, może nawet tylko 4.1V) przerywasz przepływ prądu, wznawiasz go jak napięcie nieco spadnie (np. o 0.1V) - do tego układ regulacji powinien mieć histerezę, dla jej uzyskania podajesz na wejście TL431 dodatkowy prąd (kilka uA dla oporników kilka k w dzielniku), kiedy nie ma ładowania. Wtedy układ nie powinien się wzbudzać, poza włączaniem i wyłączaniem wynikającym z tych zmian napięcia - ale to będzie miało niską częstotliwość.

    TL431 ma dopuszczalny prąd 100mA, więc wystarczy 1-stopniowy wzmacniacz, nawet przy prądzie ładowania do paru A (oczywiście parę A to nie z BC327). Tylko uzyskiwanie histerezy skomplikuje układ - można i bez niej, ale tranzystor mocy NPN, TL431 sterowałby jego bazę - wtedy nie powinno być wzbudzenia, a jakby było, dodać kondensator (sprawdzić w opisie TL431, przy jakiej pojemności powinien być stabilny).