zabezpieczenie akumulatora przed nadmiernym rozładowaniem (MOS) przeróbka

Witam. Zrobiłem taki układ

Działa prawidłowo, ale gdy odłączy akumulator muszę ręcznie go załączyć żeby zaczął przewodzić. Czy można go tak przerobić, żeby sam załączał akumulator, gdy napięcie na akumulatorze wróci do normy (wyłączenie 10,5 V ponowne załączenie 11,5 V- 12 V) Akumulator jest podpięty na stałe pod ładowarkę i chciałbym, żeby to działało automatycznie. Mam w urządzeniu, które zasila akumulator niezależne źródło stabilizowanego napięcia 12 V zasilane z sieci. Akumulator pracuje jako źródło zasilania awaryjnego w wypadku zaniku zasilania w sieci. Proszę o pomoc. Marek.

Najprościej podłączać ładowarkę do obciążenia, nie do akumulatora. Można też tak: dodać diodę między diodą Zenera, a drenem, i drugą (ale ta powinna mieć wyższe napięcie przewodzenia, może czerwony LED, a może dwie diody 1N4148 szeregowo - zależy, jaka ma być różnica progów napięć akumulatora) od minusa akumulatora do diody Zenera.

Dlaczego wykorzystujesz akumulator przy napięciu 11.5-12V. To już rozładowany akumulator odpowiednio na 90 i 50 odsetków.

Dodano po 39 [minuty]:

Przy buforowym użyciu akumulatora jego należy podłaczać do prostownika przez diodę . Przy czym kiedy napięcie prostownika i akumulatora porównają się prąd ładowania zmaleje praktycznie do 0, co pozwoli uniknąć przeladowania akumulatora.Lecz w tym wypadku, uwzględniając spadek napięcia na diodzie, napięcie prostownika powinno być na 0.6-0.75V więcej maksymalnego napięcia akumulatora

Dobry pomysł z tą diodą - można ten układ z diodami, zamiast do akumulatora, podłączyć do prostownika (z drugiej strony diody), wtedy może szeregowo czerwony LED (równolegle do niego opornik z 10k) i 1N4148 - wtedy obecność na prostowniku napięcia wystarczającego do ładowania akumulatora byłaby sygnałem, że można pobierać prąd z akumulatora. Albo prościej, bez LED-a - sama obecność napięcia na prostowniku pozwalałaby na pobieranie prądu z akumulatora.

Witam. Bardzo dziękuję za odpowiedzi i sugestie.
Wrzucam szkic to może będzie łatwiej.

To jest pracujący układ i nie jest mim celem szukać nowych rozwiązań. To co rozrysowałem to tylko część całego układu, ale nie ma sensu rysować całości. Chcę zaingerować tylko w układ oznaczony jako MOS którego schemat zamieściłem na początku tematu w taki sposób jak to opisałem -cytuję swoją pierwszą wypowiedź.

(Działa prawidłowo, ale gdy odłączy akumulator muszę ręcznie go załączyć żeby zaczął przewodzić. Czy można go tak przerobić, żeby sam załączał akumulator, gdy napięcie na akumulatorze wróci do normy (wyłączenie 10,5 V ponowne załączenie 11,5 V- 12 V)[/u]

Ładowarka pracuje prawidłowo, ładuje akumulator do 13,65 V po zaniku napięcia nie rozładowuje akumulatora, pod napięciem doładowuje go odpowiednim prądem ( praca buforowa). MOS rozłącza akumulator przy spadku napięcia poniżej 10,5 V.
Moje pytanie dotyczy sytuacji gdy był zanik napięcia i odbiornik rozładował akumulator do 10,5 V i układ MOS rozłączył akumulator. Żeby go włączyć muszę nacisnąć włącznik oznaczony na schemacie jako S. Chciałbym dorobić w miejsce tego włącznika jakiś układ który by włączał to automatycznie gdy ładowarka podniesie zasilanie akumulatora do 11,5-12 V. O zasilaczu stabilizowanym 12 V napisałem bo to napięcie może się przydać przy rozwiązaniu tego problemu. Marek.

Schemat, który pozwala odłączyć akumulator nie tylko przy obniżeniu napięcia ale i przy zwiększeniu powyżej ustalonego znaczenia. Minimalne i maksymalne napięcie odlaczenia regulujemy potencjometrami nastawnymy.

#5 - Przecież napisałem, jak to zrobić - zmieniając podłączenie ładowarki, albo dodając kilka diod.

A jak przy włączeniu ladowarky do obciążenia zabezpieczyć ładowanie akumulatora ?

Dzięki za schemat. Jest nawet płytka rozrysowana.Tranzystor MOS typu P chyba mają trochę gorsze parametry, ale odłącza za to szynę dodatnią. Czy wiesz jaki jest pobór prądu tego układu przy napięciu poniżej dolnego progu, to znaczy gdy układ rozłączy akumulator? Jest to dla mnie bardzo ważny parametr. Tl 431 to chyba źródła napięcia. Opór R 8 za co odpowiada?

Rezystory R8 jak i R6 - elementy sprzezenia zwrotnego . Doborem R8 ustala się histereza - różnica między napięciem włączenia i wylaczenia przy obniżeniu napięcia akumulatora, a R6 - przy zwiększeniu tego napięcia. Przy odłączeniu akumulatora prąd będzie zależał od prądu przez równolegle zjednoczone rezystory R1+ ( R3+ R4 ) . Przy minimalnym napięciu 10V ten prąd będzie I=U/R = 10/5000 = 2mA. TL431 - regulowany stabilizator.

Dziękuję. Teraz to rozumiem. Czy dałoby radę zmodyfikować ten układ tak żeby zabezpieczał akumulator tylko w wypadku spadku napięcia poniżej 10,5 V? Powyżej 12 V zabezpiecza to ładowarka. Może usunąć drugi TL 431 i gałąź pomiaru wyższego napięcia, ale to by trzeba przeliczyć pozostałe oporności, a to dla mnie trudne. Taki układ byłby dla mnie idealny. Chodzi przede wszystkim o jak najmniejszy prąd rozładowania przy rozłączonym akumulatorze.

Jeśli istotny jest mały prąd rozładowania, to w twoim układzie z #1 zamiast tranzystora PNP i diody Zenera należałoby użyć LM4041-ADJ (on działa przy prądach kilka razy mniejszych, niż TL431, i ma pasującą polaryzację) i dzielnika (sam LM4041-ADJ jest na około 1.24V) - pozwoli uzyskać prąd rozładowania poniżej 0.1mA. Nie wiem, czy warto kombinować, żeby zmniejszyć prąd bardziej?

A wersja z diodami (ale również z diodą między ładowarką i akumulatorem) pozwoli w prosty sposób uzyskać prąd rozładowania porównywalny z prądem wstecznym diody (tej największej), niestety kosztem spadków napięć na diodach, co zwiększy napięcie odłączenia akumulatora (pewnie nie zaszkodzi, że to będzie 11.1V zamiast 10.5V), oraz obniży napięcie końcowe ładowania (o spadek napięcia na diodzie oddzielającej akumulator od ładowarki - to pewnie będzie wymagać przeregulowania ładowarki, żeby dawała o 0.5V więcej).

Popatrz taki wariant schematu. Napięcie odłączenia ustala się potencjometrem R1, a histereza doborem nominału R4.

AVT miało parę ciekawych kitów zabezpieczeń - przyglądnij się nim.
Najciekawszy dla Ciebie będzie chyba ten AVT772.

Do aksakal. Wyjaśniłeś mi to bardzo precyzyjnie. Bez twojej pomocy nie dałbym rady. To bardzo profesjonalnie i przystępnie przekazana wiedza. I akurat to i tyle ile było potrzebne. Bardzo Ci dziękuję. Zdecydowałem się na budowę układu ze schematu od Ciebie bez żadnych przeróbek. Na razie tematu nie zamykam. Poinformuję jaki będzie wynik . Pozdrawiam. Marek.

PS. do jta Głównym celem tych rozważań jest uzyskanie efektu samoczynnego włączania akumulatora przy wzroście napięcia na nim powyżej 11,5-12 V przez ten układ, a mały pobór wskazany, ale nie jest najważniejszy, ważniejsze żeby sam włączał zasilanie. Pozdrawiam.

Zerknij sobie jednak do tego AVT772

Do aksakal. Nie wiem dlaczego dopiero teraz pojawił mi się drugi schemat od ciebie. Bardzo ciekawe. Muszę to przeanalizować. Dziekuję.

Dodano po 13 [minuty]:

Freddy. Bardzo dziękuję za schematy. Myślę jednak. że ten układ (AVT772) będzie brał większy prąd niż ten z drugiego schematu od aksakala. Bardo dziękuję wszystkim za to, że poświęciliście mi uwagę i zechcieliście mnie dokształcić. Marek.

mar449 napisał:

Myślę jednak. że ten układ (AVT772) będzie brał większy prąd niż ten z drugiego schematu od aksakala.

Ten z AVT772 bierze aż 1mA

No faktycznie masz rację opory 1.2 mA. A ile będzie brał TL 431? Nie bardzo wiem jaki pobór tego źródła TL będzie, bo poza nim w układzie od aksakala ( drugi schemat) to prawie nic.

TL431 jest w obu schematach - w AVT ~1,7mA

Ja zaproponowałem 0.1mA. Ale chyba autor nie jest tym zainteresowany?

Co do schematu aksakala z #6: prąd płynący przez DA1 zakłóca działanie DA2, również poniżej progu (TL431 w odróżnieniu od typowego tranzystora krzemowego przewodzi spory prąd poniżej "progu zadziałania") - więc nastawienie dolnego progu będzie zaburzane.

Schemat aksakala z #13: dzięki sprzężeniu poprzez R4, kiedy zabezpieczenie odłączy obciążenie i przez to wzrośnie napięcie akumulatora, nie spowoduje to podłączenia obciążenia; ale moim zdaniem to sprzężenie jest za słabe, R4 powinien mieć około 560k.

I uwaga do obu schematów: potencjometry do nastawiania pozwalają na regulację w dużym zakresie - a przez to, że jest on duży, ciężko będzie trafić we właściwe położenie - lepiej użyć potencjometru o mniejszej oporności, a do obu jego końców dodać oporniki tak, by to w sumie tworzyło potencjometr o bardzo ograniczonym zakresie. To pozwoli precyzyjnie nastawić potrzebne napięcie. Są dokładne potencjometry - TELPOD robił takie 10-obrotowe z podziałką - ale one "trochę" kosztują.

Jak ma być niewiele zmian, to już pisałem, jak to zrobić. Można w układzie z #1 tranzystor PNP zastąpić przez LM4041-ADJ, wyrzucić diodę Zenera, zmienić opornik R1 na większy, a PR1 na mniejszy (bez tego byłaby regulacja od około 1.9V; przy R1/PR1=7 będzie od około 10V), a można jeszcze lepiej - np. dać opornik 22k między górnym końcem PR1, a '+', PR1=4k7, R1=200k do -akumulatora, i dodać opornik między dolnym końcem PR1, a -obciążenia - to da regulację progu wyłączenia od 9.7V do 11.7V, a z opornikiem 20k zamiast 22k od 10.4V do 12.8V; do ponownego włączenia będzie potrzebne napięcie o około 10% wyższe, niż próg wyłączenia.

_jta_ napisał:

Ja zaproponowałem 0.1mA.

Nie za mało trochę?

Cytat:

Ika Cathode current 1-100 mA

No, może 0.13mA - poprawne działanie LM4041-ADJ jest gwarantowane od około 0.07mA (on jest pod tym względem z 10 razy lepszy od TL431), przez dzielnik popłynie 0.06mA (nie wiem, na ile jeszcze można to zmniejszyć). I nie trzeba wymieniać MOSFET-a, bo pasuje do tego, który już jest w układzie (LM4041-ADJ ma odwrotną polaryzację, niż TL431). Natomiast LM4041-ADJ kosztuje parę razy więcej od TL431 (1-2zł zamiast 0.5-1zł).

No fajnie, ja nie neguję Twojego doświadczenia, ale wszyscy (ja, Ty i aksakal) autorowi cały czas proponujemy użycie TL431. Stosujmy więc jego wymagane parametry minimalne.

A ja nie wiem, dlaczego tak robicie (ja nie!), skoro: (1) autor napisał Chodzi przede wszystkim o jak najmniejszy prąd rozładowania przy rozłączonym akumulatorze (a pod tym względem LM4041-ADJ jest dużo lepszy), i (2) do TL431 trzeba użyć innego tranzystora wykonawczego, niż w układzie, który autor już zrobił, a do LM4041-ADJ można wykorzystać część już istniejącego układu - nawet wstawić go w miejsce tranzystora PNP, i uzyskać podobne (tyle, że dokładniejsze) działanie.

Kolego, mar449! Nie mogę zrozumieć dlaczego chcesz mieć taki mizerny prąd przy odłączonym akumulatorze.Nawet jeśli ten prąd będzie 2 mA, to będzie nie więcej prądu samo rozładowania akumulatora . Przy prądzie 2mA akumulator utraci 1A/h pojemnośći za 20 dni. Nawet jakościowy samochodowy akumulator może tracić od samo rozładowania do 5 - 10 odsetków swojej pojemności za 15 dni, że znacznie więcej .

Jest w tym sporo racji, jeśli chodzi o akumulator samochodowy (typowa pojemność 50Ah) - co prawda przy dobrej jakości samorozładowanie jest na poziomie 2% na miesiąc (może w Rosji o takie akumulatory nieco trudno, w Polsce są, sprawdzałem działanie akumulatora kupionego w sklepie w Warszawie, i nie był to "z górnej półki"), więc po pierwsze prąd 2mA to niewiele więcej od samorozładowania dobrego akumulatora, a mniej od samorozładowania gorszego, a po drugie pojemności dobrego akumulatora powinno wystarczyć na rok. Ale nie wiemy, czy jest to akumulator samochodowy, może być mniejszy - np. 1.2 Ah (są takie) - a wtedy pojemność jest 40X mniejsza i sprawa wygląda zupełnie inaczej.

Taka ciekawostka w temacie: http://www.mdpub.com/555Controller/ tutaj układ działa jak chcesz, odcina ładowanie aku gdy napiecie na nim przekroczy próg, odcina obciążenie gdy napiecie aku spadnie poniżej progu. Bierze więcej prądu, ale ładowarkę masz. Zamiast odcinania ładowania odłączasz lub podłączasz urządzenie.

Witam. Akumulator jest dobrej marki i ma pojemność 1,3 Ah. Chodzi o gabaryty. Zdecydowałem się na układ z 13 posta. Układ zmontowany, czekam na tranzystor.
Pozdrawiam. Marek.

Witam ponownie. Zmontowałem układ z 13 posta i sprawdziłem działanie, ale nie działa prawidłowo. Można ustawić próg działania potencjometrem, ale po podłączeniu do regulowanego zasilacza i obciążeniu żarówką 1,2 W wyłącza żarówkę ,jak jadę z napięciem w górę ( a włącza gdy obniżam napięcie) i przełącza stopniowo gdy napięcie zmienia się o około 0,2 - 0,3 V. Jutro posprawdzam poprawność montażu i zmierzę napięcie na bazie tranzystora. Marek.