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.

Regulator prądu ładowania

13 Maj 2019 18:09 444 16
  • Poziom 9  
    Witam!
    Posiadam zasilacz LRS 150-15. Chciałem na jego bazie zbudować ładowarkę do akumulatorów kwasowo-ołowiowych.
    Problem polega na tym że poszukuję układu który ograniczy mi prąd ładowania - chodzi o funkcję ładowania stałym prądem jak to ma miejsce w zasilaczach laboratoratoryjnych.
    Znalazłem kilka gotowych kitów, ale wszystkie mają zastosowanie w ładowarkach transformatorowych.
    Mógłbym zastosować pośrednio jakaś przetwornicę z funkcją CC ale miało takich o wydajności 10A.
    Czy są jakieś dostępne zestawy do samodzielnego montażu które spełniają w/W funkcję? Ewentualnie czy posiada ktoś gotowy schemat takiego regulatora ?

    Z góry dziękuję za odpowiedź
  • Specjalista elektronik
    Przykładowy schemat często jest w nocie katalogowej TL431 (firmy TI, albo np. ON-Semi rys.23, Vishay rys.19, Fairchild rys.14; do dużego prądu lepszy powinien być MOSFET).
  • Poziom 38  
    thudy napisał:
    Posiadam zasilacz LRS 150-15. Chciałem na jego bazie zbudować ładowarkę do akumulatorów kwasowo-ołowiowych.
    Chcesz zrobić zasilacz w którym zamiast trafa będzie przetwornica.
    Schemat prosty, wada to do 50W/10A mocy strat.
    25W/5A mocy strat.
    Potrzebny radiator, najwyżej będzie się trochę grzać.
    Pożądana byłaby regulacja prądu ładowania.
    Przydałby się amperomierz.
    Woltomierz za kilkanaście złotych także się przyda.
    Do kontroli procesu ładowania.
  • Specjalista elektronik
    Hm... jeśli LRS 150-15 daje 15V, to ten ogranicznik prądu z noty katalogowej TL431 odpada - tu jest potrzebny bardzo mały spadek napięcia (jaki, to zależy od założonego maksymalnego napięcia wyjściowego). Może P-MOSFET (np. IRF4905 - ale przydałoby się coś o mniejszej oporności włączenia, może trzeba będzie dać ze dwa równolegle) i LM334?

    LM334 jest z założenia źródłem prądowym - ale działa podobnie do typowych 3-końcówkowych stabilizatorów napięcia, tylko daje bardzo niskie napięcie - około 63mV. Działa jako źródło prądowe, jeśli między ADJ i V- włączy się opornik. Dołączając do niego P-MOSFET-a tak, by wzmacniał prąd LM334 i puszczał go poprzez akumulator uzyska się regulację prądu akumulatora.

    Uwaga: dopuszczalny prąd LM334 to 10mA - czyli należy V+ połączyć z bramką MOSFET-a poprzez opornik 1k5, żeby nie przekroczyć tych 10mA przy ładowaniu bramki (pewnie warto jeszcze między bramkę, a źródło MOSFET-a wstawić kondensator, żeby spowolnić zmiany jego prądu - więc prąd LM334 będzie również ładować ten kondensator).
  • Poziom 38  
    _jta_ napisał:
    LM334 Działa jako źródło prądowe, jeśli między ADJ i V- włączy się opornik. Dołączając do niego P-MOSFET-a tak, by wzmacniał prąd LM334 i puszczał go poprzez akumulator uzyska się regulację prądu akumulatora.
    Proszę przemyśleć to co kolega napisał.
    Proszę połączyć i spróbować P-mosfetem wzmocnić prąd LM334.
  • Specjalista elektronik
    Przemyślałem, zanim napisałem. P-MOSFET, LM334, 3 oporniki - pomiarowy jest chyba oczywisty, o drugim napisałem, pozostaje trzeci - bramka-źródło. Jakiś problem?

    Ostatnio na pudełkach zapałek dają takie zagadki: napisana jakaś równość, jest fałszywa, ale wystarczy przesunąć jedną zapałkę i będzie prawdziwa. Myślę, że po tym, co tu napisałem, podłączenie tych elementów tak, by tworzyły regulator jest łatwiejsze od tych zagadek.
  • Poziom 38  
    _jta_ napisał:
    Przemyślałem, zanim napisałem. P-MOSFET, LM334, 3 oporniki - pomiarowy jest chyba oczywisty
    Wcale nie jest oczywisty, tylko błędny.
    Proszę o schemat tego układu.
    Okaże się czy oczywisty.
    _jta_ napisał:
    o drugim napisałem, pozostaje trzeci - bramka-źródło. Jakiś problem ?
    _jta_ napisał:
    Dołączając do niego P-MOSFET-a tak, by wzmacniał prąd LM334 i puszczał go poprzez akumulator uzyska się regulację prądu akumulatora
    P-mos ma wzmacniać prąd źródła prądowego LM334 ?????
    To czyste fantazje.
    Rozumie kolega termin „prąd” i wzmocnienie prądu ?
    Na LM334 kolega w ogóle tego nie zrobi - to utopia nierealizowalna.
    _jta_ napisał:
    Myślę, że po tym, co tu napisałem, podłączenie tych elementów tak, by tworzyły regulator jest łatwiejsze od tych zagadek.
    Koledze się to nie udaje.
  • Specjalista elektronik
    Czy mam rozumieć, że twoim zdaniem tak się nie da? Jeśli tak, to ja to zdanie uważam za błędne. Zamiast zarzucać mi błąd, mógłbyś spróbować narysować schemat.
  • Poziom 38  
    _jta_ napisał:
    Czy mam rozumieć, że twoim zdaniem tak się nie da? Jeśli tak, to ja to zdanie uważam za błędne. Zamiast zarzucać mi błąd, mógłbyś spróbować narysować schemat.
    Kolego Jta - kartkę długopis posiadasz,narysuj byle jak schemat, zrób zdjęcie telefonem i umieść w poście.
  • Poziom 9  
    Dziękuję za podpowiedzi. Panowie, a co powiecie na temat tego układu opartego o wzmacniacz operacyjny LM358 i tranzystor mocy IRFZ44 -> https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3420717.html#16968105
    Zasilacz nominalnie ma napięcie 15V ale napięcie można regulować w zakresie 13,5-18V. Oczywiście przy 18V nie da już tych 10A ale w okolicy 8A ale z tym się liczę, w sumie max które potrzebuję to 8A przy 16V - więcej mi nie trzeba.
  • Specjalista elektronik
    Bardzo dobry układ, o ile masz wystarczający zapas napięcia na opornik pomiarowy R3 i na spadek napięcia na mosfecie (tu można wybrać innego mosfeta, są o oporności włączenia kilka razy mniejszej, niż IRFZ44, a w porównywalnej cenie). Przy R3 jak w linku: przy 10A tracisz około 0.7V - jak możesz podregulować zasilacz, żeby dał 0.5-1.0 V więcej, to nie ma problemu.

    Dokładność regulacji: LM358 może mieć błąd 7 mV, typowo 2 mV, co się przekłada na błąd prądu max 140 mA, typowo 40 mA. Zwróć uwagę na podłączenie opornika pomiarowego R3 - oddzielne lutowanie do prądu, i do napięcia, połączenia napięciowe do dolnego końca R1 i diody Zenera (dolny koniec R3) i do pinu 2 (górny) - schemat ideowy pokazuje źle, nie wolno jednym przewodem puszczać prądu i napięcia, jak to zrobili na masie, bo opór lutowania i odcinka przewodu od R3 do podłączenia przy znaku masy dodaje się do oporu R3! Na rysunku pokazującym montaż R3 ma pojedyncze lutowania i działa, jakby jego opór był powiększony o opór lutowań.

    Proponuję zrobić dla końcówek R3 otwory z małymi wysepkami (do napięcia), a nieco dalej większe wysepki (do prądu) - przekładasz końcówki przez otwory i rozginasz tak, by je przylutować do wysepek prądowych, a potem lutujesz do wysepek napięciowych. Albo jedno z lutowań (albo prąd, albo napięcie) nie poprzez płytkę drukowaną, a osobnymi przewodami (przy dużych prądach raczej pasuje prąd puścić przewodem - płytka drukowana nie nadaje się do dużych prądów). Poza tym, R3 musi być solidnie przylutowany - on się będzie nagrzewał (przy 10 A moc 5 W), będą naprężenia - może najlepiej byłoby przylutować go na nieco dłuższych końcówkach, żeby nie był tuż przy płytce (będzie miał lepszy dopływ powietrza, i mniej będzie podgrzewał płytkę), i przewody prądowe lutować do jego końcówek, blisko samego opornika, a nie płytki.
  • Poziom 9  
    _jta_ napisał:
    Zwróć uwagę na podłączenie opornika pomiarowego R3 - oddzielne lutowanie do prądu, i do napięcia, połączenia napięciowe do dolnego końca R1 i diody Zenera (dolny koniec R3) i do pinu 2 (górny) - schemat ideowy pokazuje źle

    Rozumiem że poprawny schemat powinien wyglądać tak:
    Regulator prądu ładowania
  • Poziom 38  
    thudy napisał:
    Dziękuję za podpowiedzi. Panowie, a co powiecie na temat tego układu opartego o wzmacniacz operacyjny LM358 i tranzystor mocy IRFZ44
    Kolego,układ jest ok.
    Amperomierzem powinien być rezystor R3.
    Tam gdzie jest amperomierz powinno być zwarcie.
    Należy dodać kondensator elektrolityczny z rezystorem na zasilanie elektroniki.
    _jta_ napisał:
    Proponuję zrobić dla końcówek R3 otwory z małymi wysepkami (do napięcia), a nieco dalej większe wysepki (do prądu) - przekładasz końcówki przez otwory i rozginasz tak, by je przylutować do wysepek prądowych
    Nie pisz bajek kolego jeżeli nie masz pojęcia jak wykonać rezystor pomiarowy. 50mΩ.
    Tak się tego nie robi.

    Kolego thudy - ok.
    Moderowany przez trymer01:

    Regulamin, pkt 3.1.11. Nie wysyłaj wiadomości, które nic nie wnoszą do dyskusji. Wprowadzają w błąd, są niebezpieczne czy nie rozwiązują problemu użytkownika.

  • Moderator Projektowanie
    Nic nie jest OK, schemat ma błędy - "swoje", ale też inne - "odziedziczone" po schemacie z linka (post nr 10).
    Jeśli doradzamy - to poprawnie, abo wcale. Ale żeby doradzić poprawnie - trzeba się wczytać.
    Ad rem:
    - pull-up R4 jest zbędny a nawet szkodliwy, gdyż spowoduje, to iż LM358 nie zejdzie z Uwy do niskich wartości. Jeśli już, to z wy. WO do bramki MOSFEt-a opornik 1k, z bramki do masy opornik 4,7k,
    - R3 ma idiotyczną wartość 0,5 Ohm co przy I=10A da spadek napiecia 5V, moc na nim to 50W, źródło da na wyjściu maxU=Uzas-Ur3-Udson= ok. 10V - tylko (a potrzeba ok.15V),
    - brak układu eliminującego możliwość wzbudzenia - układ prawie na pewno będzie generował,
    - Uster pochodzące z R1 jest niedopasowane do Ur3.
    Przede wszystkim - jakie masz napięcie zasilania? - bo jeśli 16V to max spadek napięcia na R3 i Q1 nie może przekroczyć 1-1,5V, aby źródło mogło dać Uwy=Uzas-Ur3-Udson=14,5-15V.
    Wtedy trzeba dać R3=Ur3/Iobc=(0,5-1)/10=0,05-0,1 Ohm. Nie jest tu potrzebna dokładność przy małych wartościach I, więc wystarczy R3=0,05 Ohm/10W (np. dwa oporniki 0,1 Ohm/5W równolegle). Powinny być specjalne rezystory czterozaciskowe - ale są drogie i trudnodostępne.
    IRFZ44 może mieć na gorąco Rdson=0,04 Ohm, co przy I=10A da Udson=0,4V. Razem spadek napięcia na R3 i Q1 wyniesie 0,9V.
    Można użyć jako R3 bocznika amperomierza, ale to trudne, bo musiałby mieć rezystancję 0,05-0,1 Ohm.
    R4 wyrzuć a właściwie to przenieś go między wy.WO (pin 1) a bramkę Q1, z bramki Q1 do masy daj 4,7k.
    Pin 2 (we-) ma być połączony ze źródłem Q1/R3 nie wprost, ale przez opornik 1-2k, oraz z wy.LM358 (pin.1) do we- (pin 2) powinien być wstawiony kondensator 1-kilka nF. Te dwa elementy zapobiegną wzbudzaniu, C należy dobrać obserwując napięcie na drenie oscyloskopem przy regulacji (R1) prądu Iobc w pełnym zakresie.
    D1, R1 i R2 dobrać tak, aby R1 dawał Uster regulowane od zera do maxUr3=R3 x 10A. Np. dla R3=0,05 Ohm, maxUr3=0,5V.
    Jeśli D1 ma 5,6V, a R1=5k, to R2=51k, wtedy Uster=0-0,5V - możliwe są tu drobne korekty, bo i Udz i wartości oporników mają odchyłki (tolerancja 5%), zwłaszcza potencjometr, który zapewne będzie miał 4,7k.
    Opornik R3 - sposób montażu jest ważny, trzeba "oddzielić" łącza napięciowe od prądowych, tu na końcówkach oporników będą spadki napięcia, które wniosą błędy. Np. dolny koniec opornika R3 to punkt gdzie trzeba połączyć masy: R3, zasilacza 16V, reszty elektroniki.
    Q1 musi być bardzo dobrze chłodzony (nadmuch), bo moc strat na nim może wynieść nawet 60W P=U x Iobc, U=Uzas-Ur3-Uwyładowanego akumulatora. Ja bym użył innego, z niższym Rthjc, np IRF2807 - lepszy i tańszy.
  • Poziom 38  
    trymer01 napisał:
    Ale żeby doradzić poprawnie - trzeba się wczytać.
    Kolega także się nie wczytał.
    trymer01 napisał:
    - R3 ma idiotyczną wartość 0,5 Ohm co przy I=10A da spadek napiecia 5V, moc na nim to 50W, źródło da na wyjściu maxU=Uzas-Ur3-Udson= ok. 10V - tylko (a potrzeba ok.15V)
    Niczego takiego nie będzie.
    Na wejściu plus W.O. jest max ok. 0,5V co daje prąd 1A = nie 10A. Moc rezystorze 0,5Ω wynosi tylko 0,5W.
    Wartość 0,5Ω - autor prawdopodobnie "zgubił jedno zero.
    W oryginale był rezystor 0,05Ω.
    To co dalej kolega robi to tylko kosmetyka - dopracowanie układu.
  • Moderator Projektowanie
    Kolega nie może się powstrzymać przed zbędnymi sporami?
    Bo to nie pierwszy w tym temacie.
    W odpowiedzi na konkretne pytanie autora tematu, odnosząc się do konkretnego schematu, pisał kolega:
    CYRUS2 napisał:
    thudy napisał:
    Dziękuję za podpowiedzi. Panowie, a co powiecie na temat tego układu opartego o wzmacniacz operacyjny LM358 i tranzystor mocy IRFZ44

    Kolego,układ jest ok.
    ….
    Kolego thudy - ok.

    OK - dwa razy.
    A teraz kolejne wyssane z palca zarzuty, we własnej obronie - bo najlepszym sposobem obrony jest atak?
    CYRUS2 napisał:
    Niczego takiego nie będzie.
    Na wejściu plus W.O. jest max ok. 0,5V co daje prąd 1A

    Tam jest max 0,38V, a nie 0,5V. Autor bezmyślnie skopiował obwód regulacji (n.b. w tamtym schemacie z linka też jest źle) - a kolega CYRUS2 pisze ze to jest OK. Nawet dla prądu 1A nie jest OK
    CYRUS2 napisał:
    Moc rezystorze 0,5Ω wynosi tylko 0,5W.
    Wartość 0,5Ω - autor prawdopodobnie "zgubił jedno zero.
    W oryginale był rezystor 0,05Ω.

    Zgubił? - to nie należało pisać OK. Dwa razy.
    No to w końcu jaki tam ma być opornik wg kolegi? - bo dla 0,05 Ohm i 10A to oznacza moc 5W a nie 0,5W. A Uster nadal błędne.
    - kolega zatwierdził schemat, na którym jest 0,5 Ohm, co da prąd max. 0,76A,
    - kolega zatwierdził schemat, na którym jest nieprawidłowo dobrane Uster=0,38V,
    - kolega zatwierdził schemat bez obwodu antywzbudzeniowego
    - kolega zatwierdził schemat z błędnym R4.
    Widać wyraźnie, jak kolega kręci - ale nieudolnie.
    Ten schemat autora tematu jest "do luftu" - a nie OK. Opisałem wszystkie błędy - czytać, ze zrozumieniem, bo prościej się już nie da.
    I proszę docenić, że tej porady nie uhonorowałem stosownie do jej szkodliwości.
  • Specjalista elektronik
    Tam jest max 0,38V, a nie 0,5V.

    Fakt - nie popatrzyłem dość uważnie (i nie tylko na to, bo i R4). Żeby mieć regulację do 10A, autor musi np. wymienić diodę Zenera na 7V5, albo opornik 68k na 51k. I trzeba się liczyć z tym, że teoretyczne wyliczenia się nie sprawdzą - dioda Zenera C5V6 może mieć błąd 5%, a potencjometr może i ze 20%.