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

Układ odcięcia zasilania poniżej ustalonego napięcia

31 Maj 2020 21:20 759 40
  • Poziom 18  
    Witam, czy ktoś może polecić jakiś obwód w formie scalonej bądź półprzewodnikowej zabezpieczający obwód przed za niskim napięciem zasilania. Układ zasilany będzie z baterii ( modelarska 7.4V) i chcę aby przy rozładowaniu poniżej wartości zadanej odciąć zasilanie układu celem zabezpieczenia go przed 'głupieniem' z powodu zbyt niskiego napięcia.

    Czyli np. jeśli napięcie spadnie poniżej 7V obwód zabezpieczający ma odciąć zasilanie i wyłączyć elektronikę do czasu doładowania.
  • Poziom 18  
    Hym ale jak rozumiec te uklady nadzorcze? Tam widze naliecie zasilajace 5v a bateria ma 7.4 v
  • Poziom 34  
    To są zwykle układy do resetu. Większość współczesnych uP ma je wewnątrz. Zapewniają, że układ nie zacznie działać jeśli napięcie będzie zbyt małe. Czasem te układy nadzorcze wykorzystuje się do sterowania całkowitym odłączeniem zasilana.
    tu zwykle potrzebne są układy o dużej histerezie.
    Przy użyciu dzielnika rezystorowego można zwiększyć napięcie przełączania.
  • Specjalista elektronik
    Wygląda na to, że z tym będzie kombinowanie. Próg przełączania można zwiększyć stosując dzielnik, ale co z wyjściem? Myślę, że prościej będzie użyć TL431 (+ P-MOSFETa, odłączanie na plusie, większy prąd), albo LM4041-ADJ (+ N-MOSFETa, odłączanie na minusie, mniejszy prąd). Trzeba podłączyć tak, żeby odłączenie zasilania dotyczyło również tego TL431, czy LM4041-ADJ.

    Są jeszcze takie układy scalone do nadzorowania Li-ion, ale tylko do 1 ogniwa (są inne, do większej ilości, ale co najmniej 3 - akurat do 2 nic nie ma). Te zabezpieczają przed nadmiernym rozładowaniem (UVP - under-voltage protection), nadmiernym naładowaniem (OVP - over-voltage), zbyt dużym prądem ładowania/rozładowania, zwarciem.
  • Admin Sekcji Początkujący
    _jta_ napisał:
    Wygląda na to, że z tym będzie kombinowanie.

    Kolego, bardzo proszę, przestań szukać problemów tam gdzie ich nie ma i doradzać stosowanie rozwiązań archaicznych, niedopasowanych do potrzeb oraz niezgodnych ze sztuką inżynierską.
    Aplikacja nie wymaga żadnego kombinowania. Wystarczy wziąć układ zaprojektowany do tego celu, podłączyć do jego wyjścia tranzystor MOSFET z kanałem P, podciągając bramkę do zasilania i tyle w temacie. Tranzystor należy dobrać do zadania. Nie znając maksymalnego prądu obciążenia, nie będę zgadywał.
    Przykładowy układ nadzorujący napięcie 7 V: R3119N070A-TR-FE
    Kosztuje grosze, dostępny bez problemu, prądu pobiera kilka uA. Całość będzie niewiele większa niż tranzystor załączający zasilanie.

    Dla porównania, TL431 (zaprojektowany 43 lata temu) potrzebuje prądu 1000x większego, nie mówiąc o pozostałych elementach wokół. To ma znaczenie przy zabezpieczaniu rozładowanych ogniw.
  • Specjalista elektronik
    Sztuka polega na tym, żeby - gdy ogniwo będzie rozładowane - nie pobierać już z niego prądu (podawałem schemat takiego układu). Ale jeśli jest układ, który może działać przy napięciu co najmniej 8,5V (bo tyle może być na naładowanym akumulatorze), to OK, jest on dobrym rozwiązaniem - ja obejrzałem noty katalogowe kilku układów i na taki nie trafiłem. Tutaj: (1) należy podłączyć N-MOSFETa (zobacz rysunek na stronie 8); (2) do zasilania powyżej 7V nadaje się tylko 'A' (w tym ten, co podałeś, ale w nocie jest też 'E', dla którego napięcie będzie za duże); (3) należy dobrać układ o pasującym napięciu progowym (wskazany jest zgodny z życzeniem autora); (4) nie ma go w sprzedaży w Polsce - ma go Digi-Key (tylko w ilości hurtowej) i Mouser (tam można kupić i 1), nie ma Farnell.

    :arrow: krzysiek_krm - szukałem w ofercie bodajże Digi-Key'a, nie znalazłem. Ale skoro producent ma, to jakiś sklep będzie miał w sprzedaży?
  • Admin Sekcji Początkujący
    @prociomen007 Wcześniejsza propozycja dotyczyła układu przełączającego stan przy napięciu 7,0 V, tolerujący napięcie do 36 V, niestety z wyjściem aktywnym w stanie niskim. Moje przeoczenie. Można dodać inwerter, a można zastosować coś takiego: 2S 10A 7.4V 18650 lithium battery protection board
    Tutaj jest chyba wszystko co trzeba. Wystarczy przylutować przewody i załatwione. Jak bardzo potrzebujesz 7,0 V zamiast 7,4 V, to można wymienić rezystory.
  • Poziom 38  
    Marek_Skalski napisał:
    Tutaj jest chyba wszystko co trzeba. Wystarczy przylutować przewody i załatwione. Jak bardzo potrzebujesz 7,0 V zamiast 7,4 V, to można wymienić rezystory.

    To jest prawdopodobnie sprzętowy układ zabezpieczający.
    Po symbolach układów trzeba zbadać jakie są OVC i OVD.
    Rezystorami to się raczej nie da zmienić.
  • Poziom 18  
    [quote="Marek_Skalski"]
    _jta_ napisał:

    Przykładowy układ nadzorujący napięcie 7 V: R3119N070A-TR-FE ogniw.


    Ten układ wygląda zacnie i spełnia moje oczekiwania. Tylko nie mogę go znaleźć nigdzie w Polsce. Jest coś podobnego ale dostępnego u nas?

    A jeszcze przyszedł mi do głowy taki pomysł. ( nie wspomniałem wcześniej a to dosyć istotne konstrukcyjnie że obwód będzie posiadać wyłącznik, nie będzie pobierać cały czas prądu z baterii. I chodzi aby po włączeniu jeśli poziom będzie za niski nie uruchamiać elektroniki bądź też jeśli podczas pracy aku się rozładuje wyłączyć obwód. ) I wykombinowałem coś takiego:

    Układ odcięcia zasilania poniżej ustalonego napięcia

    Wartość zenera 6.4V i powinno to mi dać możliwość odcięcia zasilania przez przekaźnik przy spadku poniżej 7 Volt.
  • Specjalista elektronik
    Ten moduł z Aliexpress na tyle jest kiepsko opisany, że właściwie nic nie wiadomo. Prawdopodobnie odłącza przy rozładowaniu, gdy napięcie na którymkolwiek ogniwie będzie poniżej... nie bardzo wiadomo, ile, bo podają przedział 2,5V-3,0V (z błędem 0,05V) - pewnie użyli scalaka robionego na napięcia od 2,5V do 3,0V, ale sami nie wiedzą, na które napięcie on był... W wersji angielskiej piszą "over voltage range: 2.5-3.0 v plus or minus 0.05 v", pewnie zamiast "over" miało być "over-discharge protection", i to występuje u wielu sprzedawców - kopiują opisy?

    Tego układu R3119N070A szukałem przez serwis EleCena, ale nie znalazłem, żeby był sprzedawany w Polsce. Chyba producent ma taką politykę, żeby nie był.

    Pytanie, jaka dokładność jest potrzebna, bo jeśli nie ma dużych wymagań, to da się wykombinować niezbyt złożony układ z tanich i łatwo dostępnych elementów?

    Układ z twojego schematu, to już blisko, ale dioda Zenera raczej kiepsko działa przy tak małych prądach, nie można na niej polegać, LED powinien być lepszy. Poza tym wyjdzie spora zależność od temperatury, ja bym myślał o jakimś sposobie kompensacji. A to już będzie nieco (ale niewiele) więcej elementów.

    Można by zrobić jakiś eksperyment z diodą Zenera i sprawdzić (postaram się wieczorem napisać, co i jak; przydadzą się diody Zenera w przedziale od 6V8 w górę, może do 8V2, i oporniki 100k i większe, nawet kilka M), ale nie spodziewam się zbyt dobrych rezultatów - pewnie im cieplej, tym niższe będzie napięcie.
  • Poziom 18  
    Precyzja nie jest wymagana bardzo duża. Chodzi tylko o to aby po przekroczeniu napięcia w granicy 7V ale może to być 6.8 czy 7.1 układ nie pozwolił zasilić elektroniki gdyż ta może zacząć głupieć przy niskim napięciu co może uszkodzić resztę. Patent z diodą led? Ale wtedy jak wykombinować wymagane napięcie na bazie tranzystora. Na pojedynczej diodzie led spadek napięcia będzie około 2.2V. Łączyć w szeregu kilka sztuk?

    Jeśli chodzi o kompensacje drufu zenera może w szeregu dołożyć zwykłą diode odwrócona 180 stopni. Co jak tutaj:

    Układ odcięcia zasilania poniżej ustalonego napięcia
  • Specjalista elektronik
    Podejrzewam, że przy małym prądzie napięcie na diodzie Zenera będzie szybko malało przy wzroście temperatury, a nie chcę dawać dużego prądu (producenci podają parametry diod Zenera np. dla 5mA, może dla 2mA... jak na potrzeby tego zastosowania to jest bardzo dużo). Myślę o podłączeniu takim, by napięcia były odejmowane, i użyciu dzielnika. Konkretnie: LED (może niebieski, większy spadek napięcia) zasilany poprzez opornik prądem około 1uA, i ten prąd może zabrać emiter tranzystora, którego baza jest podłączona do dzielnika (z oporników po kilka M). Przy napięciu na dzielniku poniżej progu ten prąd zamiast przez LED-a popłynie przez tranzystor, głównie przez kolektor, którym można coś sterować - nie bramkę MOSFET-a, tylko drugi tranzystor. Wprawdzie zarówno napięcie przewodzenia LED-a, jak i napięcie baza-emiter zależą od temperatury (i przy małym prądzie bardziej - może ze 3mV/°C), ale współczynniki temperaturowe napięcia powinny być bardzo podobne, a ich różnica mała.
  • Poziom 18  
    Chodzi o coś takiego bo nie do końca rozumiem opis.
    (wartości elementów przypadkowe)
    Układ odcięcia zasilania poniżej ustalonego napięcia
  • Poziom 18  
    Mówimy o takim układzie?

    Układ odcięcia zasilania poniżej ustalonego napięcia

    Bo nie do końca rozumiem jak ma to się wysterować. Napięcie na bazie pnp jak spadnie poniżej 0.7V to on się otworzy i prąd przez leda popłynie do drugiego tranzystora ?

    Ewentualnie może w wersji NPN tak to wygląda:
    Układ odcięcia zasilania poniżej ustalonego napięcia

    Może tak będzie prawidłowo?
  • Poziom 40  
    Układy na tranzystorze się do tego nie na dają.
    Za małe wzmocnienie napięciowe.
    Układ musi mieć histerezę, bo po odłączeniu zasilania napięcie na aku natychmiast wzrośnie.
    To co koledzy chcą zrobić to "nierealizowalna utopia".
  • Poziom 18  
    CYRUS2 napisał:
    Układy na tranzystorze się do tego nie na dają.
    Za małe wzmocnienie napięciowe.
    Układ musi mieć histerezę, bo po odłączeniu zasilania napięcie na aku natychmiast wzrośnie.
    To co koledzy chcą zrobić to "nierealizowalna utopia".


    Możesz coś polecić dostępnego w polsce?

    Ewentualnie dołożenie kondensatora na bramce powinno dołożyć bezwładność do układu.
  • Poziom 38  
    Tak z innej beczki
    prociomen007 napisał:
    chcę aby przy rozładowaniu poniżej wartości zadanej odciąć zasilanie układu celem zabezpieczenia go przed 'głupieniem' z powodu zbyt niskiego napięcia.

    nie byłoby lepiej przeprojektować układ tak, aby działał w całym zakresie napięć ogniw - żeby "wydoić" całą energię z ogniw ?
  • Poziom 18  
    Elektronika jest wrażliwa na napięcie niże niż 6.5V zaczynają dziać się cuda. Chce mieć pewność że taki stan nie nastanie i wcześniej się odciąć od akumulatora i zwyczajnie go doładować.
  • Poziom 40  
    Napsałem tak, bo się namęczycie i nic z tego nie wyjdzie
    Cytat:
    Możesz coś polecić dostępnego w polsce?
    Mogę tylko dać schemat układu który będzie działał i pobierał prąd 230uA.
    Płytka dla smd 1206 15mm x 25mm.
  • Poziom 18  
    Jeśli być zechciał to poproszę. Może uda się wykorzystać.
  • Poziom 34  
    prociomen007 napisał:
    Elektronika jest wrażliwa na napięcie niże niż 6.5V zaczynają dziać się cuda.

    Co to znaczy "wrażliwa" ? Włączając lub wyłączając zasilanie przez chwilę napięcie będzie przecież niższe niż 6.5V.
  • Specjalista elektronik
    prociomen007 napisał:
    Mówimy o takim układzie?

    Nie, nie całkiem - LED nie w tym miejscu. Trochę źle napisałem w #16 (niestety nie mam tutaj jak narysować schematu, dopiero wieczorem będę mógł): tam trzeba zamienić miejscami emiter i kolektor (i przy takim podłączeniu LED-a i opornika tranzystor powinien być NPN - pewnie lepiej będzie użyć PNP i zamienić miejscami LEDa i opornik, który na tym schemacie jest przy kolektorze - ale zacznij od tego, żeby na rysunku z #15 przerobić emiter na kolektor, a obecny kolektor na emiter NPN, zobacz jak to wygląda, a potem odwróć polaryzację). Przeczytaj, co pisałem w #14: LED zasilany poprzez opornik prądem około 1uA, i ten prąd może zabrać emiter tranzystora - czyli prąd ma płynąć albo przez LED-a, albo przez tranzystor.

    Kolejny etap przerabiania rysunku z #15, to dodanie drugiego tranzystora o przeciwnej polaryzacji, i sterowanie jego bazy z kolektora pierwszego - to połączenie narysowałeś prawidłowo w #17. Ale nie można tak sterować przekaźnika (osobna sprawa, czy w ogóle używać przekaźnika - jego cewka potrzebuje mocy kilkaset mW, czyli prądu kilkadziesiąt mA - do odłączania może być MOSFET, który da się sterować bardzo małą mocą). No, ale o tym później.

    CYRUS2 napisał:
    Układ musi mieć histerezę, bo po odłączeniu zasilania napięcie na aku natychmiast wzrośnie.
    W układzie z dwoma tranzystorami łatwo ją uzyskać (wystarczy dodać opornik, może dwa), ale nie będzie potrzebna, jeśli odłączanie zasilania będzie dotyczyć także układu sprawdzającego napięcie (pisałem o tym w #8).

    CYRUS2 napisał:
    Mogę tylko dać schemat układu który będzie działał i pobierał prąd 230uA.
    Prosty układ z LM4041-ADJ (analogiczny do TL431, podawałem kiedyś schematy, jak zrobić odłączanie, na pewno dla TL431, może dla LM4041-ADJ też) pobierze poniżej 100uA, ale Marek_Skalski narzeka, że proponuję zbyt prądożerne układy, więc celuję w kilka uA. ;)
  • Poziom 40  
    _jta_ napisał:
    Prosty układ z LM4041-ADJ (analogiczny do TL431, podawałem kiedyś schematy, jak zrobić odłączanie, na pewno dla TL431, może dla LM4041-ADJ też) pobierze poniżej 100uA
    Autor czeka na taki schemat.
    Autor czeka na taki schemat.

    Na pobór 100uA napewno kolega Marek nie będzie narzekał.

    Ps.Nie zamierzam konkurować z kolegą.
  • Poziom 18  
    W dobrą stronę ide?
    Układ odcięcia zasilania poniżej ustalonego napięcia

    Chodź z symulacji wychodzi że nie działa. W sensie że napięcie poniżej 7V włącza drugi tranzystor a powyżej wyłącza. Czyli działa jakby na odwrót.

    Chyba że to mają być dwa NPN to wtedy ma to więcej sensu:
    Układ odcięcia zasilania poniżej ustalonego napięcia
  • Poziom 40  
    Kompletnie bez sensu.
    Orientuje się kolega jaka jest zasada działania ?
    Skąd układ ma wiedzieć że napięcie jest za niskie - metodą jasnowidzenia ?
    W układzie musi być wzorzec napięcia.
    Napięcie zasilania układ porównuje ze wzorcem i różnice wzmacnia wielokrotnie.
    Dzięki temu przy spadku o 50mV napięcie na wyjściu ma być 7V.
    To oznacza konieczne wzmocnienie napięciowe układu powyżej 450.
  • Poziom 18  
    Ja to interpretuje inaczej. Dzielnik napięcia zmniejsza nam napięcie na bazie tak by przy 7 woltach tranzystor 1 się nie otworzył a cały prąd płynie przez leda. Napięcie na bazie rośnie jak rośnie zasilanie i tranzystor się otwiera a prąd płynie do tranzystora 2 i go też wysteruje.
  • Admin Sekcji Początkujący
    @prociomen007 Kolega błądzi i to bardzo. Jeżeli koniecznie trzeba zbudować taki układ na elementach dyskretnych, to proszę najpierw narysować obwód prądowy będący przedmiotem dyskusji:
    - źródło energii,
    - obwód ładowania,
    - odbiornik,
    - wyłącznik,
    - proponowane miejsce dla klucza (nieważne czy to przekaźnik, czy tranzystor).
    Teraz, kiedy wiemy jak te elementy są połączone, to możemy określić co i jak ma zrealizować układ wykrywania niskiego napięcia.
    Proponuję skorzystać z tego co mądrzejsi już wcześniej zrobili i nie wyważać otwartych drzwi. Proponuję taki schemat blokowy układu (zaczerpnięty z dokumentacji R3119A, który proponowałem wcześniej):
    Układ odcięcia zasilania poniżej ustalonego napięcia
    Zamiast jednego układu w obudowie SOT23-6 za grosze, można zrealizować ten sam układ w większych gabarytach, z gorszą sprawnością i dokładnością, ale będzie satysfakcja.

    A Kolegę @_jta_ bardzo proszę o zaprzestanie takiej pseudo pomocy, ponieważ to jest kolejny temat, w którym prowadzi kogoś na manowce.