logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów

RomanWorkshop 24 Sty 2024 23:02 3924 59
  • Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów
    Układ rejestruje proces rozładowywania ogniw/akumulatorów stałym prądem i na podstawie uzyskanego wykresu, pozwala ustalić ich pojemność oraz ewentualnie napięcie odcięcia, jeśli dane ogniwo/akumulator posiada zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem. W skład układu wchodzą: komputer PC z zainstalowanym programem rejestrującym "TsDMMViewer" (używam wersji 10.0), multimetr/woltomierz podłączony do komputera (używam UNI-T UT70B z komunikacją na podczerwień IR przez port szeregowy COM) oraz elektroniczne/sztuczne obciążenie stałoprądowe.

    1. Program "TsDMMViewer"

    Używam starszej wersji 10.0 programu, który można ściągnąć ze strony: Link. Działa w systemie od starego Windows 98 do najnowszego Windows 11. Obsługuje bardzo wiele multimetrów z różnymi interfejsami komunikacyjnymi (RS-232C, USB, Bluetooth, GPIB/IEEE-488, RS-485, LAN). Umożliwia ustawienie parametrów takich, jak: zakres wartości mierzonej przez miernik, zakres wartości i czasu wyświetlanego na wykresie, interwał czasowy wykonywania pomiaru (maksymalnie 32700 próbek), nazwa miernika i wykresu, minimalna i maksymalna wartość (zielona linia na wykresie) po przekroczeniu której, będą generowane ostrzegawcze sygnały dźwiękowe z częstotliwością wykonywania pomiarów. Zarejestrowane wartości można zapisać do lub odczytać z pliku tekstowego w formacie CSV. Wersja 10.0 programu nie odczytuje swoich własnych plików CSV oraz tych, wygenerowanych w nowszych wersjach. Problem można rozwiązać zmieniając frazę "Ver.1x.0.0" w pierwszej linii pliku CSV, np. na "Ver.7.1.0" (chodzi o liczbę cyfr w zapisie wersji programu).

    2. Obciążenie stałoprądowe

    Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów
    Jest to proste obciążenie z dodaną regulowaną diodą Zenera U2 (TL431), która zapewnia stabilny prąd obciążenia, niezależnie od zmian napięcia zasilania Vcc=6-12V. Prąd obciążenia ustawia się wieloobrotowym potencjometrem P1 (5k) w zakresie ok. 0.5mA - 2.4A (górna wartość zależy od napięcia referencyjnego U2, które może wynosić Vref=2.44-2.55V). Ustawiony prąd obciążenia Iin jest stały, niezależnie od zmian napięcia źródła Vin. Prąd obciążenia można ustawić na dwa sposoby. Pierwszy mniej dokładny, polega na pomiarze spadku napięcia Vr występującego na wyprowadzeniach rezystora R1 (1/100W), gdy obciążenie jest podłączone do źródła. Napięcie to ustawia się potencjometrem P1 i jest ono wprost proporcjonalne do prądu obciążenia (1V=1A). Niedokładność ustawionej w ten sposób wartości prądu obciążenia, wynika z tolerancji rezystora R1 (zwykle 5%) i błędu pomiarowego woltomierza. Drugi dokładniejszy sposób, polega na wpięciu między źródło i obciążenie (na plusie zasilania) amperomierza (z możliwie krótkimi przewodami pomiarowymi) oraz ustawienie potencjometrem P1 potrzebnego prądu obciążenia. Niedokładność ustawionej w ten sposób wartości prądu obciążenia, wynika z błędu pomiarowego samego amperomierza.
    Stabilność ustawionej wartości prądu obciążenia, zależy od stabilności temperaturowej potencjometru P1 (zwykle 100ppm/C), regulowanej diody Zenera U2 (zwykle 50ppm/C) oraz rezystora R1 (zwykle 100ppm/C). Moc obciążenia jest tracona głównie w tranzystorze T1 (MOSFET-N) oraz częściowo w rezystorze R1, które są przykręcone do wspólnego radiatora z wentylatorem 12V (chłodzenie procesora ze starej płyty głównej). Moc traconą w tranzystorze T1 można obliczyć ze wzoru: Pt = (Vin-Vr)*Iin [W], a moc traconą w rezystorze R1 ze wzoru: Pr = Vr*Iin [W], gdzie: Vin - napięcie źródła, Iin - prąd płynący ze źródła, Vr - spadek napięcia na rezystorze R1 (Vr = Iin*R1 [V]).
    Rezystor R1 jest połączony z płytką grubszymi kablami miedzianymi, aby zmniejszyć wprowadzany przez nie spadek napięcia. Napięcie na wyjściu wzmacniacza operacyjnego U1 (LM358), które steruje pracą tranzystora T1 wynosi maksymalnie ok. Vcc-1.5V. Dlatego przy niskim napięciu zasilania (np. Vcc=9V), użyty tranzystor powinien załączać się już przy napięciu bramki Vgs=4.5V (logic level), co zmniejszy powstające w nim straty mocy podczas jego ciągłego włączania i wyłączania. Kondensator C3 (1u/50V) zapobiega powstawaniu nieporządanych oscylacji napięcia na rezystorze R1. Zasilanie obciążenia powinno być włączane dopiero po podłączeniu do źródła, aby uniknąć udarów prądowych i ewentualnego uszkodzenia tranzystora T1 (przy włączonym zasilaniu T1 przewodzi, a więc podłączane źródło jest na krótki czas zwierane do masy przez rezystor R1).
    W modelowym obciążeniu użyłem tranzystora FDP6030BL w obudowie TO-220, z napięciem Vds=30V, ciągłym prądem drenu Id=40A oraz maksymalną mocą rozpraszaną Pd=60W (przy temperaturze Tc=25C). Teoretycznie z aktywnym chłodzeniem, pozwala on na podłączenie obciążenia do źródła o napięciu 30V i prądzie 2A. W praktyce lepiej nie zbliżać się do parametrów granicznych.
    Modelowe obciążenie przy napięciu Vcc=9V w stanie spoczynku pobiera prąd 3.7mA (108mA z działającym wentylatorem). Zmontowałem je na płytce jednostronnej o wymiarach 60x30mm, wykonanej bez trawienia (mini wiertarką z małym frezem). Poniżej zdjęcia modelowego obciążenia:

    Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów

    Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów

    3. Pomiary praktyczne

    Zrobiłem kilka pomiarów baterii/akumulatorów naładowanych do pełna (elektroniczny prostownik Bass BP-6702, prąd ładowania 1A) i obciążonych prądem 1A (woltomierz podłączony bezpośrednio do ich wyprowadzeń, obciążenie podłączone 1-2s po włączeniu rejestrowania w programie). Przy pomiarach, należy stosować możliwie krótkie połączenia przewodami o dużym przekroju.

    3.1 Akumulator AGM 12V/7Ah (firmy Xtreme).

    Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów

    3.2 Akumulator AGM 12V/7.2Ah (model SBL7.2-12L firmy SSB).

    Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów

    Moment odcięcia Voff nastąpił po ręcznym odłączeniu woltomierza od wyprowadzeń akumulatora (zalecane napięcie Voff=10.5V = 1.75V/ogniwo jest zaznaczone na wykresie zieloną linią). Zmierzone parametry rozładowywania danym prądem w czasie, są zgodne z informacjami podawanymi przez producentów. Porównując obydwa akumulatory można zauważyć różnicę w ich jakości na korzyść SSB, który ma wyższe napięcie po naładowaniu i wytrzymuje znacznie dłużej. Na wykresie akumulatora SSB przez pewien czas widać wzrost napięcia pod obciążeniem, który prawdopodobnie jest spowodowany niewielkim zasiarczeniem jego elektrod (akumulator ciągle pracuje buforowo i długo nie był rozładowywany).

    3.3 Bateria Li-Ion 5S2P 21V/4Ah (od wkrętarki A-BH-20-A firmy Lux Tools).

    Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów

    3.4 Bateria Li-Ion 5S2P 21V/4Ah (od wkrętarki A-BH-20-A firmy Lux Tools) z dołączoną przetwornicą Step-Down (XL4015 z wyłączonym wyświetlaczem LED) o napięciu wyjściowym 12V.

    Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów

    Na wykresie można zobaczyć momenty odcięcia Voff przy napięciu 14.52V i 14.44V po automatycznym zadziałaniu zabezpieczenia przed nadmiernym rozładowaniem (zalecane napięcie Voff=15V = 3V/ogniwo jest zaznaczone na wykresie zieloną linią).

    Dołączone archiwum zawiera: schemat obciążenia w Eagle oraz pliki CSV programu TsDMMViewer z zapisem pomiarów.

    Dload.7z Download (73.99 kB)

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    RomanWorkshop
    Poziom 13  
    Offline 
    RomanWorkshop napisał 183 postów o ocenie 331. Jest z nami od 2013 roku.
  • #2 20927467
    sq3evp
    Poziom 36  
    Ciekawy pomysł - akurat posiadam akumulator AGM 12V/7.2Ah (model SBL7.2-12L firmy SSB) obserwacje pokazuja taki czas rozładowania. Stosuje od 2 lat do doładowywania akumulatora w aucie przez back boost konwerter.


    Rozładowanie jest rozumiem źródłem prądowym czy rezystoerm?
    Chyba wystarczy chłodzić tranzystor?
    Pewnie można zrobic inne rozwiązanie? Tutaj R jest użyte do pomiaru prądu, ale aż tak się grzeje?

    0,1 Ω czy 1 Ω? To nie bedą az tak duże moce tracone?
  • #3 20927816
    Urgon
    Poziom 38  
    AVE...

    Ja tu widzę dwa błędy. Błąd pierwszy, to za dużo GND na schemacie. Błąd drugi, nie tak się traktuje nieużywane op-ampy. Dalej, rezystor pomiarowy jest niepotrzebnie duży - można było wykorzystać drugi op-amp jako wzmacniacz nieodwracający i dać rezystor 10 razy mniejszy. Do tego nie rozumiem ograniczenia minimalnego prądu rozładowania do 2,5A. Ogólnie rzecz ujmując układ jest nieprzemyślany, a kilka prostych zmian by go definitywnie poprawiło...
  • #4 20927879
    sq3evp
    Poziom 36  
    Pewnie warto by się zapoznać ze schematami sztucznego obciążenia - w sumie to jest to samo przecież.

    Tutaj coś na początek jest.

    Tutaj coś ciekawego na Arduino.

    W sumie są do siebie podobne.
  • #5 20928055
    Urgon
    Poziom 38  
    AVE...

    To dlatego, że generalnie jest jeden sposób na budowę sztucznego obciążenia: element wykonawczy jest sterowany przez układ porównujący napięcie sterujące z napięciem z elementu mierzącego prąd. Tu mamy implementację na jednym WO, i nie jest to najlepsze rozwiązanie, choć jest najprostsze. Nawet w tym układzie wystarczy dodać dwa rezystory by móc zmniejszyć wartość rezystora pomiarowego, a tym samym moc strat na nim...

    Jeśli celem jest testowanie akumulatorów, to układ powinien mieć automatyczny pomiar napięcia na badanym akumulatorze, i funkcję automatycznego odcięcia po rozładowaniu. Bez tego układ taki może być niebezpieczny. Pozostawiony bez nadzoru może nieodwracalnie zniszczyć badany akumulator, jeśli ten nie ma żadnego układu zabezpieczającego...
  • #6 20928075
    sq3evp
    Poziom 36  
    Urgon napisał:

    Jeśli celem jest testowanie akumulatorów, to układ powinien mieć automatyczny pomiar napięcia na badanym akumulatorze, i funkcję automatycznego odcięcia po rozładowaniu. Bez tego układ taki może być niebezpieczny. Pozostawiony bez nadzoru może nieodwracalnie zniszczyć badany akumulator, jeśli ten nie ma żadnego układu zabezpieczającego...


    Bardzo dobra uwaga - słusznie jest tego pilnować, zeby akumulatora nie zabić testami.
  • #7 20928304
    RomanWorkshop
    Poziom 13  
    W artykule chciałem pokazać sposób pomiaru charakterystyki rozładowania danego akumulatora, a nie najlepsze sztuczne obciążenie, więc nie ma się co na nim skupiać. Używam akurat takiego, bo parametry są wystarczające i zrobiłem je na szybko z części, które miałem pod ręką.

    Cytat:
    Jeśli celem jest testowanie akumulatorów, to układ powinien mieć automatyczny pomiar napięcia na badanym akumulatorze, i funkcję automatycznego odcięcia po rozładowaniu. Bez tego układ taki może być niebezpieczny.

    Każdy może użyć nawet profesjonalnego obciążenia czy chińskiego modułu, gdzie ustawia się napięcie odcięcia i inne parametry, ale efekt rozładowania prądem do ok. 2A będzie identyczny. Jeśli ustawi się złe napięcie odcięcia (np. 3V dla akumulatora 12V), to takie fabryczne obciążenie też może być niebezpieczne. Jeśli się nie wie co robi albo nie uważa, to wszystko może być.

    Cytat:
    Błąd pierwszy, to za dużo GND na schemacie.

    Nie wiem, czy UE wprowadziła już jakieś ograniczenia w liczbie połączeń masy na schematach i po ich przekroczeniu dany schemat jest błędny? Zawsze można odciąć trochę połączeń masowych do elementów... Chyba, że chodzi o liczbę symboli masy na schemacie? W każdym razie nie bardzo rozumiem.

    Cytat:
    Błąd drugi, nie tak się traktuje nieużywane op-ampy.

    Można śmiało przedstawić prawidłowy sposób oraz napisać, jaki ma on wpływ na pracę wzmacniacza operacyjnego w tym zastosowaniu, porównując do aktualnego sposobu połączenia (jakieś korzyści?).
  • #8 20928381
    satanistik
    Poziom 27  
    Opampa można zostawić na wtórnik - in- do out a in+ do masy, chodzi o to że taki wiszący element może się wzbudzać i działać jak generator dodatkowych zakłóceń.

    Gdzie na tym wykresie jest obliczona pojemność ? Bo jakoś nie mogę się doszukać.
  • #9 20928428
    Urgon
    Poziom 38  
    AVE...

    Regulacje unijne nakazują, by "strzałki" GND były skierowane w dół, bo inaczej GND wygląda jak VCC, a to wprowadza czasem w błąd półślepych elektroników...

    Pytanie za 8.43 punktów: co się stanie, gdy przy podłączeniu akumulatora 12V tranzystor ulegnie przebiciu? Jaka moc wydzieli się na rezystorze pomiarowym?
  • #10 20928435
    satanistik
    Poziom 27  
    Cytat:
    co się stanie, gdy przy podłączeniu akumulatora 12V tranzystor ulegnie przebiciu?
    - jak to co, zaśmierdzi ;-).
  • #11 20928570
    RomanWorkshop
    Poziom 13  
    Cytat:
    Regulacje unijne nakazują, by "strzałki" GND były skierowane w dół, bo inaczej GND wygląda jak VCC, a to wprowadza czasem w błąd półślepych elektroników...

    Przy każdej "strzałce" jest napis GND, więc ciężko je pomylić z napięciem zasilania.

    Cytat:
    Opampa można zostawić na wtórnik - in- do out a in+ do masy, chodzi o to że taki wiszący element może się wzbudzać i działać jak generator dodatkowych zakłóceń.

    Dlatego też wzmacniacz ma takie połączenie, a nie inne. Prawidłowy sposób, to podanie połowy napięcia zasilania na wejście nieodwracające, ale nie wiem czy to ma jakikolwiek negatywny wpływ na jego pracę w takim zastosowaniu.

    Cytat:
    Gdzie na tym wykresie jest obliczona pojemność ? Bo jakoś nie mogę się doszukać.

    A miała tam być? Niestety program nie wykonuje takich obliczeń. Pojemność można ustalić na podstawie wartości stałego prądu obciążenia i czasu rozładowywania.
  • #12 20928708
    Mlody_Zdolny
    Poziom 30  
    RomanWorkshop napisał:
    Kondensator C3 (1u/50V) zapobiega powstawaniu nieporządanych oscylacji napięcia na rezystorze R1

    Lepiej byłoby usunąć przyczynę oscylacji, która jest błędnie zrealizowane sterowanie MOSFETa za pomocą słabiutkiego LM358.
    W tym celu stosuje się np. komplementarne bufory BJT, zasilające bramkę większym prądem.

    Dodanie kondensatora "na oko" znacząco zaniża BW układu. Konsekwencje są takie, że podłączając akumulator do działającego układu powstaje impuls prądowy, który na szczęście jest ograniczany R źródłowym.
    Przy użytym rezystorze 1 om jest to 12 A, przy 0R1 byłoby już 120 A.

    RomanWorkshop napisał:
    Chyba, że chodzi o liczbę symboli masy na schemacie? W każdym razie nie bardzo rozumiem.

    Jest w porządku, olej te uwagi.
  • #13 20928900
    satanistik
    Poziom 27  
    Nie ma tu potrzeby zasilania bramki większym prądem bo sterowanie jest liniowe a nie impulsowe, a te większe prądy powstają gdy szybko przeładowujemy pojemność bramki, dla takiego powolnego sygnału bramka nie stanowi żadnego obciążenia.
  • #14 20928933
    Mlody_Zdolny
    Poziom 30  
    satanistik napisał:
    Nie ma tu potrzeby zasilania bramki większym prądem bo sterowanie jest liniowe a nie impulsowe, a te większe prądy powstają gdy szybko

    Mamy wzmacniacz objęty ujemnym sprzężeniem zwrotnym czyli regulator, którego obowiązują warunki stabilności.
    A to oznacza, że to "sterowanie liniowe" może zamienić się w sterowanie z generatora o bliżej nieokreślonym kształcie.
    Zgadza się?
  • #15 20928946
    satanistik
    Poziom 27  
    Ale w tym układzie nie zależy nam na wybitnie szybkiej odpowiedzi, łatwiej więc dodać pojemność niż robić z tego demona prędkości żeby mogło oscylowac na MHz ;-). Akumulator i tak można traktować trochę jak ogromny kondensator.
  • #16 20928952
    Mlody_Zdolny
    Poziom 30  
    satanistik napisał:
    Ale w tym układzie nie zależy nam na wybitnie szybkiej odpowiedzi,

    Wolne przełączanie oznacza przepływ dużych prądów.
    W jakim stanie znajduje się tranzystor przy włączonym układzie bez podłączonego akumulatora?
  • #17 20928971
    Urgon
    Poziom 38  
    AVE...

    Zarówno imć niezdolny, jak i autor nie poświęcili, by zajrzeć do not katalogowych. Nota tranzystora pokazuje, że bramka ma pojemność 1,1nF. Z kolei w nocie LM358 od Onsemi, na rysunku 7 (str. 7) jest pokazane, co się dzieje z układem w konfiguracji wtórnika po obciążeniu pojemnością 50pF i podaniu napięcia na wejście. Ja tu widzę ładne oscylacje, ale to może moja wada wzroku. Mógłbym jeszcze zasymulować ten układ w MicroCap 12, ale mi się nie chce.

    Jednym z rozwiązań problemu oscylacji jest dodanie niedużego rezystora między wyjściem op-ampa, a bramką tranzystora. Są i inne drogi. Można użyć drugiego op-ampa w konfiguracji nieodwracającej jako wzmacniacz dla sygnału z bocznika z dodatkiem niewielkiej pojemności w obwodzie sprzężenia, by uciąć pasmo i zapobiec oscylacjom...

    Pomijam już fakt, iż imć niezdolny w swojej niewiedzy traktuje układ liniowy jak układ impulsowy i nie ogarnia, że tu nie przełączamy tranzystora, tylko traktujemy go bardziej jak rezystor sterowany napięciem...
  • #18 20929027
    jarekgol
    Poziom 38  
    Jakiś czas temu zrobiłem sobie na Arduino loger, który wysyła napięcie na terminal, ten zapisuje do pliku z sygnaturą czasową (realterm na win lub minicom na linuxie), a dodatkowo mam tam przekaźnik i mogę przez rozpoczęciem pomiaru wpisać próg odcięcia. Używałem właśnie do sprawdzania aku, przy czym u mnie obciążeniem była żarówka, ewentualnie wielo diodowa lampka led do pojedynczych lipoli.
  • #19 20929095
    satanistik
    Poziom 27  
    Układ pomiarowy do rozładowywania akumulatorów

    Na tej stronie znalazłem ten schemat Link

    Wg autora C4 i C6 zapobiegają lub ograniczają oscylacje i bez nich układ na pewno się wzbudza.

    Z doświadczenia wiem że jeżeli na schemacie są kondensatory i rezystory inne niż 100, 1k, 10k a już na pewno kondensatory typu pF to ktoś się przyłożył i coś policzył lub symulował, więc można zżynać.
  • #20 20929140
    Urgon
    Poziom 38  
    AVE...

    C6 efektywnie ogranicza pasmo przenoszenia od góry, a rezystor przed bramką dodatkowo izoluje pojemność bramki od wyjścia wzmacniacza. Warto też pamiętać, iż wiele wzmacniaczy operacyjnych nie jest stabilna dla wzmocnienia 1V/V. Ba, niektóre stają się stabilne dopiero powyżej 5V/V...

    Ostatnio zaprojektowałem układ zasilacza, gdzie nie musiałem dawać ani jednego kondensatora do stabilizacji, bo użyłem odpowiednich op-ampów, a do tego dwa z nich mają wzmocnienie, więc ze swej natury będą stabilniejsze i mniej podatne na wzbudzanie. Zobaczę, jak to wygląda w prototypie, ale nie spodziewam się problemów...
  • #21 20929314
    satanistik
    Poziom 27  
    Faktycznie pasmo przenoszenia op-ampa spada wraz ze wzrostem wzmocnienia, może to ograniczać wzbudzenia na większych F. W elektronice analogowej jest milion takich zależności, dlatego w dużych projektach schematów nie opracowuje jeden człowiek. Kiedyś słyszałem że od samych klawiatur pojemnościowych jest jeden człowiek.

    Co do udaru prądowego przy włączeniu - można by dać tu jakiś miękki start - np dioda transoptora wykryje napięcie i odblokuje narastanie sygnału zadanego.

    Co do opierania projektu na dobrych wzmacniaczach - ma to wady, sporo jest na rynku podróbek droższych układów, dodatkowo układy analogowe lubią zniknąć z produkcji i potem powstają takie kwiatki jak RS simpleamp gdzie opamp podskoczył do 100zł ;-). Albo niektóre wykrywacze metali. Nie mówiąc o tym że takie francuskie pudelki konstrukcyjne potrafią kichać bo laminat inny, wilgotność, temperatura.

    Kiedyś na studiach słyszałem takie stwierdzenie - jak ktoś czyta angielskie publikacje to ma wrażenie że autor mówi nam - zobacz jakie to proste, w polskich mówi, zobacz jaki jestem mądry, wielka całka na 2 kartki, 10 parametrów nie do znalezienia w realu i licz ;-).
    W dzisiejszych szalonych czasach nikt już nie poświęci kilku lat życia żeby zrozumieć fizykę tranzystora i zaprojektować radio na pojedynczym, teraz analogówka to taki "gorszy brat", siedzisz 2 dni i jakiś układ przestaje się wzbudzać a kolega po 2 dniach ma robota który rozpoznaje mowę, wiadomo co bardziej kusi młodzież.
  • #22 20929419
    Urgon
    Poziom 38  
    AVE...

    Jest taki parametr w notach op-ampów: GainBandwidth Product. To pasmo przenoszenia zazwyczaj dla wzmocnienia 1V/V. Dla innych wzmocnień dzielisz go przez to wzmocnienie. Dlatego tranzystory, choć bardziej kłopotliwe, znacznie lepiej nadają się do budowy układów w.cz. Ale są też op-ampy z pasmem liczonym nawet w GHz, tylko ceny mają często leciutko zaporowe.

    Udaru prądowego nie będzie, bo jak wejście nieodwracające ma wyższe napięcie (z potencjometru), niż odwracające z rezystora, to na wyjściu będzie napięcie bliskie minusowi zasilania, i tranzystor będzie zatkany. Mi bardziej chodziło o brak jakiegokolwiek zabezpieczenia w razie awarii samego tranzystora...

    Co do podróbek, to problem ten dotyczy zwykle zamówień z wątpliwych źródeł. Ja kupuję zazwyczaj u dużego dystrybutora, choć to więcej kosztuje. Kolega ostatnio kupił partię wzmacniaczy operacyjnych do urządzenia, które produkuje, i w testach mu wyszło, że ma podróbki - zrobił test odpowiedzi impulsowej i zamiast prawie prostokąta miał trójkąt, który nie mógł osiągnąć 20% spodziewanej amplitudy, taki był powolny.

    Co do edukacji, to parę lat temu zacząłem robić tutaj, na elektrodzie kurs o op-ampach. Dałem sobie jednak spokój, bo za wielu tępych, niedouczonych i niezdolnych trolli pałętało się w komentarzach, a merytoryczne odpowiadanie tym tłukom nie miało sensu. Plus, moderacja była bezsilna i nic nie robiła...
  • #23 20929538
    Mlody_Zdolny
    Poziom 30  
    satanistik napisał:
    Co do udaru prądowego przy włączeniu - można by dać tu jakiś miękki start - np dioda transoptora wykryje napięcie i odblokuje narastanie sygnału zadanego.

    Niby można, ale to będzie już "rzeźbienie" a każda wprowadzona poprawka będzie generowała kolejny problem.
    Zasadniczym problemem jest tutaj pojemność bramki, której sterowanie wbrew pozorom wymaga dużego prądu a LM358 ma tą wydajność marną. Dlatego trzeba zastosować bufor. Stabilność znacznie wzrośnie a impuls prądowy znacznie się skróci.

    Dodam jeszcze, że brakuje układu zabezpieczającego przed odwrotnym podłączeniem akumulatora. Taka pomyłka prawdopodobnie nie spowoduje szybkiego spalenia się tranzystora i rezystora ale potencjalnie jest to możliwe.

    Urgon napisał:
    Zarówno (...) sterowany napięciem...

    Brednie.
  • #24 20929571
    ^ToM^
    Poziom 42  
    sq3evp napisał:
    Urgon napisał:

    Jeśli celem jest testowanie akumulatorów, to układ powinien mieć automatyczny pomiar napięcia na badanym akumulatorze, i funkcję automatycznego odcięcia po rozładowaniu. Bez tego układ taki może być niebezpieczny. Pozostawiony bez nadzoru może nieodwracalnie zniszczyć badany akumulator, jeśli ten nie ma żadnego układu zabezpieczającego...


    Bardzo dobra uwaga - słusznie jest tego pilnować, zeby akumulatora nie zabić testami.


    Wartość dopuszczalnego napięcia rozładowania baterii AGM są podawane w kartach technicznych. Dla różnych prądów rozładowania, różne są dopuszczalne napięcia końcowego rozładowania.
    Przekraczając te wartości akumulator zostanie przedwcześnie zużyty.
  • #25 20929576
    pawlik118
    Poziom 32  
    Urgon napisał:
    AVE...

    To dlatego, że generalnie jest jeden sposób na budowę sztucznego obciążenia: element wykonawczy jest sterowany przez układ porównujący napięcie sterujące z napięciem z elementu mierzącego prąd. Tu mamy implementację na jednym WO, i nie jest to najlepsze rozwiązanie, choć jest najprostsze. Nawet w tym układzie wystarczy dodać dwa rezystory by móc zmniejszyć wartość rezystora pomiarowego, a tym samym moc strat na nim...

    ...


    Niekoniecznie jest to nieprzemyślane. Mniejszy rezystor spowoduje większe wydzielanie mocy na tranzystorze, co znacząco ograniczy zdolności obciążeniowe tego urządzenia. Łatwiej jest wytracić 100W na rezystorze niż w tranzystorze.
    W dodatku, dodatkowy stopień wzmacniacza wprowadzi błąd pomiarowy (wynikający z kiepskiej jakości LM358) oraz może spowodować pogorszenie stabilności działania układu, których kompensacja wprowadzi dodatkowe elementy.

    W tym przypadku nie uznałbym, że wykorzystanie drugiego wzmacniacz miało by tylko zalety.
  • #26 20929619
    vodiczka
    Poziom 43  
    RomanWorkshop napisał:
    Porównując obydwa akumulatory można zauważyć różnicę w ich jakości na korzyść SSB,
    Czy ten AGM f-my Xtreme był już częściowo wyeksploatowany czy to g... nie trzymające nawet 60% pojemności znamionowej?
  • #27 20929660
    satanistik
    Poziom 27  
    Nie wiem skąd to dążenie do przyspieszania pętli, akumulator rozładowuje się wiele minut, tu nie ma odpowiedzi na szybkie skoki jak w serwo czy pozycjonowaniu głowic w dysku, taki stromy impuls prądu o dużej wartości ma ogromne widmo i "sieje" Może się okazać że pobliski uP się zawiesi, mi przebicie w układzie w.n potrafiło upalić port w up który tylko przebiegał obok. Do ograniczenia udarów rozruchowych może nadać się dławik.

    Jedyne do czego może się przydać ograniczenie udaru to "inteligentne" baterie z zabezpieczeniem które same się wyłączą.

    To jak wzmacniacze audio - po co im pasmo MHz żeby się wzbudzały na MHz, daje się pojemności i łatwiej to opanować, to ma być prosty układ a nie coś co zabije prowadzenie przewodów albo inny projekt PCB.

    Dodatkowo jeżeli ktoś ma oscyloskop i wie czego szuka to znajdzie podrabiany opamp albo oscylacje, większość to tylko poskłada i będzie działało a PAR (UKE) będzie jeździł i szukał.
  • #28 20929688
    RomanWorkshop
    Poziom 13  
    Cytat:
    Jakiś czas temu zrobiłem sobie na Arduino loger, który wysyła napięcie na terminal, ten zapisuje do pliku z sygnaturą czasową (realterm na win lub minicom na linuxie), a dodatkowo mam tam przekaźnik i mogę przez rozpoczęciem pomiaru wpisać próg odcięcia.

    Użycie Arduino czy innego mikrokontrolera z dokładnym i stabilnym pomiarem napięcia, przekaźnikiem odłączającym przy określonym napięciu oraz wysyłanie wyników przez RS-232, zastąpiło by multimetr i zautomatyzowało cały pomiar. Jeśli dane były by w odpowiednim formacie CSV, to można by je wyświetlać jako wykresy w programie "TsDMMViewer".

    Cytat:
    Udaru prądowego nie będzie, bo jak wejście nieodwracające ma wyższe napięcie (z potencjometru), niż odwracające z rezystora, to na wyjściu będzie napięcie bliskie minusowi zasilania, i tranzystor będzie zatkany.

    W takim przypadku jest odwrotnie - napięcie na wyjściu wynosi ok. Vcc-1.5V.

    Cytat:
    Czy ten AGM f-my Xtreme był już częściowo wyeksploatowany czy to g... nie trzymające nawet 60% pojemności znamionowej?

    Ten akumulator był kupiony w sierpniu 2022 i ładowany może z 5 razy. Większość czasu stoi nieużywany w temperaturze pokojowej. Z drugiej strony jego producent (inni też) podają nominalną pojemność dla prądu 20HR, czyli ładowania/rozładowania niskim prądem, o wartości rozłożonej na 20h (dla pojemności 7Ah będzie to prąd 0.35A). Przy wyższych prądach osiągnie się dużo niższą pojemność.
  • #29 20929690
    Urgon
    Poziom 38  
    AVE...

    A ten niezdolny znowu swoje o sterowaniu bramką. To nie jest przetwornica!. Problemem nie jest czas ładowania bramki, tylko fakt, iż LM358 średnio sobie radzi z obciążeniami pojemnościowymi, co pokazano na wykresie w nocie. Dlatego dodanie rezystora między bramką, a wyjściem LM358 poprawia stabilność układu - ogranicza szybkie zmiany ładunku na bramce chroniąc przed oscylacjami. Jest to standardowe rozwiązanie problemu oscylacji w układach z op-ampami obciążonymi pojemnością...

    Czy kolega Autor byłby uprzejmy zmierzyć napięcie Vds na tranzystorze dla różnych prądów rozładowania, oczywiście pod obciążeniem, by pokazać naszemu niezdolnemu matołkowi, że tranzystor MOSFET nie jest w pełni otwarty, lecz pracuje jak rezystor o rezystancji sterowanej napięciem?


    @pawlik118

    Ja widzę dwa problemy z użyciem rezystora jako głównej części sztucznego obciążenia. Pierwszym jest rzeczywista wartość rezystancji - rezystory tej mocy zazwyczaj oferują tolerancję 5%. Czyli rezystor 1Ω może mieć wartość od 0,95Ω do 1,05Ω. To daje ±50mV/A. Tymczasem Vos dla LM358A wynosi ±2mV w najgorszym przypadku. Za to nie ma problemu z nabyciem rezystorów bocznikowych o tolerancji 0,1% dla mniejszych wartości i mocy.

    Drugi problem pojawi się, gdy ktoś zechce użyć tego układu, ale zwiększyć prąd maksymalny do, powiedzmy 10A do testowania, na przykład przetwornic typu Buck, albo pakietów 1-2S8-16P. Spadek napięcia na rezystorze wyniesie 10V, przy testowaniu źródeł o niższym napięciu regulacja nie będzie zupełnie możliwa. Drugi problem pojawi się z niespodziewanej strony, gdy prąd będzie niższy, np. 2,5A, ale napięcie obciążanego źródła wyniesie maksimum dla tranzystora, czyli 30V. Spadek na rezystorze wyniesie tylko 2,5V, więc na tranzystorze musi się wydzielić 27,5V/2,5A = 68,75W. SOA zostanie przekroczone i tranzystor odparuje. Przy założeniu, że chłodzenie da radę odprowadzić maksymalną moc dla tego tranzystora, czyli 60W. Rezystancja termiczna dla od złącza do obudowy wynosi 2,5°C/W. Dolicz do tego niezerową rezystancję między obudową a radiatorem i wyjdzie Ci, że ten układ w tej formie ma poważne ograniczenia mocy, i rezystor 100W nie rozwiąże problemu, bo na nim wydzieli się tylko 6,25W w tyn scenariuszu...

    Dlatego w większości zasilaczy i sztucznych obciążeń o większych mocach stosuje się więcej tranzystorów mocy łączonych równolegle. W zasilaczu, który opracowuję jest jeden tranzystor mocy, bo wydzieli się na nim maksymalnie 18W...


    Moderowany przez gulson:

    "naszemu niezdolnemu matołkowi" 3.1.9. Rozpowszechnianie treści ironizujących, prześmiewczych lub złośliwych, stanowiących przejaw braku szacunku do innych Użytkowników lub osób trzecich.

  • #30 20929698
    satanistik
    Poziom 27  
    Kolega nie myli układu impulsowego z liniowym, zakłada tak szybki układ który jest zdolny do natychmiastowej odpowiedzi na każde wahnięcie. Są takie specjalne scalaki np do zasiania fotopowielaczy które dodatkowo korygują napięcie wyjściowe, coś jak aktywna korekcja hałasu w słuchawkach. Można zejść do jakiś promili dla 600V tylko ...

    To coś nie leci w kosmos tylko mierzy akumulator, tutaj wahania rzędu paru % w impulsie nie popsują wyniku. Za to szybka pętla może siać na W.cz i mało kto to odkłuci z amatorów.

    Z ciekawych rozwiązań widziałem układ pomiaru pojemności który składał się z przetwornika u/f, licznika i up, licznik był sprzętowy wiec up miał prawie wolne a prąd był całkowany quasi ciagle (działało to na mAs)

    Co do zabezpieczeń na uP - wiele stacji bga sterowanych uP - rs232 - PC po zawieszeni PC (np wygaszacz lub aktualizacja) grzeją do spalenia bo procesor czeka na komendy z PC. Programy są tak dobre jak ludzie którzy je piszą ;-).

    Ewentualnie można by podzielić - opornik pomiarowy i opornik do strat mocy dać w szereg, dobierany dla zakresu. Do wytracania mocy dobre są żarówki halogenowe chłodzone wentylatorem.

Podsumowanie tematu

Dyskusja dotyczy układu pomiarowego do rozładowywania akumulatorów, który rejestruje proces rozładowania ogniw stałym prądem. Użytkownicy omawiają zastosowanie programu "TsDMMViewer" oraz multimetr UNI-T UT70B, a także kwestie związane z konstrukcją sztucznego obciążenia. Wskazują na błędy w schemacie, takie jak nadmiar połączeń GND oraz niewłaściwe traktowanie nieużywanych wzmacniaczy operacyjnych. Podkreślają znaczenie automatycznego pomiaru napięcia i zabezpieczeń przed nadmiernym rozładowaniem akumulatorów. Wspominają o różnych metodach pomiaru pojemności akumulatorów oraz o problemach związanych z oscylacjami w układzie. Użytkownicy dzielą się doświadczeniami z użyciem Arduino do automatyzacji pomiarów oraz omawiają kwestie związane z jakością komponentów i ich wpływem na stabilność układu.
Podsumowanie wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA