Кстати, меня очень заинтересовала схемка, которую нарисовал icemanoid для ограничения тока. Чем, собственно, она отличается от добавления INA138? Разумеется, кроме низкого падения напряжения на токоизмерительном резисторе в случае INA138. Понимаю, что в этой более простой схеме потери будут побольше. Хотя учитывая, что у Вас удавалось получить падение напряжения всего 0,2 В, то получается, что при токе 2 А (взял просто к примеру) потеря мощности будет всего 0,4 Вт. Даже уже смысла не вижу городить огород из INA138, а обойтись транзистором и несколькими резисторами. Если же это все будет работать.
Как я понял, схема будет следующая?
Диод какой лучше брать - обычный или Шоттки? Или без разницы? Транзистор, как я понимаю, подойдет любой маломощный? Типа BC857 и подобных?
Какие номиналы резисторов лучше использовать? Как я понял, R3 можно взять где-то на 0,2 Ома, чтобы потери были поменьше. И исходя из чего рассчитываются R4, R5, R6?
Кстати, меня очень заинтересовала схемка, которую нарисовал icemanoid для ограничения тока. Чем, собственно, она отличается от добавления INA138? Разумеется, кроме низкого падения напряжения на токоизмерительном резисторе в случае INA138. Понимаю, что в этой более простой схеме потери будут побольше. Хотя учитывая, что у Вас удавалось получить падение напряжения всего 0,2 В, то получается, что при токе 2 А (взял просто к примеру) потеря мощности будет всего 0,4 Вт. Даже уже смысла не вижу городить огород из INA138, а обойтись транзистором и несколькими резисторами. Если же это все будет работать.
Как я понял, схема будет следующая?
Диод какой лучше брать - обычный или Шоттки? Или без разницы? Транзистор, как я понимаю, подойдет любой маломощный? Типа BC857 и подобных?
Какие номиналы резисторов лучше использовать? Как я понял, R3 можно взять где-то на 0,2 Ома, чтобы потери были поменьше. И исходя из чего рассчитываются R4, R5, R6?
Да, схема нарисована верно.
Диод брать лучше обычный маломощный кремниевый. У него температурные характеристики будут совпадать с транзистором.
Транзистор - тоже любой мелкий кремниевый. 857-й вполне подойдет.
R3 берите такой, чтобы при максимальном токе на нем было где-то 0.2В. Можно рассчитать и на меньшее напряжение, но будет хуже температурная стабильность. Можно на большее напряжение, но тогда больше потерь и можно использовать более простую схему.
По номиналам. R5 обычно ставил около 10кОм. R4 и R6, как видно, образуют делитель напряжения (около 0.5В на прямовключенном диоде). Т.е. на R4 должно быть напряжение равное Udioda=0.5В минус падение напряжения на R3 при максимальном токе. Т.е. на R4 присутствует некоторое напряжение "добавки" к выделяющемуся на R3.
Т.е. Ur3+Ur4=напряжению открывания транзистора=0.5В.
Чтобы R4 и R6 не отбирали ток у диода слишком сильно, их номиналы выбирают обычно в десятки кОм. Часто ставил R4=33к, R6=22к. Т.е. на R4 присутствует напряжение добавки 0.3В.
Еще, насколько я понял, все номиналы резисторов можно поставить такими, как Вы советовали. А ток менять резистором R3? Т.е. при токе, скажем, 0,5 А это будет 0,4 Ома, а при 1 А - 0,2 Ома и т.д.? Это с учетом, что на R3 падает 0,2 В.
Если я захочу, чтобы на нем падало 0,1 В, то получу, например, для 1 А резистор 0,1 Ом. Далее тогда получим R4 = 80 кОм (на нем упадет 0,4 В) и R6 = 20 кОм (упадет 0,1 В). Итого в сумме 0,5 В. И т.д. Я верно понял?
Температурная стабильность имеется ввиду то, что ток будет плыть при повышении температуры резистора R3?
Как я понял, если эту схему использовать, как ЗУ для аккумуляторов, то в конце заряда ток будет плавно спадать после достижения требуемого напряжения минус 0,2 В (падение напряжения на R3). И это увеличит время заряда. Может быть, вынести R1 на выход схемы, чтобы ток снижался при достижении напряжения на выходе? По-моему, как раз схема на INA138 лишена этого недостатка? Но все равно это не критично, зато простота. Все же не до конца понимаю, в чем принципиально будут отличаться (кроме количества элементов и топологии) эта схема и схема на INA138 или другом токовом мониторе, кроме возможности ставить токоизмерительный резистор хоть на 0,05 Ом и меньших потерь как следствие.
Еще, насколько я понял, все номиналы резисторов можно поставить такими, как Вы советовали. А ток менять резистором R3? Т.е. при токе, скажем, 0,5 А это будет 0,4 Ома, а при 1 А - 0,2 Ома и т.д.? Это с учетом, что на R3 падает 0,2 В.
Если я захочу, чтобы на нем падало 0,1 В, то получу, например, для 1 А резистор 0,1 Ом. Далее тогда получим R4 = 80 кОм (на нем упадет 0,4 В) и R6 = 20 кОм (упадет 0,1 В). Итого в сумме 0,5 В. И т.д. Я верно понял?
Да, все верно.
Только слишком сильно к циферкам не привязывайтесь, к тем же 0.5В, например, т.к. напряжение на диоде зависит от тока через него, а также от температуры его перехода. Аналогично и в транзисторе.
Цитата:
Температурная стабильность имеется ввиду то, что ток будет плыть при повышении температуры резистора R3?
Уже сказал выше, транзистор и диод имеют сильные температурные зависимости напряжений перехода. А, следовательно, порог открывания транзистора будет "гулять" от температуры. Зависимость примерно 2мВ/градус.
Цитата:
Как я понял, если эту схему использовать, как ЗУ для аккумуляторов, то в конце заряда ток будет плавно спадать после достижения требуемого напряжения минус 0,2 В (падение напряжения на R3). И это увеличит время заряда.
Тут надо представить, как будет дело. Но, в любом случае, если не делать напряжение не 1..2В выше конечного зарядного будет замедление заряда. Т.е. если у Вас просто стабилизатор на конечное напряжение заряда и схема ограничения тока, то заряд будет медленным в конце, независимо, кстати, от величины ограничения тока. Хотя, т.к. это замедление определяется внутренним сопротивлением заряжаемого аккумулятора, то для низкоомных акк. типа литийферрумполимер, может замедление и не будет столь сильным.
Чтобы заряд был быстрый нужно иметь компаратор (или ОУ с большим коэфф.усиления), который бы срабатывал по достижению конечного зарядного напряжения, а до этого практически не влиял.
Цитата:
Может быть, вынести R1 на выход схемы, чтобы ток снижался при достижении напряжения на выходе?
Пожалуйста, что этому мешает?
Цитата:
По-моему, как раз схема на INA138 лишена этого недостатка?
У этой схемы компенсированы температурные зависимости и ей требуется гораздо меньшее падение напряжения на измерительном резисторе.
Цитата:
Все же не до конца понимаю, в чем принципиально будут отличаться (кроме количества элементов и топологии) эта схема и схема на INA138 или другом токовом мониторе, кроме возможности ставить токоизмерительный резистор хоть на 0,05 Ом и меньших потерь как следствие.
Ничем.
Кроме стабильности.
Последний раз редактировалось: nik34 (Чт 20 Окт, 2011 10:19), всего редактировалось 1 раз
Еще, насколько я понял, все номиналы резисторов можно поставить такими, как Вы советовали. А ток менять резистором R3? Т.е. при токе, скажем, 0,5 А это будет 0,4 Ома, а при 1 А - 0,2 Ома и т.д.? Это с учетом, что на R3 падает 0,2 В.
Если я захочу, чтобы на нем падало 0,1 В, то получу, например, для 1 А резистор 0,1 Ом. Далее тогда получим R4 = 80 кОм (на нем упадет 0,4 В) и R6 = 20 кОм (упадет 0,1 В). Итого в сумме 0,5 В. И т.д. Я верно понял?
Да, все верно.
Только слишком сильно к циферкам не привязывайтесь, к тем же 0.5В, например, т.к. напряжение на диоде зависит от тока через него, а также от температуры его перехода. Аналогично и в транзисторе.
Наверное с точки зрения температурной стабильности лучше вместо диода поставить такой же транзистор в диодном включении ( т.е. база соединена с коллектором) . А еще лучше применить сборку из двух транзисторов в одном корпусе ( например BC857BDW).
Наверное с точки зрения температурной стабильности лучше вместо диода поставить такой же транзистор в диодном включении ( т.е. база соединена с коллектором) . А еще лучше применить сборку из двух транзисторов в одном корпусе ( например BC857BDW).
Не поможет.
У нас же падение напряжения на диоде зависит также от тока, а ток определяется резистором R5 и выходным напряжением. Даже если согласуем точно при одном напряжении, то при его изменении согласование уйдет.
В общем, схемка простая, но грубая и особо ее улучшать смысла нет, иначе, проще будет поставить монитор тока, типа того же INA или МАХа.
Спасибо. Теперь все понял. Вот что еще хотел спросить про температурную нестабильность. Все же это очень важно для меня. Например, температура окр. среды будет 20 градусов (возьму как эталон). И при этой температуре ток заряда будет ровно 0,5 А. Как он изменится при температуре +35 градусов, 0 градусов, -25 градусов? Я написал вполне реальные условия эксплуатации, и просто интересно, как это отразится. Точных цифр не нужно, лишь приблизительно. Если ток будет гулять в пределах 0,4...0,6 А, то это терпимо. А вот если 0,1...1 А уже смысла нет собирать эту схему ввиду такой нестабильности.
Спасибо. Теперь все понял. Вот что еще хотел спросить про температурную нестабильность. Все же это очень важно для меня. Например, температура окр. среды будет 20 градусов (возьму как эталон). И при этой температуре ток заряда будет ровно 0,5 А. Как он изменится при температуре +35 градусов, 0 градусов, -25 градусов? Я написал вполне реальные условия эксплуатации, и просто интересно, как это отразится. Точных цифр не нужно, лишь приблизительно. Если ток будет гулять в пределах 0,4...0,6 А, то это терпимо. А вот если 0,1...1 А уже смысла нет собирать эту схему ввиду такой нестабильности.
Предлагаю посчитать самому. В учебных целях.
Температурный коэффициент для pn-перехода уже приводил выше - около -2мВ/град.С. А все остальное Вы уже поняли. Для оценочных рассчетов достаточно закона Ома.
Последний раз редактировалось: nik34 (Чт 20 Окт, 2011 10:19), всего редактировалось 1 раз
Т.е. тогда получится, что при повышении температуры с 20 до 35 градусов, изменение напряжения составит 0,3 В (0,02*15). Т.е. вместо 0,5 В получаем 0,8 В. Изменение с 20 до 0 - изменение 0,4 В. Вместо 0,5 В получится 0,1 В. Только вот не понятно, что будет при -25 градусах. В любом случае, ток будет "плыть" более, чем в 2 раза. Особенно, при отрицательных температурах. Теперь понятен главный недостаток схемы, если реально все так "плохо".
Еще хотел узнать, при добавлении цепочки на вход схемы для понижения тока на выходе при понижении напряжения на входе меньше порогового, температурная нестабильность тоже будет сказываться? Т.е. это напряжение тоже может "гулять"? И быть вместо 11 В в пределах 9...13 В при разной температуре окр. среды и т.п.
Последний раз редактировалось: diver52 (Чт 20 Окт, 2011 10:21), всего редактировалось 1 раз
Т.е. тогда получится, что при повышении температуры с 20 до 35 градусов, изменение напряжения составит 0,3 В (0,02*15). Т.е. вместо 0,5 В получаем 0,8 В. Изменение с 20 до 0 - изменение 0,4 В. Вместо 0,5 В получится 0,1 В. Только вот не понятно, что будет при -25 градусах. В любом случае, ток будет "плыть" более, чем в 2 раза. Особенно, при отрицательных температурах. Теперь понятен главный недостаток схемы, если реально все так "плохо".
Прошу прощения, ошибся, не 20, а 2мВ/град.С. Так что, не все так плохо.
(уже исправил циферку в более ранних постах)
Ну тогда все еще не так плохо. Тогда при температуре -30 градусов напряжение будет 0,4 В вместо 0,5 В и при +40 будет 0,55 В вместо 0,5 В. Тогда получим, что ток будет плавать в пределах 0,38...0,56 А вместо 0,5 В. Посчитал примерно, но вроде все верно получается. Т.е. зависимость такая - чем меньше температура, тем меньше ток? И наоборот. Что же, это вполне хороший результат, и такой точности мне вполне хватит - это не критично.
Что же касается схемы ограничения тока от входного напряжения, например, на отметке 11,5 В. То при изменении температуры напряжение будет "плыть" от 9 В при -30 градусах до 13 В при +40 градусах? Это уже хуже, особенно, для 6 В солнечной батареи.
Тогда при температуре -30 градусов напряжение будет 0,4 В вместо 0,5 В и при +40 будет 0,55 В вместо 0,5 В. Тогда получим, что ток будет плавать в пределах 0,38...0,56 А вместо 0,5 В. Посчитал примерно, но вроде все верно получается.
Только в знаке ошиблись. С ростом температуры напряжение на переходе не растет, а падает.
Цитата:
Т.е. зависимость такая - чем меньше температура, тем меньше ток?
Наоборот. И это есть очень хорошо, т.к. уменьшает перегрев.
Цитата:
Что же касается схемы ограничения тока от входного напряжения, например, на отметке 11,5 В. То при изменении температуры напряжение будет "плыть" от 9 В при -30 градусах до 13 В при +40 градусах? Это уже хуже, особенно, для 6 В солнечной батареи.
А при чем тут напряжения? Это же схема ограничения тока.
А напряжения задают резисторы R1 R2, которые от температуры почти не зависят.
Еще раз спасибо.
Вы меня, наверное, не так поняли. В плане ограничения напряжения я имел ввиду совсем другую схему - при зарядке от солнечной батареи в зависимости от входного напряжения изменяется ток на выходе. И тут как раз используется транзистор. Думаю тут будет происходить некое "плавание" порогового напряжения на входе, при котором схема ограничивает ток. Вот про что я имел ввиду.
Вы меня, наверное, не так поняли. В плане ограничения напряжения я имел ввиду совсем другую схему - при зарядке от солнечной батареи в зависимости от входного напряжения изменяется ток на выходе. И тут как раз используется транзистор. Думаю тут будет происходить некое "плавание" порогового напряжения на входе, при котором схема ограничивает ток. Вот про что я имел ввиду.
Схема ограничения просадки входного напряжения работает независимо. Она будет снижать именно вЫходное напряжение до тех пор, пока вЫходной ток не упадет настолько, чтобы не слишком нагружать вход.
Выходной ограничитель тока, что рассматривали в последних постах, на этот процесс никак не влияет. Его задача, не допустить повышения вЫходного тока больше некоторого заданного порога.
Повторюсь, две схемы работают независимо, т.е. каждая следит за своим параметром. Правда, обе действуют одинаково - снижают выходное напряжение. Т.е. просто суммируют свои усилия в этом снижении.
Ясно, спасибо. Теперь еще вопрос про обе схемы. Какой диапазон напряжения для работы обоих схем? Все будет работать в диапазоне, например, 2,5...40 В? Имею ввиду только отдельные сегменты токоограничения на выходе и токоограничения в зависимости от входного напряжения.
Ясно, спасибо. Теперь еще вопрос про обе схемы. Какой диапазон напряжения для работы обоих схем? Все будет работать в диапазоне, например, 2,5...40 В? Имею ввиду только отдельные сегменты токоограничения на выходе и токоограничения в зависимости от входного напряжения.
Будут. Только элементы подобрть.
И у ограничителя тока при таком изменении напряжения будет меняться ток ограничения. Думаю, процентов на 20...30. Надо спаять и уточнить.
Еще появился вопрос. Проверил, как схема работает при понижении напряжения на входе. Все работает отлично - ток на выходе действительно падает по мере уменьшения напряжения на входе. Но я заметил очень неприятную вещь - напряжение на выходе при питании от ИМПУЛЬСНОГО источника питания на 12 В (есть возможность регулировки тока) стало 3,8 В вместо 4,2 В. И плавно начало увеличиваться. Попробовал взять более стабильный источник питания. Напряжение на выходе стало стабильно держаться на отметке 4,18 В. Но при подключении нагрузки оно стало плавно расти до 4,20...4,22 и т.д. В, т.е. увеличиваться. С чем это может быть связано? Похоже, схема самовозбуждается, и начинает вести себя нестабильно. Тут два варианта - либо так влияет импульсный источник питания, либо влияет конденсатор на 7,5 пФ, который я поставил между FB и "+" выхода схемы. А поставил я его, чтобы на цепь ОС было меньше наводок, т.к. собираюсь переключать выходное напряжение между 3,65 В и 4,2 В. А там отрезки проводов до переключателя длиной 4-5 см. Вот схема, если что-то не понятно объясняю:
Объясню: по сути, R1 состоит из 3-х последовательно соединенных сопротивлений, каждый из которых зашунтирован конденсатором на 7,5 пФ. И при выборе 3,65 В вместо 4,2 В я просто замыкаю одно из трех сопротивлений - в итоге напряжение снижается до нужного мне. Я использую 3 резистора вместо 2-х, чтобы только подогнать напряжение, не более того.
напряжение на выходе при питании от ИМПУЛЬСНОГО источника питания на 12 В (есть возможность регулировки тока) стало 3,8 В вместо 4,2 В. И плавно начало увеличиваться. Попробовал взять более стабильный источник питания. Напряжение на выходе стало стабильно держаться на отметке 4,18 В. Но при подключении нагрузки оно стало плавно расти до 4,20...4,22 и т.д. В, т.е. увеличиваться. С чем это может быть связано?
Не знаю. Тут может быть как действительное изменение напряжение стабилизатором, так и, что весьма вероятно, вранье мультиметра при наличии пульсаций.
Нужно брать осциллограф и смотреть. Иначе, гадание на кофейной гуще.
Цитата:
либо влияет конденсатор на 7,5 пФ, который я поставил между FB и "+" выхода схемы. А поставил я его, чтобы на цепь ОС было меньше наводок,
Как раз этот конденсатор увеличивает величину пульсаций и шумов на выходе. Это дифференцирующая цепь.
Если же поставить его параллельно r2, то может быть неустойчивость, т.к. интегрирующая цепь вносит запаздывание.
Но, честно говоря, думаю, что такая маленькая емкость сильно "погоды не делает".
Да, и если у Вас стоит последовательно 3 резистора и последовательно с каждым по конденсатору, то общая емкость будет втрое меньше, чем одного. Может быть оставить только один кондёр, параллельный всей цепочке из 3х резисторов.
Эх, к сожалению, осциллографа у меня нет. Покупать его слишком накладно. Да и знакомых нет, у кого он есть.
Тестер навряд ли врет. Тестировал у разных видов преобразователей - напряжение держится четко. А тут прямо стало постепенно увеличиваться - причем увеличивается линейно.
У меня есть такое подозрение, что эту нестабильность вносит цепочка ограничения тока от входного напряжения. Там как раз есть пульсации с импульсного источника питания. Может быть, параллельно R4 попробовать поставить небольшую емкость?
Эх, к сожалению, осциллографа у меня нет. Покупать его слишком накладно. Да и знакомых нет, у кого он есть.
Тестер навряд ли врет. Тестировал у разных видов преобразователей - напряжение держится четко. А тут прямо стало постепенно увеличиваться - причем увеличивается линейно.
У меня есть такое подозрение, что эту нестабильность вносит цепочка ограничения тока от входного напряжения. Там как раз есть пульсации с импульсного источника питания. Может быть, параллельно R4 попробовать поставить небольшую емкость?
Если медленно, то похоже на прогрев. Т.к. стабилизатор вряд ли сильно к нему чувствителен - дело для него привычное, то остается транзистор. Попробуйте закоротить у него коллектор и эмиттер и поглядеть, что изменилось.
Можно поднести поближе паяльник, погреть не касаясь. Поглядеть, что меняется.
Вы можете начинать темы Вы можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах Вы не можете прилагать файлы к сообщениям Вы можете скачивать файлы
Форум Mobipower.ru - о солнечных батареях, аккумуляторах, зарядных устройствах, самоделках
На главную
FAQ
Поиск на форуме
Пользователи
Группы
Профиль
Вход
Типа BC857 и подобных? 
Покупать его слишком накладно. Да и знакомых нет, у кого он есть.