Jump to content
Григорий Т.

Двухполюсник-стабилизатор тока (с отрицательным сопротивлением?)

Recommended Posts

Не вижу смысла и явных преимуществ. 

Вот для светодиодов ничего больше не надо - там эта схема может пойти.

Share this post


Link to post
Share on other sites

да может оно и так.

Просто сейчас стоит задача сотворить 8-канальное зарядное устройство для литиевых аккумуляторов формата 2S (аккумы с защитой). 2А на канал 8,4 вольта (120 Вт однако в сумме). Причем максимально бюджетно, но в то же время надежно как АК47 и с индикацией окончания процесса. Мыслю поставить общий источник на 8,4 вольта (может чуть больше для коррекции падений на переходах) + 8 стабилизаторов тока на полевых транзюках. От каждого стабилизатора взять сигнал тока и подать на МК (stm32f030f4p6) через аналоговый мультиплексор типа 4051. Индикацию построить на одной HC595 на встречных диодах (высокий - горит красный, низкий - зеленый). Основной источник - переделка из ATX. Бюджетнее никак не выходит. Думал сначала замутить на LM317-ых стабилизаторы тока, но из верхнего плеча сигнал тока брать немного сложнее, а по деньгам то же самое выходит. Краем глаза гляжу на ваш стабилизатор, как вариант бюджетного решения на дискретных элементах, хотя и LM324 вроде почти халява.

Девайс нужен в серии 10 штук ребятам у которых в эксплуатации по 140 таких аккумов каждый день зарядку проходят. Сижу вот кумекаю. Думал еще на DC/DC замутить, но уж больно трудозатратно выходит при прочих равных.

Edited by mail_robot

Share this post


Link to post
Share on other sites

С литием самая главная проблема - не допустить превышения 4,2 В. Иначе могут взорваться. А этот узел по стоимости перекрывает все достоинства (явные или мнимые) бюджетных схем. Измерению току там воообще ни к чему. Надо мерить напряжение на аккумуляторе. Банальнейший стабилизатор тока на 2-х транзисторах, настроенный на 2 А.

ШИМирование генератора тока.GIF

Проще не бывает. Только перевернуть на р-п-р транзисторах, чтобы напряжение на аккумуляторах измерять от уровня общей шины. Ну, а отключать в таком варианте, думаю, сами знаете, как.

Если я правильно понял, Вам определили фиксированный бюджет и теперь Вы маракуете, где сэкономить, чтобы не лезть в собственный карман? Знакомо... Особенно, если закрома не бездонны и приходится что-то покупать.

К сожалению, мы далековато друг от друга расположены, а то мог бы что-то и подарить.

И не цельтесь на полевики! Псевдопреимущества. Избыточному напряжению абсолютно все равно, на чем падать - на канале или коллекторном переходе. Главный критерий - напряжение насыщения при токе 2 А. Даже при 2 В (у Дарлингтона) Вам надо будет не более 7 В.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Литиевые батарейки Fanso для систем телеметрии и дистанционного контроля

Системы телеметрии находят все более широкое применение во многих отраслях на промышленных и коммунальных объектах. Требования, предъявляемые к условиям эксплуатации приборов телеметрии и, как следствие, источников питания для них, могут быть довольно жесткими. Fanso предоставляет широкую линейку продукции, рассчитанной на различные условия эксплуатации, что позволяет подобрать батарейку для каждого конкретного применения, в том числе и для устройств телеметрии.

Подробнее

2 часа назад, Falconist сказал:

С литием самая главная проблема - не допустить превышения 4,2 В

этим займутся предохранители на банках. Тут я спокоен. Пробовал на банку даже 5 вольт подавать, отключаются четко. При этом уровень заряда примерно 60%. Если напряжение понизить где-то до 4,6 вольт, то отключаются примерно при 75% уже. На самих защитках кстати тоже чуть падает, поэтому такие аккумуляторы надо заряжать напряжением примерно на 0,3...0,5 вольта больше чем у голых банок.

2 часа назад, Falconist сказал:

Измерению току там воообще ни к чему.

Пардон, не согласен. Окончание заряда по напряжению не отловить никак, ибо 4,2 вольта на банке возникает задолго до окончания заряда. А вот при токе 100 мА можно фиксировать 98% набранной емкости (для аккумуляторов 2600 махов конечно).

2 часа назад, Falconist сказал:

И не цельтесь на полевики! Псевдопреимущества

Никогда не целился, но набралось уже больше сотни 2SK3918 от материнок, пристроить некуда. Да и формфактор d-pak подкупает. Сделал модельку с радиатором вытравленным прямо на печатке 1,5х2 см, хватает чтобы рассеять 4 ватта. Поможет избавить меня от изготовления радиаторов. Трудоемкость. Вот собсна и весь аргумент.

2 часа назад, Falconist сказал:

Если я правильно понял, Вам определили фиксированный бюджет и теперь Вы маракуете, где сэкономить, чтобы не лезть в собственный карман?

совершенно в тютельку. Чем меньше затраты, тем больше выхлоп. Но при этом ТУ нарушать нельзя

Спасибо за советы, подумаю еще. Думаю ченить толковое вылепим, а то ребята страдают от обилия аккумуляторов и лишних денег ;)

Edited by mail_robot

Share this post


Link to post
Share on other sites

Тогда наберусь наглости и дам пару непрошеных советов (типа учить папу делать детей, как в моей теме, причем, что характерно, с совершенно благими намерениями). Как бы я делал сам, если бы знал микроконтроллеры.

В схеме из моего предыдущего поста действительно заменил бы VT2 на полевик и замерял бы 1) напряжение на его истоке (резисторе R3) для определения тока (если это надо, конечно), а также б) на его стоке дифференциально по отношению к напряжению питания  (последнее замерять через делитель) для определения напряжения на аккумуляторе.

Ну, а дальше - дело программы, в какой момент подать на вход этого стабилизатора нулевой потенциал, чтобы прервать заряд и, соответственно, вывести индикацию.

Кстати,

1 час назад, mail_robot сказал:

На самих защитках тоже чуть падает, поэтому такие аккумуляторы надо заряжать напряжением примерно на 0,3...0,5 вольта больше чем у голых банок. Окончание заряда по напряжению не отловить никак, ибо 4,2 вольта на банке возникает задолго до окончания заряда.

а я-то ломал себе голову, почему на моих аккумуляторах после снятия их с зарядника, целых 4,4 В! Лежат уже неделю - напряжение упало только до 4,3 В.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Приглашаем на вебинар Решения для построения ультразвуковых счетчиков жидкостей и газов на базе MSP430

Компэл совместно с Texas Instruments 23 октября 2019 приглашают на вебинар, посвященный системам-на-кристалле для построения ультразвуковых расходомеров жидкостей и газов на базе ядра MSP430. Вебинар проводит Йоханн Ципперер – эксперт по ультразвуковым технологиям, непосредственно участвовавший в создании данного решения. На вебинаре компания Texas Instruments представит однокристальное решение, позволяющее создавать точные недорогие счетчики жидкостей и газов.

Подробнее...

Почаще бы так люди наглости набирались. )

Если VT2 заменю на полевик и оставлю схему так, то у меня пропадет целый операционник. Маленький, но плюс. Но меня смущает один момент. Дело в том, что для достижения максимальной скорости зарядки сопротивление R3 желательно иметь поменьше, чтобы как можно быстрее достигнуть площадки CV. Я замеры делал на 0,1 Ом, падает суммарно на системе где-то 0,24 вольта. Компенсировать сильно не желательно, потому как рано сработавших предохранителей нам не надо. А если оставить так, то площадка превращается в наклонную линию, которая плавненько растет до достижения максимального напряжения. Учитывая тот факт, что вилка зарядного всего вольт, то пренебрегать такими потерями времени не хотелось бы. Отсюда вопрос - насколько его можно уменьшить, оставив схему работоспособной? Желательно бы иметь 0,03 Ома.

Вот примерно для иллюстрации масштабов увеличения времени заряда от значения R3. Красным - чистая зарядка CC/CV, синим с балластным резистором

 

Безымянный.png

Edited by mail_robot

Share this post


Link to post
Share on other sites

Принцип работы схемы такой: на R3 всегда (если стабилизатор в режиме!) падает 0,7 В, т.е. напряжение, при котором начинает открываться база-эмиттерный переход VT1. Приоткрывшись, он шунтирует база-эмиттерный переход VT2 (затвор-исток, если полевик), призакрывая его. По сути, точно то же самое, как если бы вместо VT1 стоял ОУ

ГТ на ОУ.gif

И только если ток из-за повышения сопротивления нагрузки начнет снижаться (прекращается стабилизация тока), напряжение на этом резисторе начнет падать.

Т.е., этот резистор никаким боком не является балластным! Он является токоизмерительным шунтом. Ток через стабилизатор тока определяется из закона дедушки Ома: I = U / R = 0,7 В / R3. Или же R3 = 0,7 В / I. Хотя почему-то излюбленным значением и в литературе и на форуме является 0,6 В, но по моим данным реальное значение = 0,68...0,7 В.

Отсюда для 2 А нужен резистор порядка 0,33 Ома.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Хм... Зацепило меня мое же предложение о применении этого двухполюсника, как LED-драйвера. Стал думкать, искать ему нишу. Нашел разве что для гирлянд достаточно маломощных светодиодов (с током до 50 мА) при питании от 220 В. Причем, суммарное падение напряжения на гирлянде должно быть достаточно большим - порядка 270...280 В, иначе КПД падает до плинтуса.

"Затыком" оказался высоковольтный и достаточно мощный p-n-p транзистор. Поэтому в Мультисиме отсимулировал схему с НЕсимметричным током по обеим ветвям и относительно маломощным p-n-p транзистором. Основной по току явилась ветвь с n-p-n транзисторами, выбор которых достаточно велик. Вот что получилось. Первая схема - при номинале токоизмерительного резистора в ветви p-n-p транзисторов 240 Ом, вторая - 500 Ом. Суммарный ток изменяется очень слабо, а вот рассеиваемая на p-n-p транзисторах мощность - более существенно. С другой стороны, и ток в базу n-p-n транзистора должен быть достаточным для его работы в активном режиме.

LED + ГСТ 1.gif

LED + ГСТ 2.gif

Валяется у меня дома разобранная LED-лампочка с парой сгоревших светодиодов. Надо будет попробовать, что из этого рая получится. Не исключено, что и ни...я.


 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Чтобы прикрыть вопрос особенностей работы 2-полюсного ГТ, немного поигрался в Мультисиме с его несимметричной схемой при питании от сети 230 В.

Предполагал, что номенклатура высоковольтных р-п-р транзисторов существенно ограничена. Но то, что она НАСТОЛЬКО бедна оказалось неприятным открытием. Из маломощных транзисторов, худо-бедно подходящих под поставленную задачу, удалось выбрать MPSA94 (400V * 0,3 A * 0,625 W), 2N6520 (350 V * 0,5 A * 0,625 W), 2SA1972 (400 V * 0,5 A * 0,9 W), ZTX558 (400V * 0.2 A * 1 W); из средней мощности - STX93003 (400 V * 1 A * 1,5 W), NTE2531 (400 V * 2A * 1 W) и MJE5731 (350 V * 1 A * 40 W). Больше даже не искал. Наверное, такие можно найти, но я был ограничен еще и базой компонентов Мультисима.

Собственно, результат показан на рисунке.

Моделирование 2-полюсного ГТ.gif

Суммарный ток разделяется на две ветви. По одной идет основной ток, по второй - примерно 1/30 суммарного. Однако, следует учитывать, что основная (сильнотоковая) ветвь идет через высоковольтный сильноточный  (относительно) n-p-n транзистор VT3 и низковольтный, но тоже сильноточный p-n-p транзистор VT1. Тогда как p-n-p транзистор VT2 и n-p-n транзистор VT4 могут быть слаботочными. VT2 - высоковольтным, а VT4 - низковольтным.

Дополнительные условия имеются и для симметричной схемы (с равными по значению токами в каждой из ветвей): все транзисторы должны быть достаточно сильноточными, хотя крайние - достаточно, чтобы были низковольтными.

Резюме: Для питания цепочек светодиодов в автомобилях такие симметричные 2-полюсники, составленные, скажем из пар КТ814/КТ816 или КТ816/КТ817 в виде мини-сборок, подойти могут.

2-полюсный СТ.JPG

То, что применяется удвоенное к-во транзисторов, при их современных бросовых ценах, совершенно не критично, а ставить такие 2-полюсники можно куда угодно. Хоть по плюсу, хоть по минусу. Собственное падение напряжения на них порядка 2...2,5 В будет поменьше, чем на LM317, которую к тому же "куда угодно" не поставишь. Оставшегося напряжение порядка 9...10 В вполне достаточно для цепочек из 3-х белых светодиодов.

При питании от сети 230 В смысла в таких стабилизаторах, честно говоря, не вижу. 

Моделирование 2-полюсного ГТ.gif

2-полюсный стабилизатор тока.ms14

Share this post


Link to post
Share on other sites

ну почему же...

В 22.10.2016 в 23:12, Falconist сказал:

При питании от сети 230 В смысла в таких стабилизаторах, честно говоря, не вижу.

Если есть ленточка светодиодная... Куча шкафчиков и возле каждого уже 220 выведено. Сделать подсветку из 3-5-7 "кусочков" не прикупая десяток этих самых "драйверов" и/или не протягивая дополнительные проводки от одного-двух драйверов между шкафчиками... 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 02.10.2016 в 16:56, mail_robot сказал:

было бы интересно посмотреть что получится на токе 1А

Дико извиняюсь за некропостинг, но схема точно так же великолепно работает при 0,5 А:

http://forum.cxem.net/index.php?/blogs/entry/582-бп-для-ремонтовнастройки-умзч/

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения

    • Линейка, бесспорно, тоже нужна! Для плоскостных измерений, приносит удобство. А сверло, мечик или плашку линейкой уже не измерить. Тогда на помощь приходит штангенциркуль и таблица в помощь. Для хорошего мастера не помешает иметь и то и другое. Перелистывать страницы справочника - это тоже потеря времени. А так, глянул в таблицу и сразу получил ответ соответствия. И не надо считать деления на линейке. Это преимущество особенно ярко выражено, если величина перевода не кратная. Полезные таблицы, вообще желательно распечатать на принтере, наклеить на жёсткую картонку и магнитиком прихватить возле рабочего стола. Например: нужно реставрировать предохранитель, глянул в эту таблицу, и за считанные минуты запаял требуемый волосок калиброванного провода для данного тока. Помимо этой таблицы, желательно повесить и таблицу с ESR параметрами. Для ремонтника и не только она не будет лишней.
    • Для чего? Руки чесались? От трансформатора наводки, пробовали трансформатор вынести из коробки подальше от плат? Опередили
    • Попробуйте трансформатор питания повернуть или подальше от плат отодвинуть, это могут быть от него наводки.
    • И за что их "травят" в детской такими пульсациями.
    • "Поменяно местами, заменено, грешу", а должно быть - с помощью осциллографа или высокоомных наушников, обнаружено, что гул начинается после определённого каскада, иначе и 10001 тем будет мало.
    • Все эти светодиодные лампы, полное говнище. Причём 99% ламп что есть на прилавках магазинов, фуфло дичайшее. И дело не в схеме питания, а в охлаждении. Для китайских светодиодов низкого и среднего ценового диапазона, требуется МИНИМУМ 30 см2 площади радиатора на 1 Вт номинальной мощности. И то, радиатор при этом греется до 55-60 С° при 25 С° окружающей среды. Я уже десятки светильников себе собрал и каждый гонял часами в разных положения радиаторов, записывая все показатели температуры радиаторов, подложек, температуры люминофора, силе света и прочего. Сначала расчёты, потом натурные испытания. Лампа с площадью коруса, от силы 100 см2 не может долго работать на 10 Вт, как обещает производитель. Если нужно нормальное освещение, лучше много маломощных источников света, чем один мощный. Свет получается равномерный и охлаждать проще.
  • Покупай!

×
×
  • Create New...