Защита от глубокого разряда (12 В)

[Vslz]

в катодной цепи tl431 не должно быть высокоомных резисторов. Будут те же чудеса, что и со стабилитроном. У 431й минимальный ток 0,4мА, в закрытом состоянии эти 0,4мА создадут на 10к резисторе 4 вольта. Ключ открыт. У стабилитрона тоже есть минимальный ток стабилизации, в даташите прописан. Если схема продолжает быть открытой при токе, меньшем, чем мин. стабиоизируемый, то она работает неправильно. Надо снижать б-э сопротивление.

1. Внимательно читать даташит применяемых деталей.

2. Включать мозг и понимать, что не ты первый и не ты последний собираешь данную схему, а значит, бегаешь по граблям, которые мог избежать - см. п.1 

Изменено 30 марта, 2022 пользователем Vslz

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Гость_Григорий_Т.]

17 минут назад, Vslz сказал:

У 431й минимальный ток 0,4мА, в закрытом состоянии эти 0,4мА создадут на 10к резисторе 4 вольта.

В закрытом состоянии ток катода меньше микроампера. А вот ближе к порогу V_{ref -} да, желательно иметь ток в нагрузке не меньше 1 mA.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Alex.1959]

3 часа назад, Vslz сказал:

У 431й минимальный ток 0,4мА, в закрытом состоянии …

Правильно Вы сказали:

Цитата

1. Внимательно читать даташит применяемых деталей.

Из даташита как раз и следует, что в закрытом состоянии ток катода (коллектора выходного транзистора) при Vka = 36 V, Vref = 0 обычно равен 0,1 мкА, а максимально 0,5 мкА. Т.е. на резисторе 10 кОм упадёт от 0,5 до 10 мВ, чего явно недостаточно для открывания полевика.

А параметр Imin (Minimum cathode current for regulation) = 0,4...0,6 мА - это по аналогии со стабилитроном - минимальный ток стабилизации (ток "пятки" ВАХ).

TL431_432 datasheet.pdf

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Alex.1959]

Вот ВАХ из даташита. На той, что в области мкА, прямо указано, что I_min - это минимальный ток стабилизации.

[dodik]

Как же быть  ? Не уж-то ограничение разряда только на мк делать ? У AVR  ток потребления  в режиме измерения выходного напряжения можно  15мкА  и меньше сделать . 

[Aronnax]

Миллионы лет назад применял 1171СП42 - детектор напряжения. О которой прочитал в ж.Радио. Встроил в радиоприёмник, у которого питание  4 аккум. По сей день работает.  (Подобрал на 4,1 В.) Потом на 10В встраивали на аккум в UPS.... . Тогда появилась мысль сделать то же самое на автомоб. аккум.! С напряжением на 11В. Но руки так и не дошли. Может и тут попробовать? Глянул интернет, каких только детекторов не клепают капиталисты!

[nvju1967]

А на реле нельзя. Я делал разряд аккумуляторов для шуруповерта, что б разряжался до 10,8В, а дальше полная зарядка.

Разрядник для АКБ.pdf

[Vslz]

12 часов назад, Alex.1959 сказал:

Из даташита как раз и следует, что в закрытом состоянии ток катода (коллектора выходного транзистора) при Vka = 36 V, Vref = 0 обычно равен 0,1 мкА, а максимально 0,5 мкА. Т.е. на резисторе 10 кОм упадёт от 0,5 до 10 мВ, чего явно недостаточно для открывания полевика.

А параметр Imin (Minimum cathode current for regulation) = 0,4...0,6 мА - это по аналогии со стабилитроном - минимальный ток стабилизации (ток "пятки" ВАХ).

в данной схеме даже приблизительно не соблюдается условие Vref = 0, при котором Imin=0,1мкА.

В схеме напряжение на Vref во всех режимах работы достаточно близко к 2,5В, и изменяется плавно. Задача компаратора превратить плавное изменение в дискретный сигнал отключения мосфета.

Поэтому надо учитывать ток утечки до 400 мкА и соответственно выбирать резисторы, не допускающие включения при таких токах .

Собственно, стандартное включение TL431, например в цепях ООС по напряжению источников питания подразумевает обязательное шунтирование нагрузки (оптрона), чтобы он не приоткрывался током 431. Такие же меры надо принимать в большинстве случаев.

[Alex.1959]

2 часа назад, Vslz сказал:

…надо учитывать ток утечки до 400 мкА и соответственно выбирать резисторы, не допускающие включения при таких токах .

Т.к. в даташите, к сожалению, не приведено семейство характеристик IKA (U_KA) при разных V_ref, может быть Вы и правы по отношению к применению TL431 вообще. (что-то лениво мне анализировать принципиальную схему начинки ТЛ-ки и разбираться в её зеркалах тока и дифкаскадах…)

Но применительно к приведённой мною схеме на P-MOSFET это несколько не так, т.к. ТЛ-ка в нормальном режиме открыта и держит открытым полевик, практически сажая на 0 его затвор.

А как только выходное напряжение снизится до величины, когда V_ref приблизится к 2,5 В, выходной транзистор ТЛ начнёт закрываться, напряжение на затворе полевика повышаться, он начнёт закрываться, выходное напряжение - падать и т.д. Т.е. существует ПОС, ускоряющая закрытие ключа и удерживающая его в закрытом состоянии даже при отключении нагрузки (потому и нужна кнопка SB1) .

MOSFET в схеме или полностью открыт (R_DS < 60 mΩ ), или полностью заперт I_DSS < 25 µA

Данная схема у меня уже с месяц работает на испытательно-тренировочном стенде АКБ ИБП.

Завелась с пол-оборота, никакого подбора резисторов делать не пришлось. Только подстроечником выставил напряжение отключения.

Но если всё же есть опасения, то R1 вполне можно уменьшить хоть до 1 кОм. Тогда уж точно даже при максимально возможном токе утечки ТЛ-ки в 1 мА на нём упадёт не более 1 В и MOSFET точно будет закрыт.

Изменено 31 марта, 2022 пользователем Alex.1959
Добавил про возможность уменьшения R1

[Vslz]

Я собирал зарядные устройства, работающие по принципу "качели".

В качестве компаратора - TL431 с ПОС. Обнаружил, что ток утечки вблизи переключения нарушает работоспособность устройства.

Пока не включил "как доктор прописал" (с шунтированием тока утечки) - не работало и всё тут.

Изменено 31 марта, 2022 пользователем Vslz

[Гость_Григорий_Т.]

@Alex.1959 никто не говорит, что не будет работать. Просто, при меньшем рабочем токе не гарантируется стабильность и уровень напряжения срабатывания. График в даташите есть.

[Vslz]

Такой вариант работает. Отсечка при 10,6 В. Пуск и выключение - отдельными кнопками без фиксации S1, S2.

[Alex.1959]

@Vslz после отключения по пределу разряда Ваша схема опять включится как только напряжение на АКБ немного подрастёт из-за снятия нагрузки.

Для предотвращения этого надо измерительную цепочку R6, U1 перенести к нагрузке (поставить параллельно С1), тогда появится ПОС по напряжению, переводящая схему в триггерный режим, в котором она будет сохранять состояние ВЫКЛ даже после снятия нагрузки и возвращения напряжения на АКБ в норму.

Кроме того, в некоторых мануалах для предотвращения возможности генерации ("звона") в переходных режимах рекомендуют между Ref и Cathode ставить керамический конденсатор порядка 0,5-1 нФ.

Я свою схему на P-MOSFET, несмотря на то, что она нормально и стабильно работает на испытательном стенде ИБП, немного подправил (только на бумаге): поставил С1 между Ref и Cathode для предотвращения генерации,  уменьшил резистор R2 в делителе до 24 кОм, чтобы рабочую точку выставлять не на самом краю переменника R3, увеличил ограничительный резистор LED, снизив его ток до примерно 1 мА (китайский мелкий зелёный LED  прекрасно светится и на 1 мА). Кнопку OFF ставить не стал, т к. на стенде АКБ и так подключается через спаренный автомат на 25А.

Ну и за одно на всякий случай аналогично доработал и схему на N-MOSFET (хотя собирать её пока нет необходимости).

 

[Vslz]

1 час назад, Alex.1959 сказал:

после отключения по пределу разряда Ваша схема опять включится как только напряжение на АКБ немного подрастёт из-за снятия нагрузки.

начиная отсюда, уже неправильно.

Отключившись, pnp ключ q1 обесточивает делитель r2/r3 и схема остается в выключенном состоянии. Моделирование процесса понижения напряжения питания я привел. У меня эта схема работает уже 3 года в составе переносного ГСТ для измерения низких сопротивлений, с аккумулятором.

q1 и создает ПОС, которая Вас беспокоила. Он обесточивается одновременно с мосфетом, но падение на q1 в режиме насыщения - несколько мВ, учитывая мизерный ток. 

Перенос делителя на сторону нагрузки не позволит отключать нагрузку по состоянию батареи - падение на мосфете искажают измерения, и прибор отключится раньше времени. В масштабах автоАКБ, даже ннедоиспользование 100 мВ - значительная доля емкости.

1 час назад, Alex.1959 сказал:

Ну и за одно на всякий случай аналогично доработал и схему на N-MOSFET (хотя собирать её пока нет необходимости).

собирал и на nmos, для разрыва цепи инвертора 12В 1,5кВт. 15 мощных мосфетов ))

Изменено 1 апреля, 2022 пользователем Vslz

[Alex.1959]

@Vslz, действительно, в Вашей схеме ПОС есть, прошу прощения, не увидел её из-за непривычного начертания схемы.

Но мы с Вами рассуждаем про разные схемы. Я в основном говорю про схему с P-MOSFET, а Вы про схему с N-MOSFET. Они, конечно, имеют схожий принцип действия, но первая проще.

А вот по поводу того, что 

27 минут назад, Vslz сказал:

Перенос делителя на сторону нагрузки не позволит отключать нагрузку по состоянию батареи - падение на мосфете искажают измерения, и прибор отключится раньше времени. В масштабах автоАКБ, даже ннедоиспользование 100 мВ - значительная доля емкости.

готов поспорить, т.к.:

1. У мощных низковольтных MOSFET сопротивление канала в открытом состоянии составляет не более нескольких десятков мОм. Например, применённый мной IRF5305 имеет R_DS(on)< 0.06 Ω @ V_GS = -10V, I_D = -16A , поэтому при рабочем токе 15 А на нём упадёт не более 0,9 V, что вполне может быть учтено при выставлении порога отключения. (У меня на стенде как раз и пытают АКБ по 150 А*ч разрядным током 0,1С, т.е. 15А). 

2. 100 мВ никакой автомобиль даже и не почувствует. Но в автомобилях при пуске холодного двигателя даже свежим АКБ происходит кратковременная просадка напряжения до уровня ниже границы разряда. Поэтому подобные простые ограничители разряда там можно применять только если добавить в схему блокировку при работе стартёра.

[Vslz]

1 час назад, Alex.1959 сказал:

на нём упадёт не более 0,9 V, что вполне может быть учтено при выставлении порога отключения.

весь диапазон работы акб укладывается в 12,9-10,8=2,1 В от полного заряда до полного разряда. Вы предлагаете закрыть глаза и сделать неопределенным половину 

Спойлер

Спойлер

Спойлер

 

 

 

емкости.

Схем на pmos стараюсь избегать где только можно - у транзисторов выше сопротивление канала по сравнению с nmos раза в три. 

Для 90А я применял 15 мосфетов по 0,009 Ом. Хотя, у каждого, казалось бы, мизерное Rdson. Сколько бы понадобилось pmos irf4905, делай я на них - тьма ?

Цитата

100 мВ никакой автомобиль даже и не почувствует

причем тут автомобиль ? речь про защитное отключение акб для защиты от переразряда. И как выясняется, эти 100 мВ могут превратиться в 900 мВ.

Изменено 1 апреля, 2022 пользователем Vslz

[serstu]

Подскажите,а может схема автоматически включить нагрузку, если на батарее поднимется напряжение.Можно ли переделать схему?

Изменено 25 февраля, 2023 пользователем serstu

[O5-14]

@Alex.1959 Оба варианта работают нормально ? А то как раз понадобилась схема ограничения разряда. 

Если кт502, в доступе есть Е, Г, А индексы. Какой применили вы ?

[_RUS73_]

Да там подойдет любой биполярный низковольтный транзистор нужной проводимости.

[O5-14]

@_RUS73_ ок, проверим)

[O5-14]

@_RUS73_  транзистор будет сильно греться ? 

[_RUS73_]

Биполярный? Не будет, через него текут микроамперы.

[O5-14]

1 час назад, _RUS73_ сказал:

Биполярный

не, я про полевик. 

от переполюсовки парочку шоттки на вход поставить что ли ? 

Изменено 29 июня, 2023 пользователем O5-14

[_RUS73_]

Полевичок с низким сопротивлением можно выковырять из старых материнок опять же зависит от токов нагрузки. Защиту от переполюсовки можно решить без потерь на диодах используя не симметричный разъём.

[O5-14]

1 минуту назад, _RUS73_ сказал:

можно выковырять

Я уже сходил вчера за IRF5305, 431 в наличии только в DIP8 были ну да и ладно) Плату ещё не разводил, думаю в BOX-KA12 уместить всё это дело.