Li-ion és Li-polimer akkumulátorok tervezésünkben. Áramkör az akkumulátorok mélykisülés elleni védelmére a ne7555 chipen Védelem az akkumulátor lemerülése ellen

KÉSZÜLÉK a 12 V-os akkumulátorok mélykisülés és rövidzárlat elleni védelmére, a kimenetének automatikus leválasztásával a terhelésről.

JELLEMZŐK
Az akkumulátor feszültsége, amelynél a leállás megtörténik, 10± 0,5 V (pontosan 10,5 V-ot kaptam).
Az eszköz által az akkumulátorról fogyasztott áram bekapcsoláskor nem haladja meg az 1 mA-t
Az eszköz által az akkumulátorról fogyasztott áram kikapcsolt állapotban nem haladja meg a 10 µA-t
A maximálisan megengedett egyenáram az eszközön keresztül 5A (30 Wattos izzó 2,45 A - Mosfit radiátor nélkül +50 fok (szoba +24))
A maximálisan megengedett rövid távú (5 mp) áram az eszközön keresztül 10A
Kikapcsolási idő rövidzárlat esetén a készülék kimenetén, legfeljebb - 100 μs

A KÉSZÜLÉK MŰKÖDÉSI RENDJE

A KÉSZÜLÉK A KÖVETKEZŐKÉPPEN MŰKÖDIK:

Alkatrészek

2. Bármilyen térhatású tranzisztor, válassza ki az A és B szerint. Vettem RFP50N06 N-csatornás 60V 50A 170 fok 3. 3. ellenállás 10 Ω és 1 100 Ω

5. Zener dióda 9,1 V

Forrasztópáka + ón + alkoholos gyanta + huzalvágók + vezetékek + multiméter + terhelés stb. stb

Ón-fúvókás módszerrel forrasztott. Nem akarom megmérgezni a táblát. Nincs elrendezés.

Terhelés 30 Watt, Áram 2,45 A, a mezei munkás +50 fokon melegszik (szobahőmérséklet +24). Nincs szükség hűtésre.

80 wattos terhelésnél jártam... VAH-VAH. 120 fok feletti hőmérséklet. A sínek elkezdtek vörösödni... Nos, tudod, radiátor kell, jól forrasztott sínek.

Közösségek › Elektronikus kézműves › Blog › Az akkumulátor védelme a mélykisüléstől…
Címkék: akkumulátor védelem, akkumulátor, 12v, 12v, 12v, 12v, védelem, felvevő, mosfit. Az akkumulátor védelme a mélykisüléstől... Az áramkör nem az enyém. Csak megismétlem... Használja ahol szükséges... Felvevők, magnók stb. ... KÉSZÜLÉK a 12 V-os akkumulátorok mélykisülés és rövidzárlat elleni védelmére, kimenetének automatikus leválasztásával a terhelésről. JELLEMZŐK Akkumulátor feszültség...

Sziasztok. Nemrég összeállítottam egy térhatású tranzisztoron alapuló elektronikus kapcsolót, amely automatikusan kikapcsolja az akkumulátort, ha egy meghatározott feszültségre lemerül. Vagyis ez az eszköz képes figyelni az akkumulátor feszültségének csökkenését, és időben leválasztani a terhelésről, hogy ne menjen nullára és ne romoljon. Például, ha elfelejtette kikapcsolni a zseblámpát.

Az akkumulátor védelmi berendezés diagramja

A 12 V feszültségű savas ólomakkumulátorok esetében a kisütés során megengedett legkisebb feszültség körülbelül 9 V. Ezen a feszültségen kell a terhelést leválasztani az akkumulátorról, hogy elkerüljük a mélykisülést. Az akkumulátor feszültségének szabályozása kényelmes a TL431 párhuzamos stabilizátor chip segítségével. Ez a chip egy beépített hibaerősítőt és egy precíziós feszültségreferenciát tartalmaz. A terhelés átkapcsolásához javasolt MOSFET tranzisztor használata, amely nagyon alacsony bekapcsolási feszültségesést tud biztosítani. A séma rendkívül egyszerű, évekig magam használtam, csuklós telepítéssel összeszerelve, és csak nemrég készítettem „dobozos” változatot:

Ebben a változatban a kapcsoló 6/12V-os akkumulátorokhoz való, a P1-et választják, majd állandóra cserélik. 6 V esetén a küszöb 4,8...5 V, 12 V esetén 9,6...10 V. A P1-et igény szerint beállíthatja más lekapcsolási feszültségekre is. A kényelem érdekében hozzáadtam egy jelzőt - LED-et.

Tekintettel a nagy teljesítményű P-csatornás térhatású tranzisztorok, sőt a „logikai szint” hiányára, az áramkör N-csatornássá alakítható a P-csatornás helyett, kis teljesítményű P-N-P tranzisztor beépítésével. a KT316 típus, és ezzel lehet kapcsolni az erős N-csatornás egygombot. De ebben az esetben nem a „plusz”, hanem a „mínusz” lesz a terhelés leválasztása.

Több amperig terjedő terhelési áramokhoz nincs szükség radiátorra - ez pontos, igazolt. Általánosságban elmondható, hogy az autóba való beszereléshez, ahol az áramok elérik a tíz ampert, mindent könnyű kiszámítani. A nyitott mező kapcsoló ellenállását megszorozzuk az áram négyzetével.

És bár a tranzisztor egyáltalán nem melegszik, a biztonság kedvéért mégis egy kis radiátorra szereltem fel. Egyetlen eset volt, amikor az akkumulátor töltése közben megérintettem egy terepmunkást - érezhetően meleg volt. Miközben rájöttem, hogy mi történik, rájöttem, hogy a 431-es stabilizátor meghibásodott, és a kulcs „beragadt” lineáris üzemmódban, soha nem nyílt ki teljesen – ezért melegedett fel. Hogy miért égett ki a stabilizátor, az továbbra is rejtély, leforrasztották, lehet, hogy már korábban is előfordult. Az áramkör összes többi eleme érintetlen maradt.

Akkumulátor mélykisülés elleni védelem
Védelem az akkumulátor mélykisülése ellen Hello mindenkinek. Nemrég összeállítottam egy térhatású tranzisztoron alapuló elektronikus kapcsolót, amely automatikusan kikapcsolja az akkumulátort, ha egy meghatározott feszültségre lemerül. Azaz

Eszköz a 12V-os akkumulátorok mélykisüléstől és rövidzárlattól való védelmére, kimenetének automatikus leválasztásával a terhelésről.

JELLEMZŐK

Az akkumulátor feszültsége, amelynél a leállás megtörténik, 10±0,5 V. (pontosan 10,5 V-ot kaptam) A készülék által az akkumulátorról fogyasztott áram bekapcsolt állapotban nem több 1 mA-nél. Az eszköz által az akkumulátorról fogyasztott áram kikapcsolt állapotban nem haladja meg a 10 µA-t. A maximálisan megengedett egyenáram az eszközön keresztül 5A (30 Wattos izzó 2,45 A - Mosfit radiátor nélkül +50 fok (szoba +24))

A maximálisan megengedett rövid távú (5 mp) áram az eszközön keresztül 10A. Kikapcsolási idő rövidzárlat esetén a készülék kimenetén, legfeljebb - 100 μs

A KÉSZÜLÉK MŰKÖDÉSI RENDJE

Csatlakoztassa a készüléket az akkumulátor és a terhelés közé a következő sorrendben:
- csatlakoztassa a vezetékek kivezetéseit, ügyelve a polaritásra (narancssárga vezeték + (piros), az akkumulátorra,
- csatlakoztassa a készülékhez, ügyelve a polaritásra (a pozitív kapocs + jellel van jelölve), a terhelési kapcsokat.

Ahhoz, hogy feszültség jelenjen meg az eszköz kimenetén, rövidre rövidre kell zárni a negatív kimenetet a negatív bemenettel. Ha a terhelést az akkumulátoron kívül más forrás is táplálja, akkor erre nincs szükség.

A KÉSZÜLÉK A KÖVETKEZŐKÉPPEN MŰKÖDIK:

Akkumulátoros tápellátásra kapcsolva a terhelés a védőberendezés válaszfeszültségére (10±0,5V) kisüti azt. Ennek az értéknek az elérésekor a készülék leválasztja az akkumulátort a terhelésről, megakadályozva ezzel a további kisülést. A készülék automatikusan bekapcsol, ha feszültséget kap a terhelés oldaláról az akkumulátor töltéséhez.

Ha a terhelésben rövidzárlat van, akkor a készülék az akkumulátort is leválasztja a terhelésről. Automatikusan bekapcsol, ha a terhelés oldaláról 9,5 V-nál nagyobb feszültség lép fel. Ha nincs ilyen feszültség, akkor röviden át kell hidalnia a készülék kimeneti negatív pólusát és az akkumulátor negatív pólusát. Az R3 és R4 ellenállások beállítják a válaszküszöböt.

Alkatrészek

1. Szerelőlap (opcionális, felszerelhető)
2. Bármilyen térhatású tranzisztort, válassza ki az A és B szerint. Vettem RFP50N06 N-csatornás 60V 50A 170 fok
3. 3. ellenállás 10 com-hoz és 1 100 com-hoz
4. Bipoláris tranzisztor KT361G
5. Zener dióda 9,1 V
Hozzáadás. Indításhoz használhatod a terminálokat + Mikrik (nem magam csináltam, mert egy másik eszköz része lesz)
6. Az áttekinthetőség kedvéért a bemeneten és a kimeneten is lehet LED (ellenállás kiválasztása, párhuzamos forrasztás)

Forrasztópáka + ón + alkoholos gyanta + huzalvágók + vezetékek + multiméter + terhelés stb. stb. Ón-fúvókás módszerrel forrasztott. Nem akarom megmérgezni a táblát. Nincs elrendezés. Terhelés 30 Watt, Áram 2,45 A, a mezei munkás +50 fokon melegszik (szobahőmérséklet +24). Nincs szükség hűtésre.

Kipróbáltam 80 wattos terhelést... VAH-VAH. 120 fok feletti hőmérséklet. A sínek elkezdtek vörösödni... Nos, tudod, radiátor kell, jól forrasztott sínek.

Az akkumulátorok védelme a mélykisülés ellen
Akkumulátorvédelem a mélykisülés ellen A 12 V-os akkumulátorok mélykisüléstől és rövidzárlattól való védelmét szolgáló eszköz, amely automatikusan leválasztja a kimenetet a terhelésről. JELLEMZŐK

Milyen gyakran felejtjük el kikapcsolni a terhelést az akkumulátorról... Gondolkoztál már ezen a kérdésen... De gyakran megesik, hogy az akkumulátor mintha működik és működik, de aztán valami kiszáradt... Mi mérd meg a feszültséget rajta, és van 9-8V, vagy még kevesebb is. Torba, megpróbálhatja visszaállítani az akkumulátort, de ez nem mindig működik.
Emiatt találtak ki egy olyan eszközt, amely az akkumulátor lemerülése esetén leválasztja róla a terhelést és megakadályozza az akkumulátor mélykisülését, mert nem titok, hogy az akkumulátorok félnek a mélykisüléstől.
Hogy őszinte legyek, sokszor gondoltam egy olyan eszközre, ami megvédi az akkumulátort a mélykisüléstől, de soha nem az volt a sorsom, hogy mindent kipróbáljak. A hétvégén pedig célul tűztem ki egy kis védőkör elkészítését

Akkumulátorvédő áramkör a teljes lemerülés ellen

Bármely Start és Stop gomb rögzítés nélkül

Nézzük a diagramot. Mint látható, minden két komparátor módban bekapcsolt op-ampra épül. Az LM358-at vettük a kísérlethez. És hát menjünk...
A referenciafeszültséget az R1-VD1 lánc képezi. Az R1 egy előtétellenállás, a VD1 egy egyszerű 5V-os zener dióda, kisebb vagy nagyobb feszültségre is használható. De nem több, mint egy lemerült akkumulátor feszültsége, amely egyébként egyenlő 11 V-tal.

Az első műveleti erősítőn egy komparátort szereltek össze, amely összehasonlítja a referenciafeszültséget az akkumulátor feszültségével. A 3. láb feszültségét az akkumulátor egy ellenállásosztón keresztül táplálja, amely az összehasonlított feszültséget hozza létre. Ha az osztó feszültsége megegyezik a referencia feszültséggel, akkor az első lábon pozitív feszültség jelenik meg, amely megnyitja az erősítő fokozatként beszerelt tranzisztorokat, hogy ne terhelje az op-amp kimenetét.

Minden egyszerűen be van állítva. 11 V-ot biztosítunk az Out terminálhoz. Ezen a lábon van, mert a dióda leesik 0,6 V-tal, és akkor újra kell építeni az áramkört. A diódára azért van szükség, hogy az indítógomb megnyomásakor az áram ne menjen a terhelésre, hanem magát az áramkört látja el feszültséggel. Az R2R6 ellenállások kiválasztásával elkapjuk azt a pillanatot, amikor a relé kikapcsol, a feszültség a 7. lábon eltűnik, és az 5. lábon a feszültségnek valamivel kisebbnek kell lennie, mint a referencia

Amikor az első komparátor elkészült, a várakozásoknak megfelelően 12 V-os feszültséget kapcsolunk a Vcc terminálra, és megnyomjuk a Start gombot. Az áramkörnek be kell kapcsolnia és gond nélkül működnie kell, amíg a feszültség 10,8 V-ra nem esik, az áramkörnek le kell kapcsolnia a terhelésrelét.

Nyomja meg a Stop gombot, az 5. láb feszültsége eltűnik, és az áramkör kikapcsol. Mellesleg jobb, ha nem állítja a C1-et magasabb értékre, mivel sokáig tart a kisülés, és tovább kell tartania a STOP gombot. Egyébként még nem jöttem rá, hogyan kényszeríthetem ki az áramkört azonnali kikapcsolásra, ha magán a terhelésen jó a kapacitás, ami hosszabb ideig tart a kisütéshez, bár magára a kondenzátorra dobhat előtétellenállást

A második műveletnél úgy döntöttek, hogy összeállítanak egy jelzőt, amely jelzi, ha az akkumulátor majdnem lemerült, és az áramkörnek ki kell kapcsolnia. Ugyanúgy van beállítva... 11,2V-ot adunk az Out-hoz, és az R8R9-et választjuk, hogy a piros LED világítson
Ezzel a beállítás befejeződött, és az áramkör teljesen működőképes...

Sok sikert mindenkinek az ismétlésedhez...
Bármilyen típusú akkumulátor biztonságos, minőségi és megbízható töltéséhez univerzális töltőt javaslok

Nem akar elmélyülni a rádióelektronika rutinjában? Javaslom, hogy figyeljenek kínai barátaink javaslataira. Nagyon kedvező áron vásárolhat meglehetősen jó minőségű töltőket

Egyszerű töltő LED-es töltésjelzővel, zöld akkumulátor töltődik, piros akkumulátor töltődik.

Van rövidzárlatvédelem és fordított polaritás elleni védelem. Tökéletes az akár 20Ah kapacitású Moto akkumulátorok töltésére, egy 9Ah-s akkumulátor 7 óra, 20Ah-s 16 óra alatt töltődik fel. Ennek a töltőnek az ára csak 403 rubel, ingyenes szállítás

Ez a töltőtípus szinte bármilyen típusú autó és motorkerékpár akkumulátor automatikus töltésére képes, 12V-tól 80Ah-ig. Egyedülálló töltési módszerrel rendelkezik, három fokozatban: 1. Állandó áramú töltés, 2. Állandó feszültségű töltés, 3. Csepptöltés 100%-ig.
Az előlapon két jelző található, az első a feszültséget és a töltési százalékot, a második a töltőáramot.
Nagyon jó minőségű készülék otthoni igényekhez, az ára is korrekt 781,96 RUR, ingyenes szállítás. E sorok írásakor rendelések száma 1392, fokozat 4,8 az 5-ből. Eurofork

Töltő a legkülönfélébb 12-24V-os akkumulátortípusokhoz, akár 10A áramerősséggel és 12A csúcsárammal. Képes hélium akkumulátorok és SASA töltésére. A töltési technológia három lépcsőben megegyezik az előzővel. A töltő képes automatikusan és manuálisan is tölteni. A panel LCD kijelzővel rendelkezik, amely jelzi a feszültséget, a töltési áramot és a töltési százalékot.

Jó készülék, ha bármilyen kapacitású akkumulátort kell tölteni, akár 150Ah-ig

Ennek a csodának az ára 1625 rubel, a szállítás ingyenes. E sorok írásakor a szám 23 rendelés, fokozat 4,7 az 5-ből. Rendeléskor ne felejtsd el feltüntetni Eurofork

Ha valamelyik termék elérhetetlenné vált, kérjük, írja meg az oldal alján található megjegyzésbe.
A cikk szerzője: Admin ellenőrzés

Mélykisülési akkumulátorvédő berendezés
Milyen gyakran felejtjük el kikapcsolni a terhelést az akkumulátorról. Aztán megmérjük rajta a feszültséget, és ott 9-8V. Khan neki Itt van egy eszköz, amely megakadályozza, hogy az akkumulátor teljesen lemerüljön

Meg kellett védenem az akkumulátort a mélykisüléstől. A védőáramkör fő követelménye pedig az, hogy az akkumulátor lemerülése után lekapcsolja a terhelést, és nem tudja magától bekapcsolni, miután az akkumulátor terhelés nélkül felépített egy kis feszültséget a kapcsokon.

Az áramkör az 555. időzítőn alapul, egyetlen impulzusgenerátorként csatlakoztatva, amely a minimális küszöbfeszültség elérése után bezárja a VT1 tranzisztor kapuját és kikapcsolja a terhelést. Az áramkör csak a tápfeszültség leválasztása és újracsatlakoztatása után tudja bekapcsolni a terhelést.

Díj (nem kell tükrözni):

SMD kártya (tükrözés szükséges):

Minden SMD ellenállás 0805. A MOSFET csomag D2PAK, de DPAK is lehetséges.

Összeszereléskor figyelni kell arra, hogy a chip alatt (a DIP alkatrészekkel ellátott táblában) jumper legyen, és a lényeg, hogy ne feledkezzünk meg róla!

Az áramkör a következőképpen van konfigurálva: az R5 ellenállást az áramkörnek megfelelően a legfelső helyzetbe állítjuk, majd egy olyan áramforráshoz csatlakoztatjuk, amelyen be van állítva a feszültség, amelynél le kell kapcsolnia a terhelést. Ha hiszel a Wikipédiában, akkor egy teljesen lemerült 12 V-os akkumulátor feszültsége 10,5 V-nak felel meg, ez lesz a terheléselzáró feszültségünk. Ezután forgassa el az R5 szabályozót, amíg a terhelés ki nem kapcsol. Az IRFZ44 tranzisztor helyett szinte bármilyen erős kisfeszültségű MOSFET használható, csak azt kell figyelembe venni, hogy a maximális terhelési áram 2-szeresére kell tervezni, és a kapufeszültségnek a tápon belül kell lennie. feszültség.

Kívánt esetben a trimmelő ellenállás 240 kOhm névleges értékű állandóra cserélhető, és ebben az esetben az R4 ellenállást 680 kOhm-ra kell cserélni. Feltéve, hogy a TL431 küszöbértéke 2,5 volt.

A tábla áramfelvétele kb 6-7 mA.

Bármely Start és Stop gomb rögzítés nélkül

Nézzük a diagramot. Mint látható, minden két komparátor módban bekapcsolt op-ampra épül. Az LM358-at vettük a kísérlethez. És hát menjünk...
A referenciafeszültséget az R1-VD1 lánc képezi. Az R1 egy előtétellenállás, a VD1 egy egyszerű 5V-os zener dióda, kisebb vagy nagyobb feszültségre is használható. De nem több, és nem egyenlő a lemerült akkumulátor feszültségével, ami egyébként 11 V-nak felel meg.

Minden egyszerűen be van állítva. 11 V-ot adunk az Out terminálhoz. Ezen a lábon van, mert a dióda leesik 0,6 V-tal, és akkor újra kell építeni az áramkört. A diódára azért van szükség, hogy az indítógomb megnyomásakor az áram ne menjen a terhelésre, hanem magát az áramkört látja el feszültséggel. Az R2R6 ellenállások kiválasztásával elkapjuk azt a pillanatot, amikor a relé kikapcsol, a feszültség a 7. lábon eltűnik, és az 5. lábon a feszültségnek valamivel kisebbnek kell lennie, mint a referencia

Sok sikert mindenkinek az ismétlésedhez...
Bármilyen típusú akkumulátor biztonságos, minőségi és megbízható töltéséhez ajánlom

Hogy ne maradjon le a műhely legújabb frissítéseiről, iratkozzon fel a frissítésekre itt Kapcsolatban áll vagy Odnoklassniki, a jobb oldali oszlopban is feliratkozhat az e-mailes frissítésekre

Nem akar elmélyülni a rádióelektronika rutinjában? Javaslom, hogy figyeljenek kínai barátaink javaslataira. Nagyon kedvező áron vásárolhat meglehetősen jó minőségű töltőket

Egyszerű töltő LED-es töltésjelzővel, zöld akkumulátor töltődik, piros akkumulátor töltődik.

Van rövidzárlatvédelem és fordított polaritás elleni védelem. Tökéletes az akár 20Ah kapacitású Moto akkumulátor töltésére, a 9Ah-s akkumulátor 7 óra, a 20Ah-s akkumulátor 16 óra alatt töltődik fel. Ennek a töltőnek az ára csak 403 rubel, ingyenes szállítás

Ez a töltőtípus szinte bármilyen típusú 12V-os autó- és motorakkumulátor automatikus töltésére képes 80A/H-ig. Egyedülálló töltési módszerrel rendelkezik, három fokozatban: 1. Állandó áramú töltés, 2. Állandó feszültségű töltés, 3. Csepptöltés 100%-ig.
Az előlapon két jelző található, az első a feszültséget és a töltési százalékot, a második a töltőáramot.
Nagyon jó minőségű készülék otthoni igényekhez, az ára is korrekt 781,96 RUR, ingyenes szállítás. E sorok írásakor rendelések száma 1392, fokozat 4,8 az 5-ből. Eurofork

Töltő a legkülönfélébb 12-24V-os akkumulátortípusokhoz, akár 10A áramerősséggel és 12A csúcsárammal. Képes hélium akkumulátorok és SA\SA töltésére. A töltési technológia három lépcsőben megegyezik az előzővel. A töltő képes automatikusan és manuálisan is tölteni. A panel LCD kijelzővel rendelkezik, amely jelzi a feszültséget, a töltési áramot és a töltési százalékot.

Jó készülék, ha bármilyen kapacitású akkumulátort kell tölteni, akár 150Ah-ig

Ennek a csodának az ára 1625 rubel, a szállítás ingyenes. E sorok írásakor a szám 23 rendelés, fokozat 4,7 az 5-ből. Rendeléskor ne felejtsd el feltüntetni Eurofork

Ha valamelyik termék elérhetetlenné vált, kérjük, írja meg az oldal alján található megjegyzésbe.
A cikk szerzője: Admin ellenőrzés

Két dolgot nem igazán szeret az akkumulátor: a túltöltést és a túltöltést. És ha az első problémát sikeresen megoldják a modern töltők (kivéve a legegyszerűbb egyenirányítókat), akkor a kritikus szint alatti kisüléssel a dolgok rosszabbak - az akkumulátoros eszközök szinte soha nem nyújtanak védelmet a túlkisülés ellen. Nem zárható ki a véletlen kisülés - amikor egyszerűen elfelejtette kikapcsolni a készüléket, és lemerül, lemerül... A probléma megoldására egy egyszerű kisfeszültségű áramkör-leválasztó modult kínálnak önszereléshez. Ez az áramkör meglehetősen egyszerű, és bármely lítium- vagy ólom-savas akkumulátorhoz alkalmazható. A kikapcsolási küszöb természetesen az akkumulátortól függően állítható.

Az akkumulátor védelmi egység diagramja

Hogyan működik. A reset gomb megnyomásakor pozitív feszültség kerül az N-csatornás MOSFET teljesítménytranzisztor kapujára.

Ha az U1 Zener-dióda kimenetén a feszültség nagyobb, mint 2,5 volt, amit az R4, R5 és R6 feszültségosztó határozza meg, akkor az U1 katód az anódjához csatlakozik, ami negatívvá teszi az R2 emitteréhez képest. biztonságos értékre korlátozza az alapáramot, és elegendő áramot biztosít az U1 működéséhez. És a Q1 tranzisztor akkor is nyitva tartja az áramkört, ha elengedi a reset gombot.

Ha az U1 feszültsége 2,5 volt alá esik, a zener dióda kikapcsol, és felhúzza az R1 emitterének pozitív feszültségét, kikapcsolva azt. Az R8 ellenállás a térhatású tranzisztort is kikapcsolja, ami a terhelés leválasztását eredményezi. Ezenkívül a terhelés nem kapcsol be újra, amíg meg nem nyomja a reset gombot.

A legtöbb kis FET a kapuforrás feszültségén csak +/- 20 voltra van méretezve, ami azt jelenti, hogy a blokkáramkör legfeljebb 12 voltos eszközökhöz alkalmas: ha nagyobb üzemi feszültségre van szükség, további áramköri elemeket kell hozzáadni a biztonság fenntartásához. terepmunkás munkája. Példa egy ilyen áramkör használatára: a képen látható egyszerű napelemes töltésvezérlő.

Ha 9 V-nál alacsonyabb (vagy 15 V-nál nagyobb) feszültségre van szükség, akkor a beállítási tartomány megváltoztatásához újra kell számítani az R4 és R6 ellenállások értékét.

Szinte bármilyen, legalább 30 V névleges feszültségű szilícium PNP tranzisztort és bármilyen N-csatornás MOSFET-et, amelynek névleges feszültsége legalább 30 V, és áramerőssége több mint háromszorosa a kapcsolni kívánt áramkörnek. Az Ohm töredékének megfelelő átvezetési ellenállás. A prototípushoz az F15N05-öt használták - 15 amper, 50 volt. Nagy áramok esetén az IRFZ44 (max. 50 A) és a PSMN2R7-30PL (max. 100 A) tranzisztorok alkalmasak. Szükség szerint több hasonló térhatású tranzisztort is csatlakoztathat párhuzamosan.

Ennek az eszköznek nem szabad sokáig az akkumulátorra csatlakoztatva maradnia, mivel maga is több milliampert fogyaszt a LED és az U1 áramfelvétele miatt. Kikapcsolt állapotban az áramfelvétele elhanyagolható.

Nem titok, hogy a Li-ion akkumulátorok nem szeretik a mélykisülést. Emiatt elsorvadnak és elsorvadnak, valamint növelik a belső ellenállást és veszítenek kapacitásukból. Egyes példányok (a védelemmel ellátottak) akár mély hibernációba is merülhetnek, ahonnan elég problémás kihúzni őket. Ezért lítium akkumulátorok használatakor valamilyen módon korlátozni kell a maximális kisülésüket.

Ehhez speciális áramköröket használnak, amelyek a megfelelő időben leválasztják az akkumulátort a terhelésről. Néha az ilyen áramköröket kisülési vezérlőknek nevezik.

Mert A kisülési vezérlő szigorúan véve nem szabályozza a kisülési áram nagyságát, nem semmiféle vezérlő. Valójában ez a mélykisülés elleni védelmi áramkörök bevett, de helytelen elnevezése.

A közhiedelemmel ellentétben a beépített akkumulátorokat (PCB-kártyákat vagy PCM-modulokat) nem arra tervezték, hogy korlátozzák a töltő/kisütési áramot, vagy hogy teljesen lemerüléskor időben lekapcsolják a terhelést, vagy hogy pontosan meghatározzák a töltés végének pillanatát. díj.

Először, A védőtáblák elvileg nem képesek korlátozni a töltő- vagy kisütési áramot. Ezt a memória osztálynak kell kezelnie. Maximum annyit tehetnek, hogy kikapcsolják az akkumulátort, ha rövidzárlat van a terhelésben, vagy ha túlmelegszik.

Másodszor, A legtöbb védelmi modul 2,5 voltos vagy még ennél is kisebb feszültség esetén kikapcsolja a Li-ion akkumulátort. És az akkumulátorok túlnyomó többségénél ez nagyon erős kisütés, ezt egyáltalán nem szabad megengedni.

Harmadik, A kínaiak milliószámra szegecselgetik ezeket a modulokat... Tényleg azt hiszi, hogy kiváló minőségű precíziós alkatrészeket használnak? Vagy valaki teszteli és beállítja őket, mielőtt akkumulátorba helyezi őket? Természetesen ez nem igaz. A kínai alaplapok gyártása során csak egy elvet tartanak be szigorúan: minél olcsóbb, annál jobb. Ezért, ha a védelem pontosan 4,2 ± 0,05 V-on választja le az akkumulátort a töltőről, akkor ez inkább szerencsés baleset, mint minta.

Jó, ha van egy PCB modul, ami kicsit korábban fog működni (például 4,1 V-on). Akkor az akkumulátor egyszerűen nem éri el a kapacitásának tíz százalékát, és ennyi. Sokkal rosszabb, ha az akkumulátort folyamatosan töltik, például 4,3 V-ra. Ekkor az élettartam csökken, a kapacitás csökken, és általában megduzzad.

A lítium-ion akkumulátorokba épített védőtáblák lemerüléskorlátozóként történő alkalmazása LEHETETLEN! És töltéskorlátozóként is. Ezek a táblák csak az akkumulátor vészlekapcsolására szolgálnak vészhelyzet esetén.

Ezért külön áramkörökre van szükség a töltés korlátozására és/vagy a túl mélykisülés elleni védelemre.

Megnéztük az egyszerű töltőket, amelyek különálló alkatrészeken és speciális integrált áramkörökön alapulnak. Ma pedig azokról a ma létező megoldásokról fogunk beszélni, amelyekkel megvédhetjük a lítium akkumulátort a túl sok kisüléstől.

Először is egy egyszerű és megbízható Li-ion túlkisülés elleni védelmi áramkört javaslok, amely mindössze 6 elemből áll.

A diagramon feltüntetett értékek azt eredményezik, hogy az akkumulátorok lekapcsolódnak a terhelésről, ha a feszültség ~10 V-ra csökken (a fémdetektoromban 3 db sorba kapcsolt 18650-es elemre készítettem védelmet). Beállíthatja saját leállási küszöbét az R3 ellenállás kiválasztásával.

Egyébként a Li-ion akkumulátor teljes kisütési feszültsége 3,0 V, és nem kevesebb.

Egy mezei chipet (mint amilyen az ábrán vagy valami hasonló) ki lehet ásni egy régi számítógép alaplapjáról általában több is van ott egyszerre. A TL-ku egyébként onnan is elvihető.

A C1 kondenzátor szükséges az áramkör kezdeti indításához, amikor a kapcsoló be van kapcsolva (rövid ideig mínuszba húzza a T1 kaput, ami kinyitja a tranzisztort és táplálja az R3, R2 feszültségosztót). Továbbá a C1 töltése után a tranzisztor feloldásához szükséges feszültséget a TL431 mikroáramkör tartja fenn.

Figyelem! Az ábrán látható IRF4905 tranzisztor tökéletesen megvéd három sorba kapcsolt lítium-ion akkumulátort, de egy 3,7 voltos bank védelmére teljesen alkalmatlan. Azt mondják, hogyan határozhatja meg saját maga, hogy egy térhatású tranzisztor alkalmas-e vagy sem.

Ennek az áramkörnek a hátránya: a terhelésben bekövetkező rövidzárlat (vagy túl sok áramfelvétel) esetén a térhatású tranzisztor nem zár azonnal. A reakcióidő a C1 kondenzátor kapacitásától függ. És nagyon valószínű, hogy ezalatt valaminek lesz ideje rendesen kiégni. Az alábbiakban bemutatunk egy áramkört, amely azonnal reagál terhelés alatti rövid terhelésre:

Az SA1 kapcsoló szükséges az áramkör „újraindításához” a védelem kioldása után. Ha a készülék kialakítása lehetővé teszi az akkumulátor eltávolítását a töltéshez (külön töltőben), akkor erre a kapcsolóra nincs szükség.

Az R1 ellenállás ellenállásának olyannak kell lennie, hogy a TL431 stabilizátor minimális akkumulátorfeszültség mellett elérje az üzemmódot - úgy kell kiválasztani, hogy az anód-katód áram legalább 0,4 mA legyen. Ez ennek az áramkörnek egy másik hátrányát okozza - a védelem kioldása után az áramkör továbbra is energiát fogyaszt az akkumulátorból. Az áramerősség, bár kicsi, elég ahhoz, hogy néhány hónap alatt teljesen lemerítsen egy kis akkumulátort.

Az alábbi diagram a lítium akkumulátorok kisütésének házi vezérlésére mentesül ettől a hátránytól. A védelem kioldásakor a készülék által felvett áram olyan kicsi, hogy a teszterem nem is érzékeli.

Az alábbiakban a lítium akkumulátor kisülési korlátozójának egy modernebb változata látható a TL431 stabilizátorral. Ez egyrészt lehetővé teszi a kívánt válaszküszöb könnyű és egyszerű beállítását, másrészt az áramkör magas hőmérsékleti stabilitással és egyértelmű leállással rendelkezik. Taps és ennyi!

A TL-ku beszerzése ma egyáltalán nem probléma, 5 kopijkáért árulják csokorként. Az R1 ellenállást nem kell telepíteni (bizonyos esetekben akár káros is). Az R6 Trimmer, amely beállítja a válaszfeszültséget, helyettesíthető állandó ellenállások láncával, kiválasztott ellenállásokkal.

A blokkoló módból való kilépéshez fel kell töltenie az akkumulátort a védelmi küszöb fölé, majd meg kell nyomnia az S1 „Reset” gombot.

Az összes fenti sémának az a kellemetlensége, hogy a védelembe lépés után a sémák működésének újraindításához kezelői beavatkozásra van szükség (az SA1 be- és kikapcsolása vagy egy gomb megnyomása). Ezt az árat kell fizetni az egyszerűségért és az alacsony energiafogyasztásért zárolt üzemmódban.

Az alábbiakban látható a legegyszerűbb lítium-ion túlkisülés-védelmi áramkör, amely mentes minden hátránytól (jó, szinte minden):

Ennek az áramkörnek a működési elve nagyon hasonló az első kettőhöz (a cikk legelején), de nincs TL431 mikroáramkör, ezért saját áramfelvétele nagyon kis értékekre - körülbelül tíz mikroamperre - csökkenthető. . Nincs szükség kapcsolóra vagy reset-gombra, az áramkör automatikusan csatlakoztatja az akkumulátort a terheléshez, amint a feszültség meghaladja az előre beállított küszöbértéket.

A C1 kondenzátor elnyomja a téves riasztásokat, ha impulzusterheléssel működik. Bármilyen kis teljesítményű dióda megteszi, a jellemzőik és mennyiségük határozza meg az áramkör működési feszültségét (helyben kell kiválasztani).

Bármilyen alkalmas n-csatornás térhatású tranzisztor használható. A lényeg, hogy megerőltetés nélkül bírja a terhelési áramot, és alacsony kapu-forrás feszültségen tudjon nyitni. Például P60N03LDG, IRLML6401 vagy hasonló (lásd).

A fenti áramkör mindenkinek jó, de van egy kellemetlen pillanat - a térhatású tranzisztor sima zárása. Ez a diódák áram-feszültség karakterisztikája kezdeti szakaszának síksága miatt következik be.

Ez a hátrány kiküszöbölhető a modern elembázis segítségével, mégpedig mikroteljesítményű feszültségérzékelők (extrém alacsony fogyasztású teljesítménymonitorok) segítségével. Az alábbiakban bemutatjuk a lítium mélykisülés elleni védelmének következő sémáját:

Az MCP100 mikroáramkörök DIP-csomagokban és sík változatban is kaphatók. Igényeinknek megfelel egy 3 voltos opció - MCP100T-300i/TT. A tipikus áramfelvétel blokkoló üzemmódban 45 µA. A kisméretű nagykereskedelem költsége körülbelül 16 rubel / darab.

Még jobb, ha az MCP100 helyett BD4730-as monitort használunk, mert közvetlen kimenettel rendelkezik, ezért ki kell zárni a Q1 tranzisztort az áramkörből (csatlakoztassa a mikroáramkör kimenetét közvetlenül a Q2 kapujához és az R2 ellenálláshoz, miközben az R2-t 47 kOhm-ra növeli).

Az áramkör mikroohmos p-csatornás MOSFET IRF7210-et használ, amely könnyedén kapcsol 10-12 A-es áramerősséget. A terepi kapcsoló már kb. 1,5 V kapufeszültségnél teljesen nyitott, nyitott állapotban pedig elhanyagolható ellenállású (kevesebb mint 0,01 Ohm)! Egyszóval nagyon klassz tranzisztor. És ami a legfontosabb, nem túl drága.

Véleményem szerint az utolsó séma áll a legközelebb az ideálishoz. Ha korlátlanul hozzáférhetnék a rádióalkatrészekhez, ezt választanám.

Az áramkör kis változtatása lehetővé teszi egy N-csatornás tranzisztor használatát (majd a negatív terhelésű áramkörhöz csatlakozik):

A BD47xx tápegység-monitorok (supervizorok, detektorok) a mikroáramkörök egész sorát alkotják, amelyek válaszfeszültsége 1,9-4,6 V, 100 mV-os lépésekben, így mindig kiválaszthatja őket a céljainak megfelelően.

Egy kis visszavonulás

A fenti áramkörök bármelyike csatlakoztatható több akkumulátorból álló akkumulátorhoz (természetesen némi beállítás után). Ha azonban a bankok eltérő kapacitással rendelkeznek, akkor a leggyengébb akkumulátorok folyamatosan mélykisülésbe kerülnek, jóval az áramkör működése előtt. Ezért ilyen esetekben mindig ajánlott nem csak azonos kapacitású, hanem lehetőleg azonos tételből származó akkumulátorok használata.

És bár ez a védelem már két éve hibátlanul működik a fémdetektoromban, mégis sokkal korrektebb lenne személyesen figyelni az egyes akkumulátorok feszültségét.

Mindig használja a személyes Li-ion akkumulátor kisülési vezérlőjét minden egyes edényhez. Akkor bármelyik akkumulátora boldogan fog szolgálni.

Hogyan válasszunk megfelelő térhatású tranzisztort

A lítium-ion akkumulátorok mélykisülés elleni védelmére szolgáló összes fenti sémában kapcsolási módban működő MOSFET-eket használnak. Általában ugyanazokat a tranzisztorokat használják túltöltés elleni védelmi áramkörökben, rövidzárlatvédelmi áramkörökben és más esetekben, ahol terhelésszabályozásra van szükség.

Természetesen ahhoz, hogy az áramkör megfelelően működjön, a térhatású tranzisztornak meg kell felelnie bizonyos követelményeknek. Először döntünk ezekről a követelményekről, majd veszünk pár tranzisztort, és az adatlapjaik (műszaki jellemzői) alapján megállapítjuk, hogy megfelelőek-e számunkra vagy sem.

Figyelem! Nem vesszük figyelembe a FET-ek dinamikus jellemzőit, például a kapcsolási sebességet, a kapu kapacitását és a maximális impulzusos leeresztő áramot. Ezek a paraméterek rendkívül fontossá válnak, ha a tranzisztor magas frekvencián működik (inverterek, generátorok, PWM-modulátorok stb.), ennek a témának a tárgyalása azonban túlmutat e cikk keretein.

Tehát azonnal el kell döntenünk, hogy melyik áramkört szeretnénk összeszerelni. Ezért az első követelmény a térhatású tranzisztorral szemben - megfelelő típusnak kell lennie(N- vagy P-csatorna). Ez az első.

Tegyük fel, hogy a maximális áramerősség (terhelési áram vagy töltőáram - mindegy) nem haladja meg a 3A-t. Ez a második követelményhez vezet - egy mezei munkásnak sokáig el kell viselnie az ilyen áramot.

Harmadik. Tegyük fel, hogy az áramkörünk megvédi az 18650-es akkumulátort a mélykisüléstől (egy bank). Ezért azonnal dönthetünk az üzemi feszültségekről: 3,0 és 4,3 volt között. Eszközök, legnagyobb megengedett lefolyóforrás feszültség U ds 4,3 Voltnál nagyobbnak kell lennie.

Az utolsó állítás azonban csak akkor igaz, ha csak egy lítium akkumulátor bankot használunk (vagy több párhuzamosan van csatlakoztatva). Ha a terhelés táplálására több sorba kapcsolt akkumulátorból álló akkumulátort használnak, akkor a tranzisztor maximális lefolyóforrás feszültségének meg kell haladnia a teljes akkumulátor teljes feszültségét.

Itt van egy kép, amely elmagyarázza ezt a pontot:

A diagramból látható, hogy egy sorba kapcsolt 3 db 18650 db akkumulátorból álló akkumulátor esetén az egyes bankok védelmi áramköreiben U ds > 12,6 V leeresztő feszültségű terepi eszközöket kell alkalmazni (a gyakorlatban némi margóval kell venni, például 10%).

Ez egyúttal azt is jelenti, hogy a térhatású tranzisztornak már 3 Voltnál kisebb U gs kapuforrásfeszültségnél is teljesen (vagy legalábbis elég erősen) ki kell tudnia nyitni. Valójában jobb, ha alacsonyabb feszültségre összpontosít, például 2,5 V-ra, hogy legyen tartalék.

Durva (kezdeti) becsléshez az adatlapon megtekintheti a „Lezárási feszültség” jelzőt ( Kapuküszöb feszültség) az a feszültség, amelyen a tranzisztor a nyitás küszöbén van. Ezt a feszültséget általában akkor mérik, amikor a leeresztő áram eléri a 250 µA-t.

Egyértelmű, hogy a tranzisztor nem üzemeltethető ebben az üzemmódban, mert a kimeneti impedanciája még mindig túl magas, és a túlzott teljesítmény miatt egyszerűen kiég. Ezért A tranzisztor lekapcsolási feszültségének kisebbnek kell lennie, mint a védőáramkör üzemi feszültsége. És minél kisebb, annál jobb.

A gyakorlatban egy lítium-ion akkumulátor dobozának védelme érdekében olyan térhatású tranzisztort kell választani, amelynek levágási feszültsége legfeljebb 1,5–2 volt.

Így a térhatású tranzisztorokkal szemben támasztott fő követelmények a következők:

tranzisztor típusa (p- vagy n-csatorna);
maximális megengedett leeresztőáram;
a maximálisan megengedett lefolyóforrás feszültség U ds (ne feledje, hogy az akkumulátoraink hogyan lesznek csatlakoztatva - sorosan vagy párhuzamosan);
alacsony kimeneti ellenállás egy bizonyos U gs kapuforrás feszültségnél (egy Li-ion doboz védelme érdekében 2,5 V-ra kell összpontosítani);
legnagyobb megengedett teljesítmény disszipáció.

Most nézzünk konkrét példákat. Például rendelkezésünkre állnak az IRF4905, IRL2505 és IRLMS2002 tranzisztorok. Nézzük meg őket közelebbről.

1. példa - IRF4905

Megnyitjuk az adatlapot, és azt látjuk, hogy ez egy p-típusú csatornás (p-csatorna) tranzisztor. Ha ezzel elégedettek vagyunk, nézzünk tovább.

A maximális leeresztőáram 74A. Feleslegben persze, de belefér.

Lefolyó-forrás feszültség - 55V. A probléma körülményei szerint csak egy bank lítiumunk van, így a feszültség még a szükségesnél is nagyobb.

Ezután az a kérdés érdekel, hogy mekkora lesz a lefolyóforrás ellenállása, ha a kapu nyitófeszültsége 2,5 V. Megnézzük az adatlapot, és nem látjuk azonnal ezt az információt. De látjuk, hogy az U gs(th) lekapcsolási feszültség 2...4 Volt tartományba esik. Ezzel kategorikusan nem vagyunk elégedettek.

Az utolsó követelmény nem teljesül, tehát dobja ki a tranzisztort.

2. példa – IRL2505

Itt az adatlapja. Megnézzük és azonnal látjuk, hogy ez egy nagyon erős N-csatornás terepi eszköz. Leeresztőáram - 104A, lefolyóforrás feszültsége - 55V. Eddig minden rendben van.

Ellenőrizze a feszültséget V gs(th) - maximum 2,0 V. Kiváló!

De lássuk, mekkora ellenállása lesz a tranzisztornak 2,5 V kapu-forrás feszültségnél. Nézzük a diagramot:

Kiderült, hogy 2,5 V kapufeszültség és 3 A tranzisztoron áthaladó áram esetén 3 V feszültség esik át rajta. Az Ohm törvényének megfelelően az ellenállása ebben a pillanatban 3V/3A=1Ohm.

Így, ha az akkumulátorbank feszültsége körülbelül 3 Volt, egyszerűen nem tud 3A-t táplálni a terhelésre, mivel ehhez a teljes terhelési ellenállásnak a tranzisztor leeresztő-forrás ellenállásával együtt 1 Ohm-nak kell lennie. És csak egy tranzisztorunk van, aminek már 1 ohm az ellenállása.

Ezenkívül ilyen belső ellenállással és adott áramerősséggel a tranzisztor teljesítményt (3 A) 2 * 3 Ohm = 9 W felszabadít. Ezért be kell szerelni egy radiátort (a TO-220 ház radiátor nélkül valahol 0,5...1 W körül tud eloszlatni).

További riasztócsengőnek kell lennie, hogy a minimális kapufeszültség, amelyre a gyártó a tranzisztor kimeneti ellenállását megadta, 4 V.

Ez arra utal, hogy a terepmunkás 4 V-nál kisebb U gs feszültségen történő működését nem tervezték.

A fentieket figyelembe véve, dobja ki a tranzisztort.

3. példa – IRLMS2002

Tehát vegyük ki a harmadik jelöltünket a dobozból. És azonnal nézze meg a teljesítmény jellemzőit.

N típusú csatorna, mondjuk minden rendben.

Maximális leeresztőáram - 6,5 A. Alkalmas.

A maximálisan megengedett lefolyóforrás feszültség V dss = 20V. Nagy.

Lezárási feszültség - max. 1,2 Volt. Még mindig rendben.

Ahhoz, hogy megtudjuk ennek a tranzisztornak a kimeneti ellenállását, még a grafikonokat sem kell néznünk (ahogy az előző esetben is tettük) - a táblázatban azonnal megadjuk a szükséges ellenállást, csak a kapufeszültségünkhöz.