Schaltregler Strombegrenzung

[Thomas L. (lexarion)]

Hallo Leute,

Ich weis es werden wieder Nachrichten kommen vonwegen "Suchfunktion 
benutzen" oder "Rechtschreibung" oder Denk selber nach.
Nichts desto trotz schätze ich die Community hier auf der Seite sehr. 
Sie hat mir in der Vergangenheit Sehr geholfen, gerade wegen der 
Suchfunktion.

Ich hänge gerade mit einem Gordischen Knoten im Kopf fest. Deswegen 
bräuchte ich Hilfe bei einem Projekt wo ich gerade privat für mich 
mache.

Ich Konstruiere gerade eine Mobile Energiestation. Klar gibt es sowas 
"in der art" schon.
Hier die Technischen Daten.

Akku 16.8V 13200 mAh ( 4 Zellengruppen à 6 Zellen ) == etwa 300 Wh
Akku Balancer sowie Schutzbeschaltung sind eingebaut.



Eingang 19 V - 32 V 2 A


Ausgänge:
5V 3A Fix
12V 3A Fix
1,25V - 72 V 1.5A Variabel einstellbar.

!!! 220V Ausgang mit 120W Max belastung, zieht bei 12 V 15A bei 17 V 
etwa 12.5 also weniger als 1C.

Ladeüberwachung macht ein ATXMega 32 A4 mit LCD / 5 Taster sowie 9 Leds,
5 Temperatur Sensoren sind via I2C angebunden.

Das System ist soweit fertig. War ein Riesen Aufwand das so klein zu 
bekommen.
Die Abmessungen und Fotos folgen noch. Sitz gerade im Zug und hab das 
nicht dabei.


Aber nun zu dem Problem. Ich  will das der Eingangs Schaltregler nicht 
mehr wie 1.5 Ampere "zieht" bzw. den Ausgangsstrom auf maximal 2 A 
festlegen.

Grund:

Wenn der Akku "unten" ist also Leer ( 14.4 V ) und ich den Laden will 
muss ich eine Konstant Stromregelung machen und wenn er dann die 16.8V 
erreicht hat eine Konstant Spannungsregelung.

Im Anhang hab ich ein Foto der Schaltung wie ich mir das so gedacht hab.

Ich wollte am "Ausgang" im Positivzweig ( Nicht gegen Masse da bei mir 
die Massefläche als Kühler mit dient) einen Messwiderstand einbauen. den 
mit einem Operationsvverstärker ( Differenzverstärker ) messen und quasi 
den wert auf den Feedback Eingang des Reglers legen.

Strom grösser wie 2 A FB wird über die 1.25V schwelle gezogen und der 
Regler geht mit der Spannung runter. Sinds dann genau 2 Ampere etwa, 
dann ist der FB Eingang auch 1.25V, ist der Strom drunter ist er dann 
trotzdem 1.25V gemäß dem Spannungsteiler für die 16.8V Einstellung.

Erste Frage:

Ist die Schaltung so tauglich.
Ohne die OPVs hab ich sie gerade in Betrieb und das teil liefert Stabile 
16.79V
Die Werte für den Spannungsteiler hab ich gerade so noch hinbekommen.

Aber die OPVs machen mir Probleme. Irgendwie denk ich das ich zu dumm 
bin für die dinger. ich schaffs nicht die Werte zu Berechnen.

Das ist mein Problem.

Ich hoffe das mir jemand bei dem Problem hilft.

Wenn das Projekt abgeschlossen ist und die Prototypphase bestanden hat 
wird das ein OpenSource Projekt für alle.


Ich danke euch allen schon mal.
Viele Grüsse

Thomas

[MaWin (Gast)]

Solche Operationsverstärkerschaltungen am FB Eingang stören das 
Verhalten des Schaltreglers erheblich, vor allem solche Schaltregler 
ohne externe Rx/Cx Kompensationsmöglichkeit die fest darauf eingestellt 
sind nur die Ausgangsspannung als Feedback-Signal zu bekommen.

Oftmals regeln die Schaltungen nicht mehr.

Menn man sowieso schon so einen Aufwand treibt, kann man den 
Schaltregler doch gleich ganz weglassen:

+12V -----------------+--PMOSFET--+--100uH--
                      |  S  |     |
            +-100p-+-|+\    |     |
            |      | |  >---+     |
1.2V --10k--+------(-|-/    |     |
            |      |  |     |     |
            |      +--(-1M--+     |
            |      |  |           |
           1k     1k  |           |
            |      |  |           |
GND --------+-0R56-+--+-----------(-----
            |                     |
            +--------|>|----------+
                    SB160

Ein ausreichend schneller (sonst müsste man mehr als 100uH nehmen) und 
kräftiger (MOSFET-Gate muss umgeladen werden, 70mA sind besser als 
20mA)OpAmp schaltet als Hystereseregler die Vesorgungsspannung ab wenn 
sie über 2A gehen sollte und erst wieder ein, wenn die Spule den Strom 
auf unter 1.9A fallen lässt. Die 100pF sollen Schalteffekte der 
hoffentlich schnellen Schottky-Diode unterdrücken, eventuell anpassen um 
fehlerhafte Schaltvorgänge zu unterdrücken aber nicht zu viel sonst wird 
der Regler zu lahm. Die 1.2V kommen aus einer halbwegs stabilen 
Spannungsquelle, schliesslich bestimmen sie den Strom, z.B. ein 
LM385-1.2

[hacker-tobi (Gast)]

Hi,

ich gebe MaWin da voll recht. Derartige "Fehlspannungen" am FeedBack 
können sehr merkwürdige Effekte erzeugen.
Als Alternative zu MaWins Vorschlag würde sich evtl. noch ein 
Schaltregler mit Stromüberwachung anbieten (ISense-Pin mit externem 
Shunt).

gruß

tobi

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Thomas Lengyel schrieb:
> 220V Ausgang
Dazu eine kleine Anmerkung: wir haben schon seit einer gefühlten 
Ewigkeit 230V als Netzspannung...

[lexarion (Gast)]

ich weis das wir 230V haben :-) das ist einer der schreibfehler die ich 
meinte


Mhm also ein neuer regler. der Vorschlag mit dem op als schaltregler ist 
ne gute idee blos muss ich da dann noch einen überspannungsschutz 
einbauen. muss ja kleiner oder gleich 16.80V sein. sind ja lithium 
akkus.

kann mir leider keinen direkten Ladechip leisten. hab ein riesen 
bauteillager aber da is nirgends was gescheites dabei.