Guten Abend, trau mich kaum fragen mit der Einfachst-Schaltung hier, aber ich bin heut schon etwas unkonzentriert und möchte euch bitten, kurz drüberzuschauen, obs so passt. Soll die Strombegrenzung fürs Aufladen eines 14-Zellen NiMH Akkupacks werden. Da ich nicht zwischen Aufladen (strombegrenzt ~80mA) und Entladen (Begrenzung durch Verbraucher) manuell umschalten möchte, hab ich die zwei Dioden vorgesehen. Akkupack: entnommener Strom ~60mA, Kapazität Einzelzelle ~800mAh, Standard-AAA. Naja, eben "keep it simple" ^^ Wird das so funktionieren?
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Ok, danke! Hab das Ganze jetzt nochmal überarbeitet, habe zwei Anzeige-LEDs eingefügt. Jetzt bin ich mir nicht sicher: passt die LED unterhalb vom LM317 bzw. der LED-Vorwiderstand so? Oder wird da kein Strom (Soll ~2mA) durchfließen? Wie müsste man den Widerstand dann anpassen?
Ahja, seh grad, beim LM317 hab ich die Adjust-Verbindung einzuzeichnen vergessen. Sollte natürlich da sein.
Und noch eine Frage: Mit welcher Verlustwärme muss ich am LM317 rechnen? Auf den "Sense"-Widerstand R1 kommen doch 1,25V*0,105A= 131mW. D.h. auf den LM317 müssten dann (24V-16,8V[Akku]-0,8V[Schottky]-1,25[R1])*0,105A= 541mW entfallen, oder?
Da hast du natürlich recht. Aber ich habe - zumindest mit meinen 5mm Klar-LEDs- auch bei ca. 2mA absolut ausreichende Lichtabstrahlung. Und mit 2mA bleiben auch die Verluste wg. der hohen Spannung (24V-->2,2V) recht klein.
Passt schon in etwa. Bei vollem Akku (14x1,5V) passen Anzeige und Ladestrom vmtl. nicht mehr zusammen, aber egal. Du überlädst den Akku natürlich ganz ordentlich, für ein paar Stunden sollte das ganze aber auch längerfristig funktionieren. Die "Ein"-LED würd ich mit evtl. sparen (Akkulaufzeit). Was macht der Schalter eigentlich? Stephan
Wieso überlade ich den Akku? Ich habe jetzt 1100mAh Zellen vorgesehen. Der Ladestrom von ~105ma entspricht also etwa C/10. Wird halt ne normale 14h-Ladung. Das Netzteil wird ja nur zum Laden drangehängt und dann abgesteckt. Die Ein-LED wird ja nur 2mA brauchen, das gönn ich mir dann schon. Der Schalter soll die Ausgangsbuchse des Akkupacks "abschalten", so dass beim Transport im Rucksack nicht irgendwie ein Kurzschluss mit metallischen Gegenständen entstehen kann. Aber meine eigentliche Sorge ist, dass überhaupt Strom durch die Lade-LED fließt?! Oder nimmt der Strom den "bequemeren" Weg über den LM317?
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So, habe die Schaltung jetzt nochmal ergänzt. An dem Akkupack wird als Verbraucher nur ein Lüfter hängen, der maximal 60mA benötigt. Entladen wird die Schaltung hauptsächlich auf Stufe 2, geladen wird immer auf Stufe 2. Stufe 1 dient nur dazu, den Luftstrom des Lüfters zu drosseln, wenn erwünscht. Passt das alles so? Insbesondere die "Power good"- und die "Ladevorgang"- Anzeige über die LEDs?
OK, war mir nicht bewusst, werde nächstes Mal auf eine angemessene Kompression der Bilder achten. Für sachdienliche Hinweise zur Schaltung bin ich nach wie vor dankbar - falls jemand seiner Datenleitung die monströsen 1,6MB Download zumuten möchte... :)
Florian S. schrieb: > Passt das alles so? Insbesondere die "Power good"- und die > "Ladevorgang"- Anzeige über die LEDs? Jein. "Ladevorgang" wird an meistens 24V leuchten. Bei vollem Akku (14*1,45V+-0,05V) evtl. nur sehr schwach. Auf die Spannungen kann man sich bei NiMH aber nicht wirklich gut verlassen. "Power Good" R3/R4 sind relativ groß. 28µA Querstrom bei 2-4µA Last durch den TL (statisch durch Poti wegjustieren). ca. 0,5µA Schwankung des Eingangsstrom machen 250mV Schwankung an 500kOhm. Noch Ok. Den TL431 willst du auf ca. 12V einstellen? Dann sollte die LED bei 14V+-200mV aus sein. Toleranz insgesamt also so +-450mV. Schon ordentlich. R2 ist zu groß und nicht gut auslegbar. Für 24V@10mA wärens 1kOhm; macht bei 15V noch 1mA. Unter 1mA ist der TL431 dann nicht mehr spezifiziert. Was im Bereich unter 15V (mit Toleranzen unter 15,5V) passiert ist damit unklar. Vmtl. wird der Ausgangstransistor des TL431 komplett sperren und durch den Eigenverbrauch fließt weiterhin ein Strom von ein paar 100µA durch die Diode. Ist dann etwas dunkler als bei 15V und nicht mehr brauchbar. Ich würde die Referenz etwas niederohmiger anfahren und die LED per Komparator ansteuern. Alternativ auch Differenzverstärker mit Arbeitsbereich 14V:aus ... 15V:100%. Schalter direkt vor dem Akku um den bei längerer Nichtbenutzung von Leckströmen zu befreien? Entladeschlussspannung würd ich bei der geringen Belastung mit mind. 1,1V/Zelle ansetzen. Die 1,0V kommen dann je nach Akku maximal ein paar Minuten später. Wirklich aussagekräftg wird die Spannung bei NiMH aber nie sein. Unter 1.0V/Zelle evtl. ganz trennen. Bei 14 Zellen ist da eine tiefentladene/umgepolte Zelle schon recht wahrscheinlich. Stephan
Stephan schrieb: > Jein. > "Ladevorgang" wird an meistens 24V leuchten. Bei vollem Akku > (14*1,45V+-0,05V) evtl. nur sehr schwach. Auf die Spannungen kann man > sich bei NiMH aber nicht wirklich gut verlassen. Das wäre OK. Dann hätte ich ja einen Anhaltspunkt, dass der Akku fast voll oder voll ist. Wobei der Akku wohl eh pauschal 14h am Netzteil hängen wird. > "Power Good" > > R3/R4 sind relativ groß. 28µA Querstrom bei 2-4µA Last durch den TL > (statisch durch Poti wegjustieren). ca. 0,5µA Schwankung des > Eingangsstrom machen 250mV Schwankung an 500kOhm. Noch Ok. Welches Wertepaar wäre den empfehlenswert? > Den TL431 willst du auf ca. 12V einstellen? Dann sollte die LED bei > 14V+-200mV aus sein. Toleranz insgesamt also so +-450mV. Schon > ordentlich. Nein, die Unterspannung sollte eigentlich bei 14V angezeigt werden. Oder wie du vorschlägst, bei 14*1,1V=15,4V. Die 15,4 wären mir auch lieber, die Akkus sollen ja bisschen halten. > R2 ist zu groß und nicht gut auslegbar. Für 24V@10mA wärens 1kOhm; macht > bei 15V noch 1mA. Unter 1mA ist der TL431 dann nicht mehr spezifiziert. Beim Aufladen ist mir der Strom fast egal, da könnens schon 10-20mA sein. Wichtig ist der reine Akkubetrieb. Wäre 1kOhm noch OK, oder lieber weniger? > Was im Bereich unter 15V (mit Toleranzen unter 15,5V) passiert ist damit > unklar. Vmtl. wird der Ausgangstransistor des TL431 komplett sperren und > durch den Eigenverbrauch fließt weiterhin ein Strom von ein paar 100µA > durch die Diode. Ist dann etwas dunkler als bei 15V und nicht mehr > brauchbar. Das fällt ja dann bei der Auslegung auf 15,4V nicht mehr ins Gewicht?! > Ich würde die Referenz etwas niederohmiger anfahren und die LED per > Komparator ansteuern. Alternativ auch Differenzverstärker mit > Arbeitsbereich 14V:aus ... 15V:100%. Ich möchte gerne bei der gezeichneten Schaltung bleiben. Das Ganze soll nicht zu umfangreich werden (Gewicht/Volumenaspekt) > Schalter direkt vor dem Akku um den bei längerer Nichtbenutzung von > Leckströmen zu befreien? Man könnte ja den "TL431-Strang" mit "Power-good" einfach nach links vom Schalter schieben, oder? Wichtig ist mir vor allem Schaltstellung 2, da würds ja wenig Unterschied machen. Vielen Dank soweit! Florian
Und noch eine Frage: Ist der TL431 ein "Allerweltsbauteil", das auch beim örtlichen Elektronikhändler erhältlich sein müsste oder ist der nur online zu bekommen?
Florian S. schrieb: > Und noch eine Frage: Ist der TL431 ein "Allerweltsbauteil", das auch > beim örtlichen Elektronikhändler erhältlich sein müsste oder ist der nur > online zu bekommen? Steckt normalerweise in jedem PC-Netzteil auf der Sekundärseite um den Optokoppler anzusteuern. Gruß Anja
Florian S. schrieb: > Welches Wertepaar wäre den empfehlenswert? 47k/220k Florian S. schrieb: > Beim Aufladen ist mir der Strom fast egal, da könnens schon 10-20mA > sein. Wichtig ist der reine Akkubetrieb. Wäre 1kOhm noch OK, oder lieber > weniger? Viel weniger Widerstand geht halt nicht (hängt von der LED ab). Mehr als 20mA mögen die einfachen normalerweise nicht. Im Datenblatt nachlesen. Florian S. schrieb: > Das fällt ja dann bei der Auslegung auf 15,4V nicht mehr ins Gewicht?! Das wird sogar noch kritischer! etwas vereinfacht: 840 Ohm für 10mA an 24V. Bei Nennspannung (1,2V Zellenspannung) ca. 1.7mA für die LED. Bei 1,15V Zellenspannung ca. 0.9mA für die LED und schon unterhalb der Spec des TL431. Bei 1,1V Zellenspannung 0mA plus den Mindeststrom für den TL431. Bei 0,8V Zellenspannung 0mA plus den Mindeststrom für den TL431. Jetzt brauchst du den Mindeststrom für deinen TL431 in deinem Temperaturbereich. Bei 0.1mA kannst du Leer von Nennspannung noch unterscheiden. Bei 0.5mA eher nicht. Der Hersteller sagt, dass das Teil unter 1mA macht was es will. Stephan
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Wie kommst du denn auf die Werte? Ich habe die Formeln für "Low Limit" aus der Skizze im Anhang verwendet. Der TL431 ist doch eine Art einstellbare Zenerdiode, oder? LEDs sind Standard-LED 5mm, also dürfens wohl nur maximal 20mA sein.
Florian S. schrieb: > Wie kommst du denn auf die Werte? Ich habe die Formeln für "Low Limit" > aus der Skizze im Anhang verwendet. Schau dir R4 (und Note A) nochmal genau an. R4 sorgt genau für das 1mA das der TL431 braucht - auch wenn die Diode nicht mehr leuchtet (kein Strom mehr drüber fließt). 1,8k könnten für ne grüne LED passen. Praktisch wird weniger als mA fließen und damit auch weniger als 1.8V über der Diode (bzw. R4) abfallen. Florian S. schrieb: > Der TL431 ist doch eine Art einstellbare Zenerdiode, oder? Erst ab dem Mindeststrom. Drunter wird nicht geregelt und der Mindeststrom bestimmt zusammen mit dem "Vorwiderstand" die Spanung. Seh aber grad, das der TL hier als Komparator geschaltet ist. Über 2,5V am Referenzeingang liegt die Kathode nahe Massepotential. Unter 2,5V geht die Spannung in Richtung Betriebsspannungsniveau (solange mindestens 1mA fließt). Deine 8k als Vorwiderstand sind dann doch ok und es gibt ein klares Umschalten. Für die Z-Diodenschaltung liegt der Spannungsteiler an der Kathode des TL. Stephan
Das heißt also, es reicht wenn ich die Widerstände am TL431 in 47/220 Ohm ändere. Der Rest müsste gehen, oder? Werde die Schaltung dann erstmal auf ner Steckplatine testen.
Florian S. schrieb: > Das heißt also, es reicht wenn ich die Widerstände am TL431 in 47/220 > Ohm ändere. Es fehlt der Widerstand parallel zu D1. R4 in der Schaltungsvorlage.
Stephan schrieb: > Es fehlt der Widerstand parallel zu D1. R4 in der Schaltungsvorlage. Das ist Absicht. Durch den Strom durch die LED ist ja der Mindeststrom durch den TL431 schon gegeben, oder nicht?
Florian S. schrieb: > oder nicht? Nur wenn sie leuchtet. Und das wird sie mehr oder weniger hell tun bis der Akku komplett leer ist und der Akkupack für die Tonne. Warum glaubst du ist im Datenblattbeispiel der Widerstand drin und wird explizit nochmal drauf hingewiesen?? Weil das Blatt noch nicht voll war wohl nicht.
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