Помогите разобраться с схемой, Заряд аккумулятора Опции

[Буратино]

Необходимо сделать зарядное для пяти Ni-MH батарей T341-U1 270mAh 3.6V (три банки в каждой). При этом на зарядку они должны ставиться не всегда все вместе, но и по отдельности.

Делал зарядное ус-во на MC33340+LM317. Более подходящего и недорогого не находил. Получается нужно пять комплектов MC33340+LM317?
Спасибо.

[muravei]

Получается нужно пять комплектов MC33340+LM317?

Замените 5 MC33340 одним МК.

[Буратино]

Использую данную схему, для контроля за критическим уровнем разряда аккумуляторной батареи. В случае просадки напряжения ниже установленного значения схема отключает потребителя от аккума.
Иногда выходят из строя SW1 (использую IRLML5103) Возможно это связано с большим сопротивлением (1М) RSW ?
Может поставить туда 1К вместо 1М?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Буратино]

Планирую собрать пять однотипных зарядных устройств на связке MC33340+LM317. Запитывать от одного блока питания (покупной, импульсный, с хорошим запасом по мощности)
Я так думаю, что каждое зарядное устройство будет связано с остальными, и в случае включений/отключений зарядных токов на батареях, могут появиться ложные срабатывания схем. Как мне защитить каждый "канал" от соседей? Ну не ставить же пять БП?

[=AK=]

1М многовато, конечно, однако, если рядом не работает дуговая сварка, то вряд ли это служит причиной вылета полевика. Скорее, наоборот - он худо-бедно ограничивает скорость включения полевика, предохраняя его от пробоя по току в момент включения, когда полевик заряжает кондеры нагрузки.

Я бы посоветовал его уменьшить до 100к, а между затвором и стоком полевика поставить кондер 100 нФ.

[Herz]

Может поставить туда 1К вместо 1М?

Следовало бы убрать его совсем, тем более, что выходной ток этого "low-power Op Amp" и так очень небольшой. На общем потреблении это практически никак не скажется. Но ОУ, как правило, "не любят" емкостной нагрузки, поэтому резистор в пару килоом, скорее всего, придётся-таки оставить.

[rezident]

Еще одна версия возникающей неисправности. Выходное напряжение по какой-то причине бывает выше, чем входное. Тогда "паразитный" диод в MOSFET открывается и, при отсутствии ограничения о току, сгорает. Ключ в симметричный не хотите переделать (еще один такой же полевик добавить)? Или стоимость изделия не позволяет такой роскоши?

[Буратино]

так 100К или 1-2К?
между затвором и стоком полевика кондер 100 нФ ставим?

rezident, можно конечно и два транзистора, стоимость не главное в данном случае, но что это даст?
---------
пошел гуглить тему "симметричных ключей"

Сообщение отредактировал Буратино - Aug 27 2009, 10:09

[rezident]

rezident, можно конечно и два транзистора, стоимость не главное в данном случае, но что это даст?

Симметричный ключ не позволит течь току в обратном направлении: из схемы в аккумулятор. Ваш ключ коммутирует только одно направление тока - от аккумулятора к схеме, а от т.с. "переполюсовки тока" нисколько не защищает.
Схему симметричного ключа на MOSFET я вот тут приводил.

[Dog Pawlowa]

А что за нагрузка? Следы перегрева есть?
(Версия: при малом напряжении ключ переходит в активный режим, перегревается, и умирает в огне. )

[Буратино]

Симметричный ключ не позволит течь току в обратном направлении: из схемы в аккумулятор. Ваш ключ коммутирует только одно направление тока - от аккумулятора к схеме, а от т.с. "переполюсовки тока" нисколько не защищает.
Схему симметричного ключа на MOSFET я вот тут приводил.

Что-то сложновато для меня, да и деталей много. А что там с номиналами? А упростить никак незя?

А что за нагрузка? Следы перегрева есть?
(Версия: при малом напряжении ключ переходит в активный режим, перегревается, и умирает в огне. )

Нагрузка: процессор и пара тройка микросхем. В активном режиме токи около 30мА. Следов перегрева не наблюдаю. Не получается также точно определить момент выхода из строя полупроводника (его как бы коротит внутри, замыкает при этом сам девайс остается работоспособным). Замечаю я неисправность только, когда напряжение садится ниже порогового уровня, а система не разрывает цепь питания, так как полевик закорочен.
Статистика такова: после месяца эксплуатации, на партии в 100 штук, около пяти приборов вернулись с указаной неисправностью.
Еще одна важная деталь: аккумулятор заряжается зарядным устройством LM317+MC33340 без отключения этой схемы. То есть паралельно с указаной схемой, на выводы аккума, цепляется зарядка.

Сообщение отредактировал Буратино - Aug 27 2009, 11:05

[rezident]

Что-то сложновато для меня, да и деталей много. А что там с номиналами? А упростить никак незя?

Дык в вашу схему всего один полевик добавить достаточно. Встречно имеющемуся. Соедините оба полевика истоками и затворами, а стоки будут входом/выходом получившегося ключа. Неужели из моей схемы это не очевидно?
Если в схеме имеются конденсаторы значительной суммарной емкости, то вполне вероятна в момент отключения зарядки "переполюсовка тока". Когда емкость схемы, заряженная до напряжения зарядки, разряжается на аккумулятор от которого отключили эту зарядку. Но симметричный ключ в этом случае не поможет, напряжение-то ведь в норме и он открыт. А открытый полевик симметрично проводит ток в оба направления потому, что полевик - униполярный прибор. Нужно какой-то ограничитель тока в цепи иметь или MOSFET с бОльшим максимальным током применить.

[wim]

Если в схеме имеются конденсаторы значительной суммарной емкости, то вполне вероятна в момент отключения зарядки "переполюсовка тока". Когда емкость схемы, заряженная до напряжения зарядки, разряжается на аккумулятор от которого отключили эту зарядку.

Есть другая причина, более вероятная - заряд конденсаторов через полевик при подключении аккумуляторов. В этом случае разность напряжений между стоком и истоком максимальна и, возможно, полевик выходит из области безопасных режимов работы. Наверное, имеет значение последовательность подачи питания - если сначала включить зарядное устройство, которое само по себе ограничивает ток, то все гут, а если сначала аккумуляторы, то может быть бабах.

[rezident]

Есть другая причина, более вероятная - заряд конденсаторов через полевик при подключении аккумуляторов.

Ну дык я и говорю, что либо ток в цепи ограничить, либо более мощный MOSFET применять нужно (с бОльшим током стока).

[wim]

Ну дык я и говорю, что либо ток в цепи ограничить, либо более мощный MOSFET применять нужно (с бОльшим током стока).

Или ограничить время нахождения оного MOSFET в активном режиме - в авторском варианте он таки медленно переключается.
Вообще, это можно проверить в симуляторе - в режиме Transient построить график в переменных "напряжение сток-исток" и "ток стока" и наложить на него линии SOA из даташита. А длительность импульса можно оценить по графику "мгновенной" мощности, рассеиваемой полевиком.

[xemul]

А почему не сделать управление ключом на обычном супервизоре, а не на такой куче рассыпухи? При желании к супервизору можно добавить пару резисторов для подстройки порога и гистерезиса.
Ну и супервизор всяко дешевле LT-шных чудо-микросхем.

[rezident]

А почему не сделать управление ключом на обычном супервизоре, а не на такой куче рассыпухи?

КМК супервизор на произвольное (не из стандартного ряда) напряжение с потреблением порядка 5мкА сильно поискать придется.

[Буратино]

А почему не сделать управление ключом на обычном супервизоре, а не на такой куче рассыпухи? При желании к супервизору можно добавить пару резисторов для подстройки порога и гистерезиса.
Ну и супервизор всяко дешевле LT-шных чудо-микросхем.

Я использую MCP6041 и LM285-1-2 в качестве опорника. Если на супервизоре веселее будет, то я только за. А можно поподробнее?

[rezident]

А можно поподробнее?

Дык а что подробнее? Супервизор питания это вся ваша схема, но без полевика, "упрятанная" в одну м/с

[Буратино]

Дык а что подробнее? Супервизор питания это вся ваша схема, но без полевика, "упрятанная" в одну м/с

Вы и сами верно подметили, что настраиваемый порог, гистерезис и "энергоемкость" явно в одном корпусе не разместится

Давайте подведем итог:
Значит я ставлю помощнее транзистор, уменьшаю до 2К сопротивление в затворе, добавляю конденсатор 0,1 между затвором и стоком полевика и три раза плюю через левое плечо. Ага?

Сообщение отредактировал Буратино - Aug 27 2009, 13:55

[wim]

... три раза плюю через левое плечо. Ага?

Можно еще посмотреть (осцилллографом) ток в цепи стока при переходных процессах. Хотя плевки, конечно, сильное колдунство.

[xemul]

КМК супервизор на произвольное (не из стандартного ряда) напряжение с потреблением порядка 5мкА сильно поискать придется.

Для Li-xxx акков, имхо, вполне достаточно будет стандартного супервизора на 3 В. Парой-тройкой резисторов пороговое напряжение легко двигается вверх. Типовое потребление, по-моему, большинства майкрочиповских супервизоров порядка 1 мкА.

Если на супервизоре веселее будет, то я только за. А можно поподробнее?

Супервизор должен выдавать на выходе 0 при напряжении на входе выше порогового.
Вход супервизора - к контролируемому напряжению, выход - к затвору ключа. Если супервизор с открытым стоком, то придется добавить резистор между затвором и истоком.
Если нужно подвигать порог, добавляются 3 резистора последовательно с контролируемого напряжения на землю (если нужно только увеличить гистерезис, достаточно двух верхних). Вход подключается к верхней паре резисторов, выход - к нижней. Номиналы резисторов рассчитывать с учётом тока потребления супервизора.

UPD: на таком супервизоре (на выходе 0 при напряжении на входе выше порогового) порог/гистерезис не подвигать - загенерит. Если нужно двигать, то на обычном (на выходе 0 при напряжении на входе ниже порогового), и добавить инвертор с выхода супервизора на затвор полевика.

[Herz]

Давайте подведем итог:
Значит я ставлю помощнее транзистор, уменьшаю до 2К сопротивление в затворе, добавляю конденсатор 0,1 между затвором и стоком полевика и три раза плюю через левое плечо. Ага?

Вот только конденсатор не следует, ИМХО. Ни к чему затягивать нахождение ключа в активном режиме.

[rezident]

Вот только конденсатор не следует, ИМХО. Ни к чему затягивать нахождение ключа в активном режиме.

Топикстартер с помощью этого конденсатора скорость нарастания выходного напряжения пытается ограничить. Полевик-то сам по себе весьма быстро включается. И при этом импульсный ток заряда суммарной емкости конденсаторов схемы может существенно превышать максимальный импульсный ток полевика. Ток в этом случае ограничивается выходным сопротивлением источника питания (аккумулятор и/или зарядка), сопротивлением открытого канала MOSFET и суммарным ESR параллельно включенных конденсаторов. Максимальный импульсный ток IRLML5103 - 4,8А, сопротивление открытого канала - 0,6Ома получается импульсный ток до 4,2В/0,6Ом=7А может достигать. Ну а сам аккум ток в десяток Ампер выдаст влегкую. Так что без ограничения скорости нарастания напряжения на выходе ключа (или без ограничения тока в цепи питания) для его выхода из строя теоретически достаточно одной таблэтки одного (первого) включения Вот только кондер между стоком и затвором не слишком надежное (в плане задания определенной скорости нарастания) решение. Лучше (проще) уж на самом ОУ ограничить его скорость переключения.

[Herz]

Мотивы эти понятны, но, ограничивая импульсный ток, мы подвергаем полевик опасности выхода за ОБР. Поэтому, если автор возмёт более мощный ключ, токовая нагрузка на него должна быть допустимой. А логика переключения - быстрой.

[=AK=]

ограничивая импульсный ток, мы подвергаем полевик опасности выхода за ОБР.

Эта "опасность" надуманная, не имеющая в данном случае никаких реальных оснований.

Проблем, которые потенциально могли бы вывести полевик из строя, две:
1) заряд емкости нагрузки
2) статическое потребление нагрузки.
Поскольку статическое потребление не превышает 30 мА, то его можно исключить из рассмотрения: при медленном включении полевику с макс. рассеиваемой мощностью более 0.5 Вт от него вреда не будет, даже если бы полевик в течении часа держали в "полувключенном" состоянии. А проблема заряда емкости нагрузки решается как раз при замедлении включения полевика: чем медленнее включаем - тем лучше, тем легче режим работы полевика.

Поэтому рекомендация остается в силе: 100к в затворе, 100нФ между затвором и стоком. В принципе емкость можно и побольше поставить, работать будет надежнее. Просто 100 нФ - ходовой номинал, вполне достаточный для решения задачи.

[wim]

А проблема заряда емкости нагрузки решается как раз при замедлении включения полевика: чем медленнее включаем - тем лучше, тем легче режим работы полевика.

Затягивать время пребывания полевика в активном режиме не имеет смысла. Больше длительность - меньше допустимый ток. В данном случае для тока стока 1 А максимальная длительность импульса по графику SOA порядка 10 мс, так что время переключения надо, наоборот, уменьшить. А больше 1 А полевик не даст - у него там плоский участок характеристики.

[=AK=]

Затягивать время пребывания полевика в активном режиме не имеет смысла. Больше длительность - меньше допустимый ток. В данном случае для тока стока 1 А максимальная длительность импульса по графику SOA порядка 10 мс, так что время переключения надо, наоборот, уменьшить. А больше 1 А полевик не даст - у него там плоский участок характеристики.

Повторяю, статический ток нагрузки всего 30 мА, поэтому размахивать "одним ампером" абсолютно бессмысленно. Что же касается тока заряда емкостей нагрузки, то: чем медленнее включается транзистор, тем меньше ток заряда и тем лучше тепловой режим транзистора.

За 10 мс током 1А до 4 В зарядится емкость 2500 мкФ. Вряд ли у топикстартера емкость такой величины. Однако, если емкость действительно так велика, то надо увеличить время включения. Cкажем, до 1 сек - тогда, чтобы зарядить емкость, достаточно, чтобы через транзистор проxoдил ток всего 10 мА. Этого, надеюсь, достаточно, чтобы прекратились спекуляции на тему SOA?

При заряде емкости фиксированной величины режим полевика будет всегда тем легче, чем медленнее он включается. В емкость вкачивается определенная энергия, в процессе закачки на сопротивлении канала теряется часть этой энергии. Величина потерь фиксирована и не зависит от величины сопротивления "резистора" (т.е.полевика). Больше сопротивление - дольше идет процесс заряда - энергия потерь успевает абсорбироваться большей массой и даже, возможно, рассеяться. А при "ударном" заряде вся энергия мгновенно выделяется в канале полевика, создавая локальный перегрев.

[SKov]

Величина потерь фиксирована и не зависит от величины сопротивления "резистора" (т.е.полевика).
Больше сопротивление - дольше идет процесс заряда - энергия потерь успевает

Вы, конечно, правы, и вообще непонятно, о чем спор. Но из вредности хочу привязаться к отквоченному утверждению.
Оно не совсем точно. Полевик открывается относительно медленно, и его сопротивление, очевидно, меняется во времени и очень значительно.
КПД этого "заряжателя емкости" в каждый момент времени очень разное. (КПД - в переводе - рассеиваемая мощность )
Пример. Предположим, что напряжение на конденсаторе меняется линейно,
т.е. сопротивление полевика меняется таким образом, что заряд идет постоянным током. Тогда в начальный момент времени КПД самое плохое и в процессе заряда плавно увеличивается до самого хорошего. Это значит, что ваше утверждение о постоянстве величины
потерь - несколько сомнительно. Согласны?

[wim]

За 10 мс током 1А до 4 В зарядится емкость 2500 мкФ. Вряд ли у топикстартера емкость такой величины. Однако, если емкость действительно так велика, то надо увеличить время включения. Cкажем, до 1 сек - тогда, чтобы зарядить емкость, достаточно, чтобы через транзистор проxoдил ток всего 10 мА. Этого, надеюсь, достаточно, чтобы прекратились спекуляции на тему SOA?

Про спекуляции это лишнее. Я Вам ничего плохого не сказал (и даже не подумал). Смотрите сами - в начальный момент времени напряжение на конденсаторе равно нулю, т.е. почти все напряжение батареи приложено между стоком и истоком полевика. Уменьшив время переключения до разумной величины, мы гарантированно остаемся в области SOA.

При заряде емкости фиксированной величины режим полевика будет всегда тем легче, чем медленнее он включается.

Есть такие устройства - контроллеры hotswap. Они переключают полевик не "быстро" и не "медленно" а так, чтобы он все время оставался в пределах SOA.

Причина редактирования: Излишнее цитирование.

[rezident]

Не нужно забывать, что электрическая мощность пропорциональна квадрату тока, а сопротивлению (канала) только прямо пропорциональна.
P=I^2*R

[=AK=]

Про спекуляции это лишнее. Я Вам ничего плохого не сказал (и даже не подумал).

Не принимайте все только на свой счет. Вы были не первый, кто неуместно высказался о SOA.

Оно не совсем точно. Полевик открывается относительно медленно, и его сопротивление, очевидно, меняется во времени и очень значительно.
КПД этого "заряжателя емкости" в каждый момент времени очень разное. (КПД - в переводе - рассеиваемая мощность )
Пример. Предположим, что напряжение на конденсаторе меняется линейно,
т.е. сопротивление полевика меняется таким образом, что заряд идет постоянным током. Тогда в начальный момент времени КПД самое плохое и в процессе заряда плавно увеличивается до самого хорошего. Это значит, что ваше утверждение о постоянстве величины потерь - несколько сомнительно. Согласны?

Не согласен.
Я утверждаю, что при заряде конденсатора через резистор - на резисторе рассеивается некоторая энергия.
Я утверждаю, что величина этой энергии не зависит от сопротивления резистора. На резисторе 0.01 Ом будет потеряно ровно столько же, сколько на резисторе 100 МОм. А если резистор зделать переменным и быстро крутить его в процессе заряда, величина потерянной энергии не изменится. Она не зависит от сопротивления. Зато она зависит от емкости.

[rezident]

Я утверждаю, что при заряде конденсатора через резистор - на резисторе рассеивается некоторая энергия.

Может не стоит увлекаться? Кроме интегрального параметра в виде энергии, нас интересует еще и статистический процесс рассеивания этой энергии в окружающую среду через тепловыделение. К сожалению, нельзя мгновенно рассеять неопределенно большую энергию. Теплопроводность материала корпуса и окружающей среды имеет конечную величину. Видимо поэтому вам и напоминают о SOA.
На самом деле (как я уже указал выше) в данном случае самыми существенным параметрами (самым "узким" местом) для данной схемы являются максимальный импульсный ток MOSFET и сопротивление его открытого канала. Расчетный импульсный ток через ключ в ней может превышать максимальный допустимый для данного MOSFET. Вот и вся причина. Либо MOSFET с большим допустимым импульсным током (≥8-9А, скажем) нужно ставить (при том же сопротивлении открытого канала), либо принудительно ограничить импульсный ток, включив в цепь питания балластный резистор.

[SKov]

Я утверждаю, что величина этой энергии не зависит от сопротивления резистора.

Согласен. Я просто хотел сказать, что выделение (рассеивание) этой энергии может быть весьма разнообразным,
если развернуть его по оси времени.

[=AK=]

Может не стоит увлекаться? Кроме интегрального параметра в виде энергии, нас интересует еще и статистический процесс рассеивания этой энергии в окружающую среду через тепловыделение. К сожалению, нельзя мгновенно рассеять неопределенно большую энергию. Теплопроводность материала корпуса и окружающей среды имеет конечную величину.

Сформулируйте внятно, что вы пытаетесь оспорить. Пока что я вижу, что вы - в лучшем случае - ломитесь в открытые ворота.

Есть два крайних способа, как поступить с этой энергией:
1) Мгновенно выплеснуть ее в проводящий канал полевика. При этом та незначительная масса материала, которая составляет проводящий канал, должна "всосать" эту энергию и не выйти из строя.
2) Выделять ее как можно более долго и постепенно.
Все остальные варианты находятся между ними.

Пока что все "возражения" сводились к тому, что "надо бы побыстрей" - без понимания того, что "побыстрей" гарантированно будет хуже. Всегда. Чем медленнее выделяется эта энергия, тем меньше мгновенная мощность, и одновременно - тем больше массы материала будет вовлечено в процесс ее абсорбции, тем больше площади поверхности будет участвовать в рассеянии выделенного тепла. Я везде подчеркиваю, что чем медленнее - тем лучше. При фиксированной интегральной энергии правильность моего подхода вполне очевидна.

Так в чем же состоит моя "увлеченность", поясните? Может, вы думаете, что есть некий "оптимум", после которого дальнейшее замедление процесса включения начнет ухудшать режим работы полевика, увеличивая вероятность его выхода из строя? Если вы так думаете, то, увы, вы ошибаетесь. Движение из 1) к 2) монотонное.

Видимо поэтому вам и напоминают о SOA.

Я полагаю, что о SOA говорят те, кто предпочитает использовать бюрократический подход вместо физического.

[wim]

... Я полагаю, что о SOA говорят те ...

Например, парни из Тексаса:
Hotswap Design using TPS2490/91 ...
И еще придумывают всякие сложные схемы.

[rezident]

Сформулируйте внятно, что вы пытаетесь оспорить. Пока что я вижу, что вы - в лучшем случае - ломитесь в открытые ворота.

Вы меня не поняли. Я не пытаюсь оспорить ваше сообщение, а лишь предложил не увлекаться обобщениями, забывая о частностях. Я вообще вам не возражал по этому поводу.

Пока что все "возражения" сводились к тому, что "надо бы побыстрей"

Извините, это не мои возражения (высказывания). Читайте сообщения внимательнее.

Я везде подчеркиваю, что чем медленнее - тем лучше.

И опять забываете о частностях. "Лучше" для чего? Для ключа? Для аккумулятора? Для конденсаторов? А тот факт. что слишком низкая скорость нарастания напряжения питания может быть недопустимым условием для нормальной работы (запуска) схемы, почему забываете?

Так в чем же состоит моя "увлеченность", поясните?

Выше пояснил. Увлекаетесь обобщениями, упуская частности.

[SKov]

Я везде подчеркиваю, что чем медленнее - тем лучше.

Может, вы думаете, что есть некий "оптимум", после которого дальнейшее замедление процесса включения
начнет ухудшать режим работы полевика, увеличивая вероятность его выхода из строя?

Я, пожалуй, больше согласен с Резидентом. Мы в ходе разговоров как-то забыли, что главная цель состоит не в том,
чтобы по-меньше нагреть полевик. А в том, чтобы достичь конечной цели - зарядить конденсатор.
Не думаю, что кого-то устроит, если мы на это будем тратить часы или даже минуты.
Коллеги, ну уже кажется все ясно с этой проблемой
Заряжать надо максимально быстро при соблюдении условия, что тепловые и токовые ограничения на полевик не превышены.
Если именно так подходить к этой поблеме, то сразу станет не все равно, как меняется сопротивление
полевика с течением времени.
Впрочем, конечно, обычный резистор с конденсатором в цепи затвора сделают этот процесс пусть
и не оптимальным по времени, но вполне безопасным и приемлемым по длительности.

[wim]

Заряжать надо максимально быстро при соблюдении условия, что тепловые и токовые ограничения на полевик не превышены.

Токовые ограничения со скоростью переключения таки не связаны. Ток стока должен ограничиваться, например, работой в области насыщения, как в данном конкретном случае. Но лучше, когда он задан внешней схемой управления.
Тепловые ограничения - таки да, но наоборот. При большей скорости переключения можно единовременно рассеять большую мощность.

[SKov]

При большей скорости переключения можно единовременно рассеять большую мощность.

Это неверно. Дело не в мощности, а в энергии, которая не зависит от скорости переключения.
А вот тепловыделение при быстром переключении будет носить очень интенсивный и локальный характер,
т.к. вся энергия выделится за очень короткое время..
АК тут уже об этом говорил.
Все, выключаюсь из диспута, т.к. народ пошел по кругу и не читает чужие посты.

[wim]

Дело не в мощности, а в энергии, которая не зависит от скорости переключения.
А вот тепловыделение при быстром переключении будет носить очень интенсивный и локальный характер,
т.к. вся энергия выделится за очень короткое время..

Энергия, которая выделяется за время, - это и есть мощность. А при малой длительности импульса тепловое сопротивление кристалла существенно (на порядки) меньше оного в статическом режиме. Это в любом даташите на полевик есть такой график.
Ну, или хотя бы такой вот простой вопрос - какую энергию рассеивает транзистор на постоянном токе и можно ли из этой энергии вычислить его температуру?

[rezident]

Энергия, которая выделяется за время, - это и есть мощность.

Только наоборот. Интеграл мощности по времени есть энергия.

А при малой длительности импульса тепловое сопротивление кристалла существенно (на порядки) меньше оного в статическом режиме. Это в любом даташите на полевик есть такой график.

А нельзя ли пояснить это высказывание конкретными материалами? Рисунок приаттачить или указать номер графика и имя даташита где это имеется? Я почему-то считал, что тепловое сопротивление есть характеристика конструкции транзистора, а не длительности управляющих воздействий. Или может вы неправильно понимаете термин Thermal response (тепловой "отклик")?

[wim]

А нельзя ли пояснить это высказывание конкретными материалами? Рисунок приаттачить или указать номер графика и имя даташита где это имеется? Я почему-то считал, что тепловое сопротивление есть характеристика конструкции транзистора, а не длительности управляющих воздействий. Или может вы неправильно понимаете термин Thermal response (тепловой "отклик")?

Так вот привел же (чуток выше) - slva158. Там на рис. 2 тепловая модель, а на рис. 3 - типичная нормализованная зависимость теплового сопротивления. Буржуины называют его тепловым импедансом, поскольку в процессе передачи тепла участвует теплоемкость кристалла (аналог электрической емкости). Зависимость теплового импеданса от скважности импульсов или, для одиночного импульса, - его длительности, обусловлена как раз наличием этих вот "теплоконденсаторов". Т.е. какая-то часть тепла поглощается кристаллом, а потом в паузе рассеивается в окружающую среду - это особенно заметно для коротких импульсов.
"Тепловой отклик", как я понимаю - это эквивалентное тепловое сопротивление для заданной частоты и скважности импульсов. Ну, как если эквивалентную электрическую схему (тепловую модель) заменить резистивным делителем, дающим тот же коэффициент передачи. Полагаю, что "Thermal Response" и "Effective Transient Thermal Impedance" - это синонимы.

[=AK=]

Например, парни из Тексаса:
Hotswap Design using TPS2490/91 ...
И еще придумывают всякие сложные схемы.

Уж не знаю, сколько раз придется повторять одно и то же...

При включении питания есть две фундаментальные опасности, которые могут вывести ключ из строя за счет перегрева:
1) Перегрев за счет статического тока потребления нагрузки. Эта опасность заставляет включать транзистор как можно быстрее.
2) Перегрев за счет заряда емкости нагрузки. Эта опасность заставляет включать ключ как можно медленнее.
За счет противоречия между п.1) и п.2) возникает возможность оптимизации.

Однако топикстартер ясно сказал, что ток нагрузки в рабочем режиме не превышает 30 мА. Следовательно, п.1) перестает быть значимым. Его можно не рассматривать вообще. Остается один только п.2), а поиск оптимума теряет смысл.

[wim]

Уж не знаю, сколько раз придется повторять одно и то же...

Повторять не нужно, покольку повторы, и даже выделение текста жирным шрифтом, доказательности не добавляют. Лучше дать какой-нибудь "обоснуй". Приведенный пример с TPS2490 как раз этот случай - заряд емкости через ключ. Собс-но, ничего революционного там нет - просто собрали до кучи описание предельных режимов MOSFET с пояснениями, откуда что берется. И даже если не смотреть буржуйский даташит - греет не энергия, рассеиваемая элементом (на постоянном токе она вообще бесконечна ), а мощность. Рассеиваемая мощность при переключении - это, условно говоря, треугольник, ограниченный наклонными линиями - уменьшением напряжения и увеличением тока - и линией времени. Рассеиваемая мощность - это площадь треугольника. Увеличиваем время пребывания ключа в активном режиме - увеличивается мощность. Ограничение по мощности ключа - наклонная линия на графике SOA, превышать которую нельзя. Зависимость теплопередачи от длительности импульса и скважности нелинейная, ну, там объясняют, почему, не буду повторять. Вот для таких случаев, когда работаем вблизи предельных значений, умная микросхема, управляя током затвора, формирует "безопасную" характеристику переключения - с ограничением максимального тока и рассеиваемой мощности.

[=AK=]

греет не энергия, рассеиваемая элементом (на постоянном токе она вообще бесконечна ), а мощность.

Мощность имеет смысл учитывать для п.1), т.е. для статического тока потребления. Поскольку макс. статический ток потребления не превышает 30 мА, то для 5В питания (беру по максимуму) статическая мощность ни при каких обстоятельствах, никогда не превысит 150 мВт. На практике она будет намного меньше, однако для точного определения необходимо знать ВАХ нагрузки. Но меня же устраивает даже эта чрезмерно завышенная оценка.

Поскольку мощность рассеяния указанного транзистора превышает 0.5 Вт, то статическая можность никогда не превысит одной трети от допустимой. Это значит, что транзистор можно включать как угодно долго, хоть бесконечно долго, все равно мощность никогда не превысит 150 мВт. При таких обстоятельствах все рассуждения о SOA бессмысленны.

Для п.2), т.е. для заряда емкости нагрузки, рассеиваемая мощность обратно пропорциональна времени включения транзистора, поскольку энергия, которую рассеивает транзистор, для этой компоненты фиксирована. Чем дольше переключается транзистор - тем меньше мгновенная мощность.

Увеличиваем время пребывания ключа в активном режиме - увеличивается мощность.

Это неверно, вы глубоко заблуждаетесь. Мощность - это произведение тока на напряжение, P=I*U. Времени в этой формуле нет.

Рассеиваемая мощность при переключении - это, условно говоря, треугольник, ограниченный наклонными линиями - уменьшением напряжения и увеличением тока - и линией времени. Рассеиваемая мощность - это площадь треугольника.

Если проинтегрировать мощность по времени, вы получите энергию. Технически неграмотные люди часто путают мощность и энергию.

[wim]

Для п.2), т.е. для заряда емкости нагрузки, рассеиваемая мощность обратно пропорциональна времени включения транзистора, поскольку энергия, которую рассеивает транзистор, для этой компоненты фиксирована. Чем дольше переключается транзистор - тем меньше мгновенная мощность.
... Времени в этой формуле нет...

Согласен, сглупил, кстати, и Вы тоже. Мощность, рассеиваемая при переключении, 1/2*U*I от времени не зависит. Но вот процесс теплопередачи - зависит. При более длительном переключении допустимая рассеиваемая мощность уменьшается.

[Bronislav]

Еще одна важная деталь: аккумулятор заряжается зарядным устройством LM317+MC33340 без отключения этой схемы. То есть паралельно с указаной схемой, на выводы аккума, цепляется зарядка.

А Вы не пробовали питать схему от этого зарядника и одновременно в обход полевика держать аккумулятор в подзарядке?
Это нормальное резервирование.
При пропадании основного питания(зарядника) схема питается от аккумулятора до нужного предела.
При появлении основного питания схема работает сразу и одновременно заряжается аккумулятор.

[=AK=]

Согласен, сглупил, кстати, и Вы тоже. Мощность, рассеиваемая при переключении, 1/2*U*I от времени не зависит.

Вы совершенно напрасно добавили 1/2, это неверно. Формула для мощности, как я писал, P=U*I, безо всяких коэффициентов. Школьный учебник физики...

Если вы имели ввиду рассеивание на ключе при линейно нарастающем токе и линейно падающем напряжении, то там другие коэффициенты. Зависимость мгновенной мощности от времени имеет вид параболы (а не "треугольника", как вы ранее утверждали), макс. мощность 1/4*Umax*Imax. При взятии интеграла, когда вы попытаетесь посчитать выделенную энергию за время переключения, вылезет коэффициент 1/3, а результат будет прямо пропорционален длительности интервала, в течении которого происходит переключение. А вашей 1/2 там нигде нет.

[wim]

... А вашей 1/2 там нигде нет.

Почему же нет? Мы же вроде бы договорились, что ток в цепи стока чем-то ограничен? А далее как на рисунке - при линейно нарастающем токе напряжение сток-исток постоянно, а при линейно спадающем напряжении постоянен ток. Площадь треугольника - 1/2, все по-честному.
Впрочем, коэффиценты не так важны. Важно другое - мощность постоянна, а тепловое сопротивление - нет (зависит от длительности процесса). Стало быть, увеличивать оную длительность беспредельно нельзя.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[rezident]

Впрочем, коэффиценты не так важны. Важно другое - мощность постоянна, а тепловое сопротивление - нет (зависит от длительности процесса).

Еще раз утверждаю, что вы неправы. Тепловое сопротивление (Thermal resistance) есть величина постоянная и не зависит от длительности управляющего воздействия, а зависит лишь от конструкции п/проводникового прибора. Вы то ли неправильно применяете термины, то неверно понимаете терминологию, то ли сам физический смысл этих терминов. В указанном вами slva158.pdf нет графика зависимости Thermal resistance от длительности управляющего воздействия. А упомянутый вами график на Figure 3., есть график Transient Thermal Impedance vs Pulse duration. Термин Thermal resistance применяется для установившегося теплового режима, а Transient Thermal Impedance для переходного теплового процесса при котором градиент температуры внутри п/проводникового прибора действительно меняется во времени. В пределе Transient Thermal Impedance стремится к значению Thermal resistance. Физический смысл обоих терминов в том, что тепло не может распространятся с бесконечной скоростью. Потому, что теплопередача это взаимодействие атомов, при котором происходит перераспределение их кинетической энергии, а скорость этого процесса конечна. Чтобы было наглядно, достаточно вспомнить про броуновское движение. Хотя оно относится к жидкостям и газам, а не к твердым телам.

[Herz]

В дополнение хотелось бы заметить, что с ростом температуры сопротивление канала растёт, особенно заметно для Р-канальных полевиков. Причём реакция даже на локальный перегрев довольно быстрая. (Этот факт, кстати, облегчает их запараллеливание). К слову, достаточно большая указанная в даташите максимальная рассеиваемая мощность для корпуса SOT-23 не должна вводить в заблуждение - цифры приведены для темпратуры в 25грд. Которая долго таковой не останется даже при рассеивании в разы меньшей мощности, если не обеспечить супер-охлаждение.

[wim]

Термин Thermal resistance применяется для установившегося теплового режима, а Transient Thermal Impedance для переходного теплового процесса при котором градиент температуры внутри п/проводникового прибора действительно меняется во времени. В пределе Transient Thermal Impedance стремится к значению Thermal resistance.

Так я это же и сказал чуть ранее. Согласен, более точный термин - "переходное тепловое сопротивление", но в отечественной литературе термин "тепловое сопротивление" применяют к обоим параметрам - и для установившегося режима, и при переходном процессе.
Или так (если вообще не употреблять этот термин) - включению транзистора на графике "Normalized Thermal Impedance" соответствует самая нижняя кривая - Single Pulse.
Там же (slva158) дается определение:

Zt is ... a factor that relates the peak junction temperature to the dissipation of a rectangular power impulse or train of impulses.

Т.е., этот коэффициент показывает, во сколько раз нагрев, например, от одиночного импульса будет меньше нагрева в установившемся режиме при той же рассеиваемой мощности.

[=AK=]

при линейно нарастающем токе напряжение сток-исток постоянно, а при линейно спадающем напряжении постоянен ток. Площадь треугольника - 1/2, все по-честному.

Ну а теперь объясните, каким боком этот график применим к рассматриваемому случаю? И вообще, к какому случаю этот график применим?
- Ток стока сначала линейно нарастает при постоянном напряжении сток-исток. Очевидно, это возможно, если полевик нагружен на бесконечно большую емкость.
- Как только ток стока достиг фиксированного максимума, напряжение начинает линейно падать. Вероятно, начиная с этого момента полевик оказывается нагружен на емкость конечной величины.
- Когда напряжение на полевике упало до нуля, ток сохранил фиксированную величину. Вероятно, в момент полного заряда емкости нагрузку опять подменили - теперь она стала активной.
- Далее все происходит в обратном порядке

Классический рисунок сферического коня в вакууме. Абстрактные кривули, позволяющие написать простые формулы, но имеющие - увы - весьма отдаленное отношение к действительности вообще, и уж совсем никак не применимые к рассматриваемому случаю.

[314]

А не может ли получаться, что при медленном нарастании напряжения питания питаемая схема переходит в неопределенное состояние, где-то возникает сквозной ток и потребление увеличивается далеко за 50ма?

[wim]

Абстрактные кривули, позволяющие написать простые формулы, но имеющие - увы - весьма отдаленное отношение к действительности вообще, и уж совсем никак не применимые к рассматриваемому случаю.

Отнюдь нет - просто я привел рисунок как пример, чтобы не рисовать самому. И тем не менее он "имеет" и "применим".
На этапе нарастания тока транзистор работает как управляемый источник тока и в первом приближении характер нагрузки на этот ток никак не влияет. Зависимость тока стока от разности напряжений затвор-исток и порогового напряжения квадратичная, но само напряжение на затворе - нелинейная функция времени. При перемножении двух функций, одна из которых стремится к вертикальной, а другая - к горизонтальной асимптотам, линейная зависимость тока стока от времени - достаточно хорошая аппроксимация. Впрочем, Вы можете предложить свою форму тока, если хотите.
На втором этапе нас интересует интервал времени до нулевого напряжения сток-исток, т.е. до того момента, когда конденсатор полностью заряжен, а транзистор полностью открыт. Это означает, что все неприятности, связанные с переходным процессом, остались позади. Что происходит с током после этого - уменьшится он или останется тем же - уже неважно. Точнее говоря - важно, но не имеет отношения.
P.S. Хотелось бы про SOA что-нибудь услышать. А то получается разговор автопилота с автоответчиком.

[=AK=]

Хотелось бы про SOA что-нибудь услышать

Прогон момента включения IRLML5103 на Спайсе (SIMetrix). Схема:

Источник 4.1 В, нагрузка R2=136 Ом и C1=1000 мкФ. Амплитуда сигнала управления 4 В. Варируем сопротивление затвора R1 и величину емкости между затвором и истоком C2.


1. Для начала прогон исходной схемы, R1=1М, C2=0



2. Теперь прогон того, что предлагали "гуру", высказывавшие опасения по поводу SOA и советовавшие уменьшить сопротивление в затворе "до пары килоом". Ставим R1=1k, C2=0

Как видим, мало что изменилось. Процесс включения ускорился примерно в полтора раза, он все так же завершается за несколько миллисекунд. В течении первых 2-х с лишним миллисекунд транзистор работает как генератор тока, заряжая емкость нагрузки. Напряжение на транзисторе линейно падает, мощность тоже линейно падает, но пиковая мощность велика - почти 5 Вт. Тем не менее, как и в первом случае, транзистор все еще находится в пределах SOA, но недалеко от границы, что видно на рисунке:

Если увеличить напряжение управления и емкость нагрузки, то вполне можно оказаться за пределами SOA.


3. Следующий график показывает то, что я предлагал изначально. Сопротивление в затворе R1=100к, емкость затвор-сток C2=100нФ

Как видим, процесс включения растянулся до 50 мс, но при этом макс. ток стока уменьшился до 150 мА, а пиковая мощность упала до безопасных 450 мВт. Поскольку мощность рассеяния IRLML5103 составляет 540 мВт, мы вошли в область, где включение стало гарантированно безопасным. Разговоры о SOA стали бессмысленны.


4. Дальнейшее замедление включения никакой существенной пользы не приносит, но продолжает облегчать режим работы транзистора, как я и обещал по ходу обсуждения. Прогон при R1=100к C2=1мкФ


Макс ток стока уменьшился до 45 мА, пиковая мощность упала до смехотворных 70 мВт.


На мой взгляд, это довольно наглядная иллюстрация высказанных мною ранее положений:
- Статическим потреблением можно пренебречь
- Энергия, которую должен поглотить и рассеять полевик в процессе заряда большой емкости нагрузки, более-менее постоянна, но "размазывается" на интервалы разной длительности, в зависимости от скорости его включения
- Следовательно, чем медленнее включать, тем безопаснее

[=AK=]

Вы можете предложить свою форму тока, если хотите.

Для наглядности я на вашем рисунке схематично показал зеленым более-менее реалистическую форму тока стока. Масштаб, конечно, не соблюден - при амплитуде в 1А постоянный ток I_o = 30 mA должен был бы почти сливаться с осью координат

Соответственно, форма мощности - не треугольник, а пила, амплитуда которой вовсе не равна указанной у вас V_inI_o

Отнюдь нет - просто я привел рисунок как пример, чтобы не рисовать самому. И тем не менее он "имеет" и "применим".

Я так и не понял, как вы собирались применить свой график к данному случаю. Может, расскажете?

[wim]

На мой взгляд, это довольно наглядная иллюстрация высказанных мною ранее положений...

Категорически возражаю против подобной трактовки - очевидно, что речь идет о мощности импульса, а не о взятом в произвольный момент времени произведении тока и напряжения.
Мощность вычисляется интегрированием произведения тока стока и разности напряжений сток-исток и последующим делением на длительность интервала интегрирования.

Соответственно, форма мощности - не треугольник, а пила ...

Никогда не слышал о геометрической фигуре "пила", но, на всякий случай, предлагаю называть это "треугольно-пилообразной" формой.

Я так и не понял, как вы собирались применить свой график к данному случаю. Может, расскажете?

Исключительно для иллюстрации треугольно-пилообразного характера изменения во времени "мгновенной" мощности.

[=AK=]

Категорически возражаю против подобной трактовки - очевидно, что речь идет о мощности импульса, а не о взятом в произвольный момент времени произведении тока и напряжения.
Мощность вычисляется интегрированием произведения тока стока и разности напряжений сток-исток и последующим делением на длительность интервала интегрирования.

Вы продолжаете путаться в базовых понятиях, смешивая мощность и энергию, теплоемкость и тепловое сопротивление, и т.д. Я вашим ликбезом более заниматься не намерен. Все уже рассказано и подробно разжевано несколько раз. Читайте учебники.

[rezident]

Категорически возражаю против подобной трактовки - очевидно, что речь идет о мощности импульса, а не о взятом в произвольный момент времени произведении тока и напряжения.
Мощность вычисляется интегрированием произведения тока стока и разности напряжений сток-исток и последующим делением на длительность интервала интегрирования.

Блин, wim, даже мне за вас уже стыдно стало Мощность это и есть "мгновенное" произведение напряжения и тока. А интеграл этого произведения по времени даст уже энергию.

[wim]

... Все уже рассказано и подробно разжевано несколько раз...

Воть иманно, и мы уже почти добрались до момента истины. Осталось всего немного - не знаю, как это организовано в SIMetrix, а в "классическом" PSpice надо просто набрать в постпроцессоре Probe выражение вида:
S(Vds*Id)/t. Vds - напряжение сток-исток, Id - ток стока. Соответственно, S() - интеграл по времени - энергия импульса, а оный интеграл, деленный на время интегрирования - мощность импульса. Вот эту мощность и надо прикладывать к графику SOA, а вовсе не какие-то там "пиковые" мощности. У Вас есть прекрасная возможность доказать свою правоту и, если Вы правы, я кончено же соглашусь с Вами.
P.S. Про ликбез - обратно лишнее. Вы там в стране оз сидите себе спокойненько, а нам тут молодежь, начитавшуюся Ваших опусов в "Схемотехнике", переучивать приходится.

Блин, wim, даже мне за вас уже стыдно стало Мощность это и есть "мгновенное" произведение напряжения и тока. А интеграл этого произведения по времени даст уже энергию.

rezident, Вы не дочитали до конца мою фразу - интеграл, деленный на длительность интервала интегрирования. Это - общепринятый способ вычисления мощности импульса произвольной формы. "Мгновенное" значение, может быть, интересно, но к поставленной задаче отношения не имеет. Поскольку для того, чтобы воспользоваться данными из даташитов, необходимо вычислить мощность всего импульса, а не каких-то его отдельных частей.

[rezident]

"Мгновенное" значение, может быть, интересно, но к поставленной задаче отношения не имеет. Поскольку для того, чтобы воспользоваться данными из даташитов, необходимо вычислить мощность всего импульса, а не каких-то его отдельных частей.

Если вы хотите, чтобы вас понимали правильно, то не следует жонгрировать терминами по собственному усмотрению. Говорите уж тогда не о мощности, а об об усредненном (на интервале действия импульса) значении мощности.

[=AK=]

S(Vds*Id)/t. Vds - напряжение сток-исток, Id - ток стока. Соответственно, S() - интеграл по времени - энергия импульса, а оный интеграл, деленный на время интегрирования - мощность импульса. Вот эту мощность и надо прикладывать к графику SOA, а вовсе не какие-то там "пиковые" мощности.

Поскольку было доказано, что полевик находится в SOA даже если принимать пиковые значения за действующие на всем интервале (оценка "сверху"), то дальнейшие уточнения, каковы "на самом деле" действующие значения - являются пустой тратой времени.

Bы заблуждаетесь, думая, что к графику SOA надо "прикладывать интеграл по времени - деленный на время интегрирования" т.е. среднюю мощность импульса за некий интервал. Это даст чрезмерно оптимистическую, заниженную оценку. Точный расчет гораздо сложнее, чем вам кажется. Увы, новички, плохо ориентирующиеся в предметной области, часто совершают эту ошибку - пытаются посчитать "точно" (и зачастую неверно, как вы) то, что достаточно всего лишь грубо, но надежно оценить.

[wim]

Bы заблуждаетесь, думая, что к графику SOA надо "прикладывать интеграл по времени - деленный на время интегрирования" т.е. среднюю мощность импульса за некий интервал. Это даст чрезмерно оптимистическую, заниженную оценку. Точный расчет гораздо сложнее, чем вам кажется. Увы, новички, плохо ориентирующиеся в предметной области, часто совершают эту ошибку - пытаются посчитать "точно" (и зачастую неверно, как вы) то, что достаточно всего лишь грубо, но надежно оценить.

Боюсь, что заблуждаетесь Вы и я даже знаю почему. Дело в том, что графики SOA и испытания на соответствие оным проводятся импульсами прямоугольной формы, для которых пиковая и средняя мощности одинаковы. На самом деле, нигде в даташитах нет ни слова о том, что к графику SOA надо прикладывать пиковую мощность. Наоборот, исходя из физики процессов, - у МОП-транзистора нет вторичного пробоя, как у биполярного, а раз нет очагов локального перегрева, совершенно непонятно, как мгновенное значение произведения тока и напряжения может вывести из строя MOSFET. Практически везде говорится, что наклонная линия SOA - тепловой параметр, следовательно туда надо прикладывать мощность всего импульса.
Далее, для импульса непрямоугольной формы необходимо определить его длительность, эквивалентую прямоугольному импульсу. Один из ведущих производителей п/п приборов предлагает такую методику - энергия импульса, деленная на пиковую мощность (может, и другие тоже, - не знаю):
Power MOSFET in Detail

Эскизы прикрепленных изображений

 

[=AK=]

Далее, для импульса непрямоугольной формы необходимо определить его длительность, эквивалентую прямоугольному импульсу. Один из ведущих производителей п/п приборов предлагает такую методику - энергия импульса, деленная на пиковую мощность (может, и другие тоже, - не знаю):

Вот видите, как вам пошло на пользу общение со мной. Вы начали интересоваться вопросом, и вместо той ахинеи, которую вы несли еще совсем недавно ("мощность, рассеиваемая при переключении, 1/2*U*I от времени не зависит", "интеграл по времени - энергия импульса, а оный интеграл, деленный на время интегрирования - мощность импульса"), до вас, с подачи TOSHIBA, наконец-то начинает доходить, что на графике SOA надо все-таки обозначить точку, соответствующую пиковой мощности P_p. А ведь еще вчера вы это отрицали ("вовсе не какие-то там "пиковые" мощности"). Да и сейчас, "глядя в книгу - видите фигу", т.е. читая документ TOSHIBA и приводя оттуда Figure 6.5, не понимаете, что там написано, а потому продолжаете утверждать "нет ни слова о том, что к графику SOA надо прикладывать пиковую мощность"

В отличие от чрезмерно оптимистичного расчета, который вы предлагали ранее, расчет по методике TOSHIBA дает оценку "сверху" и потому вполне корректен. Если вам удастся поступить в институт, то курсы физики и математики, которыe вам необходимо будет изучить, помогут понять, в чем разница. Заодно с терминами разберетесь, и, возможно, вместо нелепой отсебятины вроде "мощности всего импульса" вас, наконец, научат правильно пользоваться понятиями "мощность" и "энергия".

[wim]

В отличие от чрезмерно оптимистичного расчета, который вы предлагали ранее, расчет по методике TOSHIBA дает оценку "сверху" и потому вполне корректен.

У нас такую оценку "сверху" называют "взятой с потолка". И все-таки - почему Вы думаете, что мгновенное произведение тока и напряжения чем-то опасно для транзистора, если ни одна из этих величин не выходит за пределы SOA?
P.S. Маленькая просьба - не могли бы Вы завести у себя на компе папочку с названием "Ненужное" и складывать туда все, не относящееся к теме? Вряд ли эти инсинуации кому-то интересны, кроме Вас, а место на сервере занимают.

[Буратино]

В ближайшее время приступаю к созданию машины времени. В пультах дистанционного управления системой, а также в цепях питания нитей накала эл. ламп, планирую использовать аккумы.
Зарядное устройство буду строить опираясь на "AVR450: Battery Charger for SLA, NiCd, NiMH and Li-Ion Batteries", возможно дополнив схемотехнику цепями разряда батареи. Насколько я понял для здорового и качественного цикла их работы, эти цепи просто таки необходимы!
В доступных мне источниках информации, полевой транзистор, "коротит" батарею на землю, через мощный резистор ватт на 20ть.
Скажите, можно ли как-то управлять током разряда? Ведь указаная выше схемотехника будет разряжать аккумуляторы фиксированным, неизменным током!

Сообщение отредактировал Буратино - Sep 25 2009, 07:10

[barabek]

В доступных мне источниках информации, полевой транзистор, "коротит" батарею на землю, через мощный резистор ватт на 20ть.
Скажите, можно ли как-то управлять током разряда? Ведь указаная выше схемотехника будет разряжать аккумуляторы фиксированным, неизменным током!

Вообще то ток в такой схеме будет меняться с изменением напряжения батареи. Если хотите управлять, я бы посоветовал использовать биполярный транзистор вместе с балластным резистором. Но возможен, я думаю, вариант и с полевым и индуктивностью.
Только в первом случае работаем в линейном режиме, во втором в ключевом

[Буратино]

Вообще то ток в такой схеме будет меняться с изменением напряжения батареи. Если хотите управлять, я бы посоветовал использовать биполярный транзистор вместе с балластным резистором. Но возможен, я думаю, вариант и с полевым и индуктивностью.
Только в первом случае работаем в линейном режиме, во втором в ключевом

я за второй вариант, тольк не совсем понимаю что же получится если от аккумулятора запитать например управляемый Step-Down, который нагрузить на мащацкий резистор?
В составе понижающего преобразователя полюбому есть индуктивность, получается, что через быстро открытый ключ (при "шимировании") ток не скачком высаживаться в тепло на резисторе?
Если так, то аккумулятор, в зависимости от напряжения на выходе Step-Downа, будет поставлять в нагрузку изменяющийся ток.

[Буратино]

Ну хорошо, будем делать с фиксированым током разряда.
Посмотрите пожалуйста схему , это аппаратная чать одного зарядного устройства. Взято с AVR450, добавил только цепь разряда батареи.
Как оно вам в целом? Может есть нюансы?

Мне необходимо будет сделать пять (а лучше 10ть) зарядных устройств в одном корпусе.
Получается нужно будет 5 линий шима, 5+5 линий ацп, 5 выводов включения разряда батарей, и еще пять линий АЦП для температурных датчиков. Что то много очень..
Выход то есть?

Сообщение отредактировал Буратино - Sep 25 2009, 16:43

Прикрепленные файлы

 HARD_CHARGE.pdf ( 24.91 килобайт ) Кол-во скачиваний: 68

 

[Буратино]

И вот что я придумал (см. вложение)
Идея такова: использовать для измерения параметров заряда всего два операционника, а к их входам подключать батареи через аналоговые мультиплексоры HCF4051.
Для управления преобразователями энергии воспользоваться 5ю аппаратными каналами ШИМа процессора Mega168
Хотел бы попросить вашей помощи в сл. вопросах:
Цепи включения полевого транзистора в преобразователях энергии. Правильно ли так управлять затвором? (конденсатор там поставил ,чтоб в случае подвисания проца 15 вольт не прошло на батарею)
Можно ли используя аналоговые мультиплексоры получить вменяемые результаты на выходе АЦП?
Правильная ли обвязка проца для использования 3х каналов АЦП?
Ну и вообще посмотрите, может что-то попадется на глаза.
Спасибо за помощь!

зы
На CC1101 не обращайте внимание. Так нужно.
зызы
если в течении получаса не получу ответы на свои вопросы, то во первых перейду с пикада на альтиум, а во вторых уйду от вас на "телесиськи"

Сообщение отредактировал Буратино - Sep 29 2009, 09:25

Прикрепленные файлы

 5ch_Charge.pdf ( 60.65 килобайт ) Кол-во скачиваний: 137

 

[Microwatt]

я за второй вариант, тольк не совсем понимаю что же получится если от аккумулятора запитать например управляемый Step-Down, который нагрузить на мащацкий резистор?
В составе понижающего преобразователя полюбому есть индуктивность, получается, что через быстро открытый ключ (при "шимировании") ток не скачком высаживаться в тепло на резисторе?
Если так, то аккумулятор, в зависимости от напряжения на выходе Step-Downа, будет поставлять в нагрузку изменяющийся ток.

Программеры, когда матчасть учить будем?
Генератор тока на биполярном транзисторе вам известен?
Или без трех АЦП и четырех ШИМ свет в хате включить не сумеем?

[Буратино]

Программеры, когда матчасть учить будем?
Генератор тока на биполярном транзисторе вам известен?
Или без трех АЦП и четырех ШИМ свет в хате включить не сумеем?

Слыхал о источниках тока. Но ведь мне нужен управляемый источник тока. Это опять же шим, плюс линейный режим транзисторов.
Ну это если мы с вами говорим о упавляемом разряде батарей. Хотя я решил не заморачиваться с этим вопросом. Для начала попробую сделать с фиксированым током разряда.

Схему во многих местах поправил, помогали немного на телесистемах вчера, но тут перевылаживать не буду, все равно никто не качает и не помогает

Сообщение отредактировал Буратино - Sep 30 2009, 09:43