| |
 Источник питания + зарядное устройство |
|
|
|
|
 Apr 6 2008, 17:21
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 36
Регистрация: 4-12-07
Пользователь №: 32 968
|
Коллеги! Помогите, пожалуйста, разработать схему интересного устройства. Это импульсный источник питания для портативного прибора плюс зарядное устройство для аккумулятора, находящегося в нем. Входное напряжение: 9-15 вольт. Аккумулятор NiMH, 4.8-вольтовый. Зарядный ток - 200 мА ("медленный заряд" без выключения при полном заряде). Аккумуляторный отсек может быть отстегнут пользователем в любой момент, при этом устройство должно продолжать работать. При подключенном отсеке должен заряжаться аккумулятор, но нагрузка должна работать от источника питания. Нагрузка рассчитана на напряжение 4.5-5.5 вольта, ток может меняться от 20 до 500 мА. Датчика отстегивания аккумуляторного отсека нет. Нагрузка подключается и отключается единственным выключателем питания. Специальных требований к частоте преобразования и пульсациям выходного напряжения - нет. По КПД хочется уложиться хотя бы в 75%. По цене - в 5$. Понимаю, что изобретаю велосипед - наверняка что-то подобное уже кем-то используется. К сожалению, готовых схем не нашел. На картинке - схема того, до чего я смог додуматься. Диоды - для защиты от "переполюсовки" по входу и от разряда аккумулятора при отключенном внешнем питании. Резистор - для измерения тока заряда. Сопротивление 0.1-0.2 Ома достаточно мало для работы нагрузки от аккумулятора. Что может быть внутри прямоугольника со знаком вопроса? Первое, что приходит в голову - преобразователь на MC34063, NCP3063, TPS5410 или даже что-то помощнее. В любом случае, напряжение обратной связи у них около 1.2 В. Вопрос в остальной начинке. Приходит на ум усилитель на LMV358 (rail-to-rail операционник), который делает 1.2 (или 1.5) В из 20 мВ (эти 20 мВ падают на резисторе, подключенном последовательно с аккумулятором). Полученное напряжение можно скомбинировать на диодах с выходом резисторного делителя, подключенного к выходу преобразователя (для случая, когда аккумулятор отключен) и подать на вход обратной связи микросхемы преобразователя. Может быть, есть менее сложное решение? Подскажите, пожалуйста. Заранее благодарю!
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
|
|
 |
Ответов
|
|
Apr 7 2008, 11:22
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 36
Регистрация: 4-12-07
Пользователь №: 32 968
|
Цитата(mov @ Apr 7 2008, 07:58)  Можно посмотреть в сторону MAX712 но в цену 5$ врядли уложитесь.Ещё серия BQ2xxxx от TI. Спасибо! Идея применить fast-charge контроллер у меня еще не возникала. Цитата(mov @ Apr 7 2008, 07:58) Встречались схемы на МК у Atmel , Microchip .(в Application Notes).
Будет возможно дешевле но надо пограммировать МК. В моей схеме уже есть микроконтроллер и первой мыслью было задействовать его. С другой стороны, алгоритм работы источника питания привязан только к току и к напряжению - наверняка, удастся сделать источник без МК. Цитата(LVV @ Apr 7 2008, 09:45) Идея в принципе порочна, т.к. NiMh не могут работать в буфере... Спасибо. А можно ли уточнить, какая именно идея порочна? Цитата(LVV @ Apr 7 2008, 09:45) Кроме того, через датчик тока заряда проходит ток разряда (питание нагрузки от акк-ра). Да, есть такое. В моем случае 1-2% энергии аккумулятора останется в этом резисторе. Цитата(LVV @ Apr 7 2008, 09:45) Про ценовой миф (до 5 уе) - уже сказали Ну, при желании можно не вписаться и в 100$. :-)
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 7 2008, 11:44
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 174
Регистрация: 15-07-06
Пользователь №: 18 837
|
Цитата(DenisN @ Apr 7 2008, 14:22) А можно ли уточнить, какая именно идея порочна?
Да, есть такое. В моем случае 1-2% энергии аккумулятора останется в этом резисторе.
Ну, при желании можно не вписаться и в 100$. :-) 1. Я уже сказал - NiMh НЕ допускают буферного режима ( нельзя НЕ отключать)2. Никто так не делает. Вы будете первым... 3. Можно и водку за бакс купить, но она будет явно "палёная". Так и здесь...
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 7 2008, 13:57
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 36
Регистрация: 4-12-07
Пользователь №: 32 968
|
Цитата(LVV @ Apr 7 2008, 14:44) 1. Я уже сказал - NiMh НЕ допускают буферного режима ( нельзя НЕ отключать)
2. Никто так не делает. Вы будете первым...
3. Можно и водку за бакс купить, но она будет явно "палёная". Так и здесь... ОК, спасибо. По буферному режиму: говорят, что NiMH при непрерывной зарядке током 0.1C живут долго и счастливо. Разве это неправда? А потерять 1% мощности на резисторе - вполне разумная плата за простоту измерительной схемы. В общем, компромиссное решение.
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 7 2008, 14:56
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 174
Регистрация: 15-07-06
Пользователь №: 18 837
|
Цитата(DenisN @ Apr 7 2008, 16:57) ОК, спасибо. По буферному режиму: говорят, что NiMH при непрерывной зарядке током 0.1C живут долго и счастливо. Разве это неправда? А потерять 1% мощности на резисторе - вполне разумная плата за простоту измерительной схемы. В общем, компромиссное решение. 1. Можно NiCd, Lead Acid (св.-кислотные) NiMh, Li-ion - нельзя. Причём, вторые - категорически!2. "А если бы он вёз патроны?" (с) Ну, т.е., а если ток нагрузки побольше? Или импульсный? 3. И самый последний вопрос: ЧтО будет "измерять" Fb, если ток течёт в нагрузку от акк-ра, а заряд - от зарядника? (Кирхгофф в гробу перевернулся...  ) Цитата(DenisN @ Apr 7 2008, 16:57) ... простоту измерительной схемы. В общем, компромиссное решение. Ага, "на ёлку слазить без штанов и ...пу не ободрать" (с) (из вините, "из песни слов не выкинешь" (с)
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 7 2008, 22:17
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 36
Регистрация: 4-12-07
Пользователь №: 32 968
|
Цитата(LVV @ Apr 7 2008, 17:56) 1. Можно NiCd, Lead Acid (св.-кислотные)
NiMh, Li-ion - нельзя. Причём, вторые - категорически! Про литий-ионные - я знаю. Нельзя перезаряжать. Опасно. А вот NiMH почему бы пару лишних часиков и не попитать бы током 200 мА? Цитата(LVV @ Apr 7 2008, 17:56) 2. "А если бы он вёз патроны?" (с)
Ну, т.е., а если ток нагрузки побольше? Или импульсный? В смысле, про потерю 1%? Ну, если этим озаботиться, можно поставить транзисторный ключ, замыкающий измерительный резистор при отключенном входном напряжении. Я прикинул, что 1% - в пределах разброса заявленной производителем емкости аккумуляторов. Цитата(LVV @ Apr 7 2008, 17:56) 3. И самый последний вопрос: ЧтО будет "измерять" Fb, если ток течёт в нагрузку от акк-ра, а заряд - от зарядника? (Кирхгофф в гробу перевернулся... ) Сорри, наверное, я чего-то не понимаю. Разве Кирхгоф запрещает питать от источника нагрузку и от него же заряжать стабильным током аккумулятор, подключенный параллельно этой нагрузке? Цитата(Linker @ Apr 7 2008, 18:21) NiMH допускает режим т.н. непрерывной капельной подзарядки. Но этот ток порядка 0.05...0.01С. Точнее надо смотреть в даташите на изделие. Этот вопрос уже обсуждался здесь совсем недавно. Да, спасибо. Капельный подзаряд - это хорошо для компенсации саморазряда. Но я не собираюсь запускать изделие в космос или использовать в ответственных для жизни человека случаях. :-) Аккумуляторы, который я применяю - GP180AAH (фирма GP, 1800 мА*ч). В даташите - http://www.gpbatteries.com/pic/180aah.pdf - говорится о том, что током 180 мА их можно непрерывно заряжать до одного года без возникновения явных дефектов и утечек. :-)
Сообщение отредактировал DenisN - Apr 7 2008, 22:20
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 8 2008, 06:37
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 174
Регистрация: 15-07-06
Пользователь №: 18 837
|
Цитата(DenisN @ Apr 8 2008, 01:17) А вот NiMH почему бы пару лишних часиков и не попитать бы током 200 мА? Ну, что ж... Как говорят, "флаг в руки" (с) Цитата(DenisN @ Apr 8 2008, 01:17) В смысле, про потерю 1%? Ну, если этим озаботиться, можно поставить транзисторный ключ, замыкающий измерительный резистор при отключенном входном напряжении. Я прикинул, что 1% - в пределах разброса заявленной производителем емкости аккумуляторов. Нет, не в смысле 1%. А если нагрузку подключите во время подключённого "зарядника"? Какой сигнал будет ограничивать ток от "зарядника"? Цитата(DenisN @ Apr 8 2008, 01:17) Сорри, наверное, я чего-то не понимаю. Прошу прощения, но, наверно, да...
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 8 2008, 06:55
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 36
Регистрация: 4-12-07
Пользователь №: 32 968
|
Цитата(LVV @ Apr 8 2008, 09:37) Нет, не в смысле 1%. А если нагрузку подключите во время подключённого "зарядника"?
Какой сигнал будет ограничивать ток от "зарядника"? Теперь еще более непонятно... :-( А можно ли эту "проблему Кирхгофа" описать какими-то другими словами? Спасибо!
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 8 2008, 08:02
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 174
Регистрация: 15-07-06
Пользователь №: 18 837
|
Цитата(DenisN @ Apr 8 2008, 09:55) Теперь еще более непонятно... :-( А можно ли эту "проблему Кирхгофа" описать какими-то другими словами? Спасибо! Через датчик тока ток нагрузки от акк-ра идёт "снизу вверх". И на Fb будет минус. Получается в этм режиме ( и нагрузка есть и зарядник подключён) стабилизатор тока неуправляем. Ток от зарядника НЕ ограничен. (если по вашей схеме)
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 8 2008, 15:52
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 210
Регистрация: 15-01-08
Из: Новосибирск
Пользователь №: 34 105
|
Цитата(LVV @ Apr 8 2008, 15:02) Получается в этм режиме ( и нагрузка есть и зарядник подключён) стабилизатор тока неуправляем.
Ток от зарядника НЕ ограничен. (если по вашей схеме) Вы правы. Ток для зарядки обязательно должен быть постоянным, в смысле фиксированным, что будет "неудобно" для нагрузки. Здесь можно выйти из положения применив разные источники для основного питания нагрузки и заряда аккумулятора (аварийного), но объединить их двумя развязывающими диодами. При этом напряжение на нагрузке должно быть больше, чем при зарядке аккумулятора, чтобы запереть диод от аккумулятора. Если не понятно, то потом нарисую. А щас спать охота  .
Сообщение отредактировал Linker - Apr 8 2008, 15:56
--------------------
Я здесь и сейчас...
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 9 2008, 04:14
|
Участник
Группа: Свой
Сообщений: 68
Регистрация: 3-07-06
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 18 545
|
Нет здесь "проблемы Кирхгофа". Он спит спокойно Приложил суперупрощенную схему замещения. Зарядник является источником ЭДС.
Напряжение на нагрузке при заряде будет плавать, но нам ведь НЕ надо его стабилизировать? При заряде выходное напряжение зарядника (управляемое током заряда) будет больше напряжения аккумулятора. Что там по Кирхгофу про алгебраическую сумму усточников ЭДС при обходе контуров и про сумму токов в точке "А"? Будут проблемы с устойчивостью петли ОС.
--------------------
Новости не станут лучше от того, что ты их раньше узнаешь.
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 9 2008, 06:50
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 174
Регистрация: 15-07-06
Пользователь №: 18 837
|
Цитата(myriad @ Apr 9 2008, 07:14) Нет здесь "проблемы Кирхгофа". Он спит спокойно Не вводите автора темы в заблуждение! Ток заряда по датчику тока протекает (по схеме) сверху вниз. Ток разряда акк-ра через нагрузку - снизу вверх ( по схеме). Поэтому, "Не ерундите ерундой" (с) Автор темы, снимая напряжение с датчика тока, и, подавая его на вход Fb контроллера тока, собирался тем самым ограничивать ( или стабилизировать, не знаю) ток заряда. Т.е. и огрничивать ток от ЗУ. Суммарное же напряжение на датчике тока будет, может стать, при определённом токе нагрузки отрицательным. Контроллер ЗУ выйдет из повиновения и ток от ЗУ не будет ограничен!
Сообщение отредактировал LVV - Apr 9 2008, 07:02
|
|
|
|
|
|
Сообщений в этой теме
 DenisN Источник питания + зарядное устройство Apr 6 2008, 17:21  LVV Идея в принципе порочна, т.к. NiMh не могут работа... Apr 7 2008, 06:45 DenisN Цитата(myriad @ Apr 9 2008, 07:14) Нет зд... Apr 9 2008, 06:19 myriad Цитата(LVV @ Apr 9 2008, 12:50) Ток заряд... Apr 9 2008, 07:00 LVV Цитата(myriad @ Apr 9 2008, 10:00) Автор ... Apr 9 2008, 07:10 myriad Цитата(LVV @ Apr 9 2008, 13:10) Ваша схем... Apr 9 2008, 07:20 LVV Автору темы
Есть одна книга по силовой электрони... Apr 9 2008, 07:35 DenisN Цитата(LVV @ Apr 9 2008, 10:35) Автору те... Apr 9 2008, 16:53 LVV Цитата(DenisN @ Apr 9 2008, 19:53) Если п... Apr 9 2008, 17:54 DenisN Цитата(LVV @ Apr 9 2008, 20:54) Куча схем... Apr 10 2008, 01:32 myriad 2 LVV:
LM2704 здесь неуместен. Догадайтесь, почему... Apr 10 2008, 02:54 DenisN Цитата(myriad @ Apr 10 2008, 05:54) 2 Den... Apr 10 2008, 06:40 LVV Цитата(myriad @ Apr 10 2008, 05:54) 2 LVV... Apr 10 2008, 07:20 DenisN Цитата(LVV @ Apr 10 2008, 10:20) Ссылка н... Apr 10 2008, 12:14 LVV Цитата(DenisN @ Apr 10 2008, 15:14) На сч... Apr 10 2008, 13:20 DenisN Цитата(LVV @ Apr 10 2008, 16:20) Слушайте... Apr 10 2008, 14:02 wim Цитата(DenisN @ Apr 10 2008, 18:02) ... П... Apr 10 2008, 14:26 DenisN Цитата(wim @ Apr 10 2008, 17:26) Извините... Apr 10 2008, 14:38 LVV Цитата(DenisN @ Apr 10 2008, 17:38) Если ... Apr 10 2008, 17:08 myriad 2 DenisN:
Предлагаю закончить тыкать пальцами в кн... Apr 11 2008, 03:11 LVV Цитата(myriad @ Apr 11 2008, 06:11) 2 LVV... Apr 11 2008, 07:09 myriad Цитата(LVV @ Apr 11 2008, 13:09) Напряжен... Apr 11 2008, 08:37 LVV Цитата(myriad @ Apr 11 2008, 11:37) Да, в... Apr 11 2008, 10:26 wim Цитата(LVV @ Apr 11 2008, 14:26) Откуда о... Apr 11 2008, 11:27 LVV Цитата(wim @ Apr 11 2008, 14:27) Но, если... Apr 11 2008, 11:41 wim Цитата(LVV @ Apr 11 2008, 15:41) Такое во... Apr 11 2008, 12:32 LVV Цитата(wim @ Apr 11 2008, 15:32) Так эти ... Apr 11 2008, 14:39 wim Цитата(LVV @ Apr 11 2008, 18:11) Разговор... Apr 11 2008, 14:49 LVV Цитата(wim @ Apr 11 2008, 15:32) Так эти ... Apr 11 2008, 15:02 wim Цитата(LVV @ Apr 11 2008, 19:02) Кстати, ... Apr 11 2008, 15:26 wim Цитата(myriad @ Apr 11 2008, 07:11) Ну та... Apr 11 2008, 07:15 DL36 Цитата(LVV @ Apr 9 2008, 10:35) Автору те... May 25 2008, 05:14 Linker Цитата(DenisN @ Apr 7 2008, 20:57) ОК, сп... Apr 7 2008, 15:21 Linker Порылся в своих архивах и нашел вот такую схемку б... Apr 11 2008, 15:04 LVV Цитата(Linker @ Apr 11 2008, 18:04) Порыл... Apr 11 2008, 15:16 LVV Цитата(Linker @ Apr 11 2008, 18:04) Порыл... Apr 12 2008, 10:25 Linker Цитата(LVV @ Apr 12 2008, 17:25) А, если ... Apr 12 2008, 12:52 LVV Цитата(Linker @ Apr 12 2008, 15:52) Совер... Apr 12 2008, 13:25 LVV Цитата(DenisN @ Apr 6 2008, 20:21) Коллег... Apr 15 2008, 06:51 DenisN Цитата(DenisN @ Apr 6 2008, 20:21) Коллег... Jun 3 2008, 15:55 LVV Цитата(DenisN @ Jun 3 2008, 18:55) Большо... Jun 4 2008, 12:07 wim Цитата(LVV @ Jun 4 2008, 16:07) Вы так и ... Jun 5 2008, 10:33 LVV Извините, но очень запутано...
Поясню на пальцах.... Jun 5 2008, 13:56 wim Цитата(LVV @ Jun 5 2008, 17:56) То есть д... Jun 5 2008, 14:15 LVV Цитата(wim @ Jun 5 2008, 17:15) С этим я ... Jun 5 2008, 14:51 DenisN Цитата(LVV @ Jun 5 2008, 16:56) Извините,... Jun 5 2008, 17:40 LVV Цитата(DenisN @ Jun 5 2008, 20:40) Спасиб... Jun 6 2008, 07:06 wim Цитата(LVV @ Jun 6 2008, 11:06) Похоже, в... Jun 6 2008, 07:16 LVV Цитата(wim @ Jun 6 2008, 10:16) При КЗ на... Jun 6 2008, 07:50 DenisN Цитата(LVV @ Jun 6 2008, 10:06) Похоже, в... Jun 6 2008, 18:03 LVV Защита акк-ра - это совершенно другой вопрос. Разу... Jun 7 2008, 10:21 DenisN Не прошло и полтора года :-) , и схема, наконец, ... Nov 11 2009, 19:46 myriad Цитата(DenisN @ Nov 12 2009, 00:46) Не пр... Nov 16 2009, 10:00 Sergei_Ilchenko По ссылке Ваше решение проблем с коммутацией: http... Jun 3 2008, 17:44 DenisN Цитата(Sergei_Ilchenko @ Jun 3 2008, 20:4... Jun 3 2008, 22:08
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
