Такая задача:
- есть входное напряжение 12..24 В. Нестабилизированное.
- есть внутренний источник напряжения 9 В. Можно чуть меньше (8 .. 8.5), больше уже нельзя никак.
- есть 6 NiMH аккумуляторов, соединённых последовательно. Перекоммутировать их на ходу нельзя.
- хочется с минимальным геморроем зарядить аккумуляторы.

Вопрос:
Во всех графиках зарядки напряжение на банке растёт до 1.5 .. 1.55 вольта. Что будет, если оно стабилизируется на уровне 1.4 ?
Каким образом тогда можно отследить окончание заряда? Температуру проверять не хочется - термодатчик крепить как-то надо...

Большее напряжение при зарядке от 9В вряд-ли получится - и так уже выходит генератор тока с падением 9 - 1,4 * 6 = 0,6 В. Его такой ещё изобрести придётся...

Можно, конечно, запитывать зарядник непосредственно от входного напряжения, но тогда не получится сделать линейный стабилизатор. На импульсник жалко и денег, и места...

Почитайте о зарядке NiMH. У Ридико например есть статья на эту тему. Отмечу только, что алгоритмы аппаратной фиксации момента окончания фазы быстрого заряда, хорошо работают на одной банке, и лично у меня время от времени быстрый заряд нет-нет да и "сбрыкивал" ложно на 3х банках.
Что касается источника тока, то то можно использовать технологию токового зеркала ,при этом в цепи транзистора источника не будет резистора, на котором падает напряжение.

Читал, конечно. Ридико отдельное спасибо - очень толковая компиляция, а то в остальных источниках информация как-то разбросана...
Только ответа на мой вопрос там нет. Видимо, надо срочно разгребать остальные задачи и садиться проверять.
Ситуация осложняется тем, что уже идут разговоры о заказе пресс-форм для корпуса. В него второй импульсник затолкать - та ещё задачка. А без крайней необходимости свободного места про запас мне не дадут...



Хмммм... Спасибо. А методика отключения какая? И разрядка как проводится? Всегда всей кучей, или пользователь сам разряжает аккумуляторы поштучно, а потом засовывает всю кучу в зарядник?
У нас, я надеюсь, банки будут работать всегда вместе.



А что такое "токовое зеркало с умножением"? Это N транзисторов параллельно? Как-то это неинтересно :-)
"Отражать" 1:1 ещё более неинтересно.

На 6 произвольных (не подобранных по ёмкости) банках отследить dU в конце заряда ... если только очень повезёт.
NiMH нормально работают при полном цикле заряд/разряд. Если разряд частичный или заряд в буферном режиме, NiMH быстро деградируют (типичный пример - акки в DECT-овских трубках, в основном лежащих на базе).
Если не поздно и нет противопоказаний, переделайте питание на 2 банки LiXXX (если от акков нужно > 6 В), а лучше - вообще на одну. Сэкономите и место, и схемотехнику.

Предполагается пункт в инструкции "менять аккумуляторы только комплектом, использовать только одинаковые".
Или именно подбирать надо?


Сколько то сотен циклов выдержит, и то хорошо. Полного разряда скорее всего, не будет.
Пробовали промоделировать типичное использование - за день разряжается на 30-50%, соответственно, заряжать будут каждую ночь.


Какой-то странный таракан у руководства. Не дают... Да, было б легче спроектировать (хотя не факт, что надёжнее и дешевле).

Если рассчитываете определять окончание заряда по dU, то подбирать.
Отбора хватит на 30-50 циклов, потом по-элементный полный разряд-заряд. Через 100-150 циклов акки можно смело сортировать по-новой.

Дустом их ...
Сейчас уже дешевле только на стоимости акков. Про стоимость эксплуатации (если перебирать батареи) и не говорю.
И мелкосхем под LiXXX - пруд пруди, а под NiMXXX - очень поискать. Были у Maxim'а (ЕМНИП, на 4-8 банок последовательно), но лет 5 тому уже жили в obsolete devices.

Ну вам конечно выбирать, однако существующие специализированные микросхемы для зарядки (наиболее популярны по моим св. MC3334х, MAX713 ) могут, как уже упоминалось ,некорректно обрабатывать момент выхода из режима быстрого заряда при n>1 банок.
Кстати, точно она (быстрая зарядка) нада?

Вот я и говорю, что при вашем напряжении источник тока можно получить если взять за основу технологию с зеркалами, а мониторить стопочку банок (либо всю либо по отдельности) можно проциком (есть вероятно такое дело на плате, признавайтесь). Думаю ,что получится оч. гибкое решение которое можно заточить под ваши условия, по-крайней мере это будет не дубовая спец микруха, которая без вас решает все и при этом не правильно.
Ток заряда при Fast режиме выбирается фиксированным, под него строится зеркало. Умножение нужно чтоб в управляющей цепи не высаживать в тепло энергию.

Также можно использовать преобразов. энергии (см. картинку), но при этом всю работу по установке и контролю за током, также будет осуществлять процессор.

А то, что на картинке до какой частоты пробовали? Мой опыт подсказывает, что для уверенной работоспособности и выигрыша в КПД хорошо бы драйвер с выходом "полумост" в затвор.

125kHz кажись работала. Номиналы некоторые менялись и катушка подбиралась, но сути оно не меняет. Можно поставить драйвер специализированный для управления полевичком ,все решается конкретными обстоятельствами. Могу сказать ,одно: мне оч. понравился такой подход ибо получалось очень гибко "обтяпать" зарядное, при этом процессор изредка поправлял скважность, а сам ШИМ формировался аппаратно. Все параметры заряда обрабатывались в отдельной функции модели конечных автоматов, не нагружая и не останавливая основное ПО.
Однозначно это самый правильный путь.

Q3 достаточно эффективно выключает Q2, если Q2 с |Ugth| >~ 3 В. Погоняйте в симуляторе с интересующим транзистором.
D3 - таки Шоттки, а не 1N4148.
IRF9540, вероятно, тоже случайно нарисовалось.
Можно помедитировать над заменой D15 на pMOSFET (стоком влево; удобнее поставить где-нить на входе, а не на выходе).

а чем IRF9540 не устраивает?

По C4 на 16 В можно предположить входное напряжение до 12 В. Зачем здесь транзистор с Uds_max = 100 В?
Сейчас достаточно pMOSFET'ов, и одиночных, и сдвоенных, на 20..40 В с более приличными параметрами по затвору и каналу. И в более симпатичном корпусе.

ааа, в этом смысле.. согласен можно и нужно что-то "полегче" ставить

Как уже Вам тут написали, в Вашем случае Nimh проживут от 1/5 до 1/3 срока службы, т.к. работают в нерекомендуемом режиме циклов частичного разряда-заряда. Далее будет резкое снижение емкости. Попробуйте донести до руководства эту мысль.
Для литиевых акк. при правильных схемах заряда-разряда допустимы любые частичные циклы.

Метал-гидрид нормально работает с постоянной перезарядкой. Они вообще так спроектированы чтобы выдерживать постоянный 0.1-0.2С зарядный ток даже будучи полностью заряженными. В этом случае все элементы гарантированно выровняются по вольтажу через какоето время. Единственное, остается проблема эффекта памяти, а для этого элементики надо погонять несколько циклов заряд-разряд. Возможно даже пролежавшие год-два восстановятся, хотя на сколько не знаю. Я делал просто контроль напряжения батареи и все. Могу сказать, что элементы GP никогда не выдавали заявленной емкости, кстати у них и цифры на корпусе были в 1.5-2 раза выше чем у других конкурентов. Но в целом устройства работали несколько лет и особых нареканий не было. А да, зарядка велась просто через цепочку резисторов, от постоянного напряжения С быстрой зарядкой не стал заморачиваться.

ЗЫ. По идее Буратино: а что будет делать "зарядка", если аккумы полностью убитые (и контроллер не запустился), когда вы подадите на зарядку питание?

Нажмите для просмотра прикрепленного файлаNo comment

к сож. идея далеко не моя. "ноги" ее растут по направлению к ув. Rst7, согласитесь, что очень даже ничего получается.
ну а критич. ситуации нужно как-то обработать схемно, программно.

Как это программно, если программа не работает? Вот например Вы сидите отлаживаете программу и вдруг аккум.разрядился, что делать? Как отлаживать дальше? Бежим срочно за проводами, паяльником и блоком питания, потому как Ваша зарядка не работает пока не запущена программа. Я например люблю разбивать устройство на кубики, где каждый элемент отвечает за свою задачу. В этом смысле специализированная микросхема зарядки практичнее -воткнул зарядку в розетку - вот тебе питание устройства.
А предложенную выше идею можно развить и далее, например MCU одновременно управляет еще одним DC/DC преобразователем на транзисторах, вырабатывая питание для самого себя Вечный двигатель, аднака.