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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strombegrenzung digital einstellen


Autor: groki (Gast)
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Hallo,

um NiMH Akkus zu laden möchte ich gerne einen Strom begrenzen. Es sollen 
vier Werte möglich sein:

- 125mA
- 250mA
- 500mA
- 1A

Die Spannung am Eingang (IN-Pin des LM317) beträgt 15V, die Nennspannung 
der zu ladenden Batterie (BAT1) liegt zwischen 1,2V und 12V (1-10 
Zellen).

Eine Strombegrenzung kann man leicht mit einem LM317 realisieren, indem 
man einen Widerstand einbaut an dem beim gewünschten Strom eine Spannung 
von 1,25V abfällt.

Ich möchte diesen Widerstand durch einen Mikrocontroller verändern, also 
der Mikrocontroller soll vorgeben ob der Akku nun mit 125/250/500/1000 
mA geladen wird. Dazu habe ich mir überlegt, mehrere Widerstände 
einzubauen und diese ggfs. mit Transistoren zu überbrücken (siehe Bild 
im Anhang).

Nun meine Fragen:

- Macht das so Sinn? Falls nicht, wie würde man es "richtig" lösen?
- Geht es anders einfacher, oder eleganter?
- Welche konkreten Transistortypen würdet Ihr für Q1, Q2 und Q3 nehmen?
- Wie könnte ich mit einem Mikrocontroller einen stufenlos regelbaren 
Ladestrom realisieren?

Danke & Gruß,
groki

Autor: Jens Martin (jens-martin)
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Das wird wohl laufen

Autor: MaWin (Gast)
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> Das wird wohl laufen

?!?

Du hättest dir die Schaltung vielleicht vorher mal angucken sollen.

Der LM317 wird mit 15V versorgt, der uC mit 5.

Also kann der Ausgang des LM317, an dem die PNPs die Widerstände 
überbrücken sollen, höher als 5V liegen, nämlich dann wenn die 
Akkuspannung über 5V geht (und das wird sie, er meint bis 12V laden zu 
können (was natürlich nicht stimmt, bei Nennspannung 12V können Akkus 
bis 20V benötigen um den gewünschten ladestrom durchprügeln zu können, 
und der LM317 braucht in Strombegrenzungsschaltung noch mal 4V für sich, 
macht 24V, aber egal)).

Wenn nun der PNP über 5V liegt, liegt seine Bais ünter 5V weil der uC 
gar nicht mehr erzeugen kann und höhere Spannungen ablieten würde nach 
5V, also leiten die PNPs.

So geht's also nicht.

Mindestens Pegelwandler wären nötig, um die PNPs schalten zu können.

Aber auch dann muß man bedenken, daß die Durchlasspannung eines 
bipoalr-Transistors zumindest über 0.1V liegt, manchmal 1V, und das bei 
gerade mal 1.25V ADJ Spannung des LM317. Es wird also viel ungenauer 
geschaltet als gewünscht.

Eine Parallelschaltung wäre günstiger.

Noch günstiger wäre es, den LM317 in den Masseanschluss des Akkus zu 
legen, aber dann wird er Probleme haben, die Akkuspannung zu messen.

Zudem sollte man noch darüber nachdenken, daß ein LM317 bei 1A aus 15V 
an einen 1.2V Akku (Einzelzelle) immerhin 12 Watt verbrät.

Autor: Jörn Paschedag (jonnyp)
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Zur besseren Vorstellung: Die 12V des 317 brettern durch die B-E Strecke 
in deinen Tiny, was der wohl wenig lustig finden wird. Wenn du das 
Prinzip beibehalten willst, solltest du die Basen mit NPN-Transistoren 
gegen gnd schalten

Autor: groki (Gast)
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Hallo zusammen,

vielen Dank für die Kommentare, ich sehe ein warum es nicht geklappt 
hätte!

Ich werde es wohl so machen wie Jörn vorgeschlagen hat, also nochmals 
die Basen mit NPN-Transistoren gegen Masse schalten.

Den Tipp die Widerstände parallel zu schalten werde ich auch aufgreifen, 
ist in der Tat günstiger da auch dann eine geringerer Strom pro 
WIderstand fließt. Wie es mit dme Spannungabfall und der Verlustwärme 
aussieht werde ich mal durch Experimentieren herausfinden.

Könnt Ihr mir noch konkrete Transistortypen empfehlen mit denen ich das 
Ganze realisieren kann?

Für die NPN Transistoren müssten BC547 reichen, oder? Welche PNP 
Transistoren würdet Ihr vorschlagen?

Danke,
groki

Autor: HildeK (Gast)
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groki schrieb:
> - 125mA
> - 250mA
> - 500mA
> - 1A
und
groki schrieb:
> Für die NPN Transistoren müssten BC547 reichen, oder? Welche PNP
> Transistoren würdet Ihr vorschlagen?

Das passt nicht zusammen.

Autor: groki (Gast)
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Hallo HildeK,

die BC547 sollen ja auch "nur" die Basis der PNP Transistoren gegen GND 
schalten. Wenn die BC547 in Emitterschaltung geschaltet sind, fließt auf 
der Kollektor-Emitter Strecke der BC547 nur der Kollektor-Basis-Strom 
der PNP Transistoren oder? Und da sollten doch 100-200mA dicke 
ausreichen, für PNP Transistoren die bis zu 1-2A schalten?

Danke,
groki

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