Hallo

anbei stelle ich meinen Bleiakku-Lader für 12 und 24 Volt zur
Diskussion.  Das Projekt habe ich begonnen, weil bei mir im Keller noch
ein 40Volt Trafo mit 15 Ampere ungenutzt rumlag und mir ein gutes
Ladegerät für die Batterien meines Anhängers (24 Volt) fehlte. Der
Akku-Lader läuft seit heute, soweit ich es beurteilen und austesten
konnte, fehlerfrei. Dennoch bin ich gespannt auf Eure Anregungen.
Wie gesagt, die Schaltung wird mit einer nur von einem
Brückengleichrichter gleichgerichteten Spannung von 40 Volt betrieben.
Sofern kein Akku an den Batterieklemmen hängt, kann mit Taste1 von 12V
auf 24V umgeschaltet, mit Taste2 von 2 bis 8 Ampere in 500mA-Schritten
hochgezählt werden. Sobald mindestens 3 Volt an den Batterieklemmen
hängen, wird mit Taste1 der Ladevorgang begonnen. 1. Stufe = konstanter
Strom. Sobald Akkuspannung auf 14,4/28,8 Volt wird eine Stunde mit
konstanter Spannung (2. Stufe) geladen, um anschliessend mit 13,8/27,6
Volt Erhaltungsladung (3. Stufe) unbegrenzt weiter zu laden.
Noch nicht ganz glücklich bin ich über den Shunt mit 0,2 Ohm (5 Watt),
habe aber gerade nichts besseres zur Hand. Dieser muß noch auf evtl. 0,1
Ohm umgestellt, und die Berechnungen angepasst werden, da er recht heiß
wird.
Bei 12V läuft die Schaltung mit 50khz, bei 24V mit 25khz. Spule und FET
werden auch bei hohen Strömen kaum handwarm, wobei FET und
Spannungsregler auf Kühlkörpern montiert sind.
Das endgültige Platinenlayout ist noch in Bearbeitung und wird später
gepostet.
Wie gesagt ich wäre dankbar für Anregungen, kritik und
Verbesserungsvorschlägen.

Gruss, Hanno

Ja, es gibt ein Target-Layout, kann man auch - so glaube ich - nach
Eagle exportieren. Allerdings muß ich am bestehenden Layout noch einiges
ändern, da ich in der endgültigen Version statt eines 7805 wegen
"Überhitzung" einen LM 317 verbaut habe und diverse andere kleinere
Änderungen. Sobald die Platine (in den nächsten Tagen hoffentlich)
fertig wird, stelle ich alles zusammen ins Forum.

Gruss Hanno

Anbei eine aktualisierte Version des Bleiakku-Laders. Der
Shuntwiderstand wurde geändert. Dies erforderte auch eine neue
Berechnung. Des weiteren gibt es eine Version für einen Trafo mit
Mittelanzapfung 2*15V~ und 1 Version mit Trafo 30 Volt~. Letztere
Variante ist die von mir aufgebaute und getestete. Für beide Versionen
liegen die Schaltpläne und Platinen-Layouts vor. Es liegen auch die
kompletten Target-Dateien bei (Demo-Download bei www.ibfriedrich.com).
Über Anregungen, Kritik und vor allem Verbesserungsvorschläge würde ich
mich freuen.

Gruss Hanno

Nachtragend noch 2 Bilder von der Bestückungs- und der Lötseite.

Gruss Hanno

hallo

@TOM, manchmal führen mehrere Wege zum Ziel. Selbstverständlich kann man
auch 2 Brücken-Gleichrichter nehmen. Die beispielhafte Schaltung habe
ich mal in abgewandelter Form in einem alten Handbuch von ITT gesehen.

@PIT, danke für den Hinweis, anbei korrigiertes Schaltbild.

@ALL, Fehler im Layout der Platinen: die Leiterbahn verbindet den PIN19
des ATTINY mit PIN20. PIN20 ist frei.

Gruss Hanno

hallo,
@Hanno, ich habe Dein Gerät nachgebaut und es gibt fast kein Problem.
AREF= 3,6 Volt, VBAT1 Teiler angepasst -Spannungsanzeige im Display
passt.
Sense-Widerstand = 0,1 Ohm Teiler R7,R8 angepasst-Ladestrom ist 2 Amp.
Der Wandler läuft sauber-aber- die Stromanzeige im Display beträgt um
die 1,5 Amp.
Der ladestrom lässt sich richtig umschalten - der angezeigte Wert
beträgt immer 1,5 Amp. Der gesamte Programmablauf ist i.O.
Meine Programmierkenntnisse reichen leider nicht um einen evtl.Fehler zu
finden. Vielleicht gibt`s Hilfe.

Gruss Hopi

Hallo Hopi,

aus Deiner Fehlerbeschreibung werde ich nicht ganz schlau. Meintest Du,
dass wenn bspw. 3,00 A eingestellt sind, nur mit 1,5 A geladen wird bzw.
auf dem Display angezeigt werden? Ein Problem der Software erscheint mir
weniger wahrscheinlich, da bei mir alles funktioniert. Daher tippe ich
eher auf ein Problem in der Hardware.
Was hast Du denn für Widerstände als R9 und R91 und welche Werte
verwendest Du bei I_Charge und I_Step und was verwendest Du als
Netzteil.

Gruss Hanno

Hallo Hanno,
ich habe nocheinmal `ne halbe Nacht gewerkelt.
Als Sensewiderstand hatte ich 4x 0,1 Ohm Induktivitätsarme Widerstände
(2 in Reihe 2 parallel)eingebaut. Da ich keine 3k Metallfilmwiderstände
hatte, habe ich für R7 und R10 3k3 eingesetzt und R11, bei einer
Referenzspannung von 3,6 Volt so eingestellt, dass die richtige
Akkuspannung im Display angezeigt wurde (24,7k). Dann habe ich R8 so
eingestellt, dass der Ladestrom 2 Amp. betrug (extern gemessen). Daa
Display zeigte ca.1,55 Amp. an. Bei einem Wirkungsgrad des Wandlers von
ca.80% passte auch der Eingansstrom. Ich betreibe die Schaltung mit 22V
aus einem 10 Amp. Gossen Konstanter. Der Ripple an der Eingangsklemme
beträgt 100mV Spikes 400mV.

Mittlerweile habe ich die Widerstände nach Stückliste eingebaut.
Nach Einstellung der Spannungsanzeige im Display mit R17 (Vref=3,66V)
ergibt sich ein gemessener Ladestrom (2Amp. Einstellung) von 0,6Amp.
das Display zeigt 1,66 Amp. Im Prinzip hat sich also nichts geändert.
Die Postion der Widerstände R7,R8,R10,R11 habe ich nach dem Schaltplan
verglichen. (im Bestückungsplan ist die Zuordnung etwas schwierig.)
Ich bleibe dran.
Gruss Hopi

Hallo Hopi,

eine Frage habe ich zu den Fuse Bits des ATtiny26.

Ich habe deine Schaltung aufgebaut und sie scheint auch zu laufen,
allerdings viel zu langsam alles passiert wie in Zeitlupe.

Ich vermute das ich die Fuse Bits noch setzen muss, nur auf welche Werte
?

Mfg
Michael

Hallo Hans, hallo Michael,

@Michael: Fuse-Bits sind keine zu zetzen, also Standardeinstellung
verwenden!

@Hans: ich habe gerade mal probiert, wie sich mein Aufbau an
stabilisierten 22 Volt verhält: bei mir zeigt das Amperemeter 2,00 A,
das Display des Laders 2,05 A an. Erwarte bitte nicht, dass die
Strommessung mit Hilfe des AVR 100% genau ist. Dazu wäre im Programm
erheblicher Mehraufwand mit Fließkommaumrechnung etc. erforderlich. Die
Schaltung ist darauf abgestimmt, eine genaue Spannung anzugeben, und in
der Software die Umrechnung der gemessenen Werte simpel mit einfachem
Integer statt Fließkommarechnung hinzukriegen. Richtig erklären kann ich
mir Deine Fehlermeldung (gemessen 0,6 A, angezeigt 1,66 A) nicht,
insbesondere wenn Du die Spannungsteiler R7/R8 und R10/R11 wie angegeben
verbaut hast: R7=R10(3k) und R8=R11(22k). Die Differenz der Einstellung
von 2,0 A und dem  tatsächlichen Ladenstrom ist durch Ändern des Wertes
von I_Charge in 'SLA.INC' zu beheben. Im Idealfall wäre I_Charge bei 2 A
ein Wert von ca. 133, wie die Berechnung zeigt, je nach Einstellung von
AREF und Wert des Shuntwiderstands (R9/R91)

Bislang hatte ich der Eingangsspannung weniger Beachtung geschenkt und
diese lediglich mit 2200uF (C6) geglättet. Bei meinen letzten
Experimenten mit noch höheren Strömen als 8 A hat sich gezeigt, dass mit
10000uF und Stabilisierung der Eingangsspannung bessere Ergebnisse zu
erzielen sind.
Wie ich in der Version vom 08.07. geschrieben habe, ist die Berechnung
eine Sache, das Ausprobieren der besten Werte von I_Charge und I_Step
die andere.  In der aktuellen Software-Version (anbei) liegen die Werte
bei 124 für I_Charge und 31 für I_Step. Bei 12 A hat allerdings D1
schlapp gemacht. Ich werde demnächst statt der SB eine MBR testen. Des
weiteren habe ich den Vorteiler des Timer-Interrupts geändert. Die
Tasten reagieren nun schneller. Möglicherweise meint Michael dies mit
der "Reaktion in Zeitlupe".

Gruss Hanno

Hallo zusammen,

@Uwe, Du hast natürlich recht, danke für den Hinweis. Ich hab zwar schon
ein paar Autobatterien ohne Probleme geladen, werde die Schaltung aber
mal mit einer Spannungsbegrenzung durch eine Z-Diode testen. An dieser
fallen allerdings etliche mA ab, so dass ich vermute, dass eine ZPY das
nicht lange mitmacht. Aber in Kürze mehr dazu.

@Tom, klar, das würde theoretisch funktionieren ohne irgendwelche
Fuse-Bits anzupassen. Allerdings ist die PIN-Belegung völlig anders, was
das kleinste Problem wäre. Aber dem ATMEGA8 fehlen, soweit ich mich
erinnern kann, die differentiellen ADC-Eingänge. D. h., die Messung von
I_shunt muss dann gegen Masse erfolgen. Es bietet sich an, dabei R_9/91
zwischen den Minus-Pol der Akku-Klemme und Masse zu legen. Also, machbar
ist es, problemlos aber nicht.

Gruss Hanno

Hallo Hanno,

ich habe meinen Attiny26 nun mit der default Einstellung für die
Fuses-Bits programmiert. Nun klappt es und die Schaltung läuft wie
gewünscht.
(Ich meine wirklich Schaltung und ihre Regelung an sich, nicht die
Tasten Abfrage)

Ich habe deine H-Variante aufgebaut mit einem 2 x 15,5V Ringkern-
transformator der max. 9,5A liefern kann.

Die Referenzspannung AREF habe ich wie vorgeschlagen mit einer Messung
direkt am Akku kalibriert und steht nun auf 3,60V.

Die Anzeige des momentanen Stroms, hinkt ein wenig hinterher (1,7A
Anzeige, 2,0A real) das werde ich noch korrigieren.

Ansonsten eine prima Schaltung.

Tschau
Michael

Hallo,

ich habe die Anregung der Spannungsbegrenzung von Uwe aufgegriffen und
mal zwischen Source und Gate eine Zenerdiode (ZPY18) geschaltet, um V_GS
zu begrenzen. Dies erfordert eine Anpassung von R3, um den Strom durch
R3 und die Z-Diode zu begrenzen. Je größer R3, desto länger aber die
Schaltzeit des FET. 100-120 Ohm reichen aus, um R3 und die Z-Diode das
Überleben zu sichern. Darüber graust mir's, wenn ich das Bild auf meinem
Oszi betrachte. Dabei macht sich bereits bemerkbar, dass die Temperatur
des FET, gemessen am Kühlkörper, während des Ladens um ca. 10 °C höher
liegt. Letztlich sind die von Uwe oben skizzierten 42V ja keine
Dauerbelastung sondern gepulst, im Mittel daher - wenn überhaupt -
höchstens die Hälfte. Vielleicht kann dieses Thema jemand erörtern, der
hier besseren Durchblick hat wie ich.

Gruss Hanno

Hallo Uwe,

danke für Deinen Vorschlag, den ich mal eben in LTSpice simuliert habe.
Also ZD parallel zu R2 würde tatsächlich funktionieren, die steilen
Schaltflanken bleiben erhalten und die Spannung wird begrenzt.
Allerdings zieht ZD dabei ca. 300mA, was unweigerlich zum Exitus führen
würde. Um den Strom zu begrenzen ist, wie Du schon sagst ein Widerstand
von ZD an C von T1 in Reihe zu schalten. Damit kann zwar der Strom für
die ZD auf ein erträgliches Maß von 25 mA begrenzt werden, allerdings
ist damit auch die Spannungsbegrenzung von V_GS wieder dahin.

Gruss Hanno

Zusatz: den Weg, die Spannung mit ZD zu begrenzen, führt glaube ich
nicht weiter. Widerstand (R_neu) zwischen Basis T2/T3 wie R2 mit 1K =
Spannungsteiler auf Vin/2 könnte dagegen funktionieren. Ich werde mal
die Dimensionierung von R2 und R_neu durchrechnen bzw. ausprobieren.

Gruss Hanno

Hi Hanno,


zu erst einmal- sehr schönes Projekt. Ich kam auf dein Projekt, weil ich
in etwa genau das suche was dein Projekt kann oder könnte.
Vergleichbares wie zum Beispiel 12/24V mit verschiedenen Ladeströmen,
findet man nicht in der Preiskasse, die ich mir leisten wöllte.
Zur Info ich habe von der ganzen Programmiersache keine( noch keine)
Ahnung.

Ich möchte drei Anregungen einbringen, von denen eine für den Schutz vor
Überladung sehr wichtig.


1. der Überladeschutz, dein Abschaltkriterium in der 2.Phase von 1
Stunde kann problematisch werden. Ein voller bzw. fast voller Akku kann
durch dieses rein zeitliche Abschalten gnadenlos Überladen werden. AGM´s
stehen da gar nicht drauf. Besser ist ein Abschalten durch zwei
Kriterien, der Zeit und des noch fliessenden Ladestromes. das Abschalten
per Strom sollte bei ca. C/100 oder c/50(sicherer) der Kapazität
geschehen siehe auch:

http://www.basytec.de/ladung/ladung.html       Abschnitt 4.1

oder

http://www.dvddemystifiziert.de/batterien/carfaq.html#type  Kapitel9.1.2


da dein Lader nicht dumm ist, sollte das machbar sein, hierfür wäre dann
ach eine Kapazitätseingabe in 1Ah Schritten schön( lass dafür das
manuelle  Eingeben von 12/v weg und regel es wie unter Punkt 2.



2. Automatische Erkennung 12/24Volt:

Ein Automatisches Einstellen der Ladespannung durch Auswetung der
anliegenden Spannung, kann wie folgt beschehen:

12Volt: eine Akkuspg. von sagen wir 8 -16 Volt für 12 V Ladung
24Volt: eine Akkuspg. von mindestens 20Volt und alles was grösser ist,
ist die Spannung unter 20 Volt ist entweder eh der Akku fertig oder
sollte zumindest nicht in 2x12Volt Reihenschaltung, sondern je 12Volt
einzeln, geladen werden.
Zur Sicherheit kann ja wenn  man auf start drückt noch kurz gefragt
werden ob die Auswahl richtig ist



3. Kapazitätseingabe

dies würde für ein richtig getimetes Abschalten der Phase 2 schön sein.
Kein Überladen. Kein zu frühes Abschalten nach Zeit, dies ist zwar nich
schlimm kostet aber nicht die viel längere Zeit, die dann zum VOLLLaden
in der 3. Phase, nötig wäre(dies ist sehr wohl ein Unteschied, Vergleich
einfach mal den fliessenden Strom bei 13,8V und 14,4 bis 15 Volt )


Gruss Steffen

Hallo Uwe,

jetzt hat's geklingelt. Sorry, hatte Deine Beschreibung nicht genau
genug gelesen, sondern verstanden, dass die ZD und "nochmal 1K in Reihe"
beide parallel zu R2 geschaltet werden sollen.
Im Übrigen ist meine obige Anmerkung, einen Widerstand von Basis T2/T3
nach Masse zu legen, völliger Blödsinn. Damit reduziere ich zwar die
Spannung am Gate, gleichzeitig wird dieser aber durchgesteuert, sobald
die Versorgungsspannung anliegt.
Wieder mal ein klassicher Fall für "vor Betätigung des Mundwerks, bitte
Gehirn einschalten!".

Gruss Hanno

Hallo,

nach länger Zeit möchte ich mich hier mit einer neuen Version melden.

Die Hardware betreffend wurde die Anregung von Uwe, Ugs zu begrenzen,
mit R19 und D4 umgesetzt. Des weiteren wurde C13 von 470uF auf 1000uF
geändert. Um Platz zu schaffen, wurde der Siebelko C6 entfernt. Er ist
im Netzteil besser aufgehoben. Ich habe hier nochmals diverse
Elkogrössen ausgetestet und halte nun 10.000 uF für optimal. Im Layout
des Bestückungsplans habe ich das Gehäuse des TLC431 geändert, es ist
nun seitenrichtig. Neue Schaltpläne, Platinen und Bestückungspläne für
beide Netzteil-Versionen anbei.

Zur Software: die Anregungen von Steffen habe ich dahingehend
aufgegriffen, dass ein 2. Abschaltkriterium der 2. Ladestufe
implementiert wurde. Die zusätzliche Eingabe der Kapazität ist mir zu
umständlich. Ich habe daher folgenden Weg gewählt: zur 3. Ladestufe wird
umgeschaltet, wenn 1/10 des Ladestroms erreicht ist. D. h., wenn mit
einem Strom geladen wird, der 1/10 der Kapazität entspricht, erfolgt die
Abschaltung, sobald 1/100 der Kapazität erreicht ist. Wenn mit einer
Stufe, die 1/5 der Kapazität entspricht, geladen wird, erfolgt die
Abschaltung bei 1/50 der Kapazität. Der gleitende Durchschnitt der
letzten 5 Messungen (= 5 Minuten) wird hierzu mit dem Grenzwert
verglichen. Ist der gleitende Durchschnitt kleiner als der Grenzwert,
erfolgt der Übergang zur Erhaltungsladung. Die Zeitbegrenzung ist aber
weiter vorhanden, so dass spätestens nach 1 Stunde zur Erhaltungsladung
übergegangen wird.

Eine weitere Änderung betrifft die LCD-Anzeige bei der Strommessung.
Hier wurde ein Korrekturfaktor implementiert, der die Anzeige
korrigiert, falls der eingestellte I_Charge-Wert vom Optimalwert
abweicht.

Die Inlude-Dateien SLA.INC und DEF.INC wurden geändert. Daher bitte die
neue SLA.ASM nicht mit den alten Include-Dateien verwenden.

Die Berechnungen in der SLA.INC habe ich aktualisiert und umgestellt.
Sie sind jetzt möglicherweise (hoffentlich) leichter nachzuvollziehen.
Und eine neue Beschreibung zu Aufbau und Abgleich ist auch dabei.

Ich habe die Software simuliert und selbstverständlich auch in der
Praxis getestet. Doch ich bitte um Verständnis, dass ich keine 100 Akkus
rumliegen habe, um jede Möglichkeit auszutesten.

Ich freue mich auf Euer Feedback. Gruss Hanno

Hallo Hanno,

hier mal ein Feedback von mir.

Ich habe meine ursprünglich Schaltung auch um die Ugs Begrenzung
modifiziert und eine leicht geänderte Software V1.3 aufgespielt.

Die Software Änderung betrifft den maximalen Ladestrom, der bei mir 8A
nicht überschreiten soll.

Dazu habe ich die Zeile 216 geändert statt:

cpi UH,16 ; Ist Max erreicht (= 10.0 Amp) ?
in
cpi UH,12 ; Ist Max erreicht (= 8.0 Amp) ?

Die Strom Einstellung und die Anpassung der Korrektur Variablen für das
Display war kein Problem.

Meine 0,10 Ohm Widerstände haben tendenziell einen zu kleinen Wert.

Die Schaltung liefe dann auch stundenweise, stoppte dann aber aus
unerfindlichen Gründen. Hier half ein weiterer 10µF Kondensator über die
5V Versorgung dies in den Griff zu bekommen.

Ein Reset des AVR zeigt sich dadurch, das wirre Zeichen auf dem Display
stehen.

Die Schaltung wird nur handwarm, selbst bei 7A Ladestrom. Ich lade Akkus
mit einer Kapazität von 12V/680Ah für eine Modellflug Hochstart Winde.

Die Schaltung ist nun schon einige Zeit im Einsatz und leistet
hervorragende Dienste. Der Komfort ist prima, man braucht sich nach dem
anschließen um nichts mehr kümmern und der Akku ist perfekt voll.

Beim Aufbauen habe ich nur eins vermisst, eine definitive Abschaltung
des Ladevorgangs per Tastendruck. Nur die Ladekabel vom Akku zu nehmen
schalten den Ausgang leider nicht Spannungsfrei, dass passiert erst wenn
man den Stecker aus der Steckdose zieht.

Ansonsten eine prima Schaltung.

Tschau
Michael

Hallo Michael,

Sorry, ich habe wohl in meinen Beschreibungen vergessen zu erwähnen,
dass der Ladevorgang jederzeit mit Taste1 unterbrochen werden kann.

Gruss Hanno

Hallo Hanno,

die letzten Tage war ich auf der Suche nach einem vernünftigen Ladegerät
für mein Wohnmobil. Dein Projekt hat mich am meisten begeistern können.
Im Wohnmobil sind 2 Bleibatterien 12 Volt eingebaut, beide mit 63 Ah.
(Start- und Bordbatterie). Das Wohnmobil hat einen 230 Volt Anschluss,
dass unter anderem zu einem Ladegerät geht, das dann beide Batterien
lädt. Angeblich sollen je nach Ladezustand der Batterien das Ladegerät
abschalten. Das Ladegerät ist ca. Bj. 1983 ;-)
Diese Funktionen sollen auch alle beibehalten werden. Beide Batterien
sollen eine eigene Ladereglung erhalten und unabhängig voneinander
arbeiten. Deine Schaltung müsste ich also 2 mal aufbauen.
Jetzt aber die Frage zum Trafo. Welchen Typ mit welchen Werten könntest
du mir empfehlen? Ein Bekannter könnte mir kostenlos einen Trafo 2 x 35
Volt á 15 A besorgen. Sind diese Werte zu hoch oder regelt deine
Elektronik so, dass die Batterien nicht überlastet werden können.

Gruß

Michael

@Michael

für 12 Volt dürfte der Trafo 35V 15A ideal funktionieren, bei 24 Volt
hat mein Trafo, der auf einer Klemme 35 Volt abgibt, nicht richtig
funktioniert, mit der anderen Klemme mit ca. 40V dagegen gut.

Gruss, Hanno

Hallo Hanno,

was ich allerdings nicht verstehe ist, dass die Spannung so hoch sein
muss. Die Gasungsspannung bei einer 12 Volt Bleibatterie liegt doch bei
ca. 14,3 Volt. Durch die Gleichrichtung gehen auch noch pro Diode ca.
0,7 Volt verloren, so dass doch ein Trafo mit ca. 18 Volt Nennspannung
vor dem Gleichrichter ausreichen müsste. Vielleicht könntest du mal die
Formel posten, so dass man sich je nach Verwendungszweck den Trafo
selber berechnen kann.

Gruß

Michael

@ Michael,

wenn Du nur 12-Volt Akkus laden willst, dann mögen auch 18 V ausreichen.
Aber, der Spannungsverlust von 0.7 Volt an irgeneiner Diode ist völlig
unerheblich. Der einzig zu betrachtende Umstand ist der, dass hier ein
Step-Down-Regler eingesetzt wird, der in einem bestimmten Arbeitsbereich
vernünftig funktionieren soll. Sofern andere Eingangsspannungen als die
von mir angegebene verwendet werden sollen - das ist selbstverständlich
jederzeit möglich -, dann ist der Regler bestehend in erster aus Spule
und FET neu zu berechnen. Siehe hierzu:

http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/smps.html

Gruss, Hanno

Hallo Herbert,

anbei die gewünschte Target-Datei.

Gruss, Hanno

Hallo Roger,

ich sitze zwar nur 24 h vor dem Computer datrauf wartend, dass
ausgerechnet Du eine Frage stellst. Doch leider sind die 24 h noch zu
wenig!

Zuerst möchte ich Dir das AVR-Tutorial über ADC ans Herz legen. Wie Du
sicher schon bemerkt haben solltest, bewegen wir uns bei einem
Mikrocontroller auf digitalem und nicht auf analogem Terrain. Das heißt
z. B. dass der ADC nicht kontinuierlich von 0 bis 5 V "misst" sondern in
einer bestimmten Anzahl von Schritten, deren Größe einerseits von AREF
bestimmt wird, andererseits vom gewählten ADC-Eingang als auch und im
besonderen geteilt durch die Auflösung von 10 Bit.

zu dem Wert 0,24 = Schrittweite (Spannungsänderung) bei 1 Ampere: 20 *
(R7/R10)/(R7/R10+R8/R11)  1A  RShunt = 0,24

Gruss, Hanno

Hallo,
könnte mir Jemand/in vieleicht den ATtiny26 proggen?
Soweit ich es sehe, kann mein progger erst ab Atmega proggen.
Naturlich gegen Unkosten und Aufwand-Entschädigung


LG

   Dirk

mmh. UPS wie UnterPrechungsfreie Stromversorgung oder wie?

@willihirsch

Zu Deinem Problem fällt mir spontan keine Erklärung ein. Ich hatte es
des öfteren bei einer Einstellung von > 2 A, dass mir der PWM
eingebrochen ist - genau wie Du schreibst - aber ohne dass der Strom
hochjubelte. Meistens wechselte dabei das Programm in die 2. Ladestufe
oder zurück zum Anfang (RESET)
Ich habe heute mal die Firmware um einen Softstart erweitert. Gestartet
wird unabhängig der Einstellung mit 2 Ampere. Nach jeweils 1 Sekunde
wird der Ladestrom erhöht, bis der eingestellte Ladestrom erreicht ist.
Nach meinen ersten Tests schein das ganz gut zu funktionieren.

Gruss Hanno

Da war ich mal wieder zu voreilig. Nachdem ich vom Hindespaziergang
zurück war und nochmals auf meinen Lader geschaut habe, der draußen am
Auto vor sich hin lädt, mußte ich leider feststellen, dass die Anzeige
nicht mehr stimmte. Da habe ich doch glatt vergessen, im Timer-Interrupt
das Z-Register zu sichern. Anbei die Korrektur.

Gruss Hanno

Hallo,
ich bin zufällig auf dieses Projekt gestossen und bin ganz begeistert
:-)
Hat schon mal jemand das Ganze auf einen Controller mit UART umgesetzt ?
Ich würde das Ganze nämlich gerne nachbauen und mit einem PC-Interface
ausstatten

Jetzt habe ich mich als Hardwareanfänger mal näher mit der Schaltung
befasst, und hätte noch ein paar Fragen. Vielleicht kann mir ja einer
die beantworten:

1. L1: Woher bekommt man die, oder wickelt ihr die selbst ? Da ich gerne
eine andere Eingangsspannung hätte (zum Beispiel 20...30V) müßte ich die
ja anders dimensionieren
(http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/abw_smps.html).

2. R9/91, Shunt: Für welche Leistung sind die ausgelegt ? Dass der
maximale Strom durchfliesst ist mir k lar, aber wie hoch sollte dabei
der Spanungsabfall sein ?

3. Um es auf einen Mega16 umzusetzen:
Hanno spricht von differentieller Messung, aber wieso ? IBAT1 und VBAT1
sind doch an normale ADC`s angeschlossen, nicht an den AD-Komperator des
Tiny, also sind die beiden Messungen doch einfache Spannungsmessungen,
oder ?

Jetzt habe ich mich als Hardwareanfänger mal näher mit der Schaltung
befasst, und hätte noch ein paar Fragen. Vielleicht kann mir ja einer
die beantworten:

1. L1: Woher bekommt man die, oder wickelt ihr die selbst ? Da ich gerne
eine andere Eingangsspannung hätte (zum Beispiel 20...30V) müßte ich die
ja anders dimensionieren
(http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/abw_smps.html).

2. R9/91, Shunt: Für welche Leistung sind die ausgelegt ? Dass der
maximale Strom durchfliesst ist mir klar, aber wie hoch sollte dabei der
Spanungsabfall sein ?

3. Um es auf einen Mega16 umzusetzen:
Hanno spricht von differentieller Messung, aber wieso ? IBAT1 und VBAT1
sind doch an normale ADC`s angeschlossen, nicht an den AD-Komperator des
Tiny, also sind die beiden Messungen doch einfache Spannungsmessungen,
oder ?

Hallo Karlheinz,

zu 1: Die Adresse ist ja schon angegeben, um die Drossel für andere
Spannungen zu berechnen. Schau mal unter www.amidon.de. oder
www.dl5swb.de. Dort findest Du den Ringkernrechner von Wilfried
Burmeister.

zu 2: bei 0,1 Ohm und 10 A ergibt das 10 Watt. Bei guter Kühlung reichen
2* 5 Watt Widerstände (Reichelt: 5W axial 0,22), bei weniger guter
Kühlung 4 davon. In meinem Gerät habe ich mittlerweile den 25 Watt
Drahtwiderstand von Conrad (47 11 11) verbaut.

zu 3: Wieso AD-Komparator? Es ist eine differentielle Messung zwischen
ADC2 und ADC1 * 20. Schau mal ins Datenblatt Table 46 und siehe in
'def.inc': .equ ADC_Diff_Channel =0x4E; IBAT/VBAT * 20; 01001110 =
1<<REFS0 und je 1<< MUX1,2,3

Gruss, Hanno

Erstmal Danke für deine Antwort, ich klasse dass ich hier geholfen
werden (auch wenn´s nicht die 11880 ist :-) ).

zu 1: Also selbst gewickelt, ich denke das kriege ich gebacken
zu 2: Ich Blödfön, sorry. P = I^2R (da war doch mal was in der
Grundschule *lol)
zu 3: ok, habe ich wohl missverstanden und mir mal genauer anschauen.
Sollte ja dann mit dem Mega16 auch gehen.

Ich denke ich baue mir das erstmal 1:1 nach, und versuche es dann
umzusetzen.

Aber darf ich trotzdem mal fragen: Was für einen Kern und welchen
Drahtdurchmesser hast Du genommen ? Ist das ein T200-6 ? Nach dem
Rechner bräuchte man da 98 Widnungen, sieht aber auf dem Foto nach viel
weniger aus.... Aber größere Kerne kennt der Rechner nicht ..........

Hallo Karlheinz,

wie wär's, wenn Du mal meine Beschreibung liest. Da steht nämlich in der
Teileliste: Amidon 106-26 mit 32 Windungen Kupferdraht 1,2 mm.

Gruss, Hanno

Sorry, aber welche Beschreibung meinst Du ? Weder im Sla-Lader.pdf noch
hier im Thread habe ich die Angabe gefunden

Sorry, jetzt hab ich´s. Hatte mir nur die letzte Version runtergeladen,
da war keine Beschreibung oder Teileliste dabei. In einer älteren schon.
Tut mir leid wenn ich etwas genervt habe ...

Da hast Du natürlich recht, wobei mir noch nicht ganz klar ist ob ich
den wirklich brauche (bin halt noch Newbie und wurstel mich gerade erst
so durch Hatd- und Software). Im Code steht zwar das mit den 64 MHz (was
der Tiny da kann), aber wenn ich den Rest so richtig verstanden habe,
dann arbeitet der Set-Down doch nur mit 50 kHz, was der Mega 16 ja
kann....  Wie gesagt, so ganz klar ist mir das noch nicht, aber ich bin
ja Optimist :-)

Ah, jetzt habe ich die Atmel AN450 gefunden, auf der das Ganze
anscheinend basiert, da ist auch viel erklärt drin.

? Was meinst Du ?

So Leut´s, nach einer bedingten Zwangspause bin ich nun soweit endlich
mal meinen Regler aufzubauen, also basierend auf Hanno's Schaltung, aber
mit einem Mega16.
Nun will ich aber dabei was lernen, also wäre es zu einfach jetzt alles
zusammenzubauen und in Betrieb zu nehmen.
Ich habe nun mein Board (Mega16, 16 MHz), habe das LCD (4x20) am Laufen,
ebenso eine PWM Ausgabe und das Netzteil.
Jetzt habe ich mit dem Spannungswandler angefangen, und will natürlich
die Spannungsreglung mal selbst zusammenstricken.
Wenn ich das richtig verstehe, dann ist ja die Konstantstromladung
letzendlich wieder nur eine Spannungsreglung (Strom wird durch
Spannungsänderung auf einem bestimmten Level gehalten).
Mir erscheint es nur etwas heikel, bei meinen Experimenten direkt eine
Bleibatterie anzuhängen, ich bin da recht vorsichtig.
Ich würde lieber einen Widerstand anklemmen, um die Spannungsänderungen
auszuprobieren. Aber da habe ich ja dann andere Verhältnisse, weil ein
Lastwiderstand eben keine 12V bereitstellt. Oder ?
Wie seht ihr das ?

Aber eine Frage habe ich mal: Warum wird der 7805 so heiss ? Der liefert
doch nur den Strom für den Controller ?
Bei mir wird der irre heiss, und Hanno hat ihn ja auch nicht ohne Grund
auf einen Kühlkörper montiert

Hallo Jens,

ich finde, Deine Frage ist nicht bis zu Ende gedacht. Ein Delay ist ohne
Probleme zu programmieren, allerdings unter Umständen und bestenfalls,um
eine Erhaltungsladung zu starten. Oder, wie soll das Ladegerät erkennen,
mit welcher Spannung und welchem Strom geladen werden soll? Man könnte
natürlich feste Werte z. B. die zuletzt eingestellten im Eeprom
speichern, die dann beim Anschalten ausgelesen werden. Aber auch dies
halte ich für leichtsinnig, wenn nicht sogar für gefährlich. Schließlich
werden hier keine Plüschtiere gefüttert, sondern mit Säure gefüllte
Akkus. Da sollte meines Erachtens die Kontrolle durch die Instanz
'Mensch' nicht gänzlich ausgeschaltet werden.

Gruss, Hanno

@ willihirsch

sorry, da bin ich überfragt. Ich könnte mir eventuell vorstellen, dass
das Phänomen mit der Drossel zusammenhängt. Was für eine Drossel benutzt
Du, welchen Kern, wieviel Windungen?

Gruss, Hanno

Hallo,

ich habe die Schaltung von Hanno nachgebaut und musste feststellen,dass
nur wirre Zeichen angezeigt werden.Könnte chinesisch sein mit
Fragezeichen,Ausrufezeichen u.s.w.

Als LCD Modul habe ich Datavision DV-20208 von Pollin.
Was mache ich falsch oder was muss ich ändern? Evt. in der Software die
Ausgabe an das LCD anpassen oder liegt es am ATtiny?

Wer kann mir behilflich sein?

Gruss Uli

Beitrag "Re: Brauche eure Hilfe zum Programmieren"

Hallo Uli,

ich glaube doch an einen Hardwarefehler. Das Datavision entspricht mit
seinen Anschlüssen dem Standard. Hast Du auch die Datenleitungen D04-07
richtig angeschlossen? Der Anschluss von der Platine entspricht fast dem
Anschluss am LCD: 1. Pin neben Programmiersockel =1=Gnd, 5V, Kontrast,
RS, frei, E, D04-D07. Am LCD 1=GND, 5V, Kontrast, RS, frei, E, 4*frei,
D4-D7. Wenn das LCD in Ordnung ist, dann muss es auch bei richtigem
Anschluss funktionieren.

Gruss, Hanno

Hallo Hanno,

nach mehrmaliger Überprüfung konnte ich einen Hardwarefehler definitiv
ausschließen.
Es lag an der Software und die musste ich (Dank Hilfe von Stefan B.) an
das LCD anpassen.
Mittlerweile funktioniert die Anzeige,aber gänzlich zufrieden bin ich
noch nicht.
Sehr merkwürdig bei diesem LCD Modul ist,dass die Adressenbelegung im
Datenblatt vom HD44780 ganz anders ist,als ich in der Software angeben
musste.
Zum Bsp. :     ldi  AL,0x5            ; 1.Zeile 11. Stelle  (geht)
Original :     ldi  AL,0xA            ; 1.Zeile 11. Stelle  (keine
Anzeige)

Beim ersten Anlegen der Betriebsspannung waren nur wirre Zeichen zu
sehen.Ebenfalls wurde kein Reset ausgeführt.
Nach Änderung der Software sieht die Anzeige jetzt so aus:

Power on:
1.Zeile:    Akku 12V:    2 A
2. Zeile    00,27 V

Diese 00,27 V bekomme ich nicht auf Null.

Bei betätigen des Taster 1 zum Start sieht sie dann so aus:

1.Zeile:    Akku 12V:  1. Io A
2. Zeile    15,51 V    00,15 A

...ist das so richtig dargestellt mit 1.Io A?

Nach Vorabgleich von AREF habe ich den Ladestrom gemessen und der weicht
gegenüber der Anzeige erheblich ab.
Start mit 2 A und das Amperemeter zeigt 2,7A an, fällt aber dann nach
ca. 2-3 min. auf exakt 2 A ab und bleibt konstant.

Eine Erhöhung mit Taster 2 auf bsp. 3A oder 4A wird nur mit ca. 700-850
mA geladen,stimmt aber keinesfalls mit dem eingestellten Wert überein.
Gibt es eine autom. Anpassung des Ladestroms bzgl. des Akku oder liegt
es an der Software,dessen Wert ich ebenfalls ändern müsste? Die Frage
wäre dann, welcher?
Ich habe mich zum ersten Mal über's Wochenende mit Assembler
beschäftigt,bin also absoluter Laie.

Im Laufe des Tages werde ich weitere Messungen machen und ggf. die
Software ändern.Ohne Kenntnisse in Assembler ist das doch sehr
Zeitraubend.

Danke für deine Hilfe!

Gruß, Uli

Hallo Uli,

nein, die Anzeige stimmt so nicht, müsste 1. Io (ohne A) lauten.
Wahrscheinlich wird das A von Io nicht überschrieben -> Io eine Spalte
höher adressieren.
Der Abgleich ist in SLA.inc beschrieben. Auch ohne Assemblerkenntnisse
sind die Variablen in den letzten Zeilen ".equ ..." leicht anzupassen.


Gruss, Hanno

Danke Dir,Hanno!
Die Werte in der sla.inc konnte ich ohne Probleme abgleichen,sodass in
der 2.Zeile rechts 00,20 A (schwankt etwas,ist aber ok) steht bei einem
gemessenen Wert von 2A mit dem MM.

Ein Problemchen hätte ich gerne noch beseitigt:

Den Wert 00,20 A wird nicht umgerechnet in Ascii.
Es wäre mir schon lieber, würde der Ladestrom in A so ausgegeben wie auf
dem Multimeter.
Ich weiß nicht, wo ich das ändern kann.
Mit allen anderen Werten bin ich mehr als zufrieden.

Gruß,Uli

Hallo Uli,

anbei 2 Bilder wie die Anzeige bei mir aussieht.

Gruss, Hanno

Hallo Hanno,

die Fotos habe ich gesehen und dein Display ist fast mit meinem
identisch, aber nur fast!

Die Ampere-Anzeige in der 1.Zeile rechts kann ich nicht verändern.Das A
wird weiterhin angezeigt.
ok,kann ich mit Leben.

In der 2.Zeile rechts wird der Ladestrom in mA angezeigt wie auf dem
Foto zu sehen.
Was muss ich in der Software ändern,damit der Strom in A angezeigt
wird??
Scheinbar wird es nicht umgerechnet oder nicht richtig dargestellt.

Gruß Uli


pc4:                  ; Ausgabe
;in AV_H:AV_L steht jetzt der Wert in mA
rcall   bin2ascii                        ; Wert in AH:AL in Ascii
umrechnen
                   ; 1er Stelle in Al wird verworfen
   push  AH                                                ; 10er Stelle
   push  BL              ; 100er Stelle
   ldi  AL, '0'              ; 1000 Stelle immer mit 0 ausgeben
  rcall  lcd_data            ; ausgeben
  mov     AL,BH              ; in BH steht 1000er Stelle
   rcall  lcd_data            ; als 100 ausgeben
   ldi     AL,','              ; ein Komma zwischensetzen
   rcall   lcd_data                                               ;
ausgeben
  pop   AL              ; 100er Stelle vom Stack holen nach AL
   rcall   lcd_data                                               ;
ausgeben
   pop     AL                                            ; 10er Stelle
vom Stack holen
   rcall   lcd_data                                               ;
ausgeben
   ldi     AL,' '              ; Leerstelle dranhängen
   rcall   lcd_data                                               ;
ausgeben
   ldi     AL,'A'              ; A für Ampere dranhängen
   rcall   lcd_data                                               ;
ausgeben
  ret



;*************************************************************************
; Binärwert in Ascii-Code wandeln
; Eingabe: AH:AL, Rückgabe in  CL, BH:BL, AH:AL = 5 digits (ASCII)
;*************************************************************************

bin2ascii:
  ldi    CL, -1 + '0'
bcd1:
  inc    CL
    subi   AL, low(10000)
    sbci   AH, high(10000)
    brcc   bcd1
    ldi    BH, 10 + '0'

bcd2:
  dec    BH
    subi   AL, low(-1000)
    sbci   AH, high(-1000)
    brcs   bcd2
    ldi    BL, -1 + '0'

bcd3:
  inc    BL
    subi   AL, low(100)
    sbci   AH, high(100)
    brcc   bcd3
    ldi    AH, 10 + '0'

bcd4:
  dec    AH
    subi   AL, -10
    brcs   bcd4
    subi   AL, -'0'

    ret

Hallo Uli,

kann eigentlich kein Fehler in der Umrechnung sein, sondern in der
Darstellung. Dein "1. Io" steht z. B. 2. Stellen nach links verschoben.

ldi     ZL,Low(txtAmpere*2)      ; Label
ldi     ZH,High(txtAmpere*2)
ldi  AL,0xA        ; 1.Zeile 11. Stelle
rcall  lcd_cursor      ; Cursor setzen
rcall   lcd_print

zum anderen:

ldi     ZL,Low(txtMode*2)      ; Label
ldi     ZH,High(txtMode*2)
ldi  AL,0xA        ; 1.Zeile 11. Stelle
rcall  lcd_cursor            ; Cursor setzen

Da sowohl "txtAmpere" wie auch "txtMode" jeweils 6 Stellen haben, muss
das Eine vom Anderen überschrieben werden.
Der Cursor wird im Listing ja nur auf 0xA=1.Zeile/11.Stelle, 0x40=2.
Zeile/1.Stelle, 0x49=2.Zeile/10.Stelle, 0x4A=2.Zeile/10.Stelle
gesetzt.Ich habe von Deinem LCD leider nur die Anschlussbelegung und
nicht die Adressbelegung. Aber wenn Du die Adressen (evtl d.
ausprobieren), die sich auf das Setzen des Cursors beziehen, dem LCD
anpasst, dann müsste es doch eigentlich Alles richtig anzeigen.

Gruss, Hanno

Hallo Hanno,

der Anzeigefehler lag in diesen 3 Zeilen:
txtMode:
.db  " 1. Io",0,0
.db  " 2. Uo",0,0
.db  " 3. Ut",0,0

In der sla.asm werden diese auch so dargestellt,nur in meinem Download
war es seltsamerweise so und brauchte Io,Uo,Ut nur 1 Stelle nach rechts
zu verschieben:
.db  " 1.Io",0,0
.db  " 2.Uo",0,0
.db  " 3.Ut",0,0
damit war der Anzeigefehler behoben.

Ebenfalls seltsam ist die Adressenbelegung vom LCD Controller.
Lt. Anschlussplan soll dieser Controller HDD 44780 kompatibel sein und
mit den Adressen im Datenblatt hatte ich Anfangs nur wirre Zeichen.
Original:        AL,0xA         ;1.Zeile/11.Stelle
meine Änderung:  AL,0x45  ;1.Zeile 11.Stelle
Der Fehler ist auch behoben.

Zu Testzwecken habe ich am Anfang einen Trafo mit 22V/4A angeschlossen
und hatte Abweichungen mit der LCD Anzeige und dem gemessenen Ladestrom
mit dem MM. (2.Zeile rechts)
I_Charge= 130,
I_Step  =  32
Anzeige auf LCD Modul: 2A und mit MM gemessen 2,7A

Jetzt habe ich den neuen Trafo angeschlossen mit 2x15V/10A und die Werte
sind gravierend.
I_Charge=125
I_Step  = 25

gemessener Ladestrom auf dem MM 7,5A !!???
angezeigter Wert auf dem LCD Modul:2A
Mit I_Korr lässt sich dieser grasse Unterschied nicht beheben.
Alle Bauteile wurden wie im Schaltplan angegeben verbaut.
Was kann das sein?

Gruß,
Uli

@Bernd:

Datei anbei

@Uli:

ich habe beim Entwickeln der Schaltung verschiedene Trafos (1*45V,
2*12V, 2 *18V) ausprobiert und hatte, wenn ich mich recht entsinne, an
den Einstellungen nie etwas zu ändern gehabt. Ohne Details zu Deinem
Anschluß bzw. Beschaltung des Netzteils zu kennen, fällt mir keine
Lösung ein. In meinem Gerät werkelt inzwischen ohne Probleme ein 2*18
Trafo.


Gruss, Hanno

@Bernd , es gibt wohl ein Problem beim Runterladen der vorstehenden
"Bestückungs.pdf", daher nochmals Bestückung als PNG-Datei.

Gruss, Hanno

Hallo Hanno,

Anschluss Trafo 2*15V (RKT 16015 von Reichelt) hat sek. 4 Kabel,
rot/gelb und blau/grün.
Gelb/blau zusammen, rot und grün an Gleichrichter und an Elko 10.000µF

An Mittenanzapfung (gelb/blau) eine Diode mit Elko 470µF.
Plus vom Elko an Diode,Minus an Gleichrichter.
Spannung am Elko: 21V und geht an LM317
Ladespannung: 41,7V

Derzeitige Einstellung:
I_Charge :130
I_Step   : 32

LCD Anzeige beim Ladevorgang bei 2A:  3,5A
    gemessener Strom mit Multimeter:  7,5A

Trafo selbst hat damit nichts zu tun.Wie kann ich den IMHO hohen Strom
absenken ohne I_Charge groß zu verändern?

Gruß,
Uli

@Uli,

prüf mal die Messwiderstände (R7=3K, R8=22k, R10=3K, R11=22k) nach. Ich
vermute hier den Fehler.

Gruss, Hanno

Hallo Hanno!

Das nenn ich mal ein Ladegerät! Super Projekt. Bei einem 24V Akku sind
das ja schon fast 300 Watt Leistung, respekt.

Mir fallen da spontan ein paar Fragen ein:

Im ersten Beitrag schreibst du 14,4V/28,8V Ladeschlussspannung, in der
Anleitung und im Code finde ich aber 14,8V/29,6V wieder. Das finde ich
ein bisschen hoch angesetzt. Klar kann man sich das ja selbst auf die
eigenen Bedürfnisse anpassen, aber ich finde die ursprünglichen Werte
"für den Anfang" sicherer. Wenn jemand höhere Spannungen braucht, kann
er sich den Code ja immernoch ändern.

Zum Thema Ladeschlussspannung:
Bleiakkus haben, wie du sicherlich weißt, eine von der
Umgebungstemperatur abhängige Ladeschlussspannung. Die Königslösung
wäre, deine Schaltung um einen Temperatursensor zu erweitern, um die
Ladeschlussspannung anzupassen.

Dein Lader sollte doch, wenn ich das richtig sehe, auch andere Akkus
laden können. NiXx oder Lithium-irgendwas Akkus wären mit der Hardware
eigentlich möglich, fehlen nur die entsprechenden Teile in der Software.
Wäre natürlich genial, wenn der Lader das auch könnte, denn gerade
Modellfahrer /-flieger suchen potente Ladegeräte. Kauflösungen sind um
ein vielfaches teurer und nicht auf die eigenen Bedürfnisse anpassbar.

Ein µC mit 4xPWM und 8xADC wäre hervorragend geeignet, wenn man den
Leistungsteil gleich 4x aufbauen möchte. Gäbe es dafür eine Empfehlung?
Ich hätte z.B. noch einen ATmega32, aber dem fehlen wohl wie auch dem
ATmega16 die differenziellen ADC´s, richtig?

Ein µC mit USART wäre toll, so kann man sich den Ladevorgang nocheinmal
grafisch am PC ansehen und Rückschlüsse ziehen.

Wie du siehst, dieses Projekt beinhaltet noch sehr viel Potenzial. Da
ich selbst nur eingeschränktes Wissen von Hardware und absolut keine
Ahnung vom Programmieren habe, sollte sich mal jemand mit mehr Ahnung
meine Vorschläge ansehen und auf Machbarkeit prüfen.

Viele Grüße
Marcus

Marcus B. schrieb:
> Ich hätte z.B. noch einen ATmega32, aber dem fehlen wohl wie auch dem
> ATmega16 die differenziellen ADC´s, richtig?

Hanno Gräff schrieb:
> Aber dem ATMEGA8 fehlen, soweit ich mich
> erinnern kann, die differentiellen ADC-Eingänge. D. h., die Messung von
> I_shunt muss dann gegen Masse erfolgen. Es bietet sich an, dabei R_9/91
> zwischen den Minus-Pol der Akku-Klemme und Masse zu legen. Also, machbar
> ist es, problemlos aber nicht.
>
> Gruss Hanno

Sorry, ich meinte nicht ATmega16, sondern ATmega8

So, hier der µC-Teil für vier Endstufen mit ATmega644, wie ich mir das
vorstelle. Da meine (Fach-)Englischkenntnisse nicht berauschend sind und
das Datenblatt über 500 Seiten enthält, konnte ich leider nicht alle
meine Fragen mithilfe des Datenblattes beantworten. Daher bitte ich
euch, mal über meine Schaltung zu sehen und evtl.
Verbesserungsvorschläge zu machen.

Des weiteren habe ich noch zwei Fragen im Speziellen:

1. Kann der ATmega644 gleichzeitig vier HardwarePWM´s bereitstellen und
dazu nebenbei noch andere Dinge tun? Spannungen mit den ADC´s messen,
Ausgabe der Messwerte per RS232, Displayansteuerung und Auswertung der
Taster? Ich meine irgendwo gelesen zu haben, dass das von der Anzahl zur
Verfügung stehender Timer abhängig ist.

2. Der Atmega644 hat laut Datenblatt differenzielle ADC´s. Leider konnte
ich nicht herausfinden, ob mehrere ADC´s als Bezug möglich sind, oder
nur einer. An einer Stelle im Datenblatt wird davon geredet, dass sich 7
ADC´s auf den 8. ADC beziehen, an einer anderes Stelle steht aber, dass
ADC1 sich auf ADC0, ADC3 auf ADC2 bezieht usw. Was ist nun richtig, oder
kann man das Verhalten einstellen?

Grüße
Marcus

PS: Ich hab das hier in Hanno´s Thread geschrieben, weil es sich auf
seine Schaltung bezieht. Wenn es in einem eigenen Thread besser
aufgehoben ist, sagt mir bitte bescheid.

Scheint wohl niemanden zu interessieren!?

was würde passieren, wenn ich dieses "Ladegerät" nicht nur als
Ladegerät, sondern als Pufferlader UND Stromversorgung von ein paar
Geräten verwenden würde - quasi als USV?

-Michael

Das würde prinzipiell sehr gut funktionieren. Allerdings würde ich den
Code so abändern, dass er einmal im Monat nochmal auf 14,4V nachläd und
danach wieder auf 13,8V abfällt. Sollte aber auch ohne gehen.

danke!

ein bisschen unklar ist mir, wie ich die Verbraucher anschliessen soll -
direkt am Akku? Vor dem Serienwiderstand?

ich wäre gerne sicher, dass variable Last nicht die Fütterung & Pflege
des Akkus beeinflusst

übrigens: was ich diesfalls tun würde, ist ein I/O Schnittstelle
dazubauen, sodass ich die aktuellen Werte auslesen und ggfs setzen kann;
entweder twi oder rs232; vielleicht auch mit einem avr netio und snmp

-Michael

Du musst halt drauf achten, nicht mehr Strom zu ziehen, wie das
Ladegerät nachschieben kann. Ich würd die Last direkt am Akku
anschließen.

Hallo zusammen,

ich habe den Lader auf Lochraster nachgebaut.
Der einzige mir bekannte Unterschied ist, daß ich ca. 24V
Eingangsspannung habe.

Der Lader funktioniert auch. Jedoch wird der MOSFET nach kurzer Zeit so
heiß, daß ich den Ladevorgang abbrechen mußte.

Weiter oben habe ich gelesen, daß die Drossel 32 Windungen hat. Ich habe
bei Reichelt einfach eine 100µH 10A Ringkerndrossel bestellt. Diese hat
aber nur 24 Windungen? Kann das die Ursache sein?

http://www.reichelt.de/Funkentstoerdrosseln-Ringke...

Ich bin etwas ratlos und würde mich über einen Tip freuen.

Viele Grüße
Michael

Ja, ist ein IRF4905 und der hat auch einen (evtl. zu kleinen)
Kühlkörper.

Ich habe die Version mit der Zenerdiode gebaut, welche die Gatespannung
auf 18V begrenzen soll.

Die Messung an den Shuntwiderständen ist sicher nicht ganz genau, ich
habe deswegen den Strom mit einem Multimeter zusätzlich geprüft.

Wie kann ich feststellen, ob die Drossel in die Sättigung kommt. Ich
habe gelesen, daß dann der Strom stark ansteigt. Auf dem Oszilloskop ist
nur ein merkwürdiges Flimmern zu erkennen.

Die PWM ist aber eine saubere Rechteckspannung.

Ich habe den Fehler gefunden.

Da ich die Steuerung und die Leistungsbausteine auf separate Platinen
gebaut habe, hat die ca. 10 cm lange PWM Leitung irgendwelchen
hochfrequenten Mist eingefangen, welcher durch T1, T2/T3 verstärkt an
das Gate gelangte und den MOSFET wohl im höheren MHZ Bereich schalten
lies.

Mein altes Einstrahl Röhrenoszilloskop kann "nur" bis 100 MHz messen.
Als ich es an das Gate angeschlossen hatte, war neben der richtigen
Rechteckspannung ein diffuser Nebel zu sehen.

100pF vom Gate gegen Masse haben das Problem gelöst.

Da ich nur 24V Eingangsspannung habe, habe ich auch die Schaltfrequenz
auf 25 KHz herabgesetzt, was auch noch mal einiges weniger Wärme bringt.

Bei höheren Strömen wird der MOSFET zwar immer noch ordentlich heiß.
Hier wird ein größerer Kühlkörper und evtl. ein zusätzlicher Lüfter
Abhilfe schaffen.

Ansonsten ist das wirklich eine feine Schaltung. Ich habe ein 16x4
Zeilen Display dran. Da werde ich das Programm noch ein wenig erweitern
und die Ladezeit sowie die in den Akku geladenen Ah anzeigen lassen.

Eine Kleinigkeit hat mich noch gestört. Wenn man den Ladevorgang durch
Taste 1 abbricht, springt das Programm zu poweron. Dadurch wird der
eingestellte Ladestrom immer wieder auf 2A zurückgestellt.

Hmm,

gestern habe ich den Lader mit 10 A laden lassen und bin dann mal kurz
zum einkaufen weg.

Als ich wiederkam, war die Schaltung ziemlich verkohlt, der Trafo hat
sein Innerstes nach außen gewendet und die Sicherung war durch.

Allem Anschein nach ist die Diode D2 durchgebrannt. Dadurch floß kein
Strom mehr in den Akku. Spannung lag aber noch immer an, da der
Spannungsteiler hinter D2 sitzt. Das Programm hat dann wohl versucht den
Strom hochzuregeln bis zum Anschlag ...

Welchen Sinn hat die Diode D2 eigentlich?
Außer das an ihr 0,7V abfallen und sie durchbrennen kann, kann ich deren
Zweck nicht erkennen?

Michael Läßig schrieb:
> gestern habe ich den Lader mit 10 A laden lassen und bin dann mal kurz
> zum einkaufen weg.

Öhm, echt gute Idee!

Leider kann ich zu Diode auch nichts sagen, aber solche Schaltungen
sollte man nicht unbeaufsichtigt laufen lassen. Das hätte schlimmer
ausgehen können.

... D2 ist offensichtlich eine reine Schutzdiode, die eine Entladung bei
abgeschaltetem Lader über L1, T4, Vin resp. L1, T4, T3, T2 verhindern
soll.

M.E. ist diese Diode aber für 10A Dauerlast mehr als zu knapp
dimensioniert. Ausserdem entlädt sich der Akku trotzdem, wenn auch
langsam, über das Widerstandsnetzwerk R7 bis R11 so wie über die Ports
PA1, PA2, wenn die Kiste stromlos ist.

Lösungsansatz:
Ersatz der D2 durch Drahtbrücke, dafür ein Relais entsprechender Güte
einfügen zwischen KL1.2 und Masse, Ansteuerung des Relais über Vin resp.
durch Erweiterung des Quellcode und via freiem PortPIN.

Schmelzsicherungen vom Typ T10A am Eingang wär sicherlich auch eine gute
Idee.

Naja, die Schutzdiode hat ja dann ganze Arbeit geleistet :-)

Aber die Idee mit dem Relais ist gut.

Ich denke aber auch, daß es sinnvoll ist, das Programm derart zu
erweitern, daß bei adjust_pwm geprüft wird, ob ein erhöhen des Stromes
tatsächlich auch eine Erhöhung bewirkt und wenn nicht, PWM abschalten
und "I-Error" ausgeben.

Ich hatte die Schaltung bei mir zu Hause im Büro aufgebaut und getestet.
Zu dem Zweck habe ich auch eine 70Kg schwere 230Ah Batterie
raufgeschleift.

Vor dem Test mit 10A bin ich vorsorglich mit dem ganzen Kram in die
Halle gefahren (meine Werkstatt für's grobe)

Ich fürchte, wenn das zu Hause passiert wäre, dann hätte ich die
nächsten Wochen wohl nichts zu lachen (meine Frau ist quasi putzsüchtig
und hat eine sehr feine Nase :-)

... ach herje ^^
Ich hatte jetzt gemutmasst, es wäre ein 10A Typ und nicht nach einem
Datenblatt geschaut ...

Wie dem auch sei... Eine Funktion der Diode sei noch erwähnt:
Verpolungsschutz. Und wenn schon 10A, dann eine Schottky mit min. 30A
ala MBR 3060, MBR 4060 o.ä. ...
Dann würde ich aber eher die Diode parallel zu den Anschlussklemmen
schalten und eine Sicherung verwenden, die bei falscher Polung den Engel
macht. Damit ist die Diode aus dem aktiven Zweig raus und macht
trotzdem, was von ihr erwartet wird.

Mir leuchtet jetzt grad nicht so ganz ein, wie diese Sicherung
geschaltet sein soll.

Die Diode mit der Kathode an + und der Anode an Masse würde diese
leitend machen, wenn die Akkuklemmen verpolt wären. Wie soll die
Sicherung aber dann den Rest der Schaltung schützen?

... in dem die SI direkt an der Klemme sitzt?! ;)

Achso,

Akku richtig dran: Diode sperrt, Strom ist max. 10A. 15A Sicherung
brennt nicht durch.

Akku verpolt: Diode schaltet durch, Strom ist 30A oder was die Diode
eben so durchlässt, Sicherung macht den Brennheimer.

So etwa?

ich hab mal'n Foto von meiner Schaltung gemacht :-)

... hihi :) So sehen meine fliegenden Schaltungen gelegentlich auch mal
aus ;)

Ja, genau so war das gedacht mit der Diode und Sicherung ...

Den Bildern nach war aber nicht die Diode D2 schuld an dem Unglück.

Wenn D2 durchbrennt, macht sie entweder einen Kurzschluss, was nichts
anderes in Mitleidenschaft gezogen hätte, da man Sie ja auch durch eine
Drahtbrücke ersetzen könnte. Oder es gibt eine Unterbrechung, welche es
auch gibt, wenn ich den Akku abziehe. Und letzteres sollte ein Ladegerät
erkennen, oder wenigstens nicht gleich abbrennen.

Auf den Bildern kann man gut erkennen, dass R9/R91 extrem heiß geworden
sind. Sind die von der Leistung her richtig dimensioniert? Wenn D2
wirklich eine Unterbrechung gehabt hätte, hätten R9/R91 nicht mehr so
heiß werden können, da ja kein Ladestrom mehr geflossen wäre.

EDIT:
Verpolschutz bietet die D2 auch nicht, da sie in Verbindung mit D1
leitend wird, bei Verpolung.

EDIT#2:
Wenn ich es mir recht überlege, sieht deine Schaltung jetzt genau so
aus, wie ich es bei einem verpolt angeschlossenem Akku erwarten würde!

@Marcus: Möchtest du dir nicht noch mal dein Edit überlegen?

Damit wir über das Gleiche reden, hier noch mal der Ausschnitt, um den
es geht in der Anlache...

Wenn du da den Akku mit Minus an KL1.1 anklemmst, liegt D2 in
Sperrrichtung. Dann fliesst lediglich ein Strom über R9(1) || R7/R8 ||
R10/R11 || IBAT1/VBAT1

Mit den Widerständen hast du natürlich Recht; die waren wohl schon als
Ziggianzünder aktiv ;) Grübeln wir doch mal...

10A bei 0,11R machen in etwa 11 Watt. Da werden die zwar schon knackig
warm, aber m.E. nicht so herb wie abgebildet. Ich vermute eher, das es
ob des Überstromes durch D2 diese gerissen hat (Schluss) und nebenbei
noch evtl. D1 und den IRF.
Somit ist entweder die volle Trafospannung auf den Akku gelangt
oder/(und anschliessend) die Akkuspannung rückwärts über Suppressor IRF
in den Trafo, falls es da ob der vorhergehenden Überlast den
Brückengleichrichter gerissen hat. Egal in welcher Reihenfolge.: Der
Strom durch die R9(1) dürfte da auf jeden Fall weit über 10A gelegen
haben und somit auch die zu verbratende Leistung (im wahrsten Sinne des
Worten) ;)

Der Strom ist von Kl 1.2 (+ des Akku) über D1, L1, D2, R9/R91 nach Kl
1.1 (- des Akku) geflossen. Und das bei verpolt angeschlossenem Akku. Je
nach Innenwiderstand und Kapazität des Akkus kannst du froh sein, dass
die Dioden nur 5A Typen waren. Weil die Zementwiderstände geben nicht so
einfach auf. :-)

... jo, hast Recht. Im Fall eines verpolt angeschlossenen Akkus und der
Annahme, das der Voll ist, haben wir einen Toaster gebaut ;)

... da gehen dann Phi mal Daumen 90A drüber ^^

Wenn du Sicherungen bei diesen dicken Batterien (230Ah) verbaust, dann
achte auf das Trennvermögen der Sicherung.
Eine einfache 5x20mm Feinsicherung ist da überfordert, ich habe schon
geschmolzene Multimeter deswegen gesehen.

Die Batterie hat mehrere hundert Ampere Kaltstartvermögen
(Kurzschlussstrom noch mehr), also nimm mindestens Sicherungen mit 5kA
Abschaltvermögen.
Sonst gibt's 'n Sonnenbrand vom Lichtbogen. ;-)

@m_i_b:
Eben. Daher widerspreche ich mir selbst und würde die 10A Sicherung eher
am Ausgang plazieren, oder eben eine am Eingang und eine am Ausgang.

Und bei einem 230Ah Akku kann der auch ruhig leer gewesen sein, also
10,5V, das Ergebnis würde trotzdem so aussehen.

@power:
Eine einfache Schmelzsicherung reicht da, sind ja nur 12/24V und keine
xkV. Sonst wären im KFZ auch andere verbaut. Btw ist das mit Sicherheit
eine Batterie aus einer Solaranlage, also eine Traktionsbatterie, keine
Starterbatterie. Diese liefern nicht so hohe Ströme.

Marcus B. schrieb:
> Eine einfache Schmelzsicherung reicht da, sind ja nur 12/24V und keine
> xkV. Sonst wären im KFZ auch andere verbaut. Btw ist das mit Sicherheit
> eine Batterie aus einer Solaranlage, also eine Traktionsbatterie, keine
> Starterbatterie. Diese liefern nicht so hohe Ströme.

Ja, natürlich reicht eine Schmelzsicherung. Die gibt's auch mit 2..5kA
Trennvermögen, für Multimeter (die Besseren) vorgeschrieben.

Ich habe einen Lehrling eine 24V/680Ah - Batterie Kontrollieren sehen,
Multimeter versehentlich auf mA, 0.63A-Sicherung drin (einfaches
Glasrohr, ohne Quarzsand). Prüfspitzen bei Berührung an die Pole
geschweißt, Lichtbogen in der Sicherung stand ca. 10s. Multimeter ein
Klumpen Plastik, die Strippen blank (Isolation weggeschmolzen). Ist der
Lichtbogen gezündet, spielt die Spannung kaum eine Rolle.

Bei Solar (Bleigel-) Akkus ist das nicht so schlimm, das stimmt.

Interessant, ich habe gerade mal ein wenig danach gegoogelt. Das kannte
ich zwar nur von NH-Sicherungen, die unter Last getrennt werden. Aber
das gleiche passiert ja auch in dem Glasrohr der Feinsicherung, was dann
wohl offensichtlich den Stromfluss aufrecht hält.

Manchmal kennt man das Problem (NH-Sicherung), "er"kennt es aber nicht.
:-)

Also es ist schon eine Starterbatterie.
Verpolt war die auch nicht.

Nach dem Ladebeginn hatte ich ca. 5 min zugeschaut und bin dann erst zum
einkaufen.

Ich habe die Bauteile bzw. was davon übrig ist, mal ausgebaut und
vermessen.

Die beiden Shuntwiderstände leben zwar noch, haben aber beschlossen
hochohmig zu werden. 84 Ohm bzw 221 Ohm.

D1, D2 und der IRF4905 sind tot.

Wenn aber D2 zuerst tot war, dann hat der Akku mit dem was danach
passierte nichts mehr zu tun. Es ist aber dennoch ein gewaltiger Strom
geflossen, da ja der Trafo auch tot ist.

Der Brückengleichrichter ist eine 25A Metallbrücke und lebt auch noch.

Ich werde die Schaltung noch mal neu aufbauen. D2 wird weggelassen,
dafür eine 30A Schottky Diode parallel an die Klemme zusammen mit einer
15A Sicherung.

Wie sollte D1 jetzt dimensioniert werden?
Der (abnehmende) Strom in der Low Phase fließt ja hier durch. In der
High Phase sperrt diese Diode. Mit zunehmendem Ladestrom wird die High
Phase immer länger und diese Diode somit immer seltener durchflossen.

Irgendwie verstehe ich das nicht.

Mal angenommen der MOSFET und D2 brennen zwar durch, der Lichtbogen läßt
den Strom aber weiter fließen.

Dann läge die volle Trafospannung am Akku an und der nimmt was ihm
angeboten wird. Das Spiel hat erst die primärseitige 16A Sicherung im
Sicherungskasten beendet.

Wieso ist dann D1 auch hin? Die hätte doch sperren müssen.

... naja, D1 kann schon den Engel machen, wenn die den Sperrströmen der
Drossel nicht gewachsen ist; bei 10A, die ständig in der Drossel
geschaltet werden, geht auch Phi mal Auge das 5fache als Puls durch D1.
Sollte die dann Durchgang haben, fetzt es natürlich den FET, da der ja
noch immer angeteuert wird. Sollte die hochohmig geworden sein, ballert
die Drossel fett rückwärts in den FET und killt ihn ebenfalls.

Wie sieht es denn mit den Dioden aus? Welche ist hochohmig, welche hat
Schluss (wirklich mal in beide Richtungen die Durchlassspannung messen)?

Naja, wie soll ich sagen,

Im FET klafft seitlich ein großer Schlitz und der Bauteiltester sagt er
sei ein 3 Ohm Widerstand.

D1 hat es in zwei Teile zerlegt, da muß man nichts messen.

D2 hat in beide Richtungen Durchgang ca. 0,2 Ohm und ebenfalls deutliche
Gebrauchsspuren.

Wie ist das mit den KFZ Sicherungen. Wenn der Strom schlagartig sagen
wir auf 100A steigt. Gibt's dann auch Lichtbogenschweissen oder brennt
die durch und gut ist?

Ich weiss von den kleinen Glassicherungen, daß diese bei hohen Strömen
durch den Metalldampf leitend bleiben, auch wenn das Drähtchen längst
durch ist.

Marcus B. schrieb:
> das gleiche passiert ja auch in dem Glasrohr der Feinsicherung, was dann
>
> wohl offensichtlich den Stromfluss aufrecht hält.

Nicht das Glasrohr, sondern der dort aufgedampfte Metallfilm (und dieser
stammt aus dem verdampften Sicherungsdraht.

Michael Läßig schrieb:
> Wie ist das mit den KFZ Sicherungen. Wenn der Strom schlagartig sagen
>
> wir auf 100A steigt. Gibt's dann auch Lichtbogenschweissen oder brennt
>
> die durch und gut ist?

Die brennen duch und gut ists.

Zumindest die Originalsicherungen, nicht die Plagiate.

... PKW Sicherungen sind für solch hohe Ströme ausgelegt. Ich habe noch
nie in meiner 40jährigen Schrauberlaufbahn bei LKW, PKW oder Krad eine
durch Lichtbogen verbrannte Fuse erlebt. Nachteil ist allerdings, das
die verdammt träge sind.
Ich würde auf sandefüllte flinke oder superflinke Glassicherungen setzen
unter Verwendung ordentlicher (!) Sicherungshalter.

Was deine verdampften Bauteile betrifft: Das war definitiv eine
Kettenreaktion auf Grund der reichlich unterdimensionierten Bauteile...
Verwette ich meinen Ar*** drauf ;)

Spricht etwas dagegen, für D1 auch eine Schottkydiode a la MBR 1645 zu
verwenden? Die sind im TO 220 Gehäuse und lassen sich damit an einem
Kühlkörper montieren.

Der FET ist mit 74A m.E. ausreichend dimensioniert.

Ich hätte ja gerne noch wesentlich höhere Ladeströme. Diese großen Akkus
schlucken 2A Ladestrom einfach, ohne daß die Spannung größer als 13,6V
wird.

Wie der Spannungsverlauf bei 10A ist, kann ich leider (nicht mehr bzw.
noch nicht :-) sagen.

komm mit asm nicht so klar wäre es auch möglich den code in c# zu
übertragen?
zumindest wie genau der Regel und messteil funktioniert bzw wie die pwm
arbeitet und angepasst wird.

vielen dank