Hi,
sonst habe ich immer meine Schutzschaltung mit einem ICL7665 aufgebaut.
Da meine Betriebsspannung in dem Fall aber 24V (6S 18650) ist, bau ich
die Schaltung auf Basis eines LM393 auf.
Ich bin kein Elektroniker deswegen wäre es schön wenn jemand mal schaut
ob das so funktionieren könnte. Ist eigentlich eine normale
Komparatorschaltung mit Hysterese und N-Channel Mosfet als Schalter.
Sollte bei ca. 18V (3V Zellspannung) abschalten und bei 21V wieder ein.
Spannungsteiler und Rückkopplungswiderstand hab ich als Potis ausgelegt
damit man die Schaltung anpassen kann. Als Spannungsreferenz dient ein
LM385 mit 1,2V. Hab es in LTspice simuliert, da scheint es zu
funktionieren. R6 und C1 sollten in meinem Plan einen Tiefpass bilden,
damit die Messspannung weniger anfällig ist. Was meint ihr?
Frank schrieb:> Was meint ihr?
Q1 geht kaputt weil sein Gate 25.2V bekommt.
R5 ist der grösste Stromverbraucher bei Unterspannung, satte 2.1mA.
LM393 typ weitere 400uA, also das 100-fache des ICL7665,
LM385 weitere 150uA.
Versuch mal TPS3701, MAX16010-MAX16014.
Danke für die Tips. Den Fensterkomparator TPS3701 hatte ich auch im
Blick aber der ist umständlich zu beschaffen für eine einmalige
Schaltung.
Das mit der Gate-Source-Spannung ist allerdings ein sehr guter Punkt.
Hab gerade mal gestöbert bei Reichelt. Gibt ja so gut wie keine mit mehr
Spannung. Wie wird das üblicherweise gemacht wenn man höhere Spannungen
hat?
Den Pullup werde ich auf 100k erhöhen, dann sollte da nicht mehr so viel
fließen.
> Suche lieber bei Mouser, die Auswahl ist größer und der Filter ist> besser.>> Vielleicht wirst Du auch hier fündig:>
Ja ich weiß. Ich will aber nicht wegen so ein paar Kleinteilen die hohen
Versandkosten zahlen oder mich einer Sammelbestellung anschließen.
Die Auflistung bei Mikrocontroller.net hab ich schon angeschaut. Da
steht allerdings nicht die zulässige Spannung am Gate, sondern nur die
Grenzwertspannung.
Frank schrieb:> Das mit der Gate-Source-Spannung ist allerdings ein sehr guter Punkt.> Hab gerade mal gestöbert bei Reichelt. Gibt ja so gut wie keine mit mehr> Spannung. Wie wird das üblicherweise gemacht wenn man höhere Spannungen> hat?
Einfach eine Zenerdiode vom Gate nach Masse. In dieser Anwendung würde
auch ein Widerstand reichen.
Michael B. schrieb:> Dieter schrieb:>>> Wie wird das üblicherweise gemacht wenn man höhere Spannungen hat?>>>> Z.B. Wiederstand und ZD.>> Zum Strom sparen, ja klar, da sind Shuntstabilisierungen auch die> klügste Idee von allen, was soll man bei einem Widerstand auch> erwarten...
Weil das neben einem LM393, der noch dazu nach Masse schaltet, eine
Rolle spielen würde...
Der Stromverbrauch von Komparator und Kleinteilen wäre egal, wenn die
zusammen mit der Last abgeschaltet würden. Dafür (und überhaupt) wäre es
übersichtlicher + zu schalten. Entweder mit einem P-Kanal FET oder mit
einem BTT6050-1EKA. Der braucht, wenn abgeschaltet, max. 0.5uA bei 85°,
verträgt aber nur 4A.
Oder man lässt den Q1 unverändert und schaltet mit einem kleinen
PNP-Transistor den ganzen Rest ab.
Wenn du R3 und R4 an den Anschlag drehst, brennt R2 ab. Auf einer
Platine würde ich immer einen Widerstand in Reihe mit jedem Poti
spendieren. Dann ist auch die Einstellung nicht so fummelig. Dann gehört
das Poti und sein Schleifer jeweils ans kalte Ende, also z.B. Masse oder
OP-Ausgang.
> Einfach eine Zenerdiode vom Gate nach Masse. In dieser Anwendung würde> auch ein Widerstand reichen.
Also Pullup nach Vcc und gleichzeitig einen Widerstand nach Masse?
Zu der Schaltung im Allgemeinen:
Dass das nicht die effezienteste Schaltung wird ist mir klar. Allerdings
schalte ich mit den 18V ja auch wesentlich früher als die
Entladeschlussspannung der 18650 Zellen. Ein wenig Restkapazität sollte
da noch vorhanden sein. Die Zellen selbst werde noch von einem BMS
überwacht, das dann bei 2,5 V entgültig die Versorgung trennt (inklusive
Entladeschutz). Bedeutet zwischen 3 V und 2,5 V werden die Zellen "nur"
noch von dem Entladeschutz entladen. Da die Schaltung für meine
Musik-Dockingstation zu Hause ist werden die Akkus aber sowieso nicht
tagelang rumstehen, so dass der Fall das das BMS überhaupt eingreifen
muss hoffentlich gar nicht eintreten wird. Zumal die 3 V ja unter Last
sind also wird eigentlich noch mehr in den Zellen drin sein.
Trotzdem würde ich gerne Tipps von euch umsetzen nur soll das Ganze auch
nicht unendlich komplex werden. Ein Widerstand hab ich den Potis
spendiert. Im Anhang meine aktuelle Version. Ich denk nicht, dass das
mit dem Widerstand von Gate nach Masse so gemeint war, denn laut
Simulation liegt immer noch die volle Betriebsspannung am Gate an.
Ja sagte ich ja, dass die Simulation das auch zeigt. Deswegen frage ich,
wie das mit dem Widerstand bzw. der Zener Diode vom Gate gegen Masse
gemeint war.
Gate-Soure-Spannung mit der Zenerdiode begrenzen. Kathode auf GND,
Anode ans Gate.
Widerstand zwischen OPV und Gate.
Schutzwirkung kann mit LtSpace überprüft werden.
Jörg R. schrieb:> GEKU schrieb:> Gate-Soure-Spannung mit der Zenerdiode begrenzen. Kathode auf GND,> Anode ans Gate.>> Umgekehrt, sonst kommt das Gate nicht über 0,7V.
Sorry, gut, dass mitgedacht wird. Sonst wäre man bei der Simulation
drauf gekommen.
Danke für die Richtigstellung!
GEKU schrieb:> Jörg R. schrieb:>> GEKU schrieb:>> Gate-Soure-Spannung mit der Zenerdiode begrenzen. Kathode auf GND,>> Anode ans Gate.>>>> Umgekehrt, sonst kommt das Gate nicht über 0,7V.>> Sorry, gut, dass mitgedacht wird. Sonst wäre man bei der Simulation> drauf gekommen.> Danke für die Richtigstellung!
Auch wenn sich die Schaltung an den vorhandenen Transistor anpassen
lässt würde ich trotzdem einen anderen wählen. Den OPV würde ich auch
durch einen anderen ersetzen, gegen einen der weniger Strom benötigt.
Selbiges würde ich mit der Spannungsreferenz machen, ggf. würde ich
sogar eine Led dafür verwenden.
Frank (Gast) schrieb:
>Den Pullup werde ich auf 100k erhöhen, dann sollte da nicht mehr so viel>fließen.
Na nicht doch. Spannung fließt doch nicht, sondern liegt an. Egal wie
hochohmig der PullUp ist, die 24V am Gate werden immer erreicht (wenn
man Restströme mal wegläßt), wenn auch etwas später in paar ns oder µs
mehr.
Mache einfach einen Spannungsteiler zw. Ub (24V) und Masse, und verbinde
Komparatorausgang und Gate am Teilerpunkt. dann hat man da eine
Nennspannung von 12V.
Übrigens hast Du einen P-Kanal als Symbol im Schaltplan, aber einen
IRF1010 als Bezeichnung. Ich denke mal, die Bezeichnung ist richtig,
aber das Symbol falsch (macht sonst keinen Sinn). Solltest Du mal
korrigieren. Source gehört dabei an Masse.
Ansonsten: soll die Schaltung sofort nach Anlegen der Spannung
automatisch aktiv sein? Also Mosfet durchgeschaltet? Wenn nicht, könnte
man die Schaltung ja so modifzieren, daß die Schaltung erst auf
Tastendruck aktiviert wird, und beim Unterschreiten der Schwellspannung
deaktiviert wird (also sich selbst mit ausschaltet). Denn dann spart man
unheimlich "Strom" ...
Den Haufen R-Trimmer brauchste aber sicherlich nicht. Da reicht ein
Trimmer zum Justieren der Abschaltspannung, und R6 kann man ja pauschal
festlegen, denn so genau muß die Hysterese ja nicht sein (vielleicht
paar % vom Widerstand, den der +Eingang sonst sieht).
Wenn R5 nicht an 24V geht sondern Richtung OPV dann wäre am Gate nur
noch die halbe Spannung.
Oder einen Comperator nehmen. Die haben oft "nur" einen Open Drain
Ausgang. Dann wäre der Spannungsteiler wie du ihn gemalt hast richtig.
Tom B. (botas)
>Wenn R5 nicht an 24V geht sondern Richtung OPV dann wäre am Gate nur>noch die halbe Spannung.>Oder einen Comperator nehmen. Die haben oft "nur" einen Open Drain>Ausgang. Dann wäre der Spannungsteiler wie du ihn gemalt hast richtig.
Der vermeintliche OPV ist aber schon ein Komparator mit OC-Ausgang.
Vielleicht wäre eine Schaltung, die in Selbsthaltung geht, die sich bei
Unterspannung beendet.
Dann würde sich auch die Messschaltung wegschalten und der Leere Akku
komplett unbelastet sein. Wiederinbetriebnahme nach Laden des Akkus per
Tastendruck.
Dieter (Gast) schrieb:
>Und wenn eine Last von 1k angeschlossen wird und die Spannung ueber dem>Widerstan misst, wirst Du noch einen Designfehler erkennen.
???. Was soll bei 1kOhm passieren?
GEKU schrieb:> Sorry, gut, dass mitgedacht wird. Sonst wäre man bei der Simulation> drauf gekommen.
Habe es tatsächlich schnell bei der Simulation gemerkt, dass das
anderesherum keinen Sinn macht :)
Jörg R. schrieb:> Auch wenn sich die Schaltung an den vorhandenen Transistor anpassen> lässt würde ich trotzdem einen anderen wählen. Den OPV würde ich auch> durch einen anderen ersetzen, gegen einen der weniger Strom benötigt.
Irgendwelche Vorschläge? Den LM393 hab ich einige da, deswegen wollte
ich den nehmen. Als Spannungsreferenz hätte ich noch eine LT 1004 aber
die ist mir fast zu teuer für diese einfache Schaltung.
Jens G. schrieb:> Übrigens hast Du einen P-Kanal als Symbol im Schaltplan, aber einen> IRF1010 als Bezeichnung. Ich denke mal, die Bezeichnung ist richtig,> aber das Symbol falsch (macht sonst keinen Sinn). Solltest Du mal> korrigieren.
Danke. Ist dann wohl ein Fehler in der Eagle Lib.
Jens G. schrieb:> soll die Schaltung sofort nach Anlegen der Spannung> automatisch aktiv sein?
Ja sollte direkt aktiv sein, Kein extra Schalter.
Jens G. schrieb:> Den Haufen R-Trimmer brauchste aber sicherlich nicht. Da reicht ein> Trimmer zum Justieren der Abschaltspannung, und R6 kann man ja pauschal> festlegen, denn so genau muß die Hysterese ja nicht sein (vielleicht> paar % vom Widerstand, den der +Eingang sonst sieht
Ich dachte so könnte man die Schaltung auch relativ schnell an andere
Betriebsspannungen anpassen. Aber stimmt schon mindestens den Trimmer in
der Rückkopplung kann man weglassen.
Tom B. schrieb:> Oder einen Comperator nehmen.Jens G. schrieb:> Der vermeintliche OPV ist aber schon ein Komparator mit OC-Ausgang
Genau!
Dieter schrieb:> Und wenn eine Last von 1k angeschlossen wird und die Spannung ueber dem> Widerstan misst, wirst Du noch einen Designfehler erkennen.
Ich kann nichts erkennen, du kannst mich aber gerne aufklären was du
denkst was da zu erwarten ist.
Ich wuerde wahrscheinlich den OP ueber einen "stromsparenden"
Spannungsregler versorgen,der gleichzeitig als Referenz dient.
Im Anhang habe ich ein Beispiel bei dem der Opamp mit 10V versorgt wird
und die Akkuspannung ueber einen Spannungsteiler gemessen wird.
Das Ausgangssignal muesste man in meinem Beipiel noch invertieren,was
aber bei Doppel-Opamps ja kein Problem waere.
Die Widerstandswerte sind so berechnet,dass die Schaltschwellen zwischen
18V und 21V liegen
Toxic schrieb:> Ich wuerde wahrscheinlich den OP ueber einen "stromsparenden"> Spannungsregler versorgen,der gleichzeitig als Referenz dient.
Gibts Spannungsregler der die 14 V so verbrät dass er weniger als die
aktuelle Lösung verbraucht? Würde mich wundern.
Ist das so wie im Anhang korrekt mit der Diode? Laut Simulation
funktioniert es so. Such dann noch weiter nach sparsameren Komparatoren
und Spannungsreferenzen.
Frank schrieb:> Gibts Spannungsregler der die 14 V so verbrät dass er weniger als die> aktuelle Lösung verbraucht? Würde mich wundern.
Dann wundere dich mal: Es gibt hunderte Modelle, die meisten halten aber
keine 24V Eingangsspannung aus.
Aber einige Firmen wissen noch was der Kunde wünscht und produzieren
nciht am Markt vorbei weil der Halbleiterprozess nicht mehr hergibt:
Holtex HT71xx und 75xx, LM2950/MIC2950, und sicher noch ein Dutzend
weitere.
> Dann wundere dich mal: Es gibt hunderte Modelle, die meisten halten aber> keine 24V Eingangsspannung aus.> Aber einige Firmen wissen noch was der Kunde wünscht und produzieren> nciht am Markt vorbei weil der Halbleiterprozess nicht mehr hergibt:> Holtex HT71xx und 75xx, LM2950/MIC2950, und sicher noch ein Dutzend> weitere.
Na gut geben tut es das dann wohl schon, wobei so viel weniger brauchen
die Teile dann auch nicht. Außerdem braucht man als Privatmensch dann
auch erstmal eine Bezugsquelle dafür. Und die vorgeschlagenen sind auch
zudem nicht gerade preiswert. Der MIC2950 kostet bei Mouser
beispielsweise sportliche 6,50 Euro. Soviel kostet so wie dargestellt
nicht mal die ganze Schaltung.
Ist dass denn nun so korrekt gelöst mit der Zener Diode?
Danke
Frank schrieb:> Gibts Spannungsregler der die 14 V so verbrät dass er weniger als die> aktuelle Lösung verbraucht? Würde mich wundern.
Was hängt denn hinter der Schaltung? Wenn da eh ein Spannungsregler (
Step-Down kommt, dann kann man gleich einen mit
Unterspannungsabschaltung nehmen, und der hat dann Standby-Strom im
100µA-Bereich.
Karl K. schrieb:> Frank schrieb:>> Gibts Spannungsregler der die 14 V so verbrät dass er weniger als die>> aktuelle Lösung verbraucht? Würde mich wundern.>> Was hängt denn hinter der Schaltung? Wenn da eh ein Spannungsregler (> Step-Down kommt, dann kann man gleich einen mit> Unterspannungsabschaltung nehmen, und der hat dann Standby-Strom im> 100µA-Bereich.
Klar, der Spannungsregler reduziert einerseits die 24V damit ein ICL7665
als Unterspannungsschalter nicht platzt und wird andererseits bei
Unterspannung abgeschaltet, womit sich der ICL7665 selbst abschaltet.
Karl schreibt, seit dem er sich einen neuen Namen gegeben hat, viel,
aber vor allem viel Mist. Bald hat er wohl wieder einen beuen Namem.
MaWin schrieb:> Klar, der Spannungsregler reduziert einerseits die 24V damit ein ICL7665> als Unterspannungsschalter nicht platzt und wird andererseits bei> Unterspannung abgeschaltet, womit sich der ICL7665 selbst abschaltet.
Ach MaWin, Du wirst echt alt.
Wenn der Spannungsregler, der die nachfolgende Schaltung versorgt eine
UVP hat, dann braucht man keinen ICL7665 mehr, weil der Spannungsregler
ja die Schaltung abschaltet und nicht der ICL.
War das jetzt zu kompliziert für Dich? Egal, andere haben es bestimmt
beim ersten Mal verstanden.
Frank schrieb:> Jörg R. schrieb:>> Auch wenn sich die Schaltung an den vorhandenen Transistor anpassen>> lässt würde ich trotzdem einen anderen wählen. Den OPV würde ich auch>> durch einen anderen ersetzen, gegen einen der weniger Strom benötigt.>> Irgendwelche Vorschläge? Den LM393 hab ich einige da, deswegen wollte> ich den nehmen. Als Spannungsreferenz hätte ich noch eine LT 1004 aber> die ist mir fast zu teuer für diese einfache Schaltung.
Als "Referenz" habe ich schon eine grüne LED genommen. Bei 24 Volt würde
ich einen Vorwiderstand mit 2M nehmen, das ergibt einen LED-Strom von
ca. 10uA. Uref ist dann ca. 2V. Die LED die ich verwendet habe leuchtet
dabei schon. Die Spannung an der LED verändert sich um ca. 30mV, wenn
die Ue von 24V auf 18V sinkt. Bei starken Schwankungen der
Umgebungstemperatur ändert sich der Wert entsprechend. Für meine
damalige Anwendung spielte das aber keine Rolle, und das tut es bei dir
auch nicht. Ja zugegeben, etwas unkonventionell. Aber es funktioniert.
Eine andere Möglichkeit wäre einfach eine Z-Diode, dann würde ich eine
um die 6V nehmen.
Nach anderen IC würde ich bei Mouser suchen > gute Filtermöglichkeiten.
So aus dem Stehgreif kann ich jetzt keinen nennen.
Was ist denn mit dem Vorschalg von MaWin?
MaWin schrieb:> Versuch mal TPS3701...
Frage zum Transitor..wieviel Strom soll geschaltet werden?
Der LM393D hat einen Open-Kollekor-Ausgang, somit ist die Schaltung mit
der Zenerdiode okay.
Achtung bei OPV's mit PUSH/PULL Ausgang muss eine Vorwiderstand
zwischen OPV Ausgang und der Kathode der Zenerdiode eingefügt werden,
sonst wird der Ausgang auf die Zenerspannung geklemmt!
https://www.mikrocontroller.net/attachment/416443/Entladeschutz_V3.png
Entladeschutz.png
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