Moin Moin, ich möchte mit einem PWM-Ausgang eines µC eine Spannung mittels eines LM338 Reglers einstellen können, um einen 12V Akku kontrolliert zu laden (IU-Phasen und Unterscheidung nass/AGM/GEL). Könnt ihr mal einen Blick auf die angehängte Schaltung werfen und mir sagen, ob ihr irgendwelche Einwände habt? Mit LTSpice habe ich es schon simuliert, allerdings mit LT1086 statt LM338 und anderen OpAmp. Dabei ist mir aufgefallen, dass auf der Ausgangsspannung noch ein kleiner Ripple von 0,03V mit 5-6KHz drauf ist - bei einer ohmschen Last von rund 1A. Kommt dieser Ripple durch die Simulation oder durch Schwingungen im Regelkreis/OpAmp? Das PWM-Signal schließe ich als Ursache aus, da ich es mit 10 KHz simuliert habe, es sehr geglättet ist und auch bei 100% duty der Ripple auftritt. Für die Ladung einer Batterie sollte der Ripple aber keine Rolle spielen - aber mich interessiert dennoch die Ursache. Danke für euer Feedback, Sascha
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Die Schaltung dürfte instabil sein und schwingen, denn der Transistor liefert eine deutliche Verstärkung und über den Kondensator auch eine Phasenverschiebung. Dazu kommt Phasenverschiebung von der sehr hochohmigen Rückkopplung.
Lurchi schrieb: > Die Schaltung dürfte instabil sein und schwingen, denn der Transistor > liefert eine deutliche Verstärkung und über den Kondensator auch eine > Phasenverschiebung. Dazu kommt Phasenverschiebung von der sehr > hochohmigen Rückkopplung. OK, danke. Hättest du auch eine Idee, wie man es besser lösen kann?
Du hast doch schon PWM. Einen Fet zum laden und in den Pausen misst du die Spannung. Machen die Ladegeräte alle so. Die PWM regelst du runter an der Gasumspannungsgrenze.
F. Fo schrieb: > Du hast doch schon PWM. Einen Fet zum laden und in den Pausen misst du > die Spannung. > Machen die Ladegeräte alle so. Die PWM regelst du runter an der > Gasumspannungsgrenze. D.h. das Netzteil liefert bspw. konstant 14,4V (I-Phase) und wenn die Gasungsspannung erreicht ist, dann gibt's die 14,4V nur noch häppchenweise über PWM + FET (U-Phase)? Da hätte ich auf alle Fälle weniger Verlustleistung.
Jau! Genauso machen das die Ladegerätehersteller in ungefähr auch.
F. Fo schrieb: > Jau! Genauso machen das die Ladegerätehersteller in ungefähr auch. Das ist ja easy. Weißt Du auch, welche Frequenz man dafür nimmt? Sollte man den Ausgang dann noch glätten (L/C)? DANKE!
Die Ladegerätehersteller gehen sogar erst mit voller Leistung rein. Wann da welche Frequenz genommen wird, weiß ich auch nicht, aber du kannst an der Gasspannungsgrenze doch so weit runter gehen, dass die Ladung nur noch mit 50% statt findet und bei Ladeschlussspannung abschalten. Glätten musst du da nichts mehr.
F. Fo schrieb: > Die Ladegerätehersteller gehen sogar erst mit voller Leistung rein. Wann > da welche Frequenz genommen wird, weiß ich auch nicht, aber du kannst an > der Gasspannungsgrenze doch so weit runter gehen, dass die Ladung nur > noch mit 50% statt findet und bei Ladeschlussspannung abschalten. > > Glätten musst du da nichts mehr. Alles klar. Dankeschön. Ich habe, leider erst jetzt nach vielen Stunden, noch diesen Artikel gefunden: Beitrag "Bleiakku-Lader 12/24V" Da ist vieles schon vorgekaut. :-)
Die Schaltung hätte eh nicht funktioniert, da der TL082 den Transistor niemals zumachen kann. Die Ausgangsspannung kommt nämlich nicht so weit runter. Der Transistor wäre somit immer voll durchgesteuert.
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Christian L. schrieb: > Die Schaltung hätte eh nicht funktioniert, da der TL082 den Transistor > niemals zumachen kann. Die Ausgangsspannung kommt nämlich nicht so weit > runter. Der Transistor wäre somit immer voll durchgesteuert. In LTSpice hat's geklappt. ;-) Einen ähnlichen Ansatz hatte ich auch im Netz schon gefunden, aber frag mich nicht wo.
Sascha S. schrieb: > In LTSpice hat's geklappt. ;-) Dann scheint das Modell aber nicht sehr gut zu sein. Das Datenblatt sagt typ. 1,5V Abstand und 3V worst case.
Der Ausgangsbereich des OPs muss nicht so kritisch sein: ob der Ausgang es schafft eine kleine Last bis nahe GND zu treiben, also negativen Strom liefern kann oder den positiven Strom ausschalten kann beim Transistor nach GND sind schon etwas andere Anforderungen. Mit Last zur neg. Versorgung kommen einige OPs schon etwas weiter runter. Dem Schaltbild des TL08x zu folgern dürfte es aber wohl wirklich nicht ganz klappen. Es dürfte aber sehr knapp sein.
Sascha S. schrieb: > dass auf der > Ausgangsspannung noch ein kleiner Ripple von 0,03V mit 5-6KHz drauf ist Natürlich. Du verwendest einen TL081, der übrigens überhaupt keine Spannung unter 3V verarbeiten kann, als Komparator, der schaltet also ständig ein und aus. Dieses ein/aus geht auf die 47uF, der über 120 Ohm aufgeladen wird und über den durchgeschalteten Transistor entladen wird, mit einem Spitzenstrom den der Transistor gar nicht aushält. Das einzig wichtige, eine Strombegrenzung damit weder Akku noch Ladeschaltung noch Netzteil wegen zu viel Strom kaputt gehen, fehlt deiner Schaltung völlig. Die Schaltung ist also grober Murks. Sascha S. schrieb: > Beitrag "Bleiakku-Lader 12/24V" Da gibt es ja nun mehrere Lader, und kaputte FETs. Da keiner weiss, welche Spannungsquelle du hast (ein Netztrafo mit Gleichrichtung und Siebelko ?) weiss man nicht, was die Schaltung können muss (z.B. Eingangsspannungsbereich, Maximalstrombegrenzung). Schaltregler und uC sind jedenfalls Overkill für Leute, die nicht mal simple Analogschaltungen unfallfrei hinbekommen. Wenn man aber mal sehen will, was eine optimale Lösung wäre, mit primärgetaktetem Schaltnetzteil und CCCV Ladeschaltung, dann hilft das Datenblatt vom TSM101 http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00003244.pdf oder AN18181 http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/application_note/CD00043633.pdf oder http://www.ti.com/lit/ds/slusa72/slusa72.pdf Figure 9 von http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/application_note/CD00004041.pdf find ich nicht so gut.
Mich verwirrt da die Kombination aus IC2 und T3 ohne Basisvorwiderstand ... Naja gut der OP kann vlt nicht soviel Strom, aber irgendwie gefällt mir das trotzdem nicht :) Ja und dass der LM338 ein Linear-Regler ist gefällt mir auch nicht ... Vlt könnte man da gleich einen Schaltregler mit "DIM"-Eingang verwenden ... Ist zwar nicht so clever selbst ausgedacht, aber wär bestimmt effizienter :)
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Moin Moin, vielen Dank für eure Anmerkungen, welche ich nun so umgesetzt habe: - Basis-Widerstand vor dem NPN-Transistor - Versorgungsspannung vom OPV gesenkt, damit der Ausgang möglichst nahe 0 kommen kann - Widerstand vor dem Collector des Transistors um den Strom zu reduzieren. Im Anhang gibt's die aktuelle Version der LTSpice Simulation. Und noch einige Infos, die ich wohl schon am Anfang hätte geben sollen: - Die Eingangsspannung kommt von einem Ringkerntrafo 17 oder 19V, 5A mit Gleichrichter und Kondensator. Da muss ich noch rausfinden, wie viel Spannungsverlust ich durch die Gleichrichter habe und dementsprechend das Netzteil wählen. - Das PWM-Signal vom µC hat 5V - Zwischen Spannungsregler-Ausgang und Batterie kommt noch ein Messwiderstand zur Messung des Stroms. Dieser soll vom µC überwacht werden und die Spannung (und damit den Strom) ggf. runter oder hoch regeln. Um sich nicht nur auf den µC zu verlassen, wollte ich noch einen zweiten Transistor & OPV nehmen und damit ADJ auf GND ziehen (analog zur Spannungsbegrenzung), wenn der Spannungsabfall über den Shunt zu groß wird. Eine Schmelzsicherung kommt sowieso rein. Über den Verpolungsschutz muss ich noch nachdenken. :-) @MaWin: Ich schau mir die verlinkten Dokumente mal im Detail an. Sieht auf den ersten Blick interessant aus - wobei ich mich derzeit noch nicht an das Thema "Feedback-Leitung des TSM1011 via Opto-Koppler" so recht ran traue. ;-) Vermutlich werde ich für mein aktuelles Projekt einfach die PWM-Variante zum Laden nehmen bzw. zur Drosselung der Ladeleistung nehmen. Dennoch interessiert es mich, wie ich ein Spannungsquelle mit µC steuern kann (ohne ein fertiges Netzteilteil mit DIM Eingang zu verwenden). :-?
Sascha S. schrieb: > Dennoch interessiert es mich, wie ich ein Spannungsquelle mit µC steuern > kann Digitalpoti wie MCP41HV51T-502E Deine Schaltung kommt ja nicht mal unter 3.4V.
MaWin schrieb: > Sascha S. schrieb: >> Dennoch interessiert es mich, wie ich ein Spannungsquelle mit µC steuern >> kann > > Digitalpoti wie MCP41HV51T-502E > > Deine Schaltung kommt ja nicht mal unter 3.4V. Hallo MaWin, ich weiß, dass die Schaltung nicht unter 3.xV (ja nach R6 in LT Spice) kommt. Bräuchte ich zum Laden einer 12V Batterie auch nicht, denn wenn die Batteriespannung in dem Bereich läge, kannst den Akku eh gleich in die Tonne hauen. ;-) An ein Digitalpoti hatte ich auch schon gedacht - aber das wäre ja zu einfach. :-) :-) :-)
Sascha S. schrieb: > - Die Eingangsspannung kommt von einem Ringkerntrafo 17 oder 19V, 5A mit > Gleichrichter und Kondensator. Da muss ich noch rausfinden, wie viel > Spannungsverlust ich durch die Gleichrichter habe und dementsprechend > das Netzteil wählen. Mmhmmm ... Weißt du schon, wieviel Strom du am Ausgang brauchst und wie hoch die Spannungsdifferenz von Eingangs- zur Ausgangsspannung ist? Mit Linearreglern schwierig ... Bsp: Uin ist 1V höher als Uout und die Last ist 1A ... Dann verbrät der Linearregler bereits 1W. Über 1W muss er unbedingt gekühlt werden.
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