Unterspannungsabschaltung 2 NiMH

[Dirk K. (dekoepi)]

Ich warte noch auf einen IC, der mir saubere Abschaltung als 
Tiefentladeschutz für NiMH-Akkus ermöglicht (NCP303 1,8V), aber ich 
würde mir bis dahin gerne anders behelfen.

Bei zwei seriellen NiMH-Zellen sollte die Spannung möglichst nicht unter 
1,8V fallen. Etwas Herumprobieren zeigt zumindest in LTSpice, dass ich 
das mit einem Widerstand, ein bis zwei Dioden und einem PNP wie den 
BC327 lösen könnte. Mit zwei 1N4148 (oder einfach einer BAV99) kommt 
heraus, dass der bei 1,8V einen geringen Spannungsabfall von ~0,1V 
verursacht, bei tieferen Werten dann rasch auf einige 100mV und wenige 
µA abfällt.

Die Schaltung läuft permanent bei Raumtemperatur, soll nicht Industrie- 
oder Automotive-tauglich sein. Spricht etwas gegen diese Umsetzung, oder 
ist das ein "genehmigbarer" Pfusch?

[Waldfee (Gast)]

Genau die gleiche Schaltung habe ich mir auch ersonnen und funktioniert 
in einer Lichterkette seit 1 Jahr tadellos.

[Dirk K. (dekoepi)]

Danke für das Feedback - dann bin ich nicht auf dem Holzweg. Schön. :)

Edit: Jetzt mal nachgemessen. Mit vollen Zellen und >2,6V kommen bei 
24mA am Ausgang an der Quelle gar 65mA Last an. Optimal ist anders. Ein 
kleinerer "Vorwiderstand" vor den Dioden von 10kOhm hilft auch nicht. 
Also doch nicht so nützlich. Habe bislang eigentlich 10mA Last an der 
Quelle.

Edit2: Mit einem niederohmigen P-FET (explizit NICHT dem BSS84) anstatt 
PNP sieht die Simulation besser aus ... Siehe Anhang. unter 1,5V schnürt 
das jetzt den Strom ab. Auch in der Praxis messe ich die korrekte Last! 
Hier ein Ersatz-PFET, ich nutze real den AO3415. Funktioniert! :)

[DC (Gast)]

Wäre ein Digitalbaustein für die Steuerung des Ts nicht besser wegen dem 
schärferen Umschlagspunkt?

[Dirk K. (dekoepi)]

Klar. Aber - ich zitiere mal aus dem Eröffnungspost: "Ich warte noch auf 
einen IC, der mir saubere Abschaltung als
Tiefentladeschutz für NiMH-Akkus ermöglicht (NCP303 1,8V), aber ich
würde mir bis dahin gerne anders behelfen."

[Dirk K. (dekoepi)]

Alternative etwa TLV431 - benötigt aber 100µA und mehr, um korrekt zu 
arbeiten. Jetzt liege ich bei <=20µA. Eine Hysterese hätte ich damit 
auch immer noch nicht gewonnen.
Bin sehr gespannt, was da passiert in der "Umschlagzone", ob das einfach 
nur heiß wird, bis die Spannung auch im Leerlauf unter 1,5V fällt oder 
ob es wild schwingt und blinkt.

[Dirk K. (dekoepi)]

Noch ein Update: Mit drei 1n4148 rechnet mir LTSpice eine 
Abschaltspannung von 1,9V aus. Nach kurzem Umlöten und Test am 
Labornetzteil:
- Ohne Last: ab 1,5V regelt die Schaltung langsam ab, bei 1,3V ist die 
Spannung am Ausgang dann 0V.
- mit 6,8kOhm, ungefähr 250µA Last: ab 1,9V fallend regelt die Schaltung 
ab, bei 1,6V liegen 0V am Ausgang an.

Hatte auf die Schnelle keinen kleineren Widerstand für eine höhere Last 
zur Hand, aber das ist schon mal besser als die 0,8-0,9V, bei denen der 
Step-Up erst aufgeben würde und so die NiMHs zerstören kann.

[DAC (Gast)]

Ein CMOS-IC als Schalter für den Transistor ist wahrscheinlich noch 
sparsamer und verhindert das Erwärmen des Transistors im 
"Zwischenbereich"