PROFET für Unterspannungsabschlatung

[peter (Gast)]

Hallo,

ich möchte eine Unterspannungsabschlatung (UVLO) für einen 6S LiPo Akku 
realisieren. Der Akku wird außerhalb des fraglichen Gerätes geladen und 
balanciert, es geht mir an dieser Stelle also nur um die UVLO Funktion 
und nicht um ein komplettes BMS. In einem Datenblatt von LT habe ich den 
anhängenden UVLO Schaltungsvorschlag für eine Zelle gefunden. Den wollte 
ich für 6S umdimensionieren.

Ich habe dabei zunächst zwei Fragen zu dem P-FET, der an dieser Stelle 
zu verwenden ist:
1.) Sehe ich es richtig dass ich hier im Prinzip einen 
Wald-und-Wiesen-Typ verwenden kann, solange die Strombelastbarkeit für 
meine Anwendung hinkommt?

2.) Könnte ich hier auch einen PROFET wie den BTS555 verwenden? Der ist 
ja auch bei 0V durchgeschaltet. Der ist für meinen Fall zwar etwas 
überdimensioniert, hat aber einige weitere Features, die praktisch sind.

Vielen Dank für alle Tipps!

[abc (Gast)]

peter schrieb:
> Ich habe dabei zunächst zwei Fragen zu dem P-FET, der an dieser Stelle
> zu verwenden ist:
> 1.) Sehe ich es richtig dass ich hier im Prinzip einen
> Wald-und-Wiesen-Typ verwenden kann, solange die Strombelastbarkeit für
> meine Anwendung hinkommt?

Da der LT1495 über den Akku versorgt wird, muss auch sichergestellt
werden, dass SW1 in jedem Betriebsfall (u.a. Spannungsbereich) 
sauber/komplett ein- und ausgeschaltet werden kann.


> 2.) Könnte ich hier auch einen PROFET wie den BTS555 verwenden? Der ist
> ja auch bei 0V durchgeschaltet. Der ist für meinen Fall zwar etwas
> überdimensioniert, hat aber einige weitere Features, die praktisch sind.

Auch hier wieder die erste Betrachtung des Versorgungsspannungsbereichs
und aller Spannungsbereiche der Steuer-/Feedbacksignale in jedem 
Betriebsfall notwendig.


Noch ein Hinweis zu dem Schaltplan. Die Widerstände sind extrem 
hochohmig,
was alleine dem Akku-Betrieb geschuldet ist. Die Widerstandswerte werden
Ihnen aber leider quasi schon beim Draufgucken (und erst recht z.B. beim 
Anfassen, Verdrecken, Befeuchten, ...) weglaufen.

[abc (Gast)]

Der BTS555 benötigt ja auch einen Betriebsstrom, der auch noch bezüglich
Akku-Anwendung betrachtet werden muss.

[Soul E. (Gast)]

peter schrieb:

> 2.) Könnte ich hier auch einen PROFET wie den BTS555 verwenden? Der ist
> ja auch bei 0V durchgeschaltet. Der ist für meinen Fall zwar etwas
> überdimensioniert, hat aber einige weitere Features, die praktisch sind.

So ein PROFET zieht im eingeschalteten Zustand ca 1 mA. Ob Du Dir diesen 
Strom erlauben kannst oder nicht hängt von der Kapazität Deines Akkus 
ab.

[peter (Gast)]

Hallo,

abc schrieb:
> Da der LT1495 über den Akku versorgt wird, muss auch sichergestellt
> werden, dass SW1 in jedem Betriebsfall (u.a. Spannungsbereich)
> sauber/komplett ein- und ausgeschaltet werden kann.

Als Unterspannung wollte ich Ubat <= 19.2V definieren, also 19.2V/6 
Zellen = 3.2V/Zelle. Der OpAmp steuert (fast) zwischen 0V und Ubat durch 
(Rail2Rail), wenn Ubat <= 19.2V steuert der OpAmp also bis Ubat durch 
und sperrt den FET. Hier sehe ich jetzt aber das Problem, dass viele 
P-FETs nur eine max. Ugs von 20V erlauben, beim vollen Akku (~25V) wäre 
ich also schon drüber. So wie ich das Datenblatt des BTS555 verstehe, 
kann dessen IN bis Vbb (also 34V) vertragen, hier hätte ich das Problem 
also nicht. Öffnen dürften ja die meistens FETs wenn das Gate ~20 V 
unter Source liegt.

abc schrieb:
> Noch ein Hinweis zu dem Schaltplan. Die Widerstände sind extrem
> hochohmig,
> was alleine dem Akku-Betrieb geschuldet ist. Die Widerstandswerte werden
> Ihnen aber leider quasi schon beim Draufgucken (und erst recht z.B. beim
> Anfassen, Verdrecken, Befeuchten, ...) weglaufen.

Ja, daran habe ich auch gedacht. Wie Du schon sagst, ist das ja die Idee 
der Schaltung, um möglichst wenig Strom zu verbrauchen. Ich hätte die 
Widerstände noch etwas verkleinert (und die Stromaufnahme damit 
natürlich erhöt), mir fehlt aber die praktische Erfahrung ab wann man da 
in einem "handhabbaren" Bereich ist.

abc schrieb:
> Der BTS555 benötigt ja auch einen Betriebsstrom, der auch noch bezüglich
> Akku-Anwendung betrachtet werden muss.

Richtig, aber der ist - so wie es lt. DB verstehe - im Off-Zustand 
typischerweise nur 15 µA, das ist also kein so großes Problem.

Welche Infos würden denn noch fehlen um abschätzen zu können ob der BTS 
in dieser Anwendung sinnvoll ist?

Danke sehr!

[peter (Gast)]

soul e. schrieb:
> So ein PROFET zieht im eingeschalteten Zustand ca 1 mA. Ob Du Dir diesen
> Strom erlauben kannst oder nicht hängt von der Kapazität Deines Akkus
> ab.

Die Stelle habe ich im Datenblatt auf die Schnelle nicht gefunden. Aber 
wie auch immer, so lange ich nicht im Unterspannungsbereich mit dem Akku 
bin, ist 1 mA zu verkraften. So wie ich es verstehe, ist die 
Stromaufnahme des BTS im "problematischen Fall" (Unterspannung -> BTS 
gesperrt) nur ca 15 µA (s.o.) - das würde mir ja entgegenkommen.

[Klaus (Gast)]

Ich verwende ein Schaltung wie oben. Die Abschaltspannung wird mit R1, 
R2 und R3 und einem TL432 eingestellt. R4 gibt etwas Hysterese hinzu und 
der Schalter ist für die manuelle Bedienung. Strom ist so 5 bis 10A. Ein 
kleinerer Profet würde es sicher auch tun, den 550 hatte ich gerade da.

MfG Klaus

[peter (Gast)]

Klaus schrieb:
> Ich verwende ein Schaltung wie oben.

Vielen Dank! Das muss ich mir erst näher anschauen, so schnell Blick ich 
nicht durch. Wie hochohmig baust Du das denn typischerweise auf - und 
welche Stromaufnahme bleibt dann noch im gesperrten Zustand?

[Klaus (Gast)]

peter schrieb:
> Wie hochohmig baust Du das denn typischerweise auf - und
> welche Stromaufnahme bleibt dann noch im gesperrten Zustand?

So im kleinen zweistelligen kOhm Bereich. Ich benutze das eigentlich als 
Powerswitch mit eigebautem UVLO. Wenn ich mit dem Schalter abschalte, 
fließt gar kein Strom. Wenn du den Akku sowieso extern lädst, ist der 
Strom doch auch egal. Und im Betrieb erst recht. Ob nun 10A und ein oder 
zehn Milliampere fließen...

MfG Klaus

[peter (Gast)]

Klaus schrieb:
> Wenn du den Akku sowieso extern lädst, ist der
> Strom doch auch egal. Und im Betrieb erst recht. Ob nun 10A und ein oder
> zehn Milliampere fließen...

Naja, der Sinn in meinem Falle ist gerade eine Tiefentladung des Akkus 
zu verhinden. Das Systems das an dem Akku hängt, warnt zwar wenn die 
Spannung zu niedrig wird, ich will aber noch ein System zusätzlich 
haben, das den Akku wirklich wegschaltet, wenn es kritisch wird. Da die 
Überwachungsschaltung aber prinzipbedingt permanent versorgt werden muss 
(außer natürlich wenn der Hauptschalter aus ist, den hab ich natürlich 
auch noch), soll sie eben möglichst wenig Strom aufnehmen (das ist ja 
auch die Intention der eingangs zitierten Schaltung).

Danke noch mal und viele Grüße!