Ich möchte einen Laderegler mit einem LT1512 realisieren.
Jedoch möchte ich nur laden, wenn die Versorgungsspannung über der
Akkuspannung liegt.
Sowohl die Versorgungsspannung als auch die Akkuspannung varieren
zwischen etwa 12 und 17 Volt.
Die Ladung wird gestoppt, indem der SS-Pin des 1512 auf Low gezogen
wird.
Kann ich nun einfach einen LM741 OP nehmen, als Input Voltage und V+ die
Versorgungsspannung anlegen, als Inverting Input die Akkuspannung und
als V- Ground? Dann sollte der Output ja eigentlich mein Verhalten
simulieren?
Bräuchte ich auf dem Output noch einen Pull-Down zu Ground oder schafft
es der OP, die Spannung auf Ground zu halten?
Einige andere OPs, die ich verglichen habe, müssen eine
Versorgungsspannung grösser als die Input Voltage haben, das scheint bei
diesem aber nicht der Fall zu sein. Habe ich das korrekt interpretiert?
Gibt es eine noch einfachere Lösung das zu bewerkstelligen?
Ich dachte zuerst, dieses Ein- Ausschalten sei einfach zu realisieren,
scheint nun aber (für mich) doch komplizierter zu sein...
Vielen Dank schon jetzt für die Hilfen!
Gruss Amanda
Amanda schrieb:> Einige andere OPs, die ich verglichen habe, müssen eine> Versorgungsspannung grösser als die Input Voltage haben,
Wie wäre es mit einem Spannungsteiler am Eingang.
Amanda schrieb:> Kann ich nun einfach einen LM741 OP nehmen, als Input Voltage und V+ die> Versorgungsspannung anlegen, als Inverting Input die Akkuspannung und> als V- Ground? Dann sollte der Output ja eigentlich mein Verhalten> simulieren?
Anstelle des antiken Operationsverstärkers würde ich einen Komparator
nehmen. Auch eine Hysterese sollte vorgesehen werden - wie weit bricht
die Versorgungsspannung ein, wenn der Regler einschaltet?
> Bräuchte ich auf dem Output noch einen Pull-Down zu Ground oder schafft> es der OP, die Spannung auf Ground zu halten?
Der Ausgang muß - ohne Pull-Up - den S/S Pin Input Current von 15µA
aufnehmen können und dabei unter der Shutdown Threshold Spannung von
min. 0.6V bleiben.
Wenn man noch eine möglichst geringe Stromaufnahme anstrebt und den
Versorgungsspannungsbereich berücksichtigt (der Komparator hängt
dauerhaft am Akku), käme z.B. ein LT1716 in Frage.
arqa schrieb:> Amanda schrieb:>> Kann ich nun einfach einen LM741 OP nehmen, als Input Voltage und V+ die>> Versorgungsspannung anlegen, als Inverting Input die Akkuspannung und>> als V- Ground? Dann sollte der Output ja eigentlich mein Verhalten>> simulieren?> Anstelle des antiken Operationsverstärkers würde ich einen Komparator> nehmen. Auch eine Hysterese sollte vorgesehen werden - wie weit bricht> die Versorgungsspannung ein, wenn der Regler einschaltet?>>> Bräuchte ich auf dem Output noch einen Pull-Down zu Ground oder schafft>> es der OP, die Spannung auf Ground zu halten?> Der Ausgang muß - ohne Pull-Up - den S/S Pin Input Current von 15µA> aufnehmen können und dabei unter der Shutdown Threshold Spannung von> min. 0.6V bleiben.
Dies ist leider zu hoch für mich, was müsste ich denn noch dazwischen
hängen (beim LT1716)?
> Wenn man noch eine möglichst geringe Stromaufnahme anstrebt und den> Versorgungsspannungsbereich berücksichtigt (der Komparator hängt> dauerhaft am Akku), käme z.B. ein LT1716 in Frage.
Mit dem LT1716 und gleicher, schon beschriebener Beschaltung, würde es
klappen?
Scheint wohl doch alles zu kompliziert zu sein für mich... Die Hysterese
ist tatsächlich ein Problem, die Spannung kann bis zu einem Volt
zusammenbrechen. Es käme wohl zu einem ziemlich hässlichen rumflackern.
Die einzige Lösung die ist sehe ist den Strom am Vc Pin laufend so
einzustellen, dass die Spannung noch über der Akkuspannung ist.
Also eine Spannung am Vc Pin zwischen 1V und 1.9V jeweils erhöhen, wenn
die Spannung über der Akkuspannung ist, und sonst vermindern.
Dies übersteigt meine Elektronikkentnisse aber bei weitem. Wenn es dafür
nicht schon ein mehr oder wenig fertiges Bauteil gibt, kann ich das
leider nicht selbst entwickeln.
Es gibt eigentlich nur zwei Möglichkeiten. Einmal die mit dem
Komparator, wobei das Erzeugen der unbedingt erforderlichen Hysterese
deine einfache Schaltung mit direkt zu den Eingängen geführten
Spannungen ausschließt. Hier ist also ein Spannungteiler erforderlich,
was auch das Problem mit Rail2Rail etwas entschärft.
Andererseits ein Überdenken der Wandlertopologie. Wenn die
Eingangsspannung immer über der Akkuspannung liegt, könnte man anstelle
eines SEPIC-Konverters einen reinen Stepdown-Regler nehmen. Es gibt auch
Bausteine mit eingebauter Unterspannungsabschaltung, die aber meistens
an einem fixen Wert und nicht an der aktuellen Akkuspannung orientiert
ist.
Was soll das Ganze denn im Endeffekt werden? Also woher kommt die
Eingangsspannung und warum muß diese auf >Vakku beschränkt werden?
Ich habe einen konstanten Verbraucher (ca. 100W), der von einem
Solarmodul (ca. 180W bei max. Bestrahlung) direkt gespiesen wird. Das
Solarmodul läuft dabei nicht unter Volllast. Wenn jedoch mal kurzzeitig
abgeschattet wird, muss die Leistung aus einem parallel geschalteten
Akku (Lipo 4S 1000mah) kommen. Dieser ist über eine Diode parallel
angeschlossen (damit er nicht unkontrolliert geladen wird).
Das ist soweit alles ok und sollte eigentlich klappen.
Wenn genügend überschüssige Leistung vorhanden ist, möchte ich den Akku
aber aufladen. Um diesen Teil geht es mir. Er sollte also nur dann
geladen werden, wenn der Verbraucher ausschliesslich über Sonnenenergie
angetrieben wird und noch genug Leistung zur Verfügung steht.
Der Lader verbraucht dabei unter 10W, da mit max etwa 500mah geladen
werden soll.
Ich glaube nicht, dass diese komplexe Anforderung einfach zu lösen ist.
Eventuell meldest sich noch jemand mit mehr Erfahrung im Solarbereich
als ich sie habe.
Wenn die Last (eher ein Widerstand oder tatächlich mit konstanter
Leistung?) nicht über einen MPP-Schaltung versorgt wird, könnte ich ich
mir am ehesten vorstellen, eine reine Auswertung der Solarzellenspannung
zu verwenden. Also ab xV können die zusätzlichen 10W entnommen werden.
Dazu gäbe es Komparatoren mit eingebauter Referenzspannung und
einstellbarer Hysterese. Voraussetzung dafür ist aber, dass die
Kennlinie Spannung-Leistung bekannt und halbwegs stabil ist.
Es ist eine konstant geregelte Leistung. Die UI-Kennlinie hängt von der
Bestrahlung ab, daher ist das schwieriger.
Aber nach nochmaliger Betrachtung, könnte es vermutlich doch klappen und
die Hysterese vielleicht vernachlässigt werden.
Laden würde es ja, sobald:
U_solar > U_akku
Unter Akkubetrieb herrscht aber wegen der Diode:
U_solar + U_diode (ca. 0.5V) = U_akku
Ich habe also 0.5V reserve, bevor der Akku geladen wird.
Die Grundversorgung sollte also durch die Hysterese nicht gefärdet
werden. Bleibt nur die Frage, ob es der Elektronik schadet, wenn der
Lader im Hysteresebereich dauernd ein- und ausgeschaltet wird?
Falls dem nicht so ist, wäre es dann mit nur dem LT1716 getan?
Naja, angesichts des Spannungseinbruch von 1V überzeugen mich die 0.5V
durch die Diode nicht.
Ich frage mich aber, ob eine explizite Steuerung des Ladesreglers über
S/S überhaupt notwendig ist, wenn der Laderegler ebenfalls über eine
Diode entkoppelt wird.
1
U_solar -+--->|----+-- Last
2
| |
3
LT1512 |
4
| |
5
U_akku -+--->|----+
Wenn dadurch die Verluste zu hoch werden, könnte man für die Umschaltung
auch einen Baustein für eine ideale Diode anstelle der echten Dioden
verwenden.
Eine Diode zwischen Solar und Last möchte ich wenn möglich vermeiden,
ausserdem ist es nur eine Teillösung...
Ich habe jetzt noch etwas ausgearbeitet:
Durch Spannungsteiler (80k und 20k) werden die Pegel auf unter 3.8V
reduziert. Danach an einem LT1720 verglichen.
Mit einem LTC 6994-1 wird dann beim Output vom Comparator die steigende
Flanke um 33 Sekunden verzögert. Damit wird nur alle 33 Sekunden mal
versucht, die Ladung zu starten, falls es im kritischen Bereich ist.
Sobald die Spannung zusammenbricht wird die Ladung sofort abgebrochen
und frühestens nach 33 Sekunden wieder versucht.
Der LT1720 und LTC694-1 laufen dann mit 5V.
Sollte diese Verschaltung und Überlegung in etwa klappen?
