Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Tl431 schaltet nicht durch


von Benny S. (benny_s)


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Schönen Sonntag,
beim Testen meiner Schaltung, die ermittelt ob eine Batterie kritisch 
entladen ist, komme ich nicht weiter.

Aufbau:

Wie zusehen ist die Spannungsversorgung aus 2x 12V Batterien, die in 
Serie geschalten sind, aufgebaut. Für jede Batterie wird über einen 
Spannungsteiler die aktuelle Spannung an einen TL431 weitergereicht. Ist 
die Spannung der Batterien über bspw. 12,4V wird die Basis des 
Transistors Q1 auf Masse gezogen und dieser schaltet nicht durch. Zur 
Potentialtrennung ist ein Optokoppler für V2 Integriert, dass es möglich 
ist die Basis von Q1 auch über D2 auf Masse zu ziehen. D3 zieht die von 
R_pullup kommenden ~24V auf 5,6V, um den Transistor nicht zu 
beschädigen.

Problem:

Der Strang zu V2 gehörend funktioniert ohne Probleme, allerdings nicht 
der zu V1 gehörige. Egal welche Spannung an D1 anliegt, die Basis von Q1 
wird nicht auf Masse gezogen. Werden mittels Strommessung Anode und 
Kathode von D1 gebrückt, fließt ein zu erwartender Strom von 2,5mA und 
die Schaltung funktioniert. D1 wurde bereits ausgetauscht, ohne Erfolg.

von Harald A. (embedded)


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Das dachte ich früher auch mal, aber so funktioniert der TL431 nicht. 
Der schaltet nicht einfach durch auf GND, wenn REF>2.5V geht. Die 
Funktion ist im Netz gut dokumentiert.

von H. H. (Gast)


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Der TL431 sieht so nur 0,7V.

von LOL (Gast)


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Wenn D3 die Spannung an D1 ohnehin auf max. 5.6V begrenzt, ist die 
Schaltung IMHO sowieso ungeeignet, denn dann ist V1 bereits kaputt.

D3 könnte, wenn überhaupt nur zwischen 2,5 und 5,6V was bewirken?

von LOL (Gast)


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LOL schrieb:
> Wenn D3 die Spannung an D1 ohnehin auf max. 5.6V begrenzt, ist die
> Schaltung IMHO sowieso ungeeignet, denn dann ist V1 bereits kaputt.
>
> D3 könnte, wenn überhaupt nur zwischen 2,5 und 5,6V was bewirken?


Sorry, war quark.

von H. H. (Gast)


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LOL schrieb:
> Wenn D3 die Spannung an D1 ohnehin auf max. 5.6V begrenzt,

Die Z-Diode ist so eh sinnlos. An ihr können nicht mehr als 0,7V 
anliegen.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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So müsste es zwar funktionieren, aber gewollt ist ja eigentlich was 
anderes.

von Jörg R. (solar77)


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Michael M. schrieb:
> So müsste es zwar funktionieren, aber gewollt ist ja eigentlich
> was
> anderes.

Welche Funktion hat D1 jetzt?🤔

von H. H. (Gast)


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Siehe Anhang.

von Jobst Q. (joquis)


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Nimm die Schaltung von V2 auch für V1, dann funktioniert es.
Der TL431 zieht nur auf 2,5V runter.

von MaWin (Gast)


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H. H. schrieb:
> Siehe Anhang.

Ein TL431 funktioniert so nicht. Der regelt minimal auf 1.8V, denn er 
enthält eine Diode von REF Eingang zum positiven Anschluss, unter 1.8V 
zieht er also selber REF runter, so dass er nie unter 1.8V geht.

Die Schaltung ist eh ungünstig, weil sie den Akku dauernd mit einem 
erheblichen Strom entlädt.

von Harald A. (embedded)


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Vlt. wäre es einfacher mit einem ICL7665

von Benny S. (benny_s)


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H. H. schrieb:
> Der TL431 sieht so nur 0,7V.

Stimmt, dementsprechend kann ich mir die Z-Diode sparen, danke für den 
Hinweis.

Harald A. schrieb:
> Das dachte ich früher auch mal, aber so funktioniert der TL431 nicht.
> Der schaltet nicht einfach durch auf GND, wenn REF>2.5V geht. Die
> Funktion ist im Netz gut dokumentiert.

MaWin schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Siehe Anhang.
>
> Ein TL431 funktioniert so nicht. Der regelt minimal auf 1.8V, denn er
> enthält eine Diode von REF Eingang zum positiven Anschluss, unter 1.8V
> zieht er also selber REF runter, so dass er nie unter 1.8V geht.

Danke, das würde es erklären. Ich bin vom "Functional Block Diagram" wie 
im Anhang ausgegangen.

H. H. schrieb:
> Siehe Anhang.

Verstehe ich das richtig, wenn der TL413 auf 1,8V runterzieht sieht die 
Basis des Transistors nur 0,18mA ? Schaltet er dann auch sicher nicht 
durch?

von MaWin (Gast)


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Harald A. schrieb:
> Vlt. wäre es einfacher mit einem ICL7665

Nee, der kann nicht 'nach unten' messen von der Referenz aus.

LTC1541, TC1026, MAX951, LM613 könnten das.

Kann man natürlich auch mit einzelner Referenz und Komparatoren 
aufbauen.

von Nautilus (Gast)


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Harald A. schrieb:
> Vlt. wäre es einfacher mit einem ICL7665

Zweiten Optokoppler verwenden, LED Diode  wie ersten Teil nur über 
untere Batterie und Fototransistoren parallel geschaltet.

von Helge (Gast)


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1 - Die Logik ist nicht passend. Der Ausgang soll doch schalten, wenn 
nur eine der beiden Batterien kritisch leer ist?

2 - Funktionssicherheit. Leckströme (Temperaturgang) sollten kein 
falsches Signal auslösen können.

von H. H. (Gast)


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H. H. schrieb:
> Siehe Anhang.

Noch den zweiten Widerstand vergessen, parallel zur BE-Strecke des 
Transistors.

von Harald A. (embedded)


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Benny S. schrieb:
> Ich bin vom "Functional Block Diagram" wie
> im Anhang ausgegangen.

Das Block Diagramm ist in dieser Hinsicht verleitend, aber es gibt ja 
keine unabhängige Versorgung für REF und OPAMP.

von gN (Gast)


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Benny S. schrieb:
> Wie zusehen ist die Spannungsversorgung aus 2x 12V Batterien, die in
> Serie geschalten sind, aufgebaut.

geschaltet.

von Falk B. (falk)


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Benny S. schrieb:
> beim Testen meiner Schaltung, die ermittelt ob eine Batterie kritisch
> entladen ist, komme ich nicht weiter.

Dein Konzept ist fragwürdig bis sinnlos. Der Optokoppler ist unnütz. Du 
brauchst keine galvanische Trennung. Ein hochohmiger Spannungsteiler mit 
1M++ und ein Komparator reichen.

von MaWin (Gast)


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Helge schrieb:
> Die Logik ist nicht passend. Der Ausgang soll doch schalten, wenn nur
> eine der beiden Batterien kritisch leer ist

Eher wenn einer der beiden voll ist.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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LP2951 mit seinem ERR-Ausgang wäre eine stromsparende Alternative.

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