Еще одна схема контроля заряда батареи

В последнее время «старики» повадились полушутя упрекать молодое поколение, что, дескать, суем мы микроконтроллеры куда ни попадя, а на аналоге ничего даже и самого простого уж сделать не можем. Потому я, как представитель того самого молодого поколения, дабы утвердить справедливость и успокоить старших, хочу представить вниманию публики схему несложного индикатора разряда батареи. Питается схема от контролируемого же источника через стабилизатор типа 7805, потому очевидно, что она пригодна для контроля источников напряжением 7 – 20В (изначально она разрабатывалась для контроля двенадцативольтового SLA аккумулятора).





Читать дальше
  • +1
  • 03 июля 2011, 15:02
  • _YS_
  • 1
Файлы в топике: battctl.zip

Комментарии (41)

RSS свернуть / развернуть
>>В последнее время «старики» повадились полушутя упрекать молодое поколение, что, дескать, суем мы микроконтроллеры куда ни попадя, а на аналоге ничего даже и самого простого уж сделать не можем

+1!
Бегло прочел описание, есть вопрос: принцип работы — когда напряжение на аккумуляторе дойдет до положенного загорится диод? или здесь сравнение идет по дельте после полного заряда баттареи? (т.е. зарядилось и начало разряжаться)
0
ну, конечно до Бронтозавров аналоговой схемотехники молодежи нынче ооооочень далеко… Да и вообще, аналог станится прикладной частью цифры…
0
ну, конечно до Бронтозавров аналоговой схемотехники молодежи нынче ооооочень далеко…

У каждого поколения свои пути. Многое из того, чего пятьдесят лет назад гуру аналоговой техники добивались потрясающими и неочевидными путями, без сомнения круто, но только сейчас делается продвинутым школьником на МК за полчаса.
0
принцип работы — когда напряжение на аккумуляторе дойдет до положенного загорится диод?

Почти.

Алгоритм работы описываемого устройства таков: пока напряжение на батарее выше установленного порога, светодиод горит. Как только оно опускается ниже оного, светодиод начинает мигать.

Т.е. да, сравнение по порогу.
0
О, я похожую фигню в детстве собирал, тоже для SLA)
Источник опоры на стабилитроне, два компаратора на ОУ, три светодиодика. Напряжение низкое — горит левый, нормальное — средний, высокое — правый.
0
А я не так давно собирал на LM358, со звуковой индикацией.

К сожалению, слишком поздно понял, каким идиотизмом было совать пьезик в шуруповерт :D
Источник опоры на стабилитроне, два компаратора на ОУ, три светодиодика.
Покажи схемку)
0
  • avatar
  • Vga
  • 03 июля 2011, 18:20
Оу, как давно это было)

Вот, в немного упрощённом виде. Но за достоверность не ручаюсь)

0
я собирал на TL431, с бузером получается очень компатно и просто, правда жрет многовато
0
WTF? Что случилось со статьей?
0
Я чуток пофиксил, впредь делай более информативное содержимое до ката. Или что-то еще побилось?
0
OK
0
Прочитал статью и успокоился.
Только сей аппарат с тем же алгоритмом я бы сделал попроще — на сдвоенном компараторе LM393 (кстати, у него выход с открытым коллектором). Номиналы деталей — те же.

Когда напряжение на аккумуляторе меньше порога, на выходе A1 — «0», и конденсатор C1 через диод коротится на землю. Генерации нет, на выходе A2 — «1» и светодиод не светится.
А так — все нормально.
0
  • avatar
  • mzw
  • 03 июля 2011, 22:05
Прочитал статью и успокоился.

:-D

Только сей аппарат с тем же алгоритмом я бы сделал попроще

Так у Вас алгорим-то другой получается. Или я чего не углядел? У меня когда все ОК — светодиод горит, а после прохождения порога разряда — начинает мигать. А у Вас, как я понял, он изначально мигает, а при разряде гаснет. Или нет?
0
Ошибся в описании — Когда напряжение на аккумуляторе больше порога
0
Так ведь все равно, у меня он изначально горит, а у Вас — нет. Так что алгоритм получается другой…

Просто я делал сие устройство с прицелом на использование как индикатор включенного состояния прибора, потому в условиях нормального заряда у меня светодиод светится.
0
Можно сделать на двух СИДах или двухцветнике. Если заряжен — светит зеленый, иначе красный. Как у нинтендовских карманных консолек. В этом случае достаточно одного ОУ.
0
Нет, у меня изначально не горит, а при прохождении порога разряда — мигает. Сейчас придумаю, чтобы изначально горел.
0
  • avatar
  • mzw
  • 03 июля 2011, 22:20
Нет, у меня изначально не горит

Именно. :-)
0
Вот так.

Собственно, я не к тому, что у Вас плохо — наоборот, все нормально.
Просто я применил вместо ОУ — компаратор с открытым коллектором и не стал делать искусственную среднюю точку.
0
Ух ты, интересное решение.

О том, почему я выбрал именно LM324 — их у меня много, это единственный повод.
0
Кстати, для LM324 тоже можно не делать искусственной средней точки, хотя все равно один ОУ — лишний.
И, для информации, и LM324, и LM393 допускают подачу на входы нулевого напряжения (и, даже, немного меньше)- у них так входные каскады построены.
0
Честно сказать, я делал среднюю точку в основном для того, чтобы занять лишний ОУ. А вот в LED-драйвере (схема в конце этой статьи) я так и не смог придумать, куда занять лишнее, и оставил три ОУ болтаться неподключенными…
0
Можно на выход инвертор влепить на одном транзисторе. Либо, сделав на ОУ — влепить СИД между выходом и землей, а не питанием.
0
Да, но «влепить СИД между выходом и землей, а не питанием» в моей схеме не получится — выход с открытым коллектором.
0
Потому и уточнение насчет ОУ. Они в обе стороны тянут.
0
Кстати, в этом случае в исходной схеме вместо R11, R12, R13, T1 можно поставить резистор со светодиодом на землю. А если еще убрать среднюю искусственную среднюю точку, то будет похоже на мою схему.
0
А у меня можно убрать VD1.
0
Вот так
0
  • avatar
  • mzw
  • 03 июля 2011, 22:46
Да, Ваше решение красивее, надо запомнить идею. Но тут открытый коллектор, с обычным каскадом будет КЗ.
0
А зачем VD3 и R6? Мне кажется, оно не хуже будет работать с R11VD2 в качестве нагрузки первого каскада.
0
Кстати, если забыть про гистерезис на входе, то схема становится совсем простой:
0
  • avatar
  • mzw
  • 03 июля 2011, 22:51
А что касается открытого коллектора — то это самые распространенные компараторы — аналоги КР554СА3.
Сдвоенный LM393, счетверенный LM339. Одиночный — не помню, но наш 554СА3.
0
1. На сайте не работает авторизация фесбуком и твиттером. Гуглом авторизуется хорошо.
2. Это действительно только «контроль разряда». Проблема в том, что для автономных устройств, питающихся, например, от липоли, нужно отсекать потребление вообще. Иначе липоль садится в ноль и его можно выкинуть — ничем не раскачаешь.
3. Я сейчас строю похожую схему (вчера до трех ночи в протеусе сидел), она на счетверенном 339 компараторе. Что делают компараторы:
а-компаратор зажигает зеленый светодиод при полной зарядке (выше 12В для трехбаночной липоли).
б-компаратор зажигает красный светодиод при разрядке ниже 12В (пороги потом можно подстроить, не проблема).
в-компаратор отсекает тяжелую и некритичную нагрузку (двигатели и т.д.)
г-компаратор отсекает всю нагрузку при разряде глубже 9В (3В на банку).

Для сброса 12В-5В используется лм2576, потому как при питании от батареи 7805 — это жир.

При плавающем питании использовать резисторные опорные точки — плохо, они плавают вместе с напряжением. Я использую диод (прямое падение напряжения практически не зависит от напряжения батареи).

Другие опорные точки фиксируются стабилитронами разных номиналов, точнее резисторными делителями, в верхнем плече которых стоят стабилитроны. Т.о. напряжение отсечки компаратора равно сумме напряжения пробоя стабилитрона и прямого напряжения диода.

Проблемы, блин, тоже есть — токи утечки стабилитронов, коммутация нагрузки выходом компаратора, который есть открытый коллектор — все это приводит к суммарной утечке тока миллиампер в 40 в режиме полной отсечки, что дохрена. Пока не допер, как правильно сделать.
0
Это действительно только «контроль разряда».

Так того, я и не утверждал обратного. Показывает разряд — отключи тумблером девайс. :-)

Для сброса 12В-5В используется лм2576, потому как при питании от батареи 7805 — это жир.

При 10мА тока на разницу в КПД можно забить.

При плавающем питании использовать резисторные опорные точки — плохо

У меня питание фиксировано 7805.

Пока не допер, как правильно сделать.

Правильно — на МК с АЦП. Удобно и гибко, схемотехника проста до предела, возможностей управления мощностью дофига. Что-то типа MSP430G2231 — самое то.
0
Так я ж не против. Проблема у меня лично в том, что на +5В сидит чудовище, отжирающее 1-2А. Т.е. уже надо один компаратор использовать для общей отсечки. А где один компаратор, там и четыре — стоимость 5 рублей.

А коли чисто на компараторах сидим да плюс ШИМ на питании 5В, то и фиксированное смещение неоткуда есть.

Ну и МК смысла особо ставить нет (это если лм2576 в наличии, в противном случае PIC16f1827 за 40 рублей, конечно, лучший вариант).

А вообще буду благодарен за рекомендации как сделать все эти отсечки и ток после финального аккорда минимизировать во избежание…

П.С. Про «контроль» я уже говорил — если мы, к примеру, питаем автономный робот удаленного присутствия, с гарантией процентов в 90 никого рядом не окажется.когда сработает сигнализация разряда батареи, а для липоли это смертельно.
0
Блин, как вставить картинку?
Я вообще не понимаю, зачем чередить с кучей компараторов и диодов для любой сигнализации. Достаточно одного компараора. На одном входе у него делитель стабилитрон-резистор, на другом резистор-диод. В зависимости от того, на каком входе какой делитель, светодиод будет или загораться или гаснуть при прохождении порога Vstab+0,6V.
0
Я бы поставил МОСФЕТ-ключик в общее питание, который по дефолту закрыт. При включении кнопочка включения его открывает, срабатывает схема слежения за напряжением и пока оно выше порога — держит транзистор открытым. В результате, как только напряжение упадет ниже порога — схема слежения отпустит транзистор и вся нагрузка отвалится, останется только ток утечки ключа.

Алсо, можно (и желательно) применять батареи с встроенной схемой защиты, которая отрубает при перезаряде/переразряде/перегрузке.

А коли чисто на компараторах сидим да плюс ШИМ на питании 5В, то и фиксированное смещение неоткуда есть.
А чем не устраивает 5В с импульсника? Стабилизируют они вполне неплохо, пульсации тоже не сильно велики, к тому же для опорного их можно дополнительно отфильтровать.
У меня чуть забавней задачка — хочу поймать момент, когда при разряде батареи начнет просаживаться выход LDO (1х Li-Ion 3.6-3.7V, LDO 3.3V). Вот тут дополнительный источник опоры нужен.
0
Ну а чем диод или источник опорного напряжения собственно не источник опоры?
0
Это дополнительный источник опоры. В большинстве же случаев можно просто воспользоваться стабилизированным напряжением питания.
К тому же, есть такая забавная штучка, как АЦП в МК, многие из которых используют питание как опорное (скажем, PIC12F675, LPC1102).
0
Я вообще не понимаю, зачем чередить с кучей компараторов и диодов для любой сигнализации.

Чтобы мигало. Ну и не бросать же три оставшихся компаратора в LM324 просто так?

Ну и МК смысла особо ставить нет

Смысл ставить МК есть во всех случаях, кроме самых простых. Да и в самых простых слчаях тоже иногда имеет смысл, ибо может выйти дешевле и меньше по габаритам.
0
С «дешевле» не так уж просто, даже если не считать амортизацию средств разработки (тот же программатор). Дороговаты они, МК-шки. LM393 стоит рубля 3-5, а МК с АЦП дешевле 20-30р найти не так просто.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.