Lågspänningsskydd värmesulor

[MadModder]

Ta en valfri zener som ligger på halva din batterispänning.
Ta bort R1, R2 och R3, och sätt en 10k potentiometer där istället. Mittenbenet till opampens ingång, vänstra benet till jord, och högra till batteriplus.
För att trimma in det hela är det bra att ha en variabel spänningskälla (eller ett annat batteripack med den spänning som kretsen ska slå av vid) och så något inkopplat där du ser när det slår av och på. Sen trimma in potentiometern så det precis slår av.
Operationsförstärkaren här är kopplad som en kompatator så den arbetar digitalt. Antingen hög eller låg utgång.

+ är uppåt på batteriet på bilden. Hittade en lite otydlig bild...

[nboom]

Stort tack! Detta löser jag!

[breflabb]

Går det alltså bra att ladda ur dem helt och sen ladda upp dem igen på kvällen?
Tänkte använda värmesulorna när jag åker skidor. Vore skönt att slippa frysa om tårna.

mvh Niclas

Det är precis så man bör göra för att slippa det så kallade minnet om man skvettladdar

[MadModder]

Dock har inte NiMh i närheten av NiCd, och en full urladdning är inte till 0V. Och det ska inte ske varenda gång.
Om du använder slut på batterierna (ca 0,9-1,0V/cell) varje gång behövs det inte under batteriets livslängd. Däremot om du laddar upp dem efter varje användning trots att de bara använts lite grann, då kan en djupurladdning behövas någon gång ibland.

[nboom]

Ta en valfri zener som ligger på halva din batterispänning.
Ta bort R1, R2 och R3, och sätt en 10k potentiometer där istället. Mittenbenet till opampens ingång, vänstra benet till jord, och högra till batteriplus.
För att trimma in det hela är det bra att ha en variabel spänningskälla (eller ett annat batteripack med den spänning som kretsen ska slå av vid) och så något inkopplat där du ser när det slår av och på. Sen trimma in potentiometern så det precis slår av.
Operationsförstärkaren här är kopplad som en kompatator så den arbetar digitalt. Antingen hög eller låg utgång.

+ är uppåt på batteriet på bilden. Hittade en lite otydlig bild...

Skulle vara bra med en lysdiod som indikerar på/av. Jag lägger den före mosfet antar jag. Gissar att jag behöver en resistor också?

[MadModder]

Ja motstånd behövs. Ta nånting mellan 560 Ω och 1 kΩ . Det lyser tillräckligt med 5-10mA, och så håller lysdioden i evigheter.
Ska den indikera att värmen är aktiv så sätt den efter mosfet.
Du kan ju alltid ha en till direkt efter din av/på-knapp efter batteriet.
En grön för på/av, och en röd för värme aktiv.

[nboom]

C9434B61-BB72-4A69-B456-E022ECB6007F.png
Den här ju för 12V, men det är ju bara att byta zenerdioden och spänningsdelaren R1-R3.
R1-R3 kan bytas mot en potentiometer så blir det lättare att trimma brytpunkten.

Går denna mosfet att använda? Hur ska den i så fall kopplas?

mosfet.png

Tack för all hjälp!

[MadModder]

Ja det går, men det var ett högt R_DSon tycker jag.
Ska du dra nära maxströmmen 1,8A genom den där kommer det försvinna nästan 10W i fickan i form av värme som du hellre vill ha under fötterna.

Andra exempel
0,175Ω Electrokit: 40321106
0,020Ω Electrokit: 40329905

Du kopplar G till opampens utgång, D ut till lysdioderna, och S till plus i kretsen.

[nboom]

Återigen tack för all hjälp! Jag fick den att fungera. Ska beställa en MOSFET med mindre inre resistans.

[nboom]

Sulorna fungerar som de ska. Nu ska jag försöka stoppa in all elektronik i en låda.
Min sista(?) fråga är mer akademisk. Hur fungerar spänningsskyddet? Jag har försökt läsa på men jag får inte riktigt ihop det med zenerdioden. Kan någon skriva ett par rader om funktionen skulle jag bli väldigt glad!

[MadModder]

En zenerdiod leder baklänges när spänningen överskrider vad som står på den, zenerspänningen.
När det sker blir spänningsfallet över den lika med zenerspänningen, och resten måste ledas bort med ett motstånd.
Har du en på 4V, så kommer det ligga 4V över den (beroende på strömmen genom så kan det skilja mer eller mindre) om du t.ex har 7V in, och 2V leds då bort via 1MΩ i aktuell krets.
I det här fallet agerar den en spänningsreferens, så att opampen har en fast punkt att jämföra med.
Man brukar lägga sig någonstans runt halva batterispänningen.
Spänningsdelaren delar ner batterispänningen till ungefär samma nivå. Men eftersom den delade spänningen förändras med inmatad spänning, så kommer opampen ge hög signal ut om den överstiger referensvärdet, och låg om den understiger.
Det är då smidigt med en trimpotentiometer som spänningsdelare, så man kan justera exakt när den ska slå av och på.

En liten nackdel med en så enkel krets är att när den slår av mosfeten och belastningen försvinner, kommer batterispänningen öka igen, och så slår den på värmen igen.
I det här fallet spelar det ingen större roll för det är inget kritiskt som drivs.
Annars får man stoppa in ett par extra motstånd så man får en viss hysteres, så av och på-nivåerna skiljer sig lite.

[nboom]

Jag köpte även en sådan här lite PWM regulator: https://fyndiq.se/produkt/2-stycken-min ... a37814e17/. Verkar fungera fint med lågspänningsskyddet.
Jag köpte även en ny MOSFET med mycket låg Vrdson.

Jag långtidstestade med ett 7.2V, 2Ah batteri jag hade liggande för att se vad som händer när batteriet tar slut. Sulorna var varma och sköna och jag varierade effekten lite upp och ner med regulatorn. Kan nämna att jag även kopplat en lysdiod + motstånd på regulatorns utgång.

Efter ett tag (1.5h) började lysdioden lysa svagare på max effekt. Efter ett tag lyste den som mest på ännu mindre effekt. Sulorna gav i detta läget nästan ingen värme. Då mätte jag spänningen på batteriet som var 6.5V. Det intressanta är att spänningen efter lågspänningsskyddet( ingången på regulatorn) var 4.5V. Hur kommer detta sig?
Kan batteriet inte lämna tillräckligt med ström när det börjar bli urladdat?
Lågspänningsskyddet är inställt på att bryta vid 6.0V.

*Edit*
Jag har analyserat lite mer. Det verkar som man får det här beteendet när man närmar sig brytpunkten för lågspänningsskyddet. Det visade sig bara vid full last. Jag har justerat ner brytpunkten en aning.

mvh Niclas

[MadModder]

Det är nog så att du råkar ut för precis det jag skrev om nackdelen ovan.
När den slår av stiger batterispänningen igen och så slår den på, och sen av, och på, och av, snabbt som tusan. Då lyser lysdioden svagare eftersom det blir som PWM.

Prova koppla en resistor från utgången på opampen (ben 1) till den positiva ingången (ben 3).
Prova först en lika stor, 1MΩ.
Det blir ju inte att räkna med R1/(R1+R2) då zenerdioden bestämmer spänningsnivån mitt i spänningsdelaren då men man ändrar strömmen genom den så något borde hända.

[nboom]

Tack Madmodder,
Jag ska pröva detta!

[nboom]

Det är nog så att du råkar ut för precis det jag skrev om nackdelen ovan.
När den slår av stiger batterispänningen igen och så slår den på, och sen av, och på, och av, snabbt som tusan. Då lyser lysdioden svagare eftersom det blir som PWM.

Prova koppla en resistor från utgången på opampen (ben 1) till den positiva ingången (ben 3).
Prova först en lika stor, 1MΩ.
Det blir ju inte att räkna med R1/(R1+R2) då zenerdioden bestämmer spänningsnivån mitt i spänningsdelaren då men man ändrar strömmen genom den så något borde hända.

Jag prövade med en 1MΩ resistor kopplad mellan positiv ingång och utgången. Det fungerade tyvärr inte. Något förslag vad jag ska pröva istället? Kan det vara så att du menade 1kΩ?

mvh Niclas