nybörjare: läckageström för zener = problem för transis

korp · Inlägg av **korp** » 21 juni 2006, 00:23:21

Hej. Har glömt det mesta av elektroniken jag lärde mig i skolan för många år sedan, och försöker nu komma igen, eftersom jag kommit på att det är himla kul att leka med pic-processorer

Sitter med ett litet projekt där jag vill mata en krets från ett LIPO (lithium polymer) batteri på 4.2V. LIPO-batterier är ju känsliga för att laddas ur för mycket, och jag har tagit reda på att 2,9V är ett bra minimivärde.

Jag tänkte i min enfald att en zenerdiod på 3V, i serie med ett motstånd till basen på en transistor skulle kunna fungera som en spänningsvakt, men upptäckte snart fenomenet "strömläckage" genom zenern.

Strömläckaget i mitt fall har jag uppmätt till 3,6uA, och det räcker för att aktivera min transistor, dvs den leder alltid, och det strular ju till det rejält eftersom jag vill att den ska bryta när spänningen över zenern är för låg.

Har provat med 1Mohm-motstånd i serie med zenern men det hjälper inte. Går det inte över huvudtaget att göra som jag har tänkt?

rehnmaak · Inlägg av **rehnmaak** » 21 juni 2006, 00:33:53

Sätt ett motstånd mellan bas-emitter (jag antar att det är gemensam emitter koppling) på ca 10k för att dra läckströmmen till nollan istället för genom basen.

korp · Inlägg av **korp** » 21 juni 2006, 00:42:16

Ah.. Det måste testas direkt!

Det finns inget enkelt sätt att bli av med läckaget? Eller kanske skippa zenern och byta mot någon annan käck halvledare som saknar denna nackdel.

Icecap · Inlägg av **Icecap** » 21 juni 2006, 08:03:03

Då halvledare har en temperaturkoefficient är det till att börja med en dålig lösning. Då zenerdioder kan variera i zenerspänning från komponent till komponent är det även en dålig lösning att "massproducera".

Men nåväl, vi antar att det duger i detta fall.

Läckaget är där alltid och går inte att komma ifrån. Det kanske finns någon lågt-läckande versioner men då jag inte använder zenerdioder alls har jag inte letat efter dom heller.

Enda sättet är att göra som rehnmaak skriver, motståndet kan även vara högre utan större problem, 47K duger också men 10K är bra.

bengt-re · Inlägg av **bengt-re** » 21 juni 2006, 22:41:04

Det enda Zeners duger till är som överspänningsskydd eller som "broms" till reläspolar för att kort frånslagstiden gentemot att använda enbart frihjulsdiod.

Finns bättre sätt att få referensspänningar...

korp · Inlägg av **korp** » 22 juni 2006, 00:04:44

Ok, då är alltså zeners ett dåligt val i min applikation. Någon som har något mer handgripligt råd om vad jag ska kolla på istället?

Jag vill alltså mata en krets från ett lipo-batteri och avbryta matningen av kretsen när spänningen hos batteriet understiger en viss nivå - säg 3 V.

rehnmaak · Inlägg av **rehnmaak** » 22 juni 2006, 01:41:25

Sååå dåliga är dom inte, men visst vill du har precision så kan du använda tex TL431.

Men hur gick det? Testade du med motstånd mellan bas-emitter?

bengt-re · Inlägg av **bengt-re** » 22 juni 2006, 09:24:54

MAX tillverkar specialkretsar för LiPo skydd där kretsen själv styr en MOSFET som stänger av lasten om spänningen blir för låg. Tyvärr lite svåra att handlöda då det är gnetiga små SMD-kapslar, men de är billiga, tillförlitliga och de GÅR handlöda om man är lite noggrann. Det går också bygga en egen krets givetvis, men tyvärr blir det lite större footprint då och du kommer kunna få problem med att lasten slås ifrån på grund av underspänning, när lasten slås av stiger spänningen och kretsen lägger till lasten igen... Har man inga smarta filter och eller någon hysteresfunktion så kan detta fenomen ge rejäla problem.

korp · Inlägg av **korp** » 22 juni 2006, 11:10:34

rehnmaak skrev:Men hur gick det? Testade du med motstånd mellan bas-emitter?

Det gick rätt fint, så jag får tacka för hjälpen! Men sen pajade jag två 12F629 i tät följd med ICSP-programmering eller felkoppling och lade projektet åt sidan. Lite dusig i huvudet kl 4 på natten

Var rätt suddig på jobbet dagen efter. Blir lätt sent när jag tycker något är intressant.

bengt-re · Inlägg av **bengt-re** » 22 juni 2006, 11:46:12

Pajade 12F629 märkligt - vad hände? Jag hade för ett år sedan en dålig batch av dessa, annars brukar de vara tåliga.

korp · Inlägg av **korp** » 22 juni 2006, 13:37:29

Vet inte varför de strulade till sig ännu. Blev lite deppig när det begav sig och har sedan varit upptagen med att kolla på större boende.

Några av benen på pic:arna är satta som output och blinkar lysdioder, och några av dessa ben är nu "döda".

Använder mig av Ad-tekniks multiprogrammerare 3.6 USB och MultiProg 1.9. Jag är rätt nöjd med brännaren, men tycker mig behöva starta om MultiProg lite väl ofta.

Multiprog har funktion för verifiering av laddad hex-fil mot innehåller på pic:en och denna verifiering ger fel på båda pic:arna nu. Bränning och erase görs utan synbara fel, men pic:arna verkar inte utföra sina program. Gissar att jag skickade lite för mycket ström genom output-benen av misstag. Pic:ens matning ska klara 250 mA, men output-benen bara 20-25 mA.

Ska kolla grejorna idag efter jobbet.

korp · Inlägg av **korp** » 5 juli 2006, 10:27:04

Utan att tråden driver iväg för mycket från ursprungsämnet kan jag bara konstatera att jag dödat pic:arna med för stark ström genom output-benen pga sömnbrist

korp · Inlägg av **korp** » 11 juli 2006, 19:23:06

Jag lägger ned det här med att använda zeners och transistorer som "low-voltage-cutoff" för LiPo-batterier.

Jag har insett ett antal problem, varav det största är att zeners som verkar vara normalt förekommande har allt för stor marginal. En variation på 3-5% är alltför stor för att få en god referens.

En 3V0 zener med 5% marginal kan ju ge backspänning mellan 3.15-2.85 V vilket är oacceptabelt i min applikation.

Har kollat på Elfa och hittat några spänningsreferenser med högre precision istället för rena zeners.

Om jag istället för att använda mig av en "fysisk" low voltage cutoff med zener och transistor, skulle använda en högprecisions spänningsreferens på 2,5V (t ex LM 4040) och i intervall jämföra matningsspänningen och denna referens m h a min pic-processors komparator borde jag kunna låta min pic gå ned i sleep-mode om matningsspänningen understiger ett visst värde (3,0 V i mitt fall), och på så vis få en mjuvarustyrd shut-off istället?

På detta vis borde jag även kunna låta pic:en kontrollera att spänningen verkligen håller sig under tröskelvärdet en viss tid innan sleep-mode inträder, så att jag får en feltolerans mot "spänningsdippar".