Konstantströmsurladdare

[l2t]

Trillade över denna länken när jag kollade runt efter en lämplig krets för att testa mina lipo celler med konstant urladdningsström. Den fungerar i alla fall bra för mina ändamål. Jag använder en bipolär trissa istället för mosfet.

För att få högre ström så tänkte jag parallellkoppla fler bipolära trissor, inget speciellt svårt men beräkning av emmitterresistans vid parallellkoppling av effekttrissor? det kanske inte är så kritiskt? kanske räcker med 1 ohm eller något lägre.

Länk

[Andy]

Det går med betydligt lägre än så, 0,1 - 0,33 Ohm är vanliga värden för uppgiften.

[l2t]

Ok, ska testa med det.

[Korken]

Parallell-koppla inte bipolära transistorer! Det blir inte samma sak som att parallell-koppla MOSFETar.
BJTers har effekten att om en blir varmare så drar den mer ström genom sig, blir varmare, drar mer ström -> går sönder. De har positiv feedback på värme kan man säga.
MOSFETar är tvärt om blir de varmare så drar de mindre ström så FETar jämnar ut strömmen mellan sig.

Kan vara bra att veta.

[l2t]

Så egentligen går det inte att parallellkoppla flera effekttrissor även med emittermotstånd?
Det bästa är alltså att nyttja mosfetar och driva dom i sitt linjära område istället, precis som han har gjort i videon?

[bearing]

Parallell-koppla inte bipolära transistorer! Det blir inte samma sak som att parallell-koppla MOSFETar.
BJTers har effekten att om en blir varmare så drar den mer ström genom sig, blir varmare, drar mer ström -> går sönder. De har positiv feedback på värme kan man säga.
MOSFETar är tvärt om blir de varmare så drar de mindre ström så FETar jämnar ut strömmen mellan sig.

Det där stämmer inte. Om man driver MOSFETar i sitt linjära område kommer det hetaste exemplaret ta mest ström, eftersom att gränsvärdet för när MOSFETen börjar leda sjunker när temperaturen ökar. Det är när MOSFETar drivs digitalt som strömmen fördelar sig jämnt.
Du missade kanske också att han skulle ha emittermotstånd, vilka ser till att strömmen fördelar sig ganska jämnt, eftersom att U_BE minskar då strömmen genom R_E ökar.

[Korken]

Man kan få det att fungera med BJTer, emittermotstång hjälper till mycket, men det är inget jag rekommenderar. V_bas är fortfarande exponentiellt beroende av temperatur.
MOSFETar är mycket enklare, precis som han gjorde i sin video. Det är nästan failsafe.

[bearing]

Jag såg bara några sekunder, och nu har jag inte möjlighet att titta, men hade han inte strömmätning och återkoppling till varje FET?

[l2t]

Bearing: Han använde bara 1 st fet och "emittermotstånd" kopplad till en opamp.
Jag funderade på om man inte skulle använda 1 st opamp till varje transistor så löser man ju alla problem.
Blir ju lite fler komponenter men det blir ju bara ett par stycken trissor så.....

[Korken]

Bearing: Du kanske tänker på om vilken sida man är zero-temperature coefficient point?
Det här kan nog skina lite ljus på våran diskussion. Allt handlar om i vilken det av det linjära området man arbetar och vilken MOSFET man har.

mosfet.jpg

[bearing]

Ja, det måste vara det som detta handlar om. Intressant, så om man hittar en FET som har tillräckligt låg zero-temperature coefficient point (ZTCP), då kan man parallellkoppla alla gate utan att att få problem med ojämna strömmar, trots att de styrs inom linjära området.

En viktig parameter för en FET i en konstantströmsurladdare borde vara att den klarar att ge ifrån sig hög effekt. Jag kollade databladen för några olika FET bara för att få ett hum om var ZTCP ligger i förhållande till P_Dmax.

Kod: Markera allt

Komponent   IRFP4110    IRF1010     IRF540      IRF740      IRF840      IRF720
R_DSon      0,005 ohm   0,012 ohm   0,044 ohm   0,47 ohm    0,85ohm     1,8ohm
P_Dmax      370W        200W        130W        125W        125W        50W
ZTCP        400A        90A         50A         15A         12A         4A

Tyvärr verkar det som att MOSFET med låg ZTCP också har låg P_Dmax, men det kanske går att hitta mer lämpliga kandidater ifall man letar mer.

[l2t]

En annan sak som jag kom på, skulle man inte kunna använda en mosfet på vanligt sätt, dvs pulsviddsmodulera feten med en lämplig frekvens och därmed urladdningsströmmen? frågan är hur batteriet som ska urladdas tycker om det?
Batteriet kanske inte bryr sig alls eller så blir det helt fel!

[Icecap]

Det skulle inte fungera speciellt bra! Anledningen till att man använder PWM/switch-mode tekniken är att man inte vill ha förluster. Om man då ska ha en belastning måste man ju ha någonting som blir varmt så att energin kan "försvinna".

Alltså kan PWM fungera - om det är ett motstånd som switchas - och då är vi ju tillbaka till konstantströmstyrningen. Sedan är det ju frågan för vad ackumulatorn gillar pulserna och vad dessa gör med Ri.

[l2t]

Har börjat med lite montering av diverse komponenter.
Kör på Bdx33c, kylflänsen är lite liten men får väl fläktkyla den i brist på bättre.

urladd_1.jpg

[Korken]

Det skulle inte fungera speciellt bra! Anledningen till att man använder PWM/switch-mode tekniken är att man inte vill ha förluster. Om man då ska ha en belastning måste man ju ha någonting som blir varmt så att energin kan "försvinna".

Alltså kan PWM fungera - om det är ett motstånd som switchas - och då är vi ju tillbaka till konstantströmstyrningen. Sedan är det ju frågan för vad ackumulatorn gillar pulserna och vad dessa gör med Ri.

Kan man inte ha en reaktiv komponent för att jämna ut strömmen?
Dvs en induktor i serie.

Jag gjorde ett par snabba simuleringar och om man har en indikator sol tål strömmen och en switchfrekvens som är nog hög så blir strömripplet litet.
Vad tror du om denna lösning?