Lågspänningsskydd 12V

[rolex42]

Behöver kunna bryta minst 40A när 12V batteri går under ca 11V.
När jag tidigare gjort liknande kretsar har batteriets "återhämtning" strax efter urkopplad last gjort att det hela hamnar i självsvängning. Ett sätt att hantera problemet är med stor hysteres men även en tidsfördröjning skulle hjälpa.
Har delat upp det i ett logik-kort och ett power-kort (power board).
Power board kan ersättas med ett vanligt relä.

Logik:
Spänningsdelare 12V -> ca 5V
Stabil spänning ca 8V
Referensspänning 4.5V
(Om man väljer spänningsdelare & referens-spänning där max är över 5V kan dessa inte användas för mätning i microController ADC.)
Komparator med hysteres som triggar när batterispänningen blir för låg.
Tidsfördröjning
Komparator för distinkt låg/hög signal och ev invertering beroende på nästa steg.
En liten FET om man vill driva ett relä istället för Power-FET.

LowVoltageProtection.png

78LXX kan leverera 100mA
78L08 alt 78L05 med 3V zener
Dual komparator (ex LM2903)
RC timer med diod (ex 1N4142)
Komparator nr 2 i kapseln skapar distinkt hög/låg signal och inverterar om man använder lilla FETen för att exvis driva relä-spole.

Ström-budget i LTSpice visar att det hanlar om microA som summerat blir ca 2mA från spänningsstabilisatorn 78XX.

LTSpice visar en spik i första komparatorn på 5W under 0.1 millis i samband med att utgången går låg.
Det är när kondensatorn ska laddas ur vilket ger en ström genom dioden på ca 2A.
Databladet (Ti) för LM2903 Low-Level output current 6mA (16mA).
För att Komparatorn ska överleva måste ett motstånd på ca 1k kopplas i serie med dioden (OBS! Inte med i bilden).
1k ger en ström-spik på ca 6mA. Spiken blir då ca 100 millis, dvs 1000 ggr längre tid men ändå OK.

Power board
-----------
Ett separat kretskort med FETar.
Ett pull-up-motstånd till 12V på Logik-kortets utgång ger minst 10V på power FET gate vilket ger full mättnad.
Nöjer man sig med Vgs=8V kan man strunta i lilla FET, pull-up & frihjulsdiod på logik-kortet. Eftersom FETarna
på Power board inte drar ström, klarar komparatorns utgång att styra.

Driva relä
----------
Om man driver ett vanligt relä måste lilla FET klara strömmen som går genom relä-spolen i aktivt läge.
Ex. om man har ett relä som drar 150mA bör 2N7000 (Ids: 200mA) fungera.
Frihjulsdiod Source-Drain och över relä-spolen. Utgången från kretsen jordar alltså relä-spolen vid aktivt läge.

[RADIOT]

Om det är ett relä du vill använda så finns: http://www.kjell.com/sortiment/el/elekt ... 0a)-p36113 för 119:-

[rolex42]

Öckerö!
Där bodde jag en kort tid för några år sen. Sälvägen. Världens vackraste soptipp ...

Ja, exakt det reläet har jag hemma.

[RADIOT]

@Rolex42. Där ser man. Bor precis i början av vägen ut till tippen.

[blueint]

På vilket sätt är Öckerö en soptipp?

Det kanske fungerar dåligt med relä för DC-laster eftersom höga DC strömmar lätt svetsar ihop saker.

[RADIOT]

@Blueint. Soptippen ligger mellan Sälvägen och havet. Det är kanske den soptipp i Sverige som ligger vackrast?

[rolex42]

Stämmer det att tippen ska flyttas ?

[RADIOT]

@Rolex42. Ryktet säger så, men ingen vet när. Det är tal om att den skall hamna på Pinan, men jag vet inte om den får plats där.

[rolex42]

Använder DipTrace för att skapa kretskort.

LowVoltageProtectionRC.png

Det är lite meck med pattern till jumper.
Ett första kretskort (autotoutad)

LowVoltageProtectionRC_PCB1.png

Det som tar mest plats är de tre trim potarna. Kanske kan ta bort någon ...

[ElectricNooB]

Lite tipps på kortet: Ledningsbanorna under R17 och R7 ligger onödigt nära varandra. Ett till tipps: om du etsar korten själv så kan det vara farligt att ha för små pads. När man borrar hål i kortet så följer dessa helt enkelt med borren. (Det har aldrig hänt för mig...)

[rolex42]

Lite uppdaterad

LowVoltageProtectionRC_PCB1.png

[rolex42]

1:a version av Power Board.
4 st TO-220
4 st TO-263
filter, liten FET om man ev vill höja gate spänning till inspänning (12V)
High side current sense

LowVoltageProtectionPower.png

Det blir kanske lite för mycket komponenter på kortet. Jag tar nog bort current sense.

[rolex42]

Power board utan current sense.

LowVoltageProtectionPower_PCB1.png

Det är en hel del saker som inte syns på bilden. TO-263 är överlappade av både stor Pad för lödning av kylfläns och en Coppe pour för ännu större kyl-yta. Monering hålen är på samma avstånd som på logik-kortet om man vill montera ihop dem. Jordplan är annu inte pålagt ...