Sida 1 av 1

Spänningsreglering och strömbegränsning?

Postat: 3 juni 2015, 13:14:12
av Bengt SM7EQL
Kanske en trivial fråga men ändå. :humm:

Till ett bärbart radioprojekt behövs en laddare för att ladda de inbyggda 4S LiFePO4-batterierna 13,2V/4200mAh. Ett batteri i taget OK.

Vikten är en parameter som har mycket hög prioritet och jag vill också försöka minimera kringutrustningen i omfång och antal delar. I nuläget används en IMAX B6AC balanserad laddare som gör ett bra jobb men dels är för stor och dels alldeles för tung att släpa med sig.

Balanseringen av de fyra cellerna har jag löst med en enkel shuntkrets (fyra likadana, en över varje cell) som består av en TL431 referens som styr en PNP-transistor. Mätningar visar mycket god funktion. Det som ytterligare behövs för att få en komplett laddare är i princip bara en spänningsstab som kan ställas till en exakt spänning i intervallet 13,9-14,4 V och inte driver iväg med temperaturen samt en strömbegränsning inställbar mellan 0,5-2,5 A.

Jag vill helst inte blanda in uPc och automatik som gör att projektet lätt sväller utan söker en tillräckligt bra grundlösning med få standardkomponenter. Utrymmet är apparaten relativt begränsat och prylarna får som sagt inte väga för mycket. Balanseringskretsarna och spänningsstab/strömbegränsning får plats i apparaten men själva nätdelen skall inte byggas in.

Tanken är alltså att mata enheten med spänningsstabben/strömbegränsaren från en extern 15V/2,5 A switchad nätdel (typ nätdel till lap-top) som redan ingår i utrustningen och även används till annat.

Jag räknar med att nå minst 90-95% laddning av batterierna med denna enkla metod utan sofistikerad toppning som de riktiga laddarna har. Helt OK för applikationen ifråga.

Hoppas på kreativa förslag från kluriga forumdeltagare... :tumupp:

/Bengt

Re: Spänningsreglering och strömbegränsning?

Postat: 3 juni 2015, 13:46:05
av YD1150
Gamla 723:an som spänningsregulator med ställbar strömbegränsning?

Re: Spänningsreglering och strömbegränsning?

Postat: 3 juni 2015, 18:35:30
av Bengt SM7EQL
Jo jag har väl tänkt på 723:an och någon PNP-transistor också men inbillar mig att det finns någon mer modern krets än de från 70-talet som gör jobbet bättre med färre kringkomponenter.

Möjligen kan det vara en begränsning att tillgänglig matningsspänning är 15 V när kravet är att utspänningen skall kunna ställas mellan 13,90 - 14,4 V och vara helt stabil. Dessutom kan det tänkas att 15 V nätdelen sviktar lite och då blir marginalerna ännu mindre. Det behövs alltså någon typ av low voltage drop regulator till det här projektet.

Re: Spänningsreglering och strömbegränsning?

Postat: 3 juni 2015, 19:17:06
av GFEF
Finns "ADJUSTABLE VOLTAGE AND CURRENT REGULATOR"

https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... &toc=19820

MEN om 14,4 ut med in 15[V] ....????

Borde finnas färdiga "dc dc step down - up whith curent control" moduler

http://www.ebay.com/sch/i.html?_odkw=dc ... l&_sacat=0

Re: Spänningsreglering och strömbegränsning?

Postat: 4 juni 2015, 14:24:12
av Bengt SM7EQL
Tack för tipset GFEF.

L200 är också en gammal trotjänare som jag labbat mycket med på 80-talet. Klarar nog precis laddningsströmmen som helst inte bör vara mindre än 2 A med tanke på laddningstiden. Dock har jag inte klart för mig hur pass stabil spänningsregleringen kan bli över ett rimligt temperaturområde om säg +15 till +35C.

Gissar att den stabiliserade utspänningen jag behöver inte får avvika mer 10-20 mV när den når upp till den nivå där laddströmmen vid fulladdat batteri är tänkt att sjunka till noll eller ett mycket lågt värde som inte skadar batteriet. Det blir ju en kompromiss med en sådan här enkel laddare då det inte finns några skyddskretsar som stänger av och förhindrar överladdning. IMAX B6AC laddar till 14,4 V men med reducerad ström och i intervall de sista c:a 200 mV. Det skall ge ett 100% laddat batteri vilket en enkel laddare knappast klarar utan manuell övervakning.

Exakt vilken spänning som behövs får nog provas ut men någonstans i häradet 14,00 - 14,3 V ser det ut att bli, baserat på ett antal provladdningar med ett vanligt labbaggregat inställt för olika spänningar och med strömbegränsning på 2,5 A.

En nackdel med L200 är att den behöver några volt över sig för att reglera. Kanske kan jag leva med det men det finns redan en "lap-top nätdel" i systemet och som lämnar 15 V/2,5A och helst vill jag använda denna även till batteriladdningen för att minimera totalvikten och antal tillbehör. Annars finns det ju motsvarande små batterieliminatorer för 18V som kan användas och i så fall behövs en "omvandlare" från 18 till 15 V för att den andra apparaten inte skall bli förstörd. Egentligen 12-13,5 V men absolut max 15 V.