Светодиодные фонари и световые приборы. Всё о светотехнике.
Изображения Дневники Группы Поиск
Вернуться   Форум FONAREVKA.RU Источники питания и зарядные устройства Вторичные элементы питания (Аккумуляторы)
Расширенный поиск
Забыли пароль? Регистрация

  • О нашем проекте
  • Светотехника и световые приборы
  • Правила форума
Проект FONAREVKA.RU специализируется на предоставлении всей необходимой информации по светотехнике:

— светодиодные фонари;
— различные источники питания;
— разнообразные зарядные устройства;
— освещение помещений и наружное освещение;
— световые приборы для личного, пассажирского и грузового транспорта;
— специальные световые приборы для медицины, для растений, для аквариумов, для террариумов, а также аварийно-сигнальные световые приборы;
— альтернативные источники света;
— лазеры и лазерная техника.

Если у вас есть вопросы по выбору фонарей, аккумуляторов и зарядных устройств ознакомьтесь с FAQ от наших экспертов:

F.A.Q. по выбору фонарей различных типов;
F.A.Q. по выбору аккумуляторов;
F.A.Q. по выбору зарядных устройств.
Ответ  Создать новую тему
Просмотров в теме 51200   Ответов в теме 24   Подписчиков на тему 5   Добавили в закладки 3
Опции темы Поиск в этой теме
Старый 07.02.2011, 11:37 Автор темы   1

 
Аватар для MrHot
 
Регистрация: 22.08.2010
Последняя активность: 20.11.2016 05:29
Адрес: Хабаровск
Сообщений: 279
Сказал(а) спасибо: 6
Поблагодарили: 94 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Цепи защиты Li-Ion батарей

Перенос со speleo.ru на fonarevka.ru выполнен на правах авторства материалов.


О необходимости работы Li-Ion батареи в паре с цепями защиты наверное говорить уже и не нужно. Некоторые батареи уже мигрировали до уровня "бытовых" и предлагаются к покупке и использованию. Это стало благодаря тому, что цепи защиты стали интегрироваться в такие форм-факторы как 18650 и подобные им. Хотя ранее, такого не наблюдалось. Какой-нибудь ICR18650 продавался как OEM-продукт для ремонта тех-же ноутбуков и не более. Реализовать комплексную защиту даже одного такого элемента было отдельной задачей о которой необходимо было заботиться. До сих пор, возможность конструировать цепи защиты из относительно дешевых и доступных микросхем для меня (а может и для кого-то еще) остаётся некоторой проблемой.
Вроде уже всё продаётся - бери и ставь ка-говорится. Но вот что именно там внутри ? Как работает ? Когда и как срабатывает ? Можно ли это улучшить-переделать ?

Вот что можно наковырять из батарей доступных к покупке на DealExtreme.com
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 1.jpg
Просмотров: 16946
Размер:	294.9 Кб
ID:	7455

Очень хотелось побольше узнать о детальной работе таких модулей и что из них можно сделать в перспективе (или нельзя сделать)...
В качестве препарируемого образца было заказано 4-е штуки SCU_26114

Вот этот товар:
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2.jpg
Просмотров: 16022
Размер:	133.8 Кб
ID:	7456

Вот как это выглядит без деталей:
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 3.jpg
Просмотров: 15829
Размер:	133.8 Кб
ID:	7457

А вот так - проще срисовать незамысловатую схемку с данного образца:
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 4.jpg
Просмотров: 15482
Размер:	144.6 Кб
ID:	7458

Вот что получится после процесса рисования:
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 5.jpg
Просмотров: 16391
Размер:	158.7 Кб
ID:	7459

А вот и сама схема. Так пожалуй будет удобней:
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 6.jpg
Просмотров: 6154
Размер:	162.2 Кб
ID:	7460

Первое, что показала разборка разных модулей - это разные буквы на конце "K091".
Мне встретились индексы "E", "A", "J".
Как показало препарирование защищённых батарей 18650 от TrustFire и UltraFire - все они содержат одну и туже схему защиты. Разница - только в вот в этих буквах на конце и немного различной топологии печатных плат.
UltraFire 18650 (2400 ма/ч) содержал "K091J". В то же время как 18650 (2500 ма/ч) от TrustFire содержал "K091A". То что распаял я - содержало "K091E".
Что бросается в глаза - нет некоторых пассивыных элементов на печатной плате. Вероятно платы предусмотрены под установку некой иной микросхемы, где требуется наличие большего числа компонентов. Плата сделана под 6-ти выводную микросхему защиты, хотя то что впаяно - содержит всего 5-ть выводов. Попытки поиска - что есть "K091E" меня ни к чему не привели (наверное искатель их меня никудышний). Но, искать очень много и не пришлось. Я быстро натолнулся на очень похожую микросхему защиты "DW01+". У неё 6-ть выводов, и схема включения - пуля в пулю (кроме цоколёвки выводов) совпадает с "K091E". Вероятно, это одна и таже разработка. Отличие "K091E" - отсутствующий пин задания времени торможения при реакции на короткое замыкание. Возможно, что в "K091E" оно принято по-умолчанию и составляет примерно 10мс. Но это всего лишь догадки. Так или иначе - меня пока не волнует это время реакции и управлять им я не собираюсь.

Вот что можно почерпнуть из доки про "DW01+":
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 7.jpg
Просмотров: 5492
Размер:	41.4 Кб
ID:	7461

И так, отличия только в наличии вывода #TD и цоколёвки.
#TD - никуда не подключен в примере для "DW01+" (что не может не обнадёживать).
Все замеры напряжений срабарываний для переразряда и перезаряда меня привели к тому, что эти значания совпадают с таковыми для "DW01+":
- напряжения защиты переразряда = 2.5V
- напряжения защиты перезаряда = 4.3V
- активация разрешения на дальнейший разряд - только после отрицательного перепада напряжения на выводе #CS (вывод 1 для "K091"). Т.е. только после помещения элемента в зарядное устройство.

Все модули (6-ть штук) что были в наличии, показали стабильные результаты по пороговым напряжениям. Разброса параметров я не заметил. О неком разбросе параметров для готовых модулей было замечено в ветке "Li-Ion батареи из ноутбука". Возможно, что есть какие-то другие платы, которых я ещё не видел. Вероятно, они собраны не на "K091".
Вывод #CS выдерживает в перделе до -24V (взято из доки по "DW01+"). Этот же вывод ловит и положительные перепады напряжения, которые возникают на внутреннем сопротивлении полевых транзисторов. Тем самым, осуществляется защита по предельному току. Возможно разные буквенные индексы разных микросхем - отвечают за разный порог срабатывания токовой защиты. Так или иначе, на модуле от UltraFire можно обнаружить два полевика в параллель и пустое место для установки третьего !! Это видно на самой первой фотографии. Т.е. меняя число полевиков - меняем порог срабатывания токовой защиты. И нет ни одного резистора на это дело. А оно и не сильно надо при наличии такой микросхемы.

Вот что сбивало меня с толку длительное время:
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 8.JPG
Просмотров: 3412
Размер:	96.8 Кб
ID:	7462

Сказано:
- уровень разряда = 2.75V
- уровень заряда = 4.2V

Я могу теперь точно сказать что это враньё ! И не стоит так слепо доверять этим надписям. Хотя, надо признать, что я бы хотел видеть именно такие цифры.
Напряжение разряда = 2.5v (реальное, а не маркетинговое) меня совсем не радует. График разряда таких батарей очень крутой (в конце разряда), и доводить до такого напряжения я бы не рискнул. 2.75V кажется оптимальным. Но.. увы.. не сутьба. Про напряжение 4.3V для порога перезаряда я вообще хочу сказать что оно опасно. У меня на практике, была работа с кучей КПК, где в инструкции русскими буквами было сказано что не следует оставлять КПК на зарядке более чем на 8-мь часов. Тем не менее, работа на предприятии (торговые агенты) требовала чтобы в субботу вечером все КПК были поставлены на зарядку и были целиком заряжены к понедельнику. Важно - за КПК никто не следил на воскресенье. И вот в процессе такой работы, в понедельник некоторые КПК с утра находили в нерабочем состоянии. В частности у них распухала батарея, и от этого выламывало заднюю крышку аккумуляторного отсека. Было ясно - идёт перезаряд и инструкция не зря пишет про такой случай. Я как-то расковырял вздутую батарею. Там я обнаружил микросхему защиты DS2760 у которой (в зависимости от поставки) напряжение перезаряда нормируется от 4.275V....4.35V. Т.е. на лицо была ошибка алгоритма заряда батареи. Эту ошибку могла устраннить DS2760, да она её устранняла - ничего не воспламенилось и ничего не загорелось. Но увы, батареи страдали. После этого их невозможно было использовать. Т.е. порог 4.3V это некий пожаробезопасный рубеж, но не более. (фото вздутых батарей могу в личку кинуть кому надо...)
Гораздо продуктивнее заботиться о перзаряде именно в зарядном устройстве, нежели писать такие инструкции и полагаться на 4.3V

Выходы управления полевиками "K091" как я выяснил опытным путём - комплементарные. Т.е. нет никаких открытых коллекторов или открытых стоков. Ток через выход идёт как в нуле, так и в единице. Проверял - простым светодиодом с резистором.

Мне удалось немного "поправить" напряжение срабатывания защиты по переразряду. Это я делал "в лоб". Я поставил по питанию "K091" обыкновенный резистивный делитель напряжения. Параллельно конденсатору питания 0.1мкФ я впаивал 1.8 мегома, а заместо 100 ом я впаивал 47 ком. Получилось напряжение срабатывания защиты не 2.5V а 2.71V. Сразу скажу, что это ведёт к росту тока потребления такой цепи защиты. Было - примерно 3 мкА, а стало 6 мкА (с резисторами). Естественно, что порог 4.3v (защита от перезаряда) так же сдвигается на некую величину, которая совершенно уже непригодна для использования.
Т.е. K091 можно использовать в качестве доноров для для создания модулей защиты по токовой перегрузке и по UnderVoltage защите.
Именно цепи UnderVoltage меня более всего и инетересуют. 6 мкА тока меня устраивают на все 100%. Это приемлимо. Остаётся задача - как использовать K091 для защиты последовательно соединённых батарей с одним общим полевиком. На этом пути есть препятствие - после срабатывания UnderVoltage защиты - нужно на пин 1 (#CS) подать отрицательное напряжение. Иначе - микросхема не перейдёт в режим рарешения разряда. Т.е. для организации защиты последовательно соединённой батареи Li-Ion элементов K091 подходит слабо. Мне удалось избавиться от этого препятствия путём увеличения тока потребеления до 20 мкА. Решение очень простое - замкнуть пин #CS наглухо на землю. Но тогда:
- несколько подрастает ток до 20 мкА в режиме срабатывания защиты
- лишаемся защиты по току (на эту защиту можно будет бросить отдельный корпус K091)
- напряжение, при котором микросхема вновь разрешиет разряд элемента = 3.5V

Я, пока не осталяю надеж по созданиию некой простой схемы включения таких микросхем для защиты батареи последовательно соединённых Li-Ion элементов. Надеюсь, что данная информация окажется хоть кому-то полезным подспорьем при создании своих цепей защиты батарей Li-Ion элементов.
MrHot вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Поблагодарили: 3 раз(а)
angoam (21.01.2013), botanaut (19.04.2013), fnksb (22.01.2013)
Старый 07.02.2011, 11:38 Автор темы   2
MrHot

 
Аватар для MrHot
 
Регистрация: 22.08.2010
Последняя активность: 20.11.2016 05:29
Адрес: Хабаровск
Сообщений: 279
Сказал(а) спасибо: 6
Поблагодарили: 94 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Только сейчас заметил, что я привёл ошибочную схему в ветке "Li-Ion батареи из ноутбука". Приведу её снова. Ошибка тут в том, что на P-канльные транзисторы нужно ставить 3-и развязывающих диода. И желательно диода Шоттки. Т.е. ошибка состояла в том, что паразитный диод в каждом З-канальном транзисторе будет создавать условия "замыкания" одного из Li-Ion элементов батареи при срабатывании Undervoltage защиты на одном из элементов батареи. Защитные диоды придётся установить в разрыв каждого P-канальника.
Т.е. мораль проста - всегда в таких многоуровневых (по напряжению) схемах нужно прорисовывать паразитные диоды. А то, вроде всё как в шоколаде получается, хотя на самом деле, всё как раз наеборот. Красным - я дорисовал то, что должен был изобразить сразу, но не изобразил.

Установка дополнительных защитных диодов снизит затворное напряжение на N-канальном транзисторе ещё на 0.3V. Это немного усложнит его работу и сократит круг полевиков, которые можно воткнуть на это место. Получается, что полевик примерно должен воспринимать на затворе напряжение = 2.75 - 0.3 = 2.45V
Вроде всё реально, но число пассивных элементов растёт, да и с мелкими диодами шоттки у меня проблема. Что-то они не особо мелкие встречаются.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: Li_Ion_3x_v2.png
Просмотров: 2801
Размер:	14.8 Кб
ID:	7288
MrHot вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 07.02.2011, 11:39 Автор темы   3
MrHot

 
Аватар для MrHot
 
Регистрация: 22.08.2010
Последняя активность: 20.11.2016 05:29
Адрес: Хабаровск
Сообщений: 279
Сказал(а) спасибо: 6
Поблагодарили: 94 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

А вот как выглядят цепи защиты на аккумуляторе от Dx для сотового телефона SonyEriccsson K750i. Аккум сразу после покупки показывал омерзительно низкую ёмкость и чуть не угодил в ведро. Мне стало интересно - что же там внутри... А внутри - всего один резюк, притом на 110ком. Кстати, у батареи три вывода. Резюк видимо что-то "подтягивал" чтобы обдурить сотик.
Выглядит просто потрясающе ! Схемотехника на высоте ! Аплодисменты господа..!
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: K750LiIonNoName.jpg
Просмотров: 2651
Размер:	100.3 Кб
ID:	7289
MrHot вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 07.02.2011, 11:40 Автор темы   4
MrHot

 
Аватар для MrHot
 
Регистрация: 22.08.2010
Последняя активность: 20.11.2016 05:29
Адрес: Хабаровск
Сообщений: 279
Сказал(а) спасибо: 6
Поблагодарили: 94 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Долго думая на вариантами защиты Li-Ion аккумуляторов я кидался от микроконтроллерных систем к аналоговым. Вот один из вариантов "аналоговой" системы защиты. Точнее она не содержит микроконтроллер, но зато содержит триггер, который никак не относится к аналоговой схемотехнике. Для начала, такая система для меня оказалась более простой и более понятной. Возможно позже, создав ещё разные системы защиты аккумуляторов этого рода, у меня появится возможность сравнивать их на надёжность. Но пока - есть то, что есть.

Нажмите на изображение для увеличения
Название: Scheme_3.jpg
Просмотров: 5056
Размер:	312.5 Кб
ID:	7463

Данная схема содержит в своём составе кнопку. Это может показаться странным, но именно такая цепь защиты мне кажется наиболее оптимальной. Более того, я долго оптимизировал число элементов в этой схеме дабы совместить всё и с наименьшими затратами деталей, и реализация функции кнопки порой у меня была под сомнением. Но в итоге, мне всё-же удалось уговорить себя и придумать-таки всё с минимальным набором компонентов.
Схема защищает каждую банку от пререразряда на уровне 3.0v, а так же от перегрузки по току. Сразу замечу, что на месте VT3 может быть установлен более мощный полевой транзистор. В своём макетировании я ставил IRF7313 в параллельном включении. От выбора этого транзистора зависит ток срабатывания защиты. Микросхема DW01 взята из банок с сайта Dx. В начале данной темы я описываю эти микросхемы. Т.е. это не в чистом виде DW01, а один из её клонов. Порог срабатывания CS у данной микросхемы примерно 150mv. Так что можно рассчитать ток срабатывания защиты зная сопротивление канала силового полевого транзистора.
LMS33460 - это мониторы питания с порогом 3,0v и ультрамалым потреблением тока. Они содержат цепь с открытым коллектором и защитным диодом. Их можно заменить на другие мониторы (на другое напряжение). Скажу что мне нравится порого срабатывания защиты на 3V. Он меня всем устраивает.
Теперь подробнее о столь непонятной кнопке. Какого чёрта я её туда поставил ?! Зачем ?! Почему ?!
Эта кнопка возвращает узел защиты в исходное состояние после её очередного срабатывания и позволяет продолжить отбирать ещё какое-то время энергию из аккумуляторов.
Меня интересуют устройства как с большим потреблением тока (примерно ампер ибольше), так и с малым (10ма или около того). Замечу, что речь идёт о фонарях. Фонарь, как правило, это многорежимное устройство. При его эксплуатации от свежего комплекта батарей - порог отключения рано или поздно будет достигнут. Причём если ток потребления был большим (при пороге защиты например 3,0v а не 2,5v), то в аккумуляторе остаётся немного ёмкости чтобы поработать ещё немного в авральном режиме на ультра-малом потреблении. Рано или поздно и в этом режиме сработает защита.
Т.е. работаем на больших токах - > сработала защита (этого и cледовало ожидать) - > если всё плохо, и надо нам ещё как-то протянуть то перводим фонарь в режим самого слабого тока потребления - > жмём кнопку Reset и работаем дальше, пока мы не израсходуем тот малый остаток, что оставался в аккумуляторных банках (точнее в самой слабой банке).
Данная схема была собрана на макете и отработала успешно. Кроме того, число контролируемых каналов нетрудно довести до 4-ёх. Микросхема CD4013 умрёт на 18-ти вольтах, так что есть шанс, что такая афера пройдёт. Но, думаю и этот вариант можно продумать отдельно.
После срабатывания любой из банок по провалу напряжения, или по короткому замыканию - триггер запоминает такое состояние и не позволяет отбирать мощность от аккмуляторов. Детали в данном узле защиты не так дифицитны и редки. Так что повторимость относительно высока. Тем более, что есть не мало мониторов питания на примерно такой порог напряжения. Гистерезисность мониторов питания тут уже не так важна т.к. весь "гистересис" взял на себя триггер. Кстати, он выпускается в корпусе SO-14, и выглядит весьма скромно. Транзистор VT4 служит для сброса DW01 после её блокиовки. Иначе - вывести её из режима блокирования можно только дома, в зарядном устройстве (и не в этой схеме).

P.S. заметил ошибку в схеме (недорисовал VT4). Схема выправлена...
MrHot вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 07.02.2011, 11:40 Автор темы   5
MrHot

 
Аватар для MrHot
 
Регистрация: 22.08.2010
Последняя активность: 20.11.2016 05:29
Адрес: Хабаровск
Сообщений: 279
Сказал(а) спасибо: 6
Поблагодарили: 94 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Вышеприведённая схема защиты придумывалась по отдельно стоящий блок батарей. Например на затылочной части креплений (строп). Как вариант - 2*18650.
Следует так же заметить - если требуется зарядить батарею аккумуляторов после срабатывания защиты (и аккумуляторы сварены вместе) то опять-таки требуется нажате кнопки сброса, т.к. только в этом случае откроется полевой транзистор для пропускания зарядного тока.
Фонари с памятью (драйвер с памятью последнего рабочего режима) скорее всего окажется в пролёте (в отношении расширеных аварийных сервисов питания). Т.к. если я даже реактивирую узел защиты батареи путём принудительного сброса (нажатия кнопки) - то фонарь может произвести включение с последнего своего рабочего режима (а там что было - то было), что даст быстрый провал напряжения на батарее и что собственно опять почти мгновенно прервёт подачу питания на драйвер (пользователь даже может и не успеть перебросить режим работы фонаря на самый слабый). Т.е. фонарь, желательно, должен не просто уметь производить запоминание режимов, но также должен позволять вести мониторинг напряжения в батарее и сам переходить в слабенький из режимов. Неплохо бы под такой случай вообще реализовать отдельный аварийный режим. Или же можно делать проще - не помнить режимы, а всегда включать фонарь в наислабейшем из режимов. Тогда проблемы решаются сами - собой.
MrHot вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 07.02.2011, 11:40 Автор темы   6
MrHot

 
Аватар для MrHot
 
Регистрация: 22.08.2010
Последняя активность: 20.11.2016 05:29
Адрес: Хабаровск
Сообщений: 279
Сказал(а) спасибо: 6
Поблагодарили: 94 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Изготовил плату для защиты 3*Li-Ion. Это переделаная схема для 2*Li-Ion, что я приводил выше. Хотелось быстрее хоть что-то изготовить. Перемычки... в один слой корячиться трассировать уже бессмыслено (тем более первая версия платы). Впереди тесты на реальных аккумуляторах.
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 3_Li_Ion_Protect_v1.jpg
Просмотров: 2917
Размер:	360.8 Кб
ID:	7464
MrHot вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 07.02.2011, 11:41 Автор темы   7
MrHot

 
Аватар для MrHot
 
Регистрация: 22.08.2010
Последняя активность: 20.11.2016 05:29
Адрес: Хабаровск
Сообщений: 279
Сказал(а) спасибо: 6
Поблагодарили: 94 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Стал вживую тестировать плату, собранную по этой схеме, но с тремя каналами (фото платы я уже приводил). Заметил невиданное доселе дело. Если в качестве нагрузки выступает нечто содержащее фильтрующие ёмкости (а это собственно все устройства окромя нагревателей) - то триггер КМОП резко переключается в отключеное состояние и тем самым обесточивает нагрузку. Я уже заблокировал транзистор VT2 (замкнул затвор на исток, отключив затвор от остальных цепей). Т.е. тем самым я оставил только триггер и кнопку. На микросхему КМОП установлена блокировочная ёмкость 0.1мкФ. Даже пробовал ставить диод шоттки параллельно цепи питания (катодом на плюс питания). Ничего не помогает. Беру в руки обычный электролитический конденсатор - подсоединяю его к выводам нагрузки, успевает проскчить мелкая искра тока заряда кондёра. И всё, полевик резко отключается. Конденсатор беру 330мкФ х 25V. Кажется даже не важно. Можно и меньше номиналом брать. Пробовал кондёр тыкать в обход силового полевика. Такой же глюк. Всё сбрасывается. Снизил R6 до 1ком. Не помогло. Кажется я потихоньку схожу с ума... Тестируюсь на реальных заряженых банках 18650. Заземлил все входы второго канала триггерной микросхемы. Что за новость такая ? Триггер блин !
MrHot вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 07.02.2011, 11:42 Автор темы   8
MrHot

 
Аватар для MrHot
 
Регистрация: 22.08.2010
Последняя активность: 20.11.2016 05:29
Адрес: Хабаровск
Сообщений: 279
Сказал(а) спасибо: 6
Поблагодарили: 94 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Отключил вывод 14 от всего. Подал на него через резистор 5,1Ком напряжение питания. Между выводом 14 и 7 впаял 1 uF керамику. Ничего не изменилось. Подключаю параллельно банкам конденсатор - триггер выполняет сброс.
Вернул всё на место. Убрал R по питанию триггера. Но выпаял совсем VT2 (у которого я замыкал исток и затвор) и о чудо - глюк исчез. Т.е. что-то не так в цепи этого VT2. Как-то он формирует помеху при возмущениях по питанию. Но что там формировать если затвор заблокирован ?!
Прозвонил тестером (на режиме прозвонки диодов) этот извлечённый полевик. С виду - он вполне адекватен. Проводимость та что нужно. Паразитный диод на месте. При отрицательном напряжении на затворе - он послушно открылся. При обратном приложении напряжения - закрылся.
Продолжаю искать... Ничего пока не ясно. Ясно теперь, что я что-то где-то не учёл с этим полевиком... Плату просмотрел вокруг полевика. Что-то странное..

------------ Добавлено ----------
Выяснил опытным путём - если параллельно R6 впаять 1000пф конденсатор (взят наугад) то ошибка сброса при возмущениях по питанию не проявляет себя (по крайней мере на тестовой ёмкости 330 мкф). Это ад для мого сильно урощённого мозга !
Выходит, что полевик с заблокированым затвором это своего рода конденсатор. Но я вроде ставил 1Ком на место R6 теоритически, это должно было помочь.
Теперь не могу понять как сделать так, чтобы не затягивать спад импульса на входе R триггерной микросхемы (если я оставлю ёмкость). Затягиванием спада я боюсь спалить КМОП-ячейки.
Не..., это нечто из ряда вон выходящее (для меня).
MrHot вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 07.02.2011, 11:42 Автор темы   9
MrHot

 
Аватар для MrHot
 
Регистрация: 22.08.2010
Последняя активность: 20.11.2016 05:29
Адрес: Хабаровск
Сообщений: 279
Сказал(а) спасибо: 6
Поблагодарили: 94 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

В общем, все мои мучения с триггерной схемой и детекторами на 3.0V зашли в совершеннейший тупик. Избавив триггер от назойливой помехи при подключении тестового конденсатора на выход батареи - я было обрадовался. Но рано. Я подключил полевой P-канальный транзистор на место в надежде что помеха более ни на что влиять не будет. Но я ошибся. При подключении тестового конденсатора в 1000мкф я получал стабильный сброс схемы в исходное состояние. Как-будто срабатывает защита по току. Но я блокировал сигнал защиты по току. Т.е. выходит так, что помеха как-то влияет и на датчики напряжения. Я запитал всю логику через LC-фильтр. L=820мкГн С=330мкф. И помеха всё равно проявляется. Если честно - это что-то слишком для меня. Уже трудно вообразить как развивается во времени эта помеха и на что именно она влияет.
Обычно, после таких неудач лезут в голову мысли - ну, вот.. всё плолохо, есть же готовые решения где всё работает. Я достал из пакетика типовой узел защиты для отдной банки 18650. Именно с него и начиналась статья. Точнее я взял "новый" модуль, который ещё не подвергался распайке и чему-либо варварскому. Я подключил к нему одну заряженую банку 18650 и стал симулировать короткие замыкания. В качестве нагрузки я включил светодиод с резитором. Сначала взял резистор 0.6ом. Подключил в цепь нагрузки. Светодиод слегка притух, но не погас. Я подумал что ток защиты от Кз лежит значением выше. Взял 0.4ома. Опять защита не сработала. И так я добрался до 0.1ома. При его кратковременном подключении банка проваливалась до 2.61V. Что говорило о чудовищной перегрузке. И тут уже стало совершенно очевидно что нет никакой защиты. Вернее, она наверное есть, но не работает по какой-то неведомой причине. Уверен, что я ничего не напутал со включением. Конструктив до боли мне известен и там трудно ошибиться. Всего три вывода на плате защиты.
Т.е. дальше путь лежит в область спец-микросхем, работающих в совокупе с микроконтроллером. Потрачено много времени, которое можно было пустить на написание микропрограммы. Не сутьба значит. Плату - в мешок, из друго мешка достаём BQ29312...
MrHot вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 07.02.2011, 11:42 Автор темы   10
MrHot

 
Аватар для MrHot
 
Регистрация: 22.08.2010
Последняя активность: 20.11.2016 05:29
Адрес: Хабаровск
Сообщений: 279
Сказал(а) спасибо: 6
Поблагодарили: 94 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Опробовал MAX1615 в 5-ти вольтовом включении. Интересовала реакция данного LDO-стабилизатора на ситуацию когда входное напряжение становится ниже напряжения стабилизации. Питал всё от регулируемого импульсного стабилизатора. По входу и по выходу были установлены блокировочные конденсаторы 0,1uF. В качестве нагрузки не выступало ничего. Измерения производил при помощи тестера Agilent в специалном микроамперном диапазоне.
Uвходное = 6v: Uвых = 5,147v: Iвходной = 5,6uA
Uвходное = 4v: Uвых = 3,975v: Iвходной = 48uA
максимум потребления тока в холостом режиме пришелся на входное напряжение равное 5,028V. При этом потребление тока составило 49uA. Это было максимальное значение.
Если напряжение питания снижается - снижается и ток потребления, но не драматически.
Пробовал дать нагрузку в виде резистора 100Ком (50uA). Потребление составило 103uA. Это было измерено в случае, когда опять-таки напряжение на входе было ниже напряжения стабилизации.

Т.е. относительно микромощных LDO стабилизаторов, можно проследить устойчивое правило - нельзя допускать снижения напряжения питания ниже напряжения стабилизации. в этом случае ток покоя на холостом ходу (например "спящий" процессор за "плечами") увеличивается как минимум на один порядок. В случае с MCP170x эти токи растут ещё больше и могут легко превысить 200uA.
Вот такая вот кислая история..
MrHot вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 07.02.2011, 11:42 Автор темы   11
MrHot

 
Аватар для MrHot
 
Регистрация: 22.08.2010
Последняя активность: 20.11.2016 05:29
Адрес: Хабаровск
Сообщений: 279
Сказал(а) спасибо: 6
Поблагодарили: 94 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Вообще, как мне показалось, вся линейка MCP170x это маркетинговые ходы. Есть вероятность, что это вообще одно изделие. Но чтобы это проверить - надо сумашедший объём выборки при тестировании. Тут одним корпусом не отделаться.
Хотелось бы иметь решения с заведомо подходящими техническими характерискиками, а не подтянутыми за уши.
MAX1615 по цене не сильно выделяется, и даёт вполне сносный ток потребления, а в схеме 4*Li-Ion. Выход на нездоровый режим 10-ти кратного потребеления по току на не грозит, т.к. это в принципе не возможно. Т.е. связка 4*Li-Ion для меня просто "приклеилась" к MAX1615. Если найти ещё какие-нить LDO микромощного диапазона - может быть будет проще.
Сложнее там, где есть питание 4*АА и один светодиод как источник света. Тут - не поможет не MAX1615 не MCP170x. Как только напруга свалится ниже 5-ть вольт - сразу же польётся паразитный ток. Т.е. схемы надо проектировать на 3.0V Что собственно не так и плохо, просто надо заранее прикупать именно нужные стабилизаторы под конкретный случай. Я просто раньше по незнанию надеялся на то, что MCP170x (на 5-ть вольт) есть некий универсал для формулы 4*АА. Но оказалось что всё не так просто как хотелось бы.
MrHot вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 28.11.2012, 19:22   12
Alex722
Новичок
 
Регистрация: 13.11.2012
Последняя активность: 01.05.2017 22:43
Сообщений: 5
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Подскажите, пожалуйста, куда в схемку на К091
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 6.jpg
Просмотров: 3084
Размер:	191.4 Кб
ID:	62986
вставить светодиод,(может не один, а с транзистором) чтобы он горел только во время зарядки? Чтоб было видно - окончилась зарядка или нет? Заранее спасибо.
Alex722 вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 05.12.2012, 06:19 Автор темы   13
MrHot

 
Аватар для MrHot
 
Регистрация: 22.08.2010
Последняя активность: 20.11.2016 05:29
Адрес: Хабаровск
Сообщений: 279
Сказал(а) спасибо: 6
Поблагодарили: 94 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Попробуем порассуждать. Допустим что пороговое напряжение = 2.5V
Когда наступает 2.5V - срабатывает "пожарная" защита от переразряда (пожарная - потомучто потребитель (устройство, фонарь...) довёл это такого кризиса). Далее - следует переход в режим микропотребления со стороны микросхемы защиты и она отрубает полевые транзисторы. Далее, она ждёт, когда же появится ток заряда (достаточно короткого импульса). Когда ток заряда проскакивает, это снимает признак провала ниже 2.5V и микросхема разрешает снова отбирать мощность от аккумулятора. Ей как-бы пофиг что мы не заряжали ничего а всего лишь сделали вид что заряд был.
Есть ещё один "пожарный" порог по перезаряду - но его лучше не использовать.
Т.е. короткий итог - микра эта, навалить хотела на заряд и его алгоритм. Он ей попросту не интересен и индикация вроде как невозможна данным способом.
__________________
Тантал без керамики - деньги на ветер.
MrHot вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 06.12.2012, 02:04   14
Alex722
Новичок
 
Регистрация: 13.11.2012
Последняя активность: 01.05.2017 22:43
Сообщений: 5
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Извините, может не совсем Вас понял, но
Цитата:
микра эта, навалить хотела на заряд и его алгоритм
Микруха следит не только за разрядом, но и за зарядом тоже, когда переваливает за 4.2В отрубает полевики. Такая платка у меня трудится в самодельном фонарике с Ли-Ион аккумулятором. Но у меня нет индикации "заряд окончен". Уже опробовал схемку (она гуляет по инету)
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 318.ht86.gif
Просмотров: 2365
Размер:	19.6 Кб
ID:	63052

Вроде работает, только хотелось заряжать фонарик от 5В зарядки телефонной, а на 30 омах падает дофига. Попробовал поставить 3 Ома. При токе более 200мА тоже работает. В принципе - это именно то,что я хотел. Спасибо за ответы.
Alex722 вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 07.12.2012, 07:33 Автор темы   15
MrHot

 
Аватар для MrHot
 
Регистрация: 22.08.2010
Последняя активность: 20.11.2016 05:29
Адрес: Хабаровск
Сообщений: 279
Сказал(а) спасибо: 6
Поблагодарили: 94 раз(а) в 22 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от Alex722 :
когда переваливает за 4.2В
Этот порог не равен точно 4,2V Он несколько выше устанавливается.
Хотя, я так понял, что модификаций микросхем выпущено очень много, кажется с шагом 0.05V Только что с того ? Купить конкретную модификацию из десятка возможных - не просто.

Россыпью на транзюках паять тоже можно/нужно. Просто ещё раз напомню, про то что есть крохотульки для заряда LiIon под стандарт USB... Мелкие, недорогие, с индикацией..
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: MCP73831.PNG
Просмотров: 2388
Размер:	19.9 Кб
ID:	63213
MrHot вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 07.12.2012, 11:56   16
oleg235
Ветеран Фонарёвки
 
Регистрация: 07.04.2011
Последняя активность: 05.07.2019 16:52
Сообщений: 2838
Сказал(а) спасибо: 25
Поблагодарили: 402 раз(а) в 189 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

А можно ли в качестве платы защиты и балансировки использовать контроллер ноутовской батареи?
oleg235 вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 08.12.2012, 01:33   17
Alex722
Новичок
 
Регистрация: 13.11.2012
Последняя активность: 01.05.2017 22:43
Сообщений: 5
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от MrHot :
Мелкие, недорогие, с индикацией.
согласен, но дело в том, что эти бляшки от защищенных Ли-Ион аккумов УЖЕ просто так валяются .
Alex722 вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 21.01.2013, 22:32   18
angoam
Увлеченный
 
Аватар для angoam
 
Регистрация: 24.10.2011
Последняя активность: 03.04.2020 01:20
Адрес: Бруклин,Нью Йорк - Киев
Сообщений: 380
Записей в дневнике: 3
Сказал(а) спасибо: 18
Поблагодарили: 79 раз(а) в 37 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Кому интересно как увеличить ток защиты от КЗ. Мне пришлось столкнутся с проблемой использования защищенных банок 26650 на фонаре на 7 ХМЛ там ток под десять ампер, а защита и банок на 3А, я сначала посрезал платки защиты. Но в фонаре три банки 26650 последовательно, токи большие, аккумы очень легко убить, а они не дешевы....

Прочитал эту тему, достал с полочки срезанные платы, припаял резистор на 1 килоом, между входом SC контроллера и "минусом" батареи. Защита по току работать перестала, по напряжением, ясное дело пашет, что ей будет Увеличивая сопротивление резистора, можно регулировать ток срабатывания защиты. Резистор "садит батарею" на 2-3 миллиампера только при срабатывании защиты и подключенной нагрузке. То есть если оставить фонарь включенным после того как сработает защита (сядет батарейка то через пару недель батарея может сдохнуть. Но эта ситуация маловероятна.

Ещё, наверное, если поставить диодик в цепи VCC, можно будет поднять порог срабатывания защиты по переразряду на 0,2-0,7 Вольт без резисторных делителей? защита по перезаряду, конечно пропадет...

Большое спасибо MR Hot за проведенные исследования!
__________________
Маглайты разные и куча китайцев. И даже ДВА Феникса есть! (на полочке
angoam вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 21.01.2013, 23:11   19
angoam
Увлеченный
 
Аватар для angoam
 
Регистрация: 24.10.2011
Последняя активность: 03.04.2020 01:20
Адрес: Бруклин,Нью Йорк - Киев
Сообщений: 380
Записей в дневнике: 3
Сказал(а) спасибо: 18
Поблагодарили: 79 раз(а) в 37 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от Alex722 :
Подскажите, пожалуйста, куда в схемку на К091
Вложение 62986
вставить светодиод,(может не один, а с транзистором) чтобы он горел только во время зарядки? Чтоб было видно - окончилась зарядка или нет? Заранее спасибо.
Вот нашел: http://www.roft.ru/page/leg...
полезная схемка, может кому еще пригодится...
Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от oleg235 :
А можно ли в качестве платы защиты и балансировки использовать контроллер ноутовской батареи?
В ноутовских батареях слишком "умный" контроллер если что то не то с батареей блокирует так, что люди бьются ломают пароли, и не всё кстати сломали. На сайте (русском) ремонтников нубуковых батарей, програмку продают для разлочки этих контроллеров за 300 баксов на ПОЛ ГОДА!!! Нам такой хоккей не нужен

К стати на Ебэе продаются автоматические балансиры на 2 и 3 банки (LiPo) по шесть баксов.

http://www.ebay.com/itm/7-4...

Коробочка размером как два коробка спичек, два разъема и два светодиода, название контроллера спилено, настраивать ничего не надо, при отключении питания подключенную батарею не садит. В общем весчь. На Хоббикинге они по $4.50 - но там доставка платная, выгодно, если ещё что то там берешь (например дешевые мощные липольки, которые до 100А разрядного дают Я из этих коробочек платки повытаскивал и парочку мощных батарей сделал. Только вот с защитой от переразряда пока вопрос не решил.

To Mr Hot: А зачем в батарее выдумывать схему для контроля переразряда, вроде же можно использовать защищенные банки с родными схемками, Когда самая слабая баночка просядет, её платка сработает и цепь прервётся. Батарею - на заряд (с балансировкой). Или Вы принципиально хотите выжать остатки из оставшихся банок? Тогда без кучи диодов Шоттки ни как не обойтись. Стоит ли ради жалких остатков энергии в разряженных банках?

[Исправлено: angoam, 21.01.2013 в 23:32]
angoam вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 21.01.2013, 23:25   20
Maksym
Ветеран Фонарёвки
 
Регистрация: 26.11.2011
Последняя активность: 09.01.2022 00:32
Адрес: Киев, Украина
Сообщений: 10493
Сказал(а) спасибо: 431
Поблагодарили: 1502 раз(а) в 1110 сообщениях

По умолчанию Re: Цепи защиты Li-Ion батарей

angoam, только паразитное сопротивление одного полевичка на таких токах очень большое. Посему все же лучше не резистор припаивать а допаять в параллель еще полевичков до получения нужного тока срабатывания и уменьшив сопротивление платы защиты.
Maksym вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Ответ  Создать новую тему





Copyright ©2007 - 2024, FONAREVKA.RU

Powered by vBulletin®
Copyright ©2000 - 2022, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot

Правила форума | Отказ от ответственности

Время генерации страницы 0.22379 секунды с 17 запросами