Как защитить аккум. батареи от глуб. разряда?

[Alexeus]

Задача: отключить аккумуляторные батареи при их разряде до 4в (5шт x 1.2в/NiMh/1700mAh).
Аккумуляторы используются в преобразователе напряжения 6-4в -> 12в.

Планирую в разрыв подачи питания на ПН поставить полевик n-ch, стоком к питанию, истоком к ПН. запуск ПН осуществляется банальным замыканием сток-исток кнопкой без фиксации. После запуска ПН и появлении на его выходе 12в (кнопка пока еще нажата), о чем будет сигналить светодиод на выходе ПН, питание с выхода ПН (12в) подаем на стабилизатор для опоры (tl431), опору подаем на ОУ LM358, с выхода lm358 получаем удерживающее напряжение на затвор полевика. Пока напряжение на входе выше опорного, на выходе присутствует напряжение, как только напряжение на входе (берется с батарей, через делитель напряжения) сравняется с опорным, это значит, что батарея разрядилась до 4в, ВОТ ТУТ НУЖНО БЫСТРЕНЬКО УБРАТЬ напряжение открытия с затвора полевика, тем самым закрыв его и все обесточив.

Вопрос: какое схематичное решение для ОУ применить для реализации такого задания?

Достаточно ли просто ввести гистерезис обратной связью в один ОУ, или как то хитро задействовать оба ОУ (два в одном корпусе) на решение этой задачи? Какие еще мысли, подводные камни?

ЗЫ: Не хочу применять реле, как в статье про УЗАБ -габариты уж слишком большие, да и как то стариной веет... хотя имхо это лучшее решение- разомкнуты контакты и все, никаких переходных процессов.

[А.Андрей]

Подумай сам, схема простая...

[Alexeus]

я уже много чего надумал, даже супервизор прикручивал... хотелось услышать ваше мнение.

Вот как вариант применение lm358 с резистором ПОС для гистерезиса- достаточно быстро снимет напряжение с затвора или нужно еще что то поставить (конденсатор?). Не будет дребезга?

[Барсик]

ОУ не нужен. TL431 - сам себе ОУ...

[Alexeus]

Спасибо, Барсик. Можешь немного комментариев накидать к схеме? Поконкретнее про работу ТЛ431 с транзистором.

[Барсик]

Нажали кнопку. Напряжение через делитель на входе DC/DC подаётся на вход Ref TL431. Если это напряжение больше 2,5 вольта, то появляется ток через TL431. Этим током открывается биполярный транзистор, который подаёт 12 вольт на затвор полевика. Кнопку отпустили - полевик остался включённым. Как только напряжение на входе DC/DC уменьшится настолько, что на входе Ref TL431 станет 2,5 вольта, TL431 начнёт выключаться и выключать биполярный транзистор. Полевик тоже начнёт закрываться. От этого напряжение на входе DC/DC станет ещё меньше, что в свою очередь ускорит выключение TL431. Короче, всё резко выключится нафиг!

[Alexeus]

а резисторы с выхода дс-дс на базу транзистора и с базы транзистора на катод тл431- какого номинала? в даташите что то написано про обеспечение хотя бы 1мА тока через резистор на катод.

[Барсик]

База-эмиттер - 1 кОм, база - катод - несколько килоом - 2.2 - 5.6

[Хищник]

Тема уже была: http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=4641 , в ней же предлагалось использовать специализированные микросхемы серии КР1171СПхх

[Alexeus]

у меня тл431 и лм358 в запчастях полно, а специализированных м/с нет... делаю из того что есть.

[Хищник]

Ну, тогда, как говорится - паяльник в лапы! Тоже порою так поступаю. Но к сведению принять всё-таки советую.

[Alexeus]

с первого раза почему то не получилось... а тл431 в каком случае не должен пропускать ток- когда референс выход на питание посажен или на землю? хочу подключить его заведомо так, что бы он не пропускал ток- для проверки, а затем уже порогами отключения играться.

[Барсик]

в каком случае не должен пропускать ток

Когда на Ref меньше 2,5 вольт. Только не факт, что ток уменьшится до нуля. Подберите резистор база-змиттер так, чтобы при этом токе транзистор был закрыт. И не сажайте Ref напрямую на питание или землю! Только через резистор!

[Alexeus]

вроде можно референс на землю без резистора сажать- тока там не будет, вот если на питание- уже нужно ограничить ток.

еще вопрос- может лучше катод тл431 подключить к общей точке резисторов- один из которых на питание (+12в) идет, а второй уже на базу транзистора. А то получается что мы снижаем ток базы транзистора, ставя резистор килоом на 100 (зависит от h21e конкретного транзистора), что бы ограничить ток его базы на уровне 0.025 мА (нафига нам больше, при h21e=40, например это ток коллектора 1мА, что вполне достаточно для затвора мосфета- мосфет на землю подтянуть резистором 12к2), да и закрываться он увереннее будет. И в вышеприведенной схеме перестанет работать стабилитрон- ток через него пойдет меньше 1мА, а он с такими токами катода не работает.

А в моем варианте ток катода стабилитрона задается только верхним резистором, а ток базы транзистора потом уж складывается с током катода, и практически не влияет ни на что. Таким образом имея 12в и верхний резистор в 3к, мы получим ток через стабилитрон в 4мА, затем еще к нему добавится ток базы транзистора- 25мкА, при резисторе в базе транзистора ~100-200к.

Правильно я тут посчитал или в чем то ошибся?

deep431-2_m.GIF

(3.63 КБ) 440 скачиваний

Что то я погорячился с резистором в базу транзистора в 100к. Тогда напряжение на делителе не просядет... На сколько вольт нужно уменьшить напряжение базы относительно емиттера, что бы транзистор закрылся? (на какое напряжение расчитывать делитель к транзистору)

[Барсик]

что бы ограничить ток его базы на уровне 0.025 мА (нафига нам больше...

Вам что, тока жалко? Чем меньше ток, тем больше базовый резистор, тем ленивее будет закрываться транзистор. 100 кОм - это перебор.
В моём варианте, при 1 кОм между базой и эмиттером, транзистор начнёт открываться (или закроется) при токе через TL431 равном 0,5 мА. А при 1 мА гарантировано откроется и войдёт в насыщение. Если считаете, что этого тока мало, можно уменьшить этот резистор...

[Alexeus]

немного прояснить хотелось бы... если в вашем варианте верхний резистор 1к, то через него ток 12мА, затем к катоду тоже ставим 1к, ток коллектора ограничен в 1мА, значит ток базы будет минимальным 0.хх мА, итого грубо имеем протекание тока через стабилитрон в 6мА. Теперь если оба резистора 1к, то на базе получается напряжение 6в. Хватит его для открытия p-n-p транзистора? (на сколько нужно иметь меньший потенциал напряжения на базе относительно емиттера???)

[Барсик]

На переходе база-эмиттер никогда не падает больше, чем 0,7 вольта, потому как это кремниевый p-n переход включённый в прямом направлении. Поэтому, через резистор между базой и эмиттером в 1 кОм никогда не пойдёт ток больше чем 0,7 мА. Остальной ток, который идёт через катод, будет пилить через базу. Дальше объяснять?

[Alexeus]

лан, это все не очень важно, объясни лучше про условия открытия транзистора- в двух постах уже спрашивал- понятно что с базы ток должен утекать на замлю, а вот при каком напряжении базы это начнет происходить, т.е. транзистор откроется, с учетом что эмиттер подключен к 12в. ?

[Барсик]

при каком напряжении базы это начнет происходить, т.е. транзистор откроется

Наснёт открываться при 12 - 0,5 = 11,5 вольтах. Потому как напряжение между базой и эмиттером, при котором начинает открываться транзистор = 0,5 вольта. Когда открыт полностью, между базой и эмиттером = 0,6 вольта.

[Alexeus]

хм... заработало. (то ли я не тл431 в корпусе sot-23 взял, но на нем написано именно 431, то ли он неисправен был)
только непонятно теперь другое- порог срабатывания тл431 (новой), в момент, когда на референс входе напряжение снижается до 2в, а не чуть меньше 2,5в как вроде должно быть... пачемутак?

поменял местами резисторы эмитер-база с база-катод, напряжение на референс входе увеличилось. теперь отключение стабилитрона происходит в момент падения напряжения на референс входе до 2.6в.
резисторы раньше стояли как 4.7к(эмитер-база) к 1к(база-катод), теперь, соответственно, наоборот 1к(эмитер-база) к 4к7(база-катод).

В любом случае, большое тебе спасибо Барсик! )