защита от глубокого разряда

[Кот_Баюн]

Задача защиты от переразряда аккумулятора по напряжению, тоесть без ограничения и контроля тока разрядки(только отключение батареи).
Для этой цели очень подходит компаратор напряжения(сравнитель напряжения).
Для компаратора напряжения нужен опорный сигнал(стабильное напряжение по одному входу), поэтому я использовал импортную КРЕН-ку LM7805. Компаратор был выбран универсальный LM311, в нём есть 2 входа для сравнения, на которые я подавал с переменных резисторов опорное напряжение и напряжение сравнения, это позволит использовать данную схему для разных аккумуляторов с напряжением от 8.5В и до 30В.
Падение напряжения на кренке 3.5В, напряжение питания компаратора 5В итого 8.5В нужно иметь от аккумулятора.
Максимальный выходной ток компаратора 50мА, но напряжение на выходе низкое, так как питание всего 5В и выходного напряжения не хватитдля работы с полевиком, поэтому можно поставить биполярный транзистор на выход компаратора.
Обратный диод нужен для защиты выходной цепи, так как нагрузка индуктивность(катушка реле), этот диод должен быть быстрым, в UPS-ах используется 1N4148.
Выход с общим колектром(ОК) означает, что на выходе будет приблизительно напряжение питания, а при понижении напряжения ниже опорного выход с ОК переключится на ноль, тоесть можно ставить ключ на биполярном транзисторе, который будет отключать самоподхват на реле.

[shpakov]

Уважаемый, Кот_Баюн.
Позвольте не сочтите за труд еще кое что уточнить.
А именно данные по элементам:
R1, R2, R3, R3, R4, R5
VD1
KV1
Еще забыл подписать транзистор. Может быть подскажите марку? Просто, думаю, если я попытаюсь спросить в магазине "дайте мне биболярный транзистор", то на меня косо посмотрят, т.к. наверняка у него есть какие-то характеристики, применимые в данном, конкретном случае.
Я правильно понимаю релюшка должна быть на 5В а еще какие-то параметры важны?
Диод


Был бы вам очень обязан, если бы вы указали параметры применяемых элементов (идеально - марки, но это уже наверное наглость с моей стороны)
Заранее благодарен.

[Кот_Баюн]

LM7805 - стабилизатор напряжения на 5В, на его выходе нужно добавить электролитический конденсатор на 47мкф*16В и простой конденсатор на 0.1мкф.
LM311N - компаратор напряжения(микруха 8 выводов),
Переменные резисторы(можно подстроечные) 10кОм-1МОм, для микросхемы минимальные входные токи 250нА, поэтому переменные резисторы теоретически можно поставить до 4МОм оба. Но я бы поставил бы 10-100кОм, оба одинаковые.
Диод 1N4148 - обратный диод, подключенный параллельно к реле.
Реле брать можно и на 5В и на 12В, если реле взять на 12В, то его нужно будет запитать не после стабилизатора напряжения, а перед ним, так как реле может работать и при пониженном и повышенном напряжении относительно рабочего(12В) на 3-4В, но работать реле долго не будет и появится прблема с относительно быстрым выгоранием контактов реле. ток потребления реле(как уже говорилось ранее) будет около 50мА.
Исходя из тока выберем самый простой транзистор для ключа, подойдёт даже КТ503*
КТ503А - Pc: 350mW; Ucb: 40V; Uce: -; Ueb: 5V; Ic: 150mA; Tj: 150°C; Ft: 5MHz; Cc: 20; Hfe: 40/120
Если использовать этот транзистор, то можно обойтись и без делителя напряжения в виде двух резисторов, а оставить резистор между базой транзистора и выходом компаратора 5кОм(но нужно пересчитать поточнее):
150мА/120=1,25мА, где 120 - коэфициент усиления транзистора по току,
5В/1,25мА=5600 Ом(5,6кОм) - сопротивление резистора.
Вот вроде и всё по параметрам компонентов.
Если что-то я не правильно или не точно описал, то тут есть более компетентные люди, что всегда помогут.

[shpakov]

Большое спасибо за помощь. Скажите, а можно как то в эту схему вместо отключения АКБ при опасном низком напряжении, приладить обычный светодиод. Что б цепь не рвалась, а просо загорался светодиодик, визуально информирующий об опасности переразряда батареи.
И не подскажите, какое понижение напряжение, на 12В батареи, будет считаться предельно допустимым и критическим?

[FOLKSDOICH]

А вот так?

[shpakov]

FOLKSDOICH, спасибо за схему.
есть несколько вопросов:
1. Параметры "верхнего" конденсатора?
2. Мощности резисторов?
3. Параметры светодиодов?

Я правильно понимаю, что нагрузки надо именно пускать через транзистор?
Каков принцип работы схемы? Я имею ввиду засвечивание светодиодов и срабатывание реле.

Заранее благодарен.

[FOLKSDOICH]

Схемку подправил, мощности резисторов указал, светодиоды любые, в принципе.
При "свежем" аккуме горят все диоды, при разряде ниже 10,5 вольт реле и нагрузка отключатся.

[Кот_Баюн]

Большое спасибо за помощь. Скажите, а можно как то в эту схему вместо отключения АКБ при опасном низком напряжении, приладить обычный светодиод. Что б цепь не рвалась, а просо загорался светодиодик, визуально информирующий об опасности переразряда батареи.
И не подскажите, какое понижение напряжение, на 12В батареи, будет считаться предельно допустимым и критическим?

Для сигнализации о неисправном аккумуляторе можно взять даже такую вот цепь как резистор стабилитрон и зелёный светолиод, когда светодиод горит, то аккумулятор внорме!

Для автомобильных аккумуляторов допустимое минимальное напряжение 10-10,5В, а критически опасное напряжение - 8В, оно говорит о повреждении аккумулятора, приведённые мною напряжения не являются абсолютно точными, так как каждая марка аккумуляторов имеет свои особенности и свои значения допустимых и критических напряжений.

[shpakov]

Спасибо. Позвольте еще попросить вас кое-что уточнить. (прошу на меня не сердиться, что постоянно что-то уточняю, т.к. в электронике не разбираюсь и очевидные для вас вещи, для меня таковыми не являются)
FOLKSDOICH у вас на схеме 3 конденсатора. 1-нижний подписан, верхний конденсатор и конденсатор установленный параллельно нагрузке - не идентифицированы.
Обратный диод (устан. параллельно реле, имеет такие же характеристики, как и тот, что наблюдается в схеме у Кот_Баюн? (Диод 1N4148 - обратный диод).

И еще вопросик: зачем на схеме 2 зеленых светодиода? Я так понимаю, что когда все нормально, то горит зеленый, затем при каком-то напряжении (при каком?)загорается желтый, сигнализирующий об необходимости подзаредить батарею. При падении напряжения до опасного значения, загорается красный светодиод и происходит отключение нагрузки.

После того, как нагрузка отключится, не произойдет скачка напряжения, достаточного для возврата реле в рабочее положение, с подключением нагрузки?

А вот зачем второй зеленый светодиод?
Вы говорите, что светодиоды можно брать любые? Я просто думал что возможно нужны диоды, засвечивание которых происходит маленьким током. Обычные вроде зажигаются при 10мА.

[shpakov]

Для автомобильных аккумуляторов допустимое минимальное напряжение 10-10,5В, а критически опасное напряжение - 8В, оно говорит о повреждении аккумулятора, приведённые мною напряжения не являются абсолютно точными, так как каждая марка аккумуляторов имеет свои особенности и свои значения допустимых и критических напряжений.

Ну я планирую это устройство размещать на АКБ от упса (12В и допустим 7Ач). Данный АКБ будет использоваться для организации питания видеокамеры.

[FOLKSDOICH]

Добавил вариант без реле. Современные светодиоды и при 3-5ма светятся нормально. Один зелёный можно и выкинуть(верхний). Дополнительный транзистор, чтобы не происходило включения реле(нагрузки) на нижнем пределе(типа триггер).

[shpakov]

FOLKSDOICH, премного благодарен, вы мне очень помогли.
Позвольте задать еще один вопрос: а что подстраивается переменные резистором? вернее "не что", а как визуально определить, что ты выставил на резисторе именно нужное сопротивление?

[FOLKSDOICH]

Добиться, чтобы при 10,5 вольт горел только красный диод, а при ещё большем разряде нагрузка отключалась. Для настройки можно использовать регулируемый БП. Именно такой вариант схемы не собирал, так что - дерзай.

[shpakov]

Т.е. мне нужно разрядить батарею до 10,5В и переменным резистором установить такое сопротивление, при котором будет гореть только красный светодиод?.

[FOLKSDOICH]

Точно.

[shpakov]

Может конечно я чего не до понимаю, но вроде если брать за основу, что светодиод будет светиться при 5мА., то при 10,5В сопротивление должно быть 2,1кОм
Т.е. вроде как и переменный резистор не особо нужен. Ну или при 12В. ставим резистор на 300 Ом последовательно с переменным и переменным "засвечиваем" светодиод.
На 300 Омах будет как раз падение 1,5В, т.е. вот тебе и 10,5В. Потом убрали этот резистор и получили нормальные 12В. Но это при последовательном подключении светодиода.

Наверное на примере применяемой микросхемы это работать не будет, раз вы даете совет именно ждать падения до 10,5В, что бы настроить работу схемы.

[shpakov]

FOLKSDOICH, если не трудно, ответьте пожалуйста на мой предыдущий пост.т
И еще я видимо немного туплю, но при отключении нагрузке не произойдет повышение напряжения, в следствии чего автоматическое восстановление питании на нагрузке?

[maximka555]

ser, а Вам надо обязательно реле? Какие у Вас токи в нагрузке? Может быть мощный полевик подойдёт? Я уже давал схему защиты от глубокого разряда в viewtopic.php?t=4270&start=40

Для Вашего случая - схема в прикошаченном файле. Работает примерно так же, как по ссылке выше. Преимущество в том, что микросхема TL431 в этой схеме - стабилитрон и компаратор "в одном флаконе". В выключенном состоянии ток практически не потребляет. Во всяком случае, по моему мультиметру, меньше 0,1 мкА. Порог выключения регулируется резистором R2. Кнопки можно использовать слаботочные, т.к. коммутируемый ток для них - единицы миллиампер.

Какое потребление во включенном состоянии?Нужно контролировать разряд на переносном li-ion аккум-е 14.8v,плата будет все время включина.

[Барсик]

Большое. 1 - 2 мА.

[maximka555]

А есть ли похожие схемы с минимальным потреблением во включенном состоянии и желательно без реле?