Зацените « варп» контроллер на 4,2 Вольта…

[варп]

Родил этот чудовищно простой контроллер, предназначенный для зарядки литий – ионных элементов, несколько месяцев назад играясь с копеечной микросхемой  KIA7042.Штатно , это микросхема для формирования сигнала « сброс (reset)» , для микроконтроллеров.  В ней есть встроенный источник опорного напряжения на 4,2 Вольта (на самом деле их там целая линейка , начиная с 1,9 Вольт ...См. даташит), компаратор и выход на транзисторе с открытым коллектором.
Пара слов о том , как эта микросхема работает ...
Если напряжение на литий – ионном  элементе ниже 4,2 Вольта , транзистор на выходе микросхемы открыт , и садит базу силового ключа на землю .Силовой ключ открывается , и с блока питания в аккумулятор начинает течь ток зарядки , ограниченный резистором в эмиттере силового ключа.
По мере зарядки аккумулятора ( элемента , или нескольких , соединённых параллельно) , напряжение на нём растёт , и при достижении напряжения на аккумуляторе 4,2 Вольта микросхема отключит силовой ключ ....скажите Вы , и так думал я... Нихрена подобного... Реально происходит вот что – когда напряжение на элементе достигнет 4,2 Вольта , зарядный ток прерывается ..., но напряжение на элементе при отсутствие зарядного тока реально немного ниже ,чем 4,2 Вольта ..., микросхема , увидев это, опять включает силовой ключ, напряжение вновь  достигает порога и силовой ключ отключается...Т.е . , на выходе микросхемы при окончании зарядки присутствуют импульсы с частотой порядка 100 КГц , скваженность их по мере зарядки и ток зарядки стремится к нулю , а напряжение на элементе к заветным 4,2 вольта....Абсолютной уверенности нет, но мне кажется , что описанное выше , позволит более глубоко заряжать литий-ионные элементы...
Я им реально пользовался , правда с током до одного Ампера ( просто в большем нужды не было ) , но если взять силовой ключ с большим допустимым током и уменьшить номинал токоограничительного резистора ( или повысить напряжение с БП) , то зарядный ток можно повысить в несколько раз...Транзистор , думаю надо выбирать с большим коэфициентом тока базы ( или Дарлингтона), с большей граничной частотой.....Он работает в ключевом режиме , и греться сильно не должен.
[attachment=2

[zap]

В каком таком ключевом режиме, обычный линейный регулятор, такой же можно сотворить к примеру на TL431, только два резистора добавится.

[варп]

В каком таком ключевом режиме, обычный линейный регулятор, такой же можно сотворить к примеру на TL431, только два резистора добавится.

Уважаемый ( искренне говорю ) zap, вопрос серьёзный , не дезинформируй народ , силовой ключ здесь работает только как ключ ( либо полностью открыт , либо полностью закрыт , как контакты реле ) ....
Объясни , что ты подразумеваешь под термином "обычный линейный регулятор" - здесь он рядом не стоял...
...на TL431 подобного сделать впринципе не получится , у неё совсем другие функции и работает она совсем по другому , и имеет довольно пологую передаточную харктеристику .

[TRO]

Даже если у этой микрухи есть гистерезис(лень даташит искать) и она только ключует, то токоограничительный резистор опускает всю вашу схему до уровня линейного стабилизатора, и выиграша со схемой на TLке тут не будет. Вот если дроссель приделаете, да ещё если с него потом энергию назад в источник питания возвращать вместо гашения, то будет зер гут. Вопрос весь в том насколько доставабельна ваша микросхема и её цена.

[варп]

TRO ,  забуть ты на время про TL-ку , TL431 по сути своей - АНАЛАГОВОЕ устройство , призванное ПЛАВНО изменять , к примеру - яркость  свечения светодиода в оптроне , котый стоит в обратной связи в БП...TL431 , это вааще НЕ компаратор , использовать его как пороговое устроиство наверное можно,  но оно такое невнятное получается..
Третий раз про TL, извините, разговаривать не буду - воду в ступе толчём....
Я понимаю - новое не хочет лезть в голову, поэтому совет - просто проверте и начните использовать , других описанй, что в первом посте не ищите - не найдёте ... Это первая публикация.
TRO , главное достоинство схемы - простота , и она ох как понадобится , если есть нужда контролировать заряд 10-20 -ти секций....А сложную схему сделать , много ума не надо ....

[Peoner]

схема действительно простейшая и подкупает этим.
вопрос в дефицитности микрухи, чтоб повторить схемку и сказать ДА ключюет или НЕТ обычный ЛРН.

[варп]

Peoner,спасибо, ты будешь первым в истории " достойно заценившим "....
По поводу дефицитности - не веришь мне , позвони знакомым спецам из радиомастерской , они подтвердят , что это - просто мусор , почти на каждой плате на старых видиках , муз. центрах ...и везде , где какой-нибудь процессор стоит , возле  проца что-то подобное стоит ...., никому в голову не придет , выпаять их, прежде чем плату выбросить ...Спросите , скорей всего мастера вам такую найдут и просто подарят...Корпус такой-же как у TL-ки....
Кстати, вчера схемку набросал , там то же самое , но силовой ключ на транзисторе структуры N-P-N ...там, правда на один маленький транзистор больше , но всё равно , просто...За рисунки прошу прощения - со временем сильный напряг пока , а идей выше крыши ...В августе появится время , заменю рисунки на более цивилизованные

[i]

Таких микрух пруд пруди, называются power supervisor, power monitor, VOLT DETECTOR. Правда у дешёвых точность никакая, как у стабилитрона, а прецизионные стоят как сбитый боинг.
Схема хороша для малых токов, а чем больше ток и количество ячеек, тем больше она превращается в нагреватель.
Вот они в ЧИП и ДИП.

[Peoner]

Peoner,спасибо, ты будешь первым в истории " достойно заценившим "....

щяс немного другим занят но как только найду время - обязательно протестирую

а за рисунки рукой не извиняйтесь - лишь бы работало

[Тунгус]

Схемка конечно познавательная, спору нет, но вот как ее применить к гирлянде последовательно соединенных аккумуляторов?

[варп]

i, спасибо за помощь ...С током 3-4 Ампера сам в начале недели отлажу , рекомендации доложу...А там чему грется - то ?Ну уйдёт на резисторе 1 Вт, да и фиг с ним....

Схемка конечно познавательная, спору нет, но вот как ее применить к гирлянде последовательно соединенных аккумуляторов?

Тунгус,ЛЕГКО....Я тут зарядное  придмал , руки чешутся рассказать , но это отдельную тему надо сделать...Мне знакомый 12 банок лити-ионных подарил , вот башку сломал что и как сделать ....Придумал уже, буду делать и рассказывать заодно...

[Тунгус]

И будет работать без перекоммутации банок?

[варп]

Тунгус, не волнуйся , ничего коммутировать не придётся , первое , что понял - коммутировать сильноточные цепи - занятие неблагодарное и в принципе неправильное,все будет просто - воткнул разъем , само всё зарядится и отключится и баллансировать ничего не надо.... и без микроконтроллерных мозгов....Потерпи чуть-чуть , скоро расскажу ....А то меня из дома скоро выгонят....

[Тунгус]

Та я то ничего, а если отсюда выгонят?)))))))))))))))))) Как интригана?

[VladimirA]

Посмотрел "Даташит" на них.
Во-первых: смущает большей разброс напряжений: до 0,3  В, и токи утечки.
При заряженной банке - 30 мкА, а если в процессе эксплуатации напряжение снизилось, то - 0,3 (0,5) мА.
Т.е. после зарядки необходимо отключать разъемы от ячеек.
Во-вторых: схема работает в ключевом режиме с очень маленьким гистерезисом (30-100 мВ), т.е. как только она включит заряд, напряжение на ячейке поднимется и схема выключится. Пойдут автоколебания.
У нее хорошее применение в импульсных стабилизаторах.
Удачи.

[варп]

VladimirA,про автоколебания ты абсолютно правильно и на удивление , точно всё описал ,уважаю..., но внимательно мой первый пост прочитай , я специально подробно их описал , и они ( колебания ) скорее полезны , чем вредны...
Про утечки...Если разговор о нескольких сутках , их , при таких ёмкостях батарей  можно просто не брать в расчёт,какой смысл оставлять подключенным разём для зарядки даже на сутки, я уж про целую зиму не говорю...При отключенном разьёме для зарядки , батарея остаётся голой - контролер зарядки войдёт в состав зарядного устройства...
Про  большой разброс , вопрос конечно серьёзный, спасибо , что обратил на это внимание , но не думаю , что он реально будет настолько велик , в крайнем случае , придётся отбирать ...Чесно сказать , и фирменные контроллеры в сотовых телефонах , в этом смысле - не идеальны...., но здесь нам надо быть начеку - цена вопроса с батареями - велика.
Кстати - из любопытства схему контролера с реле вместо силового ключа нарисовал , но там фокус с импульсами не пройдёт - реле сразу отключается после первого достижения порога ...Ещё , кстати , для информации - частоту колебаний в конце зарятку можно значительно снизить подключив параллельно выходу электролитический конденсатор...Надо это или нет - время покажет...

[TRO]

TRO ,  забуть ты на время про TL-ку , TL431 по сути своей - АНАЛАГОВОЕ устройство , призванное ПЛАВНО изменять ....бла бла бла

Я забуду про TLку как только ты мне аргументировано (расчётами) докажешь что твоя схема экономичнее. По сути в схеме с TLкой будет грется ключь с резистором, а у тебя только резистор, совокупный нагрев одинаковый, где выиграшь? Пока дросселя в схеме не будет, экономичности в ней нет (она не импульсная, она прерывисто-параметрическая, т.е. греется так-же).

Во вторых, то что микросхема стоит во множестве серийных устройств, ещё не повод говорить о её доставабельности, важно чтобы она была в рознице. А тратить время на то, чтобы найти дохлый девайс из которого можно её извлечть(не факт что живую), это неоправданная трата времени.

[zap]

Если убрать резистор, добавить дроссель и диод для такта выключения ключа, то с учётом гистерезиса в 50 мВ получится импульсный преобразователь, но выходное напряжение будет скачущим и его никак не сгладить без дополнительных потерь КПД. На таком же принципе работает, к примеру, драйвер светодиодов HV9910.