Ladegerät so machbar ? (LM358 Hysterese)

[Klebwax]

Hier ist ein Artikel von den Erfindern des LM317 über Bleiladegeräte.

www.ti.com/lit/an/snva581/snva581.pdf

Wenn es um 12V Akkus geht, nehme ich den PB137

www.st.com/en/power-management/pb137.html

MfG Klebwax

[Gigi92]

Danke auch dir für die Links!

Da fehlen mir aber die Anzeigen und die Spielerein, lach.

Ich habe es jetzt sogar noch schlimmer gemacht, glaube ich.

Wenn das nun so richtig ist, dann werden Spannung und Strom je nach Akkutyp (Spannung) geregelt.
Ich hoffe meine "Erkennung" funktioniert so mit dem LM358. Hatte ja noch einen OP frei, lach. Der muss genutzt werden.

Von den Akkus passt es, dass ich über die Transistoren einfach Strom und Spannung halbiere. (6V 4,5Ah, 12V, 7Ah)

Will den Ladestrom auf 1A bzw 500mA beschränken, dann habe ich auch für die LEDs genug.

Schaltplan : Ladegerät.pdf

LG,
Gigi

[Peter(TOO)]

Hallo Gigi.

1.Zwischen D3/4 und der Anode von C1 fehlt die Verbindung.

2. Q2 und Q4 kannst du nicht einfach so, Basis an Basis schalten. U_BE ist durch vertigungstoleranzen und Temperaturunterschiede auch unterschiedlich. Derjenige mit dem geringeren U_BE schaltet dann durch, der andere gar nicht oder nur teilweise. Spendiere Q4 einen Basiswiderstand und schliesse R7/D7 parallel zu R9 an.
Q1, Q2 und R8 entfallen dann.

3. Die B-E-Strecke eines Transistors verhält sich wie eine Diode. Der Ausgang von U1A wird also durch Q3 auf etwa 0.7V festgeklemmt. Der Basisstrom liegt dann bei mindestens 50mA, zum darf nur gleichzeitig ein EINZELNER der OpAmps in einem Gehäuse kurzgeschlossen werden.
4. Der LM350 kann kein Rail-to-Rail. d.h. wenn er voll durchsteuert bleiben da um die 2V Spannungsabfall gegen Plus oder Minus. Mit 2V steuert aber Q3 immer voll durch.
Da muss ein Spannungsteiler an die Basis von Q3

5. Q6/7:gleiches Problem wie Q3. Hinzu kommt noch Punkt 2.

6. Die Stromumschaltung (Q5, R6, Q6) funktioniert so mal gar nicht.
6.a. Die maximale Sperrspannung der B-E-Strecke liegt um die 5-6V. Wenn Q6 durchsteuert wir das U_BE von Q5 über -12V, das knallt dann durch.
6.b. Die Basis von Q5 kann nie Positiver als der Emitter werden, dadurch kann Q5 auch nie durchschalten.

7. Du hast immer noch das Problem, dass die Helligkeit der LEDs abhängig vom Ladestrom und Ladezustand des Akkus ist.

8. Die Spannung an C1 ist nicht stabilisiert, schwankt also schon mit der Netzspannung um mindestens +/-10%. Praktisch solltest du mindestens mit +/-20% rechnen. Nicht vergessen darfst du die Brummspannung an C1.
Die Referenz-Spannung an Pin 6 von U1B ist also auch nicht genauer. Für die Umschaltung von 6V auf 12V würde man also 9V ansetzen. Dann wird tatsächlich zwischen 7.2V und 10.8V umgeschalten. Die Ladeschluss-Spannung für einen 6V Akku liegt aber um 7.2V und ein gut entladener 12V Akku hat um die 10.8V. Du solltest R14 mit einer Z-Diode ersetzen.

9. Zudem braucht U1B noch eine Hysterese. Liegst du um den Schaltpunkt, wird der sonst zum Oszillator.

So, das ist mal die grobe Übersicht.

MfG Peter(TOO)

[Gigi92]

Hallo Gigi.

1.Zwischen D3/4 und der Anode von C1 fehlt die Verbindung.

2. Q2 und Q4 kannst du nicht einfach so, Basis an Basis schalten. U_BE ist durch vertigungstoleranzen und Temperaturunterschiede auch unterschiedlich. Derjenige mit dem geringeren U_BE schaltet dann durch, der andere gar nicht oder nur teilweise. Spendiere Q4 einen Basiswiderstand und schliesse R7/D7 parallel zu R9 an.
Q1, Q2 und R8 entfallen dann.

3. Die B-E-Strecke eines Transistors verhält sich wie eine Diode. Der Ausgang von U1A wird also durch Q3 auf etwa 0.7V festgeklemmt. Der Basisstrom liegt dann bei mindestens 50mA, zum darf nur gleichzeitig ein EINZELNER der OpAmps in einem Gehäuse kurzgeschlossen werden.
4. Der LM350 kann kein Rail-to-Rail. d.h. wenn er voll durchsteuert bleiben da um die 2V Spannungsabfall gegen Plus oder Minus. Mit 2V steuert aber Q3 immer voll durch.
Da muss ein Spannungsteiler an die Basis von Q3

5. Q6/7:gleiches Problem wie Q3. Hinzu kommt noch Punkt 2.

6. Die Stromumschaltung (Q5, R6, Q6) funktioniert so mal gar nicht.
6.a. Die maximale Sperrspannung der B-E-Strecke liegt um die 5-6V. Wenn Q6 durchsteuert wir das U_BE von Q5 über -12V, das knallt dann durch.
6.b. Die Basis von Q5 kann nie Positiver als der Emitter werden, dadurch kann Q5 auch nie durchschalten.

7. Du hast immer noch das Problem, dass die Helligkeit der LEDs abhängig vom Ladestrom und Ladezustand des Akkus ist.

8. Die Spannung an C1 ist nicht stabilisiert, schwankt also schon mit der Netzspannung um mindestens +/-10%. Praktisch solltest du mindestens mit +/-20% rechnen. Nicht vergessen darfst du die Brummspannung an C1.
Die Referenz-Spannung an Pin 6 von U1B ist also auch nicht genauer. Für die Umschaltung von 6V auf 12V würde man also 9V ansetzen. Dann wird tatsächlich zwischen 7.2V und 10.8V umgeschalten. Die Ladeschluss-Spannung für einen 6V Akku liegt aber um 7.2V und ein gut entladener 12V Akku hat um die 10.8V. Du solltest R14 mit einer Z-Diode ersetzen.

9. Zudem braucht U1B noch eine Hysterese. Liegst du um den Schaltpunkt, wird der sonst zum Oszillator.
(TOO)

1. Da war ich zu schnell.

2. Gute Idee, werde ich so berücksichtigen.

3. Also einen Widerstand davor ? Verstehe ich nicht so ganz.

4. Circuit Sim sagt, das geht so! Ätsch. Nein, bekommt einen Widerstand. Das heisst der LM358 hat am Ausgang immer mindestens +2V ?

5. Also bekommen auch Q6/7 einen Vorwiderstand? Edit : SPANNUNGSTEILER

6. Wie stelle ich den Strom denn am besten ein dann ?

7. Ja, die LEDS kommen VOR die Strombegrenzung, stimmt.

9. Die Hysterese ist ja nicht kritisch hier, denn der Schwellwert wird ja niemals erreicht, oder ?
Wenn ich 9 Volt als Referenz nehme, dann wird da ja niemals etwas passieren, denn der Bleiakku hat mehr -> 14.4V einstellen oder er hat weniger -> 7.2V einstellen.


Danke Dir, dass du dir die Zeit genommen hast. Melde mich dann mit neuem Plan.

Auch allen anderen danke. Klar gibt es einfachere Methoden, aber zum lernen und verstehen ist das, denke ich, mal eine ganz gute Übung.

LG,
Gigi

[Gigi92]

So,

da habe ich mich nochmal hingesetzt und gemerkt, dass es so eh nicht klappen kann, zumindest nicht mir der Anzeige,
weil U1A ja auf 14,4 Volt eingestellt ist und somit angibt, dass der Akku geladen wird.
Also noch einen dritten OP der auf 7.2 Volt überprüft.

Schaltplan : Ladegerät.pdf

Damit aber nur die jeweils richtige "Seite" leuchtet, habe ich diese wieder mit Transistoren geschaltet.
Je nach erkanntem Akku soll eine "Seite" leuchten. Das heisst, wenn U3A positiv wird, schalten Q1,Q4,Q5 durch.
Q6 dafür nicht. Also habe ich die linke Seite als Anzeige.
Habe ich einen 6V Akku dran, eben die Rechte Seite.

Aber jetzt müssten doch D9, bzw D13 dauerhaft leuchten, oder nicht ? (je nachdem wie Q4 u. Q6 schalten).
Das wäre nicht gewollt.

Hoffe mal dass das mit der Stromumschaltung (über Q1) jetzt so funktioniert.
Wenn 12V erkannt wird, wird ja einfach U4 parallel dazu geschaltet und ich habe ja automatisch den doppelten Strom.

Die anderen Fehler sollten auch ausgemerzt, dafür aber sicher wieder neue eingebaut worden sein.

Danke euch schonmal für die Hilfe.

Liebe Grüsse,
Gigi

[Peter(TOO)]

Hallo Gigi,
Habe gerade keine Zeit, aber das mit den Basiswiderständen hast du noch nicht verstanden!
Der Transistor funktioniert wie eine Diode und begrenzt die Spannung auf 0.7V.
MfG Peter(TOO)

[Gigi92]

Wo genau meinst du denn ?

Ich verstehe da wirklich nicht, was du mir damit sagen willst. Das was ich weiss, ist dass die Emitterspannung Maximal die Basisspannung minus 0,7 Volt beträgt.

[Klebwax]

Was mir am PB137 gefällt, ist die Robustheit. Man kann den Akku dauerhaft dranlassen, z,B. zum Überwintern. Und selbst wenn der Chip nicht versorgt wird, entlädt er den Akku kaum. Man kann das ruhig mal für ein paar Wochen vergessen. Die 1,5A sind für typische Bleiackus etwas knapp, 2-3A oder für einen Autoakku noch etwas mehr wären schon passend. Aber über Nacht bekommt man auch in einen Autoakku genug Ladung rein, daß das Auto am nächten Tag startet. Ein übrig gebliebenes Notebooknetzteil (so 18-19V) und ein PB137 geben ein simples, preiswertes 12V Akkuladegerät ab.

Wenn ich mehr beim Laden sehen will, nehme ich einfach ein Labornetzteil. Strombegrenzung und Spannung eingestellt, fertig. Die sind inzwischen billiger als viele bessere Bleiakkuladegeräte und haben Strom und Spannungsanzeige (mit Hintergrundbeleuchtung) schon eingebaut. Das Gehäuse ist lackiert und hat Netzkabel und Einschalter. Ich hab eins, das ich nur dafür benutze.

MfG Klebwax

[oberallgeier]

.. Ein übrig gebliebenes Notebooknetzteil (so 18-19V) und ein PB137 geben ein simples, preiswertes 12V Akkuladegerät ab ..

Zum Autoladen nehme ich ein altes TOSHIBA-Netzteil mit 15V, 5A. Das liegt noch von den (ehemals s..teuren) T9000 rum. Aber ich hatte in kurzen Tests festgestellt, dass auch die 19V-Teile beim Laden des Autoakkus so einbrechen, dass man über Stunden die maximale Ladespannung des Bleiakkus nicht erreicht - und dafür mit vier bis fünf Ampere laden kann. Zur Kontrolle ein DMM dran, aber das ist mir dann zu kompliziert *gg*. Mit dem alten 15V/5A-Teilchen gehts auch ohne Kontrolle, das erreicht die Ladeschlussspannung nach mehreren Stunden auch nicht. Übrigens, ein zweites von diesen T9000er-Netzteilen ist die Energiestation von meinem Lötstatiönchen mit nem Weller RT2.

[PICture]

Hallo !

Genau, so ist es bei Bleiakkus am einfachsten. Ich habe noch eine Diode zwischen 15 V Netzteil und 12 V Bleakku seriel geschaltet, Das funktioniert bei mir einwandfrei seit 5 Jahren. Siehe dazu: "Die Stromversorgung" in https://www.roboternetz.de/community...5075-Selbstsau .