Saya berpikir tentang elemen desain untuk aplikasi yang bisa dipakai saat ini, bertenaga baterai, dan dapat digunakan. Arus maksimum 40A pada 5V, tetapi biasanya sekitar sepertiga hingga setengahnya.
Tenaga akan datang dari kemasan baterai mobil RC melalui konverter DC-DC . Paket biasanya tidak memiliki built-in atas perlindungan saat ini, jadi saya harus menyediakan sendiri.
Saya ingin perlindungan berlebih karena dua alasan:
- Keamanan pribadi. Jika Anda mencoba dan menarik lebih dari nilai arus dari baterai kimia lithium yang diikatkan ke punggung Anda, Anda akan memiliki waktu yang buruk.
- Perlindungan sirkuit. Ini adalah aplikasi yang dapat dipakai dan banyak hal bergerak, saling bertabrakan dan keluar pendek. Saya tidak ingin mematikan baterai itu sendiri atau sisa sirkuit saya ketika itu terjadi.
Dari penyelidikan saya sejauh ini, sepertinya sekering kaca atau polyswitch tidak akan cepat tersandung, TBU berada di atas arus yang ditahan di bawah 2A, dan sebagian besar pemutus sirkuit dibuat untuk kabel rumah AC.
Perangkat apa yang harus saya cari?
protection
short-circuit
fuses
polyfuse
Robert Atkins
sumber
sumber
Jawaban:
EDIT1: Lihat di bawah untuk beberapa info lebih lanjut tentang implementasi Anda dan perjalanan saat ini untuk memasukkan ke dalam atau dengan ketat menempel pada paket baterai untuk mencegah kebakaran atau ledakan. Baru saja melihat Anda memberikan tautan.
200W LED ... Anda akan lebih terang dari pada pembakaran. Bagaimanapun, berhati-hatilah dan nikmati. (oh, dan, sering membuat kesalahan: Pastikan ada sedikit kawat yang sangat fleksibel terhubung ke setiap komponen dalam jaket, kawat uji single-core normal akan putus. Kawat headphone mungkin dapat diperoleh, saya suka barang-barang)
Yang harus Anda lakukan adalah melindungi baterai dengan papan atau chip Manajemen Sel. Banyak paket baterai kelas atas yang ditujukan untuk mobil / pesawat / helikopter tertentu sebenarnya sudah memilikinya di dalam, karena itu sangat penting selalu dan di mana-mana.
Paket eBay / Alibaba yang murah tidak akan memilikinya, seringkali bahkan jika dikatakan demikian.
Kemudian, tambahkan semua jenis perlindungan hard-switching pada 1,5 kali batas unit perlindungan.
Apa yang dilakukan oleh sistem seperti itu adalah mengukur:
Dan kadang-kadang, atau bahkan mungkin sering, mereka juga menyeimbangkan sel pada akhir pengisian daya.
Anda dapat melakukan perjalanan arus elektronik Anda sendiri dengan MOSFET, resistor bernilai rendah dan op-amp rail-to-rail. Atau op-amp ganda jika kalkulasi harus sedikit lebih mudah. Pastikan Anda menggunakan charger yang seimbang jika Anda ingin dapat menggunakannya sesering mungkin. Sayangnya saya harus menjalankan sekarang, kalau tidak saya mungkin telah menambahkan skema penuh sebagai bonus.
EDIT1, Konten: Pertama beberapa celoteh tentang baterai dan konverter DC-DC (langsung ke judul berikutnya jika itu membuat Anda bosan, tetapi mungkin terbukti berharga).
Untuk meletakkan beberapa hal ke dalam perspektif, Anda harus menyadari bahwa baterai hanya 4.8Ah, dan seringkali, jika tidak selalu, bahwa kandungan energi diukur pada arus debit yang relatif rendah, mungkin dalam kasus ini tentang 2.4A. Jika Anda menggambar sepuluh kali lipat, kapasitas yang dapat digunakan akan turun secara nyata.
Tapi, mari kita optimis dan katakan Anda akan mendapatkan hasil imbang 20A dan mempertahankan kapasitas yang dapat digunakan 4,5Ah. Ini berarti bahwa itu hanya akan berlangsung 4,5Ah / 20A = 0,225 jam = 13,5 menit. Saya tidak bisa mengatakan apakah Anda akan senang dengan itu, tetapi saya hanya ingin memastikan Anda telah melihat angka-angkanya. Dan ingat, 4.5Ah itu mungkin akan cukup optimis.
Tentang konverter DC-DC, saya sama sekali tidak bisa mendapatkan grafik aktual atau gagal bahwa, tabel, data tentang input ke persyaratan atau spesifikasi kisaran output, jadi saya akan menganggap "efisiensi minimum" yang dinyatakan, meskipun saya tidak memiliki informasi apakah itu dengan 0,2V antara input dan output, atau minimum 2V, dalam kasus terakhir, konverter dapat bekerja lebih buruk setelah baterai mulai habis.
Jadi, dari kurva rata-rata baterai lithium polimer, saya akan sangat kasar menyamaratakan tegangan rata-rata 7.1V selama masa pakai baterai, untuk membuat perhitungan lebih mudah. Untuk info: Sel bergerak dari 2.5V ke 4.25V di atas siklus pengisian dan mundur melebihi debit, kurva dan kepadatan yang tepat bergantung pada arus total lagi, jadi ini dengan cepat menjadi rangkaian diferensial yang kompleks, dan karena itu hanya "untuk Anda info ", saya akan membuat generalisasi menjadi" katakanlah 7.1V rata-rata pada arus konstan ".
Mempertimbangkan segalanya, jika DC-DC melakukan 20A pada 5V, itu adalah kekuatan output 100W. 100W itu, pada efisiensi terendah yang ditentukan adalah 82% dari daya input. Jadi daya input harus: 100W * (100/82) = 122W. Ketahuilah, ini berarti tongkat 22W di dalam konverter = hawtness! Simpan di bagian luar pakaian dan cukup berventilasi. 122W berarti: 122W / 7.1V = 17.2A. Dengan 4.5Ah (sedikit diturunkan, seperti di atas), itu 4.5Ah / 17.2A = 0,262 jam = 15,72 menit = 15 menit dan 43,2 detik.
Sebagai catatan: Anda dapat meningkatkan efisiensi di beberapa titik dengan mendapatkan sel 3S dari 11.1V, untuk memberikan paket baterai undian arus yang lebih rendah dan konverter DC-DC lebih banyak ruang untuk beroperasi secara efisien. (Atau DC / DC yang berbeda dengan paket 22.2V, yang akan benar-benar mengurangi beban dari penarikan saat ini dalam paket, tetapi mungkin, itu tidak terjangkau jika Anda tidak membeli 200 sekaligus).
Sekarang, beberapa Perhitungan Trippy Saat Ini! Yay!
Sekarang, jika Anda ingin aman, Anda mengambil arus perjalanan 25A per baterai. Ini mungkin sudah menghangatkan mereka, bahkan jika mereka dapat mengambil 140A, jadi bersiaplah untuk menyelesaikan beberapa ketidaknyamanan ringan. Bahkan, jika Anda melakukannya dengan benar, Anda mengantisipasi yang terburuk: Kegagalan perlindungan dan ledakan dan memakai baterai di luar dengan dua atau tiga lapisan kain jins kokoh di antara Anda dan mereka, mungkin lapisan tipis kain lembut antara dua lapisan untuk menyebarkan tekanan. Hanya pencegahan, tidak ada salahnya, kan?
Saya akan berjalan melalui perhitungan setelah diagram sirkuit, menggunakan 25A. Jika Anda menginginkan 40A atau lebih tinggi, dengan risiko Anda sendiri, Anda dapat mengganti arus itu dengan 25A dan menelusuri perhitungan dan mencari untuk menemukan komponen baru Anda. (Atau jika Anda membutuhkan perjalanan 4A pada baterai yang mungkin dengan instruksi yang sama juga).
mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab
Sekarang, seolah ini tidak bertele-tele, masih ada lagi!
OP-AMPS:
Pertama: Menemukan op-amp yang tepat. Itu agak sulit, karena pemasok tidak menyertakan parameter yang menarik, seperti indikasi biaya (memaksa Anda untuk bolak-balik antara situs pemasok), atau tidak ada pencarian luas, memaksa Anda untuk menyelam ke sub kecil -gambar. Saya sedikit sewenang-wenang memilih Texas Instruments. Dengan strategi "Klik angka terbesar sampai Anda mencari berdasarkan parameter". Seperti yang saya katakan, orang-orang ini perlu belajar sedikit tentang mencari masih.
Jadi saya datang ke sini: Parametrik TI OpAmp yang sudah dikonfigurasi sebelumnya
Saya memasukkan:
Saya kemudian mengurutkannya berdasarkan biaya unit (terendah pertama) dan menggulir ke bawah sampai saya menemukan model rel-ke-rel dual channel. Rail to rail berarti output dan / atau input bisa sampai ke tegangan suplai. Op-Amps yang normal tidak selalu memungkinkan Anda untuk beralih ke tegangan suplai dengan respons output yang andal. Rail to rail menghemat banyak waktu untuk menguji, mencoba dan membaca, hanya dengan biaya tambahan maksimum $ 1. Saya katakan: Layak untuk aplikasi ini! Terutama karena Anda ingin mendorong sebanyak mungkin ke gerbang MOSFET yang Anda bisa (lebih lanjut tentang ini lebih lanjut).
Jadi saya datang ke TLC2262 dengan offset 1mV, arus bias input rendah, bandwidth gain yang layak, dll. Dan lembar data (periksa ini, selalu!) Mengatakan dengan jelas bahwa "tegangan input mode umum" mencakup rel negatif. Itu berarti opAmp akan memungkinkan kita untuk mengukur tegangan yang sangat sangat rendah di resistor.
RESISTOR R1:
Berikutnya adalah pengukuran resistor, R1. Saya memilih untuk menggunakan voltase perjalanan atas 125mV. Semakin rendah Anda, semakin sedikit daya yang Anda buang. Tetapi, jika Anda terlalu rendah, Anda akan mendapatkan nilai resistor gila. Saya pikir, mungkin, 5mOhm sudah sangat rendah untuk desain DIY, tetapi kemungkinan ada beberapa yang bisa didapat dengan koneksi yang andal. Yang Anda perlukan adalah sebuah resistor dengan cara menghubungkan jalur saat ini ke dua pin utama, dan menghubungkan pengukuran Anda di dua titik tepat di mana resistor dimulai. Karena kabel resistor akan dengan cepat mendistorsi pengukuran Anda. Bayangkan sebuah resistor daya seperti ini:
mensimulasikan rangkaian ini
Jika Anda mengukur di ujung kabel, Anda mengukur lebih dari 9mOhm, di mana Anda mengharapkan 5mOhm, itu hampir dua kali lipat! Jadi, Anda menghubungkan opAmp sedekat mungkin dengan resistor aktual, dengan sesedikit mungkin kabel pengangkut di antaranya.
Sekarang, kami memilih 5mOhm. Pada arus puncak 25A, kita dapat menghitung disipasi daya resistor, dengan: P = I ^ 2 * R = 25A * 25A * 0,005Ohm = 3,125W. Skema menunjukkan 5W untuk kepastian.
Saya akan berasumsi dalam perhitungan selanjutnya bahwa Anda bisa mendapatkan koneksi yang andal. Jika tidak, Anda dapat menguji dengan pasokan lab yang tinggi saat ini (misalnya 10A) dan multimeter yang layak untuk melihat seperti apa tegangan per 25A (2,5 kali lipat dari yang Anda ukur pada 10A).
Jadi, dengan R = 0,005 Ohm (5mOhm), kita dapat menghitung penurunan tegangan sebagai berikut: V = I * R = 25A * 0,005Ohm = 0,125V = 125mV. Kami akan memanggil V ini (r1) nanti.
DIODE
Maka kita perlu melihat D1. Jika kita memperkirakan tegangan pada D1 sekitar 0,5V, kita dapat menghitung arus yang melaluinya menggunakan perkiraan tegangan baterai rata-rata 7,1V dan resistor R4, dari 120kOhm .: V (r4) = Vbat - Vdiode = 7,1 - 0,5 = 6.6V. Idiode = I (r4) = 6.6V / 120kOhm = 55uA. (bagus dan rendah). Sekarang untuk menyelesaikan perhitungan dengan benar, kita perlu melihat lembar data 1N4148. 1N4148 dari Vishay murah, mudah didapat, dan sangat bagus untuk tujuan ini, jadi kami melihat: 1N4148
Pada halaman 2, pada Gambar 2, kita dapat melihat apa tegangan maju (Vdiode) untuk arus maju. Sayangnya grafik hanya pergi ke 100uA, tetapi karena dioda merespons bagus dan halus di wilayah yang lebih rendah, mendekati asimtot tertentu pada 0,00001uA, kita dapat memperkirakan tentang Vf (dioda) = 0,45V pada 55uA. Tampaknya kami pergi sekitar 50mV. Kita bisa tetap mengulanginya, tetapi resistornya cukup besar dan begitu juga tegangan yang melewatinya, jadi dengan keseimbangan, kita akan "cukup dekat" untuk jendela perjalanan 24A ke 27A, bisa dikatakan. Pada Gambar 1 kita dapat melihat bahwa Vf (dioda) berkurang dengan suhu yang lebih tinggi, jadi jika baterai menjadi hangat, monitor saat ini akan mati lebih cepat, terdengar seperti fitur yang baik.
OP-AMP Fungsi dan matematika
Sekarang, Op-Amp OA1-B (bagian ke-2 dari TLC dual Op-Amp) digunakan sebagai komperator. Tidak ada umpan balik dari output ke input. Ini berarti bahwa jika input negatif (-) berada di atas input positif (+), Amp akan mengayunkan outputnya rendah. Ketika + lebih tinggi, Amp akan berayun tinggi. Jadi jika tegangan yang berasal dari OA1-A sedikit lebih tinggi (terhubung ke - input) daripada tegangan dioda 0,45V (terhubung ke input +), Op-Amp akan mematikan MOSFET.
Untuk saat ini, abaikan R8, R9, LED1 dan Q1, saat ini, mereka tidak memiliki efek yang cukup signifikan sama sekali.
Di sinilah beberapa matematika sihir OpAmp untuk OA1-A. OpAmp, dalam definisi yang paling sederhana (yang dapat kita anggap masuk akal dalam kasus spesifik OA1-A) ini, mencoba untuk mendapatkan input negatif (-) untuk mendapatkan tegangan yang sama dengan input positif (+), dengan menyesuaikan hasil.
Jadi, jika perjalanan saat ini diaktifkan, tegangan resistor, V (r1) adalah 125mV seperti yang kita hitung sebelum menggunakan nilai resistor dan arus perjalanan. Dengan asumsi titik ini, input OpAmp + akan menjadi 125mV lebih tinggi dari terminal negatif baterai. Sekarang OpAmp mencoba untuk mendapatkan V- ke tegangan yang sama. Dengan asumsi itu akan mencapai ini, tegangan di R2 juga 125mV. Sekarang, sebuah OpAmp tidak dapat mengeluarkan arus signifikan dari atau ke dalam inputnya, sehingga arus harus berasal dari output dari OpAmp melalui resistor umpan balik, R3. Jadi arus yang melalui R2 dan R3 (kira-kira) sama.
R2 dan R3 (Sebagai kelanjutan dari OP-Amp Math)
Arus melalui R2 dan R3:
I (r3) = I (r2) = V (r2) / R2 = V (r1) / R2 = 125mV / 7.5kOhm = 16.7uA. (V (r2) dapat diganti dengan V (r1) karena keinginan Op-Amp untuk mendapatkan - dan + input ke tegangan yang sama).
Sekarang kami ingin output menjadi sama dengan tegangan dioda pada titik perjalanan yang tepat, sehingga sedikit lebih dari akan mematikan MOSFET. Jadi, tegangan di R3 harus:
V (r3) = Vf (diode) - V (r2) = Vf (diode) - V (r1) = 0.45V - 0.125V = 0.325V (lagi-lagi substitusi karena perilaku umpan balik Op-Amp).
Yang memberi: R3 = V (r3) / I (r3) = 0.325V / 16.7uA = 19.5kOhm.
Jadi hubungan antara R3 dan R2 adalah R3 / R2 = 2.6
jadi dalam skema di atas kita dapat mengganti nilai yang diberikan dengan nilai standar / yang dapat ditemukan yang merupakan faktor 2.6, karena itu akan menjaga keseimbangan yang sama. Tetapi cobalah untuk menjaga R2 antara 1kOhm dan 10kOhm, sehingga Anda tetap berada dalam area kebocoran rendah, tetapi sinyal masuk akal (10uA hingga 150uA). 1.5kOhm dan 3.9kOhm akan menjadi pilihan, atau 2.0kOhm dan 5.2kOhm, atau, mungkin, 10kOhm dan 26kOhm.
MENGAPA R5?
220Ohm R5 hanyalah tindakan pencegahan. Ini menghindari OpAmp dengan cepat mencoba sumber arus besar ke dalam gerbang, melindungi opAmp mana pun yang Anda gunakan dan MOSFET.
MOSFET
The MOSFET: Ini lagi sedikit rumit. Itu datang dari tahun pengalaman yang berkembang untuk memilih MOSFET daya tinggi. 10 hingga 15 Tahun yang lalu, saya mungkin berkata "Lihatlah Transistor Bipolar, karena mereka mungkin lebih cocok", tetapi hari ini, untuk konduksi arus tinggi yang stabil: MOSFET!
Sekarang, apa yang Anda inginkan terutama: Low on resistance (R (ds) -on) pada kondisi operasi Anda. Semakin tinggi resistansi, semakin banyak daya yang Anda buang di MOSFET. Membuang kekuatan = tidak menguntungkan. Jadi, jika Anda bisa mendapatkan 0 dalam anggaran Anda, dapatkan 0. Tentu saja, mendapatkan 0 tidak mungkin, dan dalam anggaran Anda, penyempitan mungkin mendorong Anda hingga 3mOhm R (ds) Aktif secara optimal, atau 10mOhm hingga 20mOhm R ( ds) Aktif dengan tegangan gerbang maksimum yang dapat diperoleh sekitar 7V. Semakin tinggi tegangan gerbang (hingga batas: setiap lembar data akan memberi tahu Anda di mana tegangan gerbang akan merusak "V (gs) Max") semakin baik. Jadi dengan baterai 3S sebagai pengganti baterai 2S Anda akan mendapatkan konduksi MOSFET yang lebih baik juga.
Selanjutnya, Anda ingin memastikan itu benar-benar dapat melakukan arus yang ingin Anda lalui dan bahwa Anda memiliki paket Anda merasa nyaman dengan pendinginan jika perlu. Pada titik ini saya memilih Penyearah Internasional, karena saya belum pernah membeli IR MOSFET dan merasa sedih begitu saya mulai menggunakannya. Menurut perasaan saya mereka benar-benar memberikan pada spesifikasi dan grafik yang mereka berikan, jadi itu kualitas yang baik ketika Anda ingin menempatkan arus tinggi melalui sesuatu.
Jadi saya pergi ke sini: International Rectifier "StrongIRFET" tabel
Sekarang, IR memiliki seri yang berbeda, dan seri lain mungkin memberi Anda pilihan yang lebih terjangkau daripada yang saya lakukan, tetapi saya akan meninggalkan beberapa penelitian (pada titik ini saya 3 jam di) untuk Anda juga :-). Saya menyukai peluang saya dengan nama "StrongIRFET" dan hasilnya tidak mengecewakan.
Jadi, saya urutkan berdasarkan R (ds) Aktif, karena Anda harus memilih sesuatu dan dalam hal ini sama baiknya dengan apa pun.
Kemudian, saya gulir ke bawah untuk menemukan paket yang bagus, dengan pengalaman fiddlin selama 20 tahun, mata saya menyaring nama paket hampir secara instan pada "Ini SMD", "Ini Melalui Lubang" dan "Ini Nonsens" (dan banyak sub kategori) . Tetapi untuk membuat panduan kecil, kasar, jika berbunyi "TO2 **?", Di mana * adalah angka dan? Entah tidak ada atau surat, sangat mungkin menjadi paket lubang-lubang dengan lubang sekrup yang bagus untuk memasangnya ke sepotong logam, untuk menghilangkan panas. Ini, untuk orang yang memulai dengan MOSFET, mungkin merupakan pilihan terbaik Anda. Klik salah satu dari itu, periksa datasheet, periksa harga mouser, periksa untuk melihat apakah Anda telah mencapai keseimbangan kebahagiaan antara $$$ dan HAWT-HAWT-HAWT. Bagaimana? Mudah! ...- ish.
Contoh MOSFET: IRFP7430 . Dalam lembar data (<- klik ), pada halaman 2 dikatakan sesuatu yang sangat mengagumkan. Tabel kedua (untuk 25 derajat C), baris ketiga, R (ds) On adalah 1.2mOhm dengan Id = 50A dan Vgs = 6V. Kedengarannya mungkin! Tapi, dalam desain elektronik Anda dipaksa hidup dalam pesimisme, jadi kami mencari grafiknya. Grafik adalah teman kita.
Pada halaman 4 bandingkan Gambar 3 dan Gambar 4. Jika lebih panas, ia melakukan grafik membalik! Nah, ada beberapa hal yang terjadi di sana, yang tidak akan saya bahas, tetapi pada dasarnya, jika kita menggunakan grafik untuk 25degree C, kemungkinan bagus.
Begitu. Kami menganggap tegangan baterai terendah kami adalah 5V, jadi V (gs) akan mendekati tanda 4.8V. Akibatnya, pesimisme sekali lagi mendorong kami untuk menggunakan kurva 4.8V (Satu naik dari yang bawah). Gambar 3 kemudian menunjukkan kepada kita bahwa pada 20A, dalam skenario kasus terburuk, kita akan "menjatuhkan" 0.25V. Itu banyak! Tapi ingat, dalam hal ini baterai sudah cukup kosong, jadi tidak akan lama.
Menghitung daya yang hilang: P = I * V = 20A * 0.25V = 5W. Jadi Anda perlu heatsink atau potongan logam lain untuk menghilangkan panasnya.
Sekarang, selama "operasi rata-rata", dengan 7.1V, V (gs) mungkin akan mencapai dekat 6.8V. Karena 6.0V dan 7.0V tidak terlalu jauh dalam grafik, kami akan memperkirakan sekitar setengahnya. Masalah. Arus versus tegangan berada di luar jangkauan batas atas 25A.
Tapi, kita bisa membuat estimasi, bahwa dengan skala logaritmik dari kedua sumbu dan perilaku yang sedikit sub-linear pada 25A, penurunan tegangan akan menjadi sekitar 55mV. Saya melakukan ini menggunakan penggaris dan sedikit interpolasi manusia-otak (seniman menyebut imajinasi ini, tetapi saya pikir itu kedengarannya plin-plan). Jadi dalam area operasi trip-current rata-rata, ia akan menghilang: P = V * I = 0,055V * 25A = 1,38W. Itu lebih baik dari pada resistor weensy kecil yang kita pilih. Luar biasa!
Jadi, sekarang ke mouser (hanya sebuah indikasi): IRFP7430PBF
Ugh! $ 6,86? Mungkin bisa diterima, tapi tetap saja, BERIKUTNYA! (Omong-omong, Anda dapat melakukan mouser terlebih dahulu jika Anda memiliki anggaran yang ketat, menyimpan banyak grafik, tetapi untuk contoh yang layak saya memilih untuk melakukannya dengan cara yang salah).
MOSFET Berikutnya: irfp7537
Terlihat bagus dan gemuk. Kami belajar dari kesalahan kami, mouser dulu.
Mouser: IRFP7537PBF
Hm, $ 3,22. Jauh lebih baik.
Sekarang grafiknya, klik tautan di atas untuk lembar data (setelah "MOSFET Selanjutnya"). Membandingkan Gambar 1 yang satu ini dengan Gambar 1 dari yang sebelumnya, sudah jelas mengapa yang satu ini setengah biaya. Ini gandakan perlawanan! Tapi tetap saja, beberapa perhitungan cepat menggunakan metode yang ditampilkan sebelumnya:
Baterai sangat rendah, V (gs) = 4.8V, diperkirakan setengah antara garis 4.5V dan 5.0V, kasus terburuk pada 20A: V (ds) = 0.25V. Jerami! Sama! Jadi MOSFET ini memang memiliki beberapa kesamaan. Jadi sekali lagi, tambahkan logam.
Baterai rata-rata: V (gs) = 6.8V, grafik di suatu tempat antara 6.0V dan 7.0V. Kali ini edge berada pada 30A dengan 0,1V, jadi 25A mungkin sekitar 0,08V sebagai pengganti 0,055V. Jadi dengan yang ini, disipasi rata-rata perjalanan saat ini adalah: P = 0,08V * 25A = 2W. Masih kurang dari resistor!
Jadi, pada dasarnya Anda juga dapat memilih yang kedua, karena konverter DC / DC, kabel, resistor internal baterai, dan resistor pengukuran semuanya masih menghabiskan lebih banyak energi daripada MOSFET Anda.
R6, R7, R8, R9, Q1, SW1
Sekarang hanya ada satu masalah untuk diperbaiki: Setelah arus terputus, MOSFET dimatikan, ini bagus. Tapi, maka tidak ada arus lagi. Jadi Op-Amp OA1-A beralih ke mode "no over current current" lagi. Ini berarti bahwa Op-Amp OA1-B kemudian menyalakan MOSFET lagi. Tapi sangat cepat. Dalam rentang fraksi satu milidetik. Jadi itu akan mulai berosilasi dan secara efektif membatasi arus terus menerus, tetapi meningkatkan panas di MOSFET dengan cepat.
Untuk mengatasi ini, Q1 dan beberapa resistor dilemparkan ke dalam sebagai "memori". Jika OA1-B Op-Amp rendah, untuk mematikan MOSFET, transistor Q1 menyala. Q1 kemudian sumber arus ke negatif Op-Amp OA1-B dan LED melalui R9. R8 memastikan bahwa OA1-A Op-Amp tidak terganggu dengan ini (karena OA1-A ingin outputnya menjadi 0V).
Situasi ini berarti Op-Amp OA1-B terus melihat voltase yang jauh lebih tinggi - input daripada input +, menjaga output tetap rendah, dan MOSFET mati. Juga, LED menyala untuk memberi tahu Anda: "Saya telah memicu arus berlebih!". (Gunakan LED dengan arus rendah atau kecerahan tinggi, karena saya memilih untuk menjaga arus kecil).
Sekarang jika Anda menekan SW1, Anda akan memasang kawat basis Q1 ke baterai +, sehingga mematikan transistor, dan mengatur ulang skema ke keadaan normal. Kecuali jika kelebihan arus masih ada, dalam hal ini menekan saklar akan menyebabkan osilasi yang dijelaskan sebelumnya. Jadi itu ide yang baik untuk tidak menekan tombol terlalu lama, untuk jaga-jaga.
CATATAN1: Mungkin bagi sistem untuk beralih ke Q1 yang aktif pada saat pertama kali menghubungkan baterai, menekan cepat tombol akan memperbaikinya.
CATATAN2: Anda juga dapat mengisi daya baterai melalui MOSFET dalam kondisi ideal, tetapi untuk menghindari perilaku aneh di Op-Amps, yang terbaik adalah mengisi daya baterai secara langsung, tanpa skema switching di antaranya.
TIDAK ADA RINGKASAN ...... AKU LELAH SEKARANG! ITU 6:10 pagi lagi.
Saya berencana merangkum semua formula, tetapi karena saya sudah lebih dari 5 jam dalam posting ini sekarang, saya pikir saya akan menyerahkannya kepada pembaca.
sumber
Perlindungan per sub-sirkuit akan membuat FAR lebih masuk akal.
Bahkan LED yang diaktifkan bersama dapat memiliki kabel sendiri di beberapa sirkuit. Berat kawat hampir sama, diameter bundel kabel N lebih besar dari 1 kawat dengan kemampuan arus bersih yang sama dan mungkin saja ada isolasi yang sedikit lebih. Fleksibilitas kabel N akan lebih baik.
Sekring cepat yang diberi nilai sekitar saat menjalankan harus cukup baik, mungkin [tm].
Sekring yang kelebihan beban akan meledak dalam 10 milidetik.
Meja tersedia.
Anda dapat memperketat batas arus per subcircuit - opsional dengan monitor yang dimatikan dan dimatikan saat ini. Kedengarannya lebih kompleks (memang) tapi tidak terlalu dan hasilnya lebih baik. Anda dapat mengatur arus berlebih dengan profil waktu dan mematikan secepat yang Anda inginkan. Per rangkaian memerlukan MOSFET (katakanlah) untuk umpan daya, resistor indra arus, opamp / pembanding, dan sumber tegangan referensi umum. Secara sederhana, Anda dapat memiliki penundaan RC pada input indra saat ini untuk memberi Anda sedikit penundaan untuk arus berlebih TETAPI tidak memiliki arus lonjakan sehingga tidak benar-benar diperlukan.
Anda dapat memiliki batas saat ini DAN perjalanan arus lebih. mis. Jika rangkaian yang dipilih membutuhkan 4A, Anda dapat menetapkan batas arus pada 5A dan perjalanan arus berlebih pada 4,5A dengan penundaan kecil. QBukan ciruit yang sangat kompleks sekali dan JAUH lebih murah daripada berurusan dengan Burning Man.
Bahaya!:
Pria yang Membakar! Sangat tepat. Sayang.
40A dalam kontak kulit dekat bisa berakhir dengan kebutuhan tingkat rumah sakit dan mungkin saja kematian.
Bagaimana saya tahu ini (selain itu jelas bagi orang yang lebih masuk akal daripada saya)?
Saya telah menyingkat beberapa AA NimH plus kunci dan koin di saku saya pada "beberapa" kesempatan dan memiliki beberapa pengalaman yang menyakitkan dan lucu. Dua hal seperti itu langsung terlintas dalam pikiran.
Ketika pada waktu makan siang, fotografer tiba-tiba dengan cepat menata kameranya dan mulai dengan panik mengeluarkan isi kantong celananya dan membuangnya ke mana saja sambil berusaha menjauhkan sakunya dari kakinya, orang-orang memperhatikan [tm].
Ketika dilakukan sebagai penumpang mobil hanya istri saya melihat - tetapi hanya sebagai 'lucu'.
Tidak akan lagi.
sumber