Ik zou graag batterijkarakteristieken opnemen door deze te belasten met een constante stroom.
Toen ik dit forum doorzocht vond ik volgend topic:
http://www.circuitsonline.net/forum/view/52804
Hierin werden de volgende schema's voorgesteld:
Klik op de afbeeling voor een grotere versie!
Door mijn zeer beperkte kennis van elektronica ben ik niet in staat het schema volledig te begrijpen.
Zou iemand mij dit schema kunnen toelichten?
Hieronder volgt een verklaring over de werking van het schema: (zoals ik het begrijp )
- Bovenste schema: Gelijkrichter 230 VAC -> 12 VDC, om onderste schema van spanning te voorzien. Relais is in normale toestand bekrachtigd, indien de temperatuur van een van de power transistors hoger wordt dan 70 graden zal de relais niet meer bekrachtigd zijn. Hierdoor heeft het 2de schema geen voeding meer en gaat het toestel in overheat safety.
- Onderste schema:
1ste mogelijkheid: Modulatie-ingang om stroom te laten variëren via frequentiepatroon van een frequentiegenerator. 2de mogelijkheid: Via potentiometer R5 kan men de stroom instellen op een constante waarde. Onderste opamp zorgt voor een spanning die evenredig is met de stroom, hieruit kan men dus de stroom afleiden.
Enkele vragen:
- Een lithium batterijcel heeft een voltage dat varieert tussen 4,2V en 2V (Afhankelijk van het gebruikte kathodemateriaal). Kan dit toestel werken bij zo een lage spanning?
- De weerstand R5 heeft geen specificatie, speelt de grote geen rol?
- Welke koelplaat kan ik best kiezen? (Er zijn zo veel mogelijkheden bij bvb farnell)
Alvast bedankt!
Adrian
Het antwoordt is vrij simpel: de uitgang bestaat uit de collectoren van diverse parallel geschakelde transistoren. De collector van een transistor gedraagt zich als een stroombron. De hoeveelheid stroom door de collector hangt dus af van de basisstroom. Ik heb zelf ook een soortgelijke dummy-load gebouwd en daarvan blijft de stroom redelijk constant als de spanning van de belasting varieert.
benleentje
Golden Member
R5 hoogohmig maken net zoals de weerstanden bij de modultie inging. 100k ohm lijkt me.
Uce van een transistor in volledige geleiding is iets van 0,3V dus met 2V moet dat geen probleem zijn.
Voor een 2n3055 is Ucesat 1,1V bij 4A, dus moet ook nog kunnen. Bij 10A is deze 8V dus met dergelijke stromeb niet geschikt. Maar 10A * 7 transistoren is wel 70A moet toch een flinke batterij zijn. Alleen om een 2n3055 in verzadeging te sturen is een basisstroom van 3,3A nodig.
Als je wat meer specifikaties geeft zoals heeft stroom de stroom bron aan moet kunnen en voor hoelang. Dan kan er mischien naar een betere transistor gezogt worden.
[Bericht gewijzigd door benleentje op (18%)]
Deze is ook leuk en heeft diverse mogelijkheden naast constant current:
http://www.webx.dk/oz2cpu/radios/dc-load.htm
Hij is dacht ik op CO al eerder besproken. Zoek maar eens.
Bedankt voor de snelle antwoorden!
Als ik het goed begrijp is de werking inderdaad niet zo moeilijk.
- Als de spanning tussen collector en emitter Uce groter is dan Ucek de kniespanning (= ongeveer gelijk aan saturatiespanning) zal de collectorstroom nagenoeg constant zijn, maar wel afhankelijk van de basisstroom.
- Door de basistroom te varieren kan men de constante stroom regelen. De basisstroom van de 6 transistoren wordt gegenereerd door de emitter van de eerste transistor.
- Door extra transistors parallel te plaatsen vergroten we de stroom. Als er extra transistoren parallel worden geplaatst moet de weerstand van 0,01 Ohm vervangen worden door een weerstand met een grotere vermogen dissipatie.
- Omdat de spanning van de batterijcel = Uce groter moet zijn dan de saturatiespanning is de maximale stroom beperkt, en kleiner dan 10 A / transistor.
- De saturatiespanning bij 4A = 1,1V
- De saturatiespanning bij 10 A = 3,3V (verkeerd? Zie datasheet)
Voor 4A per transistor moet de spanning van de batterijcel groter zijn dan 1,1V + (0,1 Ohm*4) + (0,01 Ohm*6 transistors*4A)?
benleentje
Golden Member
Ja dat klopt. Dus als je eventueel 1.2V batterijen hebt kan je beter het 2de schema nemen die met fets gestuurd worden.
- Door de basistroom te varieren kan men de constante stroom regelen
Bijna maar niet helemaal. Door het regelen van de stuurtransistor kan je inderdaad ongeveer de stroom regelen. Om de stroom constant te houden onafhankelijk van de batterij spanning, transistor temp enz dient de opamp. Dezer meet over de shuntweerstandt de spanning en duds indirekt de stroom en regeld dan zijn uitgang zo dat deze spanning over de shunt dezelfde word als op de ingang van de opamp waar de potmeter zit.
Dus met potmeter stel je een waarde in. Deze waarde veroorzaakt een constante spanning op de plusingang. Nu word de uitgang en daarmee de stuurtransistor en daarmee de 6 2n3055 open gestuurd. Hierdoor komt er een spanninjg over de weerstand van 0.01V die gekoppeld staat aan de v- van dezelfde opamp. De opamp gaan nu constant de transitoren regelen zodat V+ en V- gelijk blijven.
Ik kan het principe ongeveer volgen.
Als ik het goed begrijp dan dient de onderste opamp enkel om de spanning over de shuntweerstand te vergroten om zo de stroom nauwkeuriger te kunnen meten. rechtstreeks meten over de shuntweerstand zou een spanning van 10mV per A opleveren.
De weerstand van 100k van de onderste opamp dient om de uitgang te calibreren?
Ik heb nog enkele praktische vragen:
- Is de toleratie van sommige weerstanden belangrijk? 5%, 1%?
- De shunt weerstand (= 0,01R), neem ik hiervoor een echte shuntweerstand of een gewone weerstand met hoog vermogen?
Extra informatie over batterijen:
Indien het cathode materiaal:
- LiCoO2: Spanning varieerd tussen 4,2V en 3V (nominaal 3,7V)
- LiFePO4: Spanning varieerd tussen 3,6V en 2V (nominaal 3,2V)
De te testen stroom varieerd van cel tot cel, aangezien een kleine cel van 2Ah LiCoO2 max 2C aankan zal de stroom maar 4A zijn (=minder dan 1A per transistor). Hoe groter de batterijcel, hoe groter de ontlaadstroom zal zijn.
Bedankt!
Adrian
[Bericht gewijzigd door A3AN op (26%)]