TL431 referentie, laadstroom lithium lader beperken

rew schreef:

Ik denk dat als je een uitermate trage regeling maakt die in het gegeven voorbeeld een virtuele 3.5V extra aan de spanningsregeling laat zien, dan heb je aan dde eigenlijke regellus niets verandert.

Een uitermate trage regeling zou inderdaad nog een mogelijkheid kunnen zijn. Omdat de voeding belast wordt met een accu, is een snelle regeling niet nodig. Ik heb het schema even aangepast met een trage regelaar. Met een diode wordt een referentiespanning voor de stroom gemaakt. De OpAmp werkt als integrerende regelaar. De diode in de uitgang zorgt dat de regelaar alleen bij overstroom actief is.

Piet

Wat jij doet is dat je de regeling overneemt van de TL431. De regeling wordt nu traag, dat zou wel eens niet kunnen werken... Wat ik voorstel is dat je de opamp een virtuele spanning aan de gemeten spanning van de TL431 laat bijtellen.

De meet-tak van de TL431 werkt nu op 2.5V/4k7 is ongeveer 0.5mA. Als je de spanning van de accu 3V/cel is ipv 4.2V per cel dan loopt er 0.5/4.2*3 = .35 mA. Als de stroom bereikt is, dan moet de opamp dus tot wel 0.15mA aan extra stroom stroom de node tussen 4k7 en de pot in kunnen sturen. (diode komt andersom, en + en - van de opamp verwisselen. )

Hoi en sorry voor de late reactie. Wat Piet schrijft lijkt helaas erg te kloppen. Ik had dus bewust een 12v voeding gepakt met een zelfde controller NCP1216a. Om te testen heb ik een schakeling gemaakt met een CC/CV controller MC33341p. Hiermee is de stroom in bedwang te houden enig nadeel, maar in een heel klein berijk kom ik daar buiten (met andere woorden wordt de uitgangs spanning minder als 10.3) volt dan gaat de voeding staan hikken. Het regellen van de spanning als de voeding onbelast is gaat ook niet over een groot berijk ook hierbij een hikkende voeding.

Met een scoop meten aan de optocopler heeft niet veel zin wat je daar ziet is een berg pulsjes zonder enige regelmaat er is nogenoeg niet op te triggeren. Wat wel lukt is een stukje van b.v. 1.5sec opnemen en dat rustig terug kijken.

Dan meten op de gate van de thyristor (PAS OP dit gaat niet zomaar) je kan niet GND van de scoop aan de MIN van de gelijkricht brug hangen... Doe je dit wel dan wordt het snel donker en is de gelijkrichter en zekering van de voeding stuk... Een wandeling naar de meterkast is ook nodig.

Goed dat wist ik al.. Vroeger veel TV's gerepareerd.. Maar met de scoop en de voeding aan twee scheidings trafo's was er geen probleem. Viel er wat te meten???... Ja er is een duidelijk PWM signaal zichtbaar maar als je gaat regellen met b.v. de spanning dan zie je niet alleen een verandering van de dutycicle maar ook van de frequentie. Als de belasting van de voeding niet al te hoog is zie je ook dat er soms pulzen worden overgeslagen. Precies zoals Piet1950 eerder beschreef.

Bij het inschakellen van de voeding was het ook steeds afwachten of dat deze wel of niet tot leven kwam. Belast inschakellen resulteerd in veelvuldig hikken, onbelast gaat redelijk goed maar is in mijn toepassing niet bruikbaar.

Het resultaat is dus eigenlijk eenvoudig het blijkt met deze controller bijna onmogelijk om een stabiele lader te maken waarbij de uitgans stroom constand gehouden wordt en de spanning mee op kan lopen.

Ik denk er nu over om op zoek te gaan naar een voeding met een werkende spanning/stroom regeling (digitaal of met potmeters) die in de buurt zit van de specificaties die ik nodig heb en die aan te passen zodat er een vaste instelling ontstaat voor CC/CV op de waarde die ik nodig heb.

Ik ben toch nog even naar de datasheet van de NCP1216a gaan kijken.. Daarbij kreeg ik een ander idee, als ik de oorspronkelijke regeling voor de spanning met de TL431 in tact laat zou het lijkt mijn mogelijk moeten zijn de maximale stroom te regellen via PIN1 van de NCP1216a.

Het datasheet zegt: When FB is above the skip cycle threshold (1.0 V by
default), the peak current cannot exceed 1.0 V/Rsense . When
the IC enters the skip cycle mode, the peak current cannot go
below Vpin1 / 3.3. The user still has the flexibility to alter this
1.0 V by either shunting pin 1 to ground through a resistor
or raising it through a resistor up to the desired level.
Grounding pin 1 permanently invalidates the skip cycle
operation.

Hier maak ik uit op dat wanneer PIN1 aan GND hangt er geen skipmode meer is en in theorie de uitgans stroom oneindig groot kan worden (totdat de zaak natuurlijk overbelast raakt en stuk gaat) Als de spanning boven het setpoint komt van de TL431 dan wordt FB via de optocopler laag gemaakt dit zorgt ervoor dat de spanning aan de uitgang daalt. Zolang dit niet het geval is dan is FB >1V en kan met de spanning aan PIN1 de controller in Skip Cycle Mode gebracht worden. Hiermee daalt de uitgans spanning en ook stroom.

Kan dit of denk ik nu heel verkeerd?

Met FB onder de 1V, dan gaat de controller pulsen skippen. Dit gebeurd dus als er een lage belasting op de uitgang van de voeding is, waardoor het rendement bij lage belasting wat beter wordt.
De hoogte van de stroom, waarbij de controller dan elke keer de uitgang afschakelt kan beïnvloed worden door pin 1 een beetje omhoog of omlaag te trekken met een weerstand.
Door pin 1 met GND te verbinden, wordt de skipmode geblokkeerd. De voeding blijft dan gewoon veilig werken, maar zonder skip mode. Er worden dus geen pulsen geblokkeerd, waardoor bij lage belasting van de voeding het rendement slechter wordt.

Piet

Oke dan is dat dus ook geen optie..Toch op zoek naar iets met een ander soort sturing.

Ik zou uitgaan van het oorspronkelijk circuit, de uitgang van de opamp met een diode aan de Vref van de TL431 zetten. Dan de versterking zodat bij de maximale stroom de opamp 2.5 + 0.7 (diode) = 3.2 V geeft.
Indien dan de stroom groter is, dan zal de TL431 gaan geleiden en dus zal de NCP1216 minder stroom gaan leveren.
De oorspronkelijk componenten blijven dan zorgen dat de spanning niet te hoog kan worden.

@MarEle dat zijn pogingen die al gedaan zijn en niet blijken te werken. Wat er dan gebeurd is het volgende.

De accu is een LI/Ion 24S2P Spanning op laagste niveau is 72v spanning bij accu vol 96v Maximale laadstroom uit de lader kan 20A zijn.

Wenselijk is dat de wanneer de accu "leeg" is de laadstroom max 15A is op het moment dat de accu een spanning bereikt van ~95v moet de stroom gaan zakken en de spanning uiteindelijk op 96v max blijven.

Wat er gebeurd wanneer met een shunt de stroom wordt gemeten en daarmee de TL431 of een transistor parralel over de TL431 wordt aangestuurd is het volgende.

1. Stroom ingesteld op 15A bij lege accu -> Vanaf ~90 volt begint dan de stroom expentioneel op te lopen.

2. Stroom in gesteld op 15A bij ~94,5v dan is de laadstroom nog maar 7-8A als de accu op tussen 72V en 90V zit

Bij situatie 2. blijft de stroom wel snaarstrak op de 7-8A van 72V tot 90V Maar helaas piekt die weer boven 90V

Ook zonder de BC547, wanneer je een diode plaats tussen de output van de opamp en de Vref van de TL431 ?
Wat meet je dan op bij bv 80V op de output van de opamp en de Vref ?

@MarEle Ik ben deze week niet bij de setup, volgend weekend zal ik even een tabelletje maken met uitgans spanning van de lader en uitgang van de OpAmp.

Zonder die "externe componenten rondom de opamp" werkt de opamp simpelweg niet, en valt er dus weinig te vertellen over die schakeling.

Maar waarom een transistor parallel aansluiten over de TL431 in plaats van over de adjust pin?

[Bericht gewijzigd door Kortsluiting_Online op zondag 5 juni 2022 15:20:09 (27%)