LM339 Komparator 3x Li-Ion

[Sławek_30]

Witam (jak temat w złym dziale to proszę admina o przeniesienie)

Zbudowałem sobie komparator celem pokazania stanu naładowania 3 akumulatorków Li-Ion połączonych szeregowo. Napięcie max po naładowaniu wynosi 12.6V, a bezpieczny poziom rozładowania przyjąłem 9V. Rozdzielczość dla 4 diod wynosi wtedy 0.9V.

Schemat wygląda tak:


Zbudowałem już jeden, ale nie zastosowałem dzielnika napięć więc układ nie działał. Tym razem dałem i dzielniki i kondensatory. LM78L05 służy jako stałe napięcie odniesienia.
Czy ten układ ma szanse działać? Jeśli nie to proszę o rady gdzie robię błąd, bo nie chcę się znowu zawieść.
Czytałem też, że ten komparator ma jakieś "specjalne wyjście" i podobno nie jest on w stanie wysterować tranzystora, czy to prawda?

[ACeK]

Twoj uklad ze schematu powinien dzialac Jako zrodlo odniesienie mozesz zastosowac TL431 (mozesz taki wyjac ze starego zasilacza do komputera) lub LM385 Jesli to ma byc wskaznik do bateri to ok ale jesli to ma dzialac razem z ladowarka Li-Ion jako zabezpieczenie przed przeladowaniem to juz Dlaczego? Bo ogniwa sa bardzo wrazliwe na przeladowanie ktore moze sie bardzo zle skonczyc. W czasie ladowania kazde ogniwo powinno byc kontrolowane osobno poszukaj okreslenia balanser

[Sławek_30]

Ok dzięki, w sobotę poprawię nie działający układ na ten i zobaczymy. LM385 to można powiedzieć że to taki trochę zamiennik TL431 gdyż to też regulowana zenerka z tego co widzę w PDF. Niestety LM385 daje 20mA (max 30), a jak widać na schemacie, stabilizatora użyłem także jako stałe napięcie zasilania dla diod, gdyż jest ono na tyle wysokie, że mimo spadku wciąż jest co zbijać i dzięki temu diody świecą tak samo jasno do czasu wyłączenia. Tak więc licząc po 10mA na każdą diodę + to co weźmie komparator to wyjdzie gdzieś tyle co na symulatorze czyli ok. 65mA, za dużo dla LM385. Stabilizator na schemacie do wersja "L" czyli daje max 100mA, więc myślę że to dobre rozwiązanie.

PS. To nie ma współpracować z ładowarką. To będzie wyłącznie wskaźnik i to chwilowy.

Napisze jak zbuduje czy działa. Może komuś się przyda.

[rafal.220]

LM385 to można powiedzieć że to taki trochę zamiennik TL431 gdyż to też regulowana zenerka z tego co widzę w PDF.

Bzdura.
LM358 nie będzie działać stabilnie o ile nie odniesiesz któregoś z wejść do napięcia ref. TL431 ma wbudowane źródło ref.
O stabilnej pracy LM358 można mówić tylko w przypadku, kiedy układ zasilasz ze stabilizatora napięcia który tym samym pełni rolę źródła odniesienia. (można też zastosować indywidualne źródło ref.)

[matiz]

LM385...

Bzdura.
LM358 nie będzie...

Niewielka różnica, czy ja wiem, w sumie żadna różnica

[rafal.220]

Niewielka różnica, czy ja wiem, w sumie żadna różnica

To może przedstaw jakiś przykładowy schemat stabilizatora napięcia na LM358 gdzie cały układ zasilasz napięciem pulsującym w którym nie ma żadnego źródła odniesienia.

[ACeK]

rafal.220 czytaj ze zrozumieniem to co czytasz potem sprawdz jaka jest roznica miedzy LM385 a LM358

[rafal.220]

Sorki zagapiłem się

[virgo]

Sorki zagapiłem się

Nie przejmuj się, wszyscy już się przyzwyczaili...

Wracając do tematu.
LM339 ma wyjścia typu otwarty kolektor, a więc ten układ nie będzie działać. Chyba, że pomiędzy wyjście każdego komparatora a +5V dołączysz rezystor, np. 4k7.
W każdym razie strasznie ten układ skomplikowałeś. Po co do każdego komparatora dałeś osobny dzielnik 82/430R i to o tak małej rezystancji. Ciągnie to niepotrzebnie prawie 10mA na każdą gałąź. Wystarczy jeden dzielnik, np. 8k2/43k, do którego można podłączyć wszystkie wejścia spięte razem. I jeden elektrolit 10u.
A po chwili namysłu można zadać pytanie - do czego w ogóle ma służyć ten dzielnik? Przecież wszystkie wejścia "-" można bezpośrednio podłączyć do +5V.
Kolejna sprawa - czy poziomy zaświecania ledów muszą być aż tak precyzyjne? Każdy ustawiany osobnym potencjometrem? A ledy zasilane stabilizowanym napięciem? Jak dla mnie, to delikatna przesada. Trochę przekombinowane.
Może wystarczy coś takiego?

Z prawej masz teoretyczne poziomy włączenia ledów. Chcesz inne - przelicz dzielnik wejściowy.
Ten układ też można okroić. Można wyrzucić rezystory 10k przy TL431, wtedy Uref=2.5V => znowu do przeliczenia dzielnik. Można też spróbować zasilić ledy bezpośrednio z wyjścia LM324, bez tranzystorów. W szereg dać 1k i katodą na masę.
Eksperymentuj, powodzenia.

[Sławek_30]

W każdym razie strasznie ten układ skomplikowałeś. Kolejna sprawa - czy poziomy zaświecania ledów muszą być aż tak precyzyjne? Każdy ustawiany osobnym potencjometrem? A ledy zasilane stabilizowanym napięciem? Jak dla mnie, to delikatna przesada.

1. Skoro mam już tam stabilizator to dlaczego mam nie ciągnąć z niego zasilania do LED ?? Co innego gdyby go nie było.
2. Twój układ fajny, ale raz że mam LM339 a nie LM324 a dwa, jak chcesz upraszczać to uprość jeszcze bardziej: 4 zenerki, 4 tranzystory i 8 rezystorów i może by sie nawet bez tranzystorów obeszło.
3. Komparator to chyba służy to precyzyjnego wskazywania nie? Nie precyzyjne lub mniej precyzyjne można zrobić jak napisałem wyżej.

LM339 ma wyjścia typu otwarty kolektor, a więc ten układ nie będzie działać. Chyba, że pomiędzy wyjście każdego komparatora a +5V dołączysz rezystor, np. 4k7.

Dlaczego akurat 4.7k? Jak to policzyłeś?

[virgo]

To jest tylko moja propozycja. Wstępny szkic rozwiązania, które sam być może bym zastosował, gdybym miał taką potrzebę. Dosyć wstępny szkic, bo pierwsze modyfikacje zawierał mój poprzedni post. Czy coś z tego wykorzystasz - twój wybór.
Projektując jakieś urządzenie staram się jak najbardziej je uprościć, przy czym jest pewien nadrzędny warunek - ma działać pewnie. Zyskuję w ten sposób na kosztach i niezawodności. Jeżeli masz ochotę i kilogram stabilizatorów w szufladzie, daj osobny do każdego leda. Jeżeli zmontowałeś już ten układ po swojemu, to podłącz go na kilkanaście sekund do zasilania 12.6V, a następnie złap stabilizator. To też powinna być odpowiedź na twoje wątpliwości.
Zamiast 324 może być 339, ale dochodzą do tego wspomniane rezystory.

3. Komparator to chyba służy to precyzyjnego wskazywania nie?

Służy do porównywania. A czy do precyzyjnego, to zależy od komparatora i od tego, co oznacza precyzja. 339 ma podobny offset do 324, więc i precyzja w tym przypadku podobna.

Dlaczego akurat 4.7k? Jak to policzyłeś?

W pamięci Równie dobrze, a nawet lepiej, może być 10k.
Jeżeli do takich bzdecików zaprzęgniesz kalkulator, następnie komputer z jakimś symulatorem, to układ będzie powstawał dwa dni. A w efekcie i tak zawiera dwa razy więcej elementów niż powinien, a przy tym pobiera dwa razy więcej prądu. Same zalety...

[tg3a]

Witam.

A w efekcie i tak zawiera dwa razy więcej elementów niż powinien, a przy tym pobiera dwa razy więcej prądu. Same zalety...

W celu oszczędności poboru prądu można wszystkie LEDy połączyć w szereg. Idea rozwiązania (bez policzonego dzielnika) przedstawia się następująco (pominąłem filtr napięcia wejściowego):

Dla napięcia mniejszego od najniższego progu tranzystory Q1-Q3 są wysterowane, zwierając odpowiednie punkty w łańcuchu diod do masy. Tranzystor Q4 jest wyłączony, więc prąd przez diody tak czy inaczej nie płynie.
Gdy napięcie jest takie, że przekroczony zostaje pierwszy próg, włącza się tranzystor Q4, i prąd płynie przez LED D5. W miarę, jak przekraczane są kolejne progi komparacji, wyłączane są kolejno tranzystory Q1, Q2 i Q3, powodując, że prąd zaczyna płynąć również przez LEDy D4, D3 i D2.
Oczywiście, jest lekka komplikacja spowodowana dodaniem kluczowanego źródła prądowego na Q4, ale za to ubywa rezystorów ograniczających prąd LEDów.
Nie sprawdzałem zakresu napięć wyjściowych LM324, być może jest na tyle szeroki od góry, że można pozbyć się dzielnika R9/R10.
Uczciwie mówiąc, nie sprawdzałem tego ani na symulatorze, ani praktycznie, ale wydaje się, że powinno działać.

[virgo]

Ciekawy pomysł. Ja rozważałem zaświecanie tylko jednej diody w danej chwili.
Widzę jednak pewien problem.

Gdy napięcie jest takie, że przekroczony zostaje pierwszy próg, włącza się tranzystor Q4, i prąd płynie przez LED D5. W miarę, jak przekraczane są kolejne progi komparacji, wyłączane są kolejno tranzystory Q1, Q2 i Q3

Obawiam się, że w kolejności Q3, Q2, Q1...

[tg3a]

Uwaga słuszna, ale po dalszej analizie okazuje się, że źle połączyłem kolektory tranzystorów z łańcuchem LEDów. Kolektor Q3 powinien iść między D4 a D5, a kolektor Q1 między D2 a D3. Wówczas gdy drugi komparator od dołu (na poprawionym schemacie - od góry) przy wzroście napięcia wejściowego zmienia swój stan z wysokiego na niski, tranzystor Q3 przestaje zwierać do masy diodę D4 (podczas gdy dalsze diody w łańcuchu D3 i D2 pozostają zwarte). Następnie w podobny sposób przestaje być zwierana dioda D3 (przy nadal zwartej diodzie D2), a ostatecznie przy zmianie stanu najwyższego (na poprawionym schemacie najniższego) komparatora kończy się zwieranie ostatniej w łańcuchu diody D2.
To na razie tyle, poprawiony schemat wstawię, gdy będę miał czas na jego edycję.
Już poprawiłem:

Teraz wygląda znacznie lepiej (normalniej).

[Sławek_30]

Uczciwie mówiąc, nie sprawdzałem tego ani na symulatorze, ani praktycznie, ale wydaje się, że powinno działać.

Nie zadziała. Ten komparator ma wyjście typu otwarty kolektor, a więc musisz go spolaryzować do plusa. Na twoim schemacie brak tego, a w dodatku ostatni spolaryzowałeś do masy.

[Sławek_30]

No to panowie się rozkręcili, a ja wciąż czekam na rezystory ze znanego portalu aukcyjnego i jakoś dojechać nie umią. Dam znać jak któryś schemat zrobię i będzie działał.

[tg3a]

Ten komparator ma wyjście typu otwarty kolektor

Przykładowo pod adresem http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm124-n.pdf można się przekonać, że LM324 to Low Power Quad Operational Amplifiers, a nie widziałem jeszcze wzmacniacza operacyjnego o wyjściu typu "otwarty kolektor".
Jednak nie upieram się, że układ będzie działał, bo nie liczyłem ani nie sprawdzałem wszystkiego - chodziło mi tylko o zaprezentowanie idei, jak można oszczędzić pobór prądu w takim wskaźniku napięcia.

[rafal.220]

Jeśli jesteś zainteresowany, to mogę ci wysłać wsad do kontrolera LED na ATmega168. Przy pomocy switcha deklarujesz poziomy napięciowe krok po kroku.
Jeżeli jesteś zainteresowany, to mogę podać więcej informacji na temat działania programu.

W zakresie elektroniki analogowej koledzy wyżej udzielili wystarczających informacji. (pomijamy przejęzyczenia)

[matiz]

Uczciwie mówiąc, nie sprawdzałem tego ani na symulatorze, ani praktycznie, ale wydaje się, że powinno działać.

Nie zadziała. Ten komparator ma wyjście typu otwarty kolektor, a więc musisz go spolaryzować do plusa. Na twoim schemacie brak tego, a w dodatku ostatni spolaryzowałeś do masy.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm124-n.pdf

To jest otwarty kolektor?

[Sławek_30]

To jest otwarty kolektor?

Sorry, chodziło mi o LM339.