Witam.
Problem o który chciałem zapytać, to podtrzymanie zasilania w układzie zasilanym z akumulatora samochodowego w momencie jego odłączenia.
W normalnych warunkach pobiera ok 10 mA prądu. W momencie uruchomienia pewnej funkcji - co jakiś czas ok 100mA przez 10s.
Czy ktoś ma może jakieś dobre, sprawdzone rozwiązanie? Myślałem nad zasilaczem buforowym, opartym na akumulatorze żelowym 12V, 1,2Ah, doładowywanym w momencie pracy silnika, jednak odstraszyły mnie gabaryty akumulatora. Może nie jest zbyt duży, jednak zależy mi na jak mniejszych rozmiarach. De facto napięcie które jest mi potrzebne to 5V. Zasila ono elektronikę cyfrową. Zastanawiałem się nad akumulatorkami NiMh 6F22 9V 200mAh, jednak nie wiem jak długo wytrzyma taki akumulatorek w stanie jałowym. Przypuszczalnie nie zostanie użyty wcale. Może ktoś może polecić mi jakąś dobrą ładowareczkę, która była by wpięta cały czas w układzie lub jakieś inne dobre rozwiązanie??
Układ to alarm samochodowy.
Aktyw Forum
Zarejestruj się na forum.ep.com.pl i zgłoś swój akces do Aktywu Forum. Jeśli jesteś już zarejestrowany wystarczy, że się zalogujesz.
Sprawdź punkty Zarejestruj sięPodtrzymanie zasilania.
Moderatorzy:Jacek Bogusz, Moderatorzy
Jeżeli dobrze zrozumiałem to zasilanie awaryjne będzie używane krótko i sporadycznie, tylko w razie odłączenia (np. wymiany) lub odcięcia akumulatora. W takim razie w ogóle nie bawiłbym się w podtrzymanie akumulatorowe tylko założył ogniwa pierwotne.
Przy tak niewielkim obciążeniu i oczekiwanym czasie życia w szerokim zakresie temperatur wszelkie ogniwa wtórne (akumulatory) będą bardziej kłopotliwe w użyciu:
- Ni-Cd i Ni-MH: Nie bardzo nadają się do ładowania w trybie buforowym, natomiast przy pracy cyklicznej we znaki da się ich szybkie samorozładowanie.
- Pb (żelowe lub AGM): Biorąc pod uwagę b. szeroki zakres temperatur aku żelowy musiałby dostać porządną ładowarkę buforową z temperaturową kompensacją napięcia ładowania. Bez tego pożyje stanowczo zbyt krótko (aku. żelowe w ogóle nie lubią wysokich temperatur). Dlatego jeżeli już o nich mowa, to raczej użyłbym baterii o napięciu nominalnym niższym niż 12 V. Np. typowego bloku 6V/1.2Ah - będzie trochę mniejszy niż wspomniany 12V/1.2Ah. (Do tego jakiś "wyłączalny" stabilizator LDO 5V).
Albo może wręcz najmniejszego zwijanego ogniwa Hawker z serii Cyclon
http://www.hawker.pl ?
Np. Cyclon D 2500mAh 2V:
http://sklep.batimex.pl/towar.asp?idtowaru=1566
Wprawdzie nie wykorzystasz tutaj ich rewelacyjnie małej rezystancji wewnętrznej i potężnego prądu zwarciowego (400A
), ale za to przyda się doskonała żywotność. Na szczęście obecne ceny Cyclon-ów są już względnie normalne a nie zaporowe tak jak kiedyś.
- Li-Ion: To byłoby całkiem niezłe wyjście, bo ogniwa Li-Ion stały się akceptowalne cenowo i łatwo dostępne. Ale IMHO diabeł siedzi w szczegółach. Li-Ion nie bardzo nadają się do ładowania stricte buforowego z małym prądem podtrzymującym (powinno się je naładować i odłączyć). Poza tym na przeszkodzie mogą stanąć "samochodowe" warunki pracy: od -30°C zimą do +60°C latem na nasłonecznionym parkingu.
Dlatego w tym konkretnym przypadku głosuję za ogniwami jednorazowymi.
Dobrej jakości alkaliczne ogniwa LR6 mają pojemność dobrze ponad 2Ah i trwałość rzędu 5 lat. Pdobnie cylindrycze, jednorazowe ogniwa litowe ( 3.0 lub 3.6V/ogniwo) - bez trudu znajdziesz coś o pojemności rzędu 2Ah trwałości sięgającej 10 lat i "samochodowym" zakresie temperatur:
http://sklep.batimex.pl/towary.asp?widzastosowania=88
Np. coś takiego:
http://sklep.batimex.pl/towar.asp?idtowaru=1711
LS 17500 CNA Saft 3,6V A
Wymiary: 17,1x50,6 mm. Waga 23,5g.
Pojemność 3,3 Ah.
Temperatura prac: od -60 do +85 st. C.
Maksymalny prąd ciągły 130mA.
38.55pln
Do tego miniaturowa przetwornica step-up z we. Enable, np. :
TPS61040: http://www.elenota.pl/d.php?pid=69341&pdf=tps61040
( -> Contrans TI http://www.contrans.com.pl)
i masz długowieczne i pewnie działające zasilanie awaryjne.
Twierdzę, że z żadnego z popularnych ogniw wtórnych nie wyciągniesz większej trwałości a będziesz musiał dodatkowo zainwestować w porządny układ ładowania.
--
MDz
Przy tak niewielkim obciążeniu i oczekiwanym czasie życia w szerokim zakresie temperatur wszelkie ogniwa wtórne (akumulatory) będą bardziej kłopotliwe w użyciu:
- Ni-Cd i Ni-MH: Nie bardzo nadają się do ładowania w trybie buforowym, natomiast przy pracy cyklicznej we znaki da się ich szybkie samorozładowanie.
- Pb (żelowe lub AGM): Biorąc pod uwagę b. szeroki zakres temperatur aku żelowy musiałby dostać porządną ładowarkę buforową z temperaturową kompensacją napięcia ładowania. Bez tego pożyje stanowczo zbyt krótko (aku. żelowe w ogóle nie lubią wysokich temperatur). Dlatego jeżeli już o nich mowa, to raczej użyłbym baterii o napięciu nominalnym niższym niż 12 V. Np. typowego bloku 6V/1.2Ah - będzie trochę mniejszy niż wspomniany 12V/1.2Ah. (Do tego jakiś "wyłączalny" stabilizator LDO 5V).
Albo może wręcz najmniejszego zwijanego ogniwa Hawker z serii Cyclon
http://www.hawker.pl ?
Np. Cyclon D 2500mAh 2V:
http://sklep.batimex.pl/towar.asp?idtowaru=1566
Wprawdzie nie wykorzystasz tutaj ich rewelacyjnie małej rezystancji wewnętrznej i potężnego prądu zwarciowego (400A
), ale za to przyda się doskonała żywotność. Na szczęście obecne ceny Cyclon-ów są już względnie normalne a nie zaporowe tak jak kiedyś.- Li-Ion: To byłoby całkiem niezłe wyjście, bo ogniwa Li-Ion stały się akceptowalne cenowo i łatwo dostępne. Ale IMHO diabeł siedzi w szczegółach. Li-Ion nie bardzo nadają się do ładowania stricte buforowego z małym prądem podtrzymującym (powinno się je naładować i odłączyć). Poza tym na przeszkodzie mogą stanąć "samochodowe" warunki pracy: od -30°C zimą do +60°C latem na nasłonecznionym parkingu.
Dlatego w tym konkretnym przypadku głosuję za ogniwami jednorazowymi.
Dobrej jakości alkaliczne ogniwa LR6 mają pojemność dobrze ponad 2Ah i trwałość rzędu 5 lat. Pdobnie cylindrycze, jednorazowe ogniwa litowe ( 3.0 lub 3.6V/ogniwo) - bez trudu znajdziesz coś o pojemności rzędu 2Ah trwałości sięgającej 10 lat i "samochodowym" zakresie temperatur:
http://sklep.batimex.pl/towary.asp?widzastosowania=88
Np. coś takiego:
http://sklep.batimex.pl/towar.asp?idtowaru=1711
LS 17500 CNA Saft 3,6V A
Wymiary: 17,1x50,6 mm. Waga 23,5g.
Pojemność 3,3 Ah.
Temperatura prac: od -60 do +85 st. C.
Maksymalny prąd ciągły 130mA.
38.55pln
Do tego miniaturowa przetwornica step-up z we. Enable, np. :
TPS61040: http://www.elenota.pl/d.php?pid=69341&pdf=tps61040
( -> Contrans TI http://www.contrans.com.pl)
i masz długowieczne i pewnie działające zasilanie awaryjne.
Twierdzę, że z żadnego z popularnych ogniw wtórnych nie wyciągniesz większej trwałości a będziesz musiał dodatkowo zainwestować w porządny układ ładowania.
--
MDz
Serdecznie dziękuję za wyczerpującą odpowiedź.
Zastanawiam się jeszcze nad wykorzystaniem kondensatorów Back-up 5,5V (kilka faradów). Zupełnie o nich zapomniałem a dostałem również taką podpowiedź na jednym z forum. W sumie są stosunkowo tanie. Odpada problem ładowania, przeładowania, starzenia się.
Do tego dodatkowo sprzęgnę je jeszcze z przetwornicą step-up, której namiary dostałem powyżej, chociaż nie wiem, czy jest to konieczne.
Jeśli dobrze myślę - to w impulsie prąd pobierany z kondensatora będzie mniejszy niż przy bezpośrednim "skorzystaniu" z kondensatora?
Pozdrawiam
Zastanawiam się jeszcze nad wykorzystaniem kondensatorów Back-up 5,5V (kilka faradów). Zupełnie o nich zapomniałem a dostałem również taką podpowiedź na jednym z forum. W sumie są stosunkowo tanie. Odpada problem ładowania, przeładowania, starzenia się.
Do tego dodatkowo sprzęgnę je jeszcze z przetwornicą step-up, której namiary dostałem powyżej, chociaż nie wiem, czy jest to konieczne.
Jeśli dobrze myślę - to w impulsie prąd pobierany z kondensatora będzie mniejszy niż przy bezpośrednim "skorzystaniu" z kondensatora?
Pozdrawiam
Myślałem o nich. Niestety odpadają ze względu na zbyt dużą wartość ESR (kilka..dziesiąt Ω).Zastanawiam się jeszcze nad wykorzystaniem kondensatorów Back-up 5,5V (kilka faradów). Zupełnie o nich zapomniałem a dostałem również taką podpowiedź na jednym z forum.
Jeżeli przy pełnym obciążeniu potrzebujesz na obciążeniu 100mA@5V to na wejściu przetwornicy step-up będziesz szarpał impulsy po kilkaset mA. A tego, żaden z popularnych kondensatorów "backupowych" nie wytrzyma.
http://www.niccomp.com/Catalog/nexs.pdf
BTW...
Istnieją UltraCap-y przeznaczone do zastosowań ekstremalnych. Marek Lewandowski opisywał kiedyś na p.m.e. konstrukcję UPS-a 160kW(!) przeznaczonego do kompensacji sekundowych dropout-ów w sieci energetycznej. W roli magazynu energii występowała własnie bateria takich kondziołków. Ale to już zuuupełnie inna liga
<cytat>
...pakiety po 16 "kapsli", pakiet ma wymiary 730x160x265mm, 22.2kg wagi,
pakietów jest 8 (nipełny zestaw) 36.8V napięcia znamionowo na pakiet,
93.75Farada (1500F/16 szeregowych kondziołów), 63kWs wchodzą w jeden
moduł...
</cytat>
Wiecej w archiwum p.m.e.:
http://groups.google.pl/group/pl.misc.e ... 4f5c01863f
--
MDz
Ostatnio zmieniony 21 sty 2007, o 12:08 przez MDz, łącznie zmieniany 1 raz.
Zatem czy kondziołek back-up bez przetwornicy wytrzyma? Pewnie najlepiej byłoby to przetestować.
Kolega, który zamieścił odpowiedź na jednym z forum napisał, że spotkał takie własnie rozwiązanie w zastosowaniach "profesjonalnych". Nie znam oczywiście prądu jaki pobierał ten układ z kondziołka.
Pozdrawiam
Kolega, który zamieścił odpowiedź na jednym z forum napisał, że spotkał takie własnie rozwiązanie w zastosowaniach "profesjonalnych". Nie znam oczywiście prądu jaki pobierał ten układ z kondziołka.
Pozdrawiam
Wszystko zależy od prądu, czasu podtrzymania i zasobu gotówki.
Pamiętaj, ze kondensator rozładowuje się jak... kondensator
Tzn. napięcie na nim spada liniowo z pobranym ładunkiem w przeciwieństwie do ogniwa elektrochemicznego trzymającego napięcie bliskie znamionowemu prawie do końca swoich możliwości. Jeżeli chcesz zasilać elektronikę bezpośrednio z SuperCap-a to wykorzystasz efektywnie tylko część z dysponowanego przedziału. Powiedzmy od 5.5 do 3.3V - a i to pod warunkiem, że układ będzie zaprojektowany wystarczająco elastycznie. Dobra przetwornica step-up potrafi wystartować już przy zasilaniu poniżej 1V. (Inna sprawa, że z mizerną sprawnością a do tego energia w kondensatorze jest proporcjonalna do kwadratu napięcia więc zysk z wysysania ładunku do samego końca wcale nie będzie rewelacyjny.)
Większym ograniczeniem będzie maksymalny prąd. SuperCap-y stosuje się zasadniczo do prawie bezprądowego podtrzymania pamięci statycznych. Ty oczekujesz 10mA w stanie spoczynku i 100mA w okresach aktywności.
(BTW: czy nie da się ograniczyć tych 10mA? Co w alarmie ciągnie aż taki prąd?)
W nagłówku wspomnianej karty katalogowej kondensatorów napisano:
* HIGH CURRENT DISCHARGE (UP TO 50mA)
a i ta wartość dotyczy raczej największego rozmiaru w typoszeregu.
Oczywiście możesz połączyć kilka kondensatorów równolegle redukując wypadkowy ESR, ale wtedy stracisz ew. zysk na objętości i koszcie układu.
Poza tym określ jakiego oczekujesz czasu podtrzymania i jakiej do tego potrzebujesz pojemności. Przy oczekiwanym prądzie >=10mA (+ okresowo 100mA) może się okazać, że tych faradów potrzeba całkiem niewąsko.
--
MDz
Pamiętaj, ze kondensator rozładowuje się jak... kondensator
Tzn. napięcie na nim spada liniowo z pobranym ładunkiem w przeciwieństwie do ogniwa elektrochemicznego trzymającego napięcie bliskie znamionowemu prawie do końca swoich możliwości. Jeżeli chcesz zasilać elektronikę bezpośrednio z SuperCap-a to wykorzystasz efektywnie tylko część z dysponowanego przedziału. Powiedzmy od 5.5 do 3.3V - a i to pod warunkiem, że układ będzie zaprojektowany wystarczająco elastycznie. Dobra przetwornica step-up potrafi wystartować już przy zasilaniu poniżej 1V. (Inna sprawa, że z mizerną sprawnością a do tego energia w kondensatorze jest proporcjonalna do kwadratu napięcia więc zysk z wysysania ładunku do samego końca wcale nie będzie rewelacyjny.)
Większym ograniczeniem będzie maksymalny prąd. SuperCap-y stosuje się zasadniczo do prawie bezprądowego podtrzymania pamięci statycznych. Ty oczekujesz 10mA w stanie spoczynku i 100mA w okresach aktywności.
(BTW: czy nie da się ograniczyć tych 10mA? Co w alarmie ciągnie aż taki prąd?)
W nagłówku wspomnianej karty katalogowej kondensatorów napisano:
* HIGH CURRENT DISCHARGE (UP TO 50mA)
a i ta wartość dotyczy raczej największego rozmiaru w typoszeregu.
Oczywiście możesz połączyć kilka kondensatorów równolegle redukując wypadkowy ESR, ale wtedy stracisz ew. zysk na objętości i koszcie układu.
Poza tym określ jakiego oczekujesz czasu podtrzymania i jakiej do tego potrzebujesz pojemności. Przy oczekiwanym prądzie >=10mA (+ okresowo 100mA) może się okazać, że tych faradów potrzeba całkiem niewąsko.
--
MDz
No cóż..
Chyba pozostanę przy opcji akumulatora żelowego 6V 1,2Ah. Jest on rzeczywiście o połowę mniejszy niż jego odpowiednik 12V. Dorzucę mu ładowareczkę opartą na LM317 i schemacie z EdW 10/98, pracującą jako zasilacz buforowy przy możliwie jak najmniejszym prądzie ładowania, aby niepotrzebnie nie rozszerzać gabarytów ze względu na radiator.
Myślę, że przy prądzie ładowania 0,1 A nie będą to jakieś potworne temperatury tymbardziej, że akumulator będzie praktyczne zawsze naładowany (chyba, że tak bardzo zareaguje na niskie temperatury)
Pozdrawiam
Chyba pozostanę przy opcji akumulatora żelowego 6V 1,2Ah. Jest on rzeczywiście o połowę mniejszy niż jego odpowiednik 12V. Dorzucę mu ładowareczkę opartą na LM317 i schemacie z EdW 10/98, pracującą jako zasilacz buforowy przy możliwie jak najmniejszym prądzie ładowania, aby niepotrzebnie nie rozszerzać gabarytów ze względu na radiator.
Myślę, że przy prądzie ładowania 0,1 A nie będą to jakieś potworne temperatury tymbardziej, że akumulator będzie praktyczne zawsze naładowany (chyba, że tak bardzo zareaguje na niskie temperatury)
Pozdrawiam
Nie znam tego schematu z EdW.Dorzucę mu ładowareczkę opartą na LM317 i schemacie z EdW 10/98, pracującą jako zasilacz buforowy przy możliwie jak najmniejszym prądzie ładowania, aby niepotrzebnie nie rozszerzać gabarytów ze względu na radiator.
Jednak pamiętaj, że do ładowania buforowego w warunkach "moto" musisz uzależnić napięcie końcowe od temperatury. Końcowe napięcie ładowania buforowego powinno maleć w tempie 3..5mV/K, co przy zmianach temperatury w przedziale o szerokości 60° (oszczędnie licząc: -20°C...+40°C) oznacza korekcję napięcia w zakresie 180...300mV.
Przykład takiej ładowarki na LM317 z korekcją temperaturową możesz obejrzeć w "AnalogCenter" EP06/2006.
--
MDz
Kto jest online
Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 157 gości