Перейти к содержанию
    

Схема защиты и развязки мощной LiFeO4 батареи

Имелось ввиду, R1 уменьшить на порядок, а также переместить к общему проводу управления и ликвидировать дифференциальное включение X7 — вообще, всё упирается в его смещение.

 

L1 как считали?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

3 часа назад, Alexashka сказал:

Вместо "печки" R1 можно датчик Холла, но я с ходу ничего не нашел.

Смотрите в http://idm-plus.ru ,они на магниторезисторах делают с приемкой заказчика.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

On 3/18/2019 at 12:37 PM, Alexashka said:

1986ВЕ94Т скорей всего

Жирновато для контроля батареи, ИМХО. Но когда вояки деньги считали? :pardon:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

17 hours ago, Plain said:

Имелось ввиду, R1 уменьшить на порядок, а также переместить к общему проводу управления и ликвидировать дифференциальное включение X7 — вообще, всё упирается в его смещение.

 

L1 как считали? 

Если я уменьшу R1 на порядок, то напряжение на нем будет всего 10мВ в рабочем режиме, а мне его надо еще измерять. Усилить его нечем - 1467УД1Т имеет смещение нуля 7мВ, поэтому придется подавать напрямую на вход АЦП, АЦП 12 битный, поэтому при 2,5В референсного я получу всего 16 отсчетов по уровню 10мВ, часть которых будет в шумах. Както не красиво. К тому же у компаратора смещение нуля 9мВ. Так что не пойдет, но вдвое можно, в принципе, снизить.

Переместить к общему проводу я тоже думал, но были сомнения на счет того как будет работать компаратор при нуле на входе. А что плохого в том, что на входе половина питания? Помехи по питанию?

L1 считаю так L=E*dt/di, Е=15В (напряж.батареи при К.З.), dt - время срабат.защиты после превышения порога = 1мкс, di -разность между пороговым током и током ограничения = 100А. Отсюда L = 150 нГн.

 

16 hours ago, HardEgor said:

Смотрите в http://idm-plus.ru

Посмотрел, в разделе серийно выпускаемой продукции нашел только К5331НН015, измеряет до 60А. Маловато.

 

12 hours ago, Herz said:

Жирновато для контроля батареи, ИМХО

Выбирал из того, что есть. Нужно 12 входов АЦП, есть контроллеры полегче весом, но там только 8 входов, а ставить аналоговый коммутатор  - это тянет за собой потребление (коммутатор один кушает столько сколько контроллер в медленном режиме) и двухполярное питание. И цифровых входов нужно много -кроме управления 10-ю ячейками балансировки еще куча релейных линий ввода-вывода. Поэтому избыточность.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

41 минуту назад, Alexashka сказал:

Если я уменьшу R1 на порядок, то напряжение на нем будет всего 10мВ в рабочем режиме, а мне его надо еще измерять. Усилить его нечем - 1467УД1Т имеет смещение нуля 7мВ, поэтому придется подавать напрямую на вход АЦП, АЦП 12 битный, поэтому при 2,5В референсного я получу всего 16 отсчетов по уровню 10мВ, часть которых будет в шумах. Както не красиво. К тому же у компаратора смещение нуля 9мВ. Так что не пойдет, но вдвое можно, в принципе, снизить.

Как измеритель можно поставить 1986ВЕ4:

24-х разрядный ΣΔ АЦП (до 8 каналов)
12-ти разрядный АЦП (до 8 каналов)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Нет, всетаки думаю сделать так. Компаратор со смещением по положит.входу равным порогу срабатывания (отриц.вход на шунте), выход подключен на вход сброса триггера 564ТМ2. Выход триггера очень слабенький поэтому завожу его на МОП драйвер 1308ЕУ3АУ (макс. ток 2,5А), который управляет силовым ключом. Питание компаратора, триггера и драйвера = 12 В. Взаимодействие с контроллером так: контроллер опрашивает состояние выхода триггера, в рабочем состоянии оно ="1", если оно в "0", то выжидает какоето время (миллисекунду) и подает сигнал на счетный вход триггера, если превышения порога нет и на выходе компаратора "1", то на выход триггера записывается сигнал со входа "D" (который сидит на +питания), т.е высокий уровень и драйвер открывает силовой ключ.

 

Плюсы которые вижу:

1) В цепи передачи сигнала от компаратора к силовому ключу нет промежуточных звеньев в виде транзисторных ключей и прочего и можно четко посчитать задержку срабатывания.

2) Гарантировано отсутствие дребезга на входе драйвера.

3) Не возникнет ситуация когда я после срабат.защиты буду опрашивать выход компаратора, а там будет неактивный уровень после чего я подам сигнал на сброс защиты и в этот момент снова возникнет КЗ. Тогда сигнал сброса перетянет компаратор и он не увидит превышение порога и всё грохнется. В новом варианте такое не возможно, т.к вход сброса триггера имеет приоритет по сравнению с сигналом записи по входу D.

 

Как такой вариант?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

4 hours ago, HardEgor said:

Как измеритель можно поставить 1986ВЕ4

Подумаю, получается 2 контроллера нужно...тогда может оптимальней будет 2 х 1986ВЕ4 поставить. По числу выводов должно хватить и аналог.каналов много получается. Единственное не красиво както.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

3 часа назад, Alexashka сказал:

Подумаю, получается 2 контроллера нужно...тогда может оптимальней будет 2 х 1986ВЕ4 поставить. По числу выводов должно хватить и аналог.каналов много получается. Единственное не красиво както.

А красиво это поставить несколько АЦП и контроллер к ним :)

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

13 часов назад, Alexashka сказал:

не красиво

Красиво — это калибратор, но не видно причин его предлагать. Равно как и коммутатор на россыпи.

 

14 часов назад, Alexashka сказал:

что плохого в том, что на входе половина питания?

Требования к резисторам посчитайте.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

14 hours ago, HardEgor said:

А красиво это поставить несколько АЦП и контроллер к ним :)

Да, посмотрел перечень, с АЦП не густо.

11 hours ago, Plain said:

Красиво — это калибратор, но не видно причин его предлагать. Равно как и коммутатор на россыпи.

Требования к резисторам посчитайте.

Почему же, такой вариант тоже рассматривается, на делителях большие погрешности температурные, их калибровкой не убрать... Резисторы 0,1%

Пока остановился на такой схеме замера банок (показаны только измерители на 4 верхних банки).

Поскольку ОУ не rail-to-rail (аналог LM158) приходится верхний подключать на 2 банки сразу чтобы синфазное на входе было в пределах допустимого, в остальном вроде нормально, погрешности измерения ниже, чем у простого резистивного делителя на 15.

izmerit.PNG

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Коммутатор имелся ввиду такой, т.е. отключаемый; резистор в управлении может быть один общий и можно к нему допилить калибровку h21 ключей выводом их из "насыщения" и модуляцией этого тока.

 

В 21.03.2019 в 09:44, Alexashka сказал:

его надо еще измерять. Усилить его нечем - 1467УД1Т имеет смещение

Калибровка компараторов и этого усилителя дала бы, чем, но поскольку Вы это второй раз обошли, я таки был прав.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

6 hours ago, Plain said:

Коммутатор имелся ввиду такой, т.е. отключаемый

Ясно, да, отключение это не плохо, хотя не знаю есть ли в этом смысл когда батарея емкостью 100Ач и остальная схема все равно потребляет в разы больше. Кстати по Вашей схеме, почему не заменить базовые диоды на транзисторы в диодном включении? И какой смысл несут диоды в коллекторах?

6 hours ago, Plain said:

Калибровка компараторов и этого усилителя дала бы, чем,

Смещение ведь зависит от температуры, т.е Вы предлагаете строить таблицу калибровки во всем температурном диапазоне? И чем компенсировать уход нуля компараторов? ЦАПом?

В принципе, я уже пришел к выводу что идея HardEgor поставить контроллер со встроенным дельта-сигма АЦП весьма удачна (спасибо ему за идею), у которого контроллера на входе также есть предусилитель, так что десятки мВ померить можно будет без внешних схем, но на счет калибровки -интересно было бы узнать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

В 22.03.2019 в 19:55, Alexashka сказал:

почему не заменить базовые диоды на транзисторы в диодном включении?

Потому что обратное у них 7 В, а прикладываемое 16 В — соответственно, там нельзя, а в Вашем случае можно.

 

В 22.03.2019 в 19:55, Alexashka сказал:

какой смысл несут диоды в коллекторах?

Да, здесь никакого, спешка при копировании узла из предыдущего проекта.

 

В 22.03.2019 в 19:55, Alexashka сказал:

предлагаете строить таблицу калибровки

Нет, обычная фоновая калибровка нуля чередованием в системных прерываниях — например, шунт 100 мкОм, к нему заведомо больше 9 мВ смещения компаратора вольтодобавка 10 мВ делителем напряжения, а вторым делителем создаётся опорное порога 400 А с учётом этой вольтодобавки, т.е. 50 мВ; делители коммутируются на вход компаратора аналоговыми ключами, вроде 590КНхх, и рассчитываются исходя из их утечки 500 нА и приемлемой погрешности; на второй вход компаратора подаётся выход аналогового ЗУ на интеграторе. Программа переключает схему на очередной калиброванный компаратор, отключая от неё калибруемый и подключая к нему опорное; после задержки (в следующем прерывании) смотрит, в каком состоянии его выход и подключает к интегратору противоположный ему ток, отключает который (выход МК в третье состояние) после смены на выходе компаратора, после чего вход этого откалиброванного компаратора подключается к схеме, а после паузы (в следующем прерывании) к ней подключается и его установившийся выход (цифровым коммутатором), соответственно отключающим от неё очередной калибруемый компаратор, после чего процесс повторяется.

 

Компаратор идеального диода калибруется так же, кроме его опорного, которое ноль, т.е. 10 мВ с учётом вольтодобавки. Контрольный усилитель АЦП калибруется так же, кроме того, что он в одном экземпляре. Ток интеграторов, помимо тока смещения, рассчитывается исходя из худшей утечки выходов МК, либо внешних аналоговых ключей, если режим хранения делать ими. Итого, на всю схему требуется четыре компаратора и шесть ОУ.

 

И ещё, рекламные 400 нс задержки данных компараторов — это только при перепаде в ноль и при перенапряжении входа 100 мВ, а для 5 мВ будет порядка 1 мкс.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

11 hours ago, Plain said:

обычная фоновая калибровка нуля чередованием в системных прерываниях — например, шунт 100 мкОм, к нему заведомо больше 9 мВ смещения компаратора вольтодобавка 10 мВ делителем напряжения, а вторым делителем создаётся опорное порога 400 А с учётом этой вольтодобавки, т.е. 50 мВ

Вольтодобавка это чтобы могло работать с однополярным питанием? Тогда она должна выбираться исходя из возможностей выхода интегратора в том числе, т.е 10+20 = 30 мВ (напряжение низкого уровня на выходе ОУ на нагрузке 10кОм составляет 20 мВ), я прав?

Т.е. получается 4 компаратора, каждый со своим интегратором + 1 усилитель с интегратором + 590КНхх ? Последний кстати требует ±15.0 В питания.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Требуемое минимальное: 10 мВ – 9 мВ = 1 мВ, максимальное: 50 мВ + 9 мВ = 59 мВ, и максимальное выхода ОУ: 12 В — следовательно, нужен делитель 200:1, при 1 мВ на его выходе, на выходе ОУ будет 200 мВ, т.е. с большим запасом.

 

590КНxx формально аналоги DGxx, а они работают начиная с однополярного +10 В — если формально же, у Минпромторга потрясающая точность и абсолютное доверие силам природы, если он разрешает эксплуатацию этого добра при 16,5 В — всего на 200 мВ меньше допустимого их паспортами предела.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...