hystereskrets vid högre spänningar?

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
metaknight
Inlägg: 6
Blev medlem: 18 november 2011, 15:44:48

hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av metaknight »

Hej,

Jag vill dimensionera en hystereskrets. Tanken är att den ska ladda ett batteri till ca 50 V för att sedan sluta ladda tills batterispänningen sjunker till 45 V, för att sedan återuppta laddningen. Men jag lyckas aldrig få kretsen att fungera vid dimensionering!?

Värden till kretsen;
R1=190kOhm
R2=10kOhm
R3=300Ohm
R4=10kOhm
R5=2MOhm
R6=10kohm
R7=4.4kohm
Jag använder en TL431 som har referensspänning på 2.5 V, en zenerdiod på 24 V för att minska spänningen över katod-anod till TL431an(som tål max 36 V). Transistor är av typen BC327, tror den har en tröskelspänning på ca 0.7 V.

Jag får inga vettiga resultat vid felsökning av kretsen, vilket får mig till tankarna att jag inte riktigt förstår hur allt fungerar. Kan någon vänlig själ förklara hur kretsen fungerar? Och hur man ska gå tillväga för att få den till önskad funktion.

Tack på förhand!
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Senast redigerad av metaknight 24 februari 2012, 14:15:54, redigerad totalt 2 gånger.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 21648
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av 4kTRB »

Syns ingen bild här.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 21648
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av 4kTRB »

Schemat syns dock!
metaknight
Inlägg: 6
Blev medlem: 18 november 2011, 15:44:48

Re: hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av metaknight »

ber om ursäkt, försökte få in bild via url men det funkade inte. Satte in bilden direkt i inlägget istället.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 21648
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av 4kTRB »

Wiki har en bra text om hystereskretsar.
http://en.wikipedia.org/wiki/Schmitt_trigger
Användarvisningsbild
psynoise
EF Sponsor
Inlägg: 7245
Blev medlem: 26 juni 2003, 19:23:36
Ort: Landvetter

Re: hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av psynoise »

Hej.

Det finns även operationsförstärkare som klarar dessa spänningar. Se t.ex Farnells sortiment med operationsförstärkare som klarar en matningspänning på över 50 V

http://se.farnell.com/jsp/search/browse ... s%3D203333
YngLi
Inlägg: 385
Blev medlem: 27 november 2010, 20:53:23

Re: hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av YngLi »

I kopplingen.
Sitter inte den där halvfärdigritade dioden åt fel håll?
Tycker det borde vara så att när Vb överskrider en viss tröskel spänning så börjar TL431 att leda ström (när UR2 hamnar över 2,5V kanske?), det borde göra att PNP transistorn börjar leda, villket gör att spänningsdelaren (R1 R2) får ett tillskott av ström via R5 (om den halvritade dioden vänds), om dioden i cirkeln är en LED så borde den väl tändas när transistorn leder och inte annars (med vänd diod).
Det är bara en gissning.

Edit, sitter zenerdioden som i ditt schema i orginal schemat?
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9241
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av jesse »

Jag får inga vettiga resultat vid felsökning av kretsen,
Du kan väl börja med att förklarara vad du får för resultat?

Lyser lysdioden någonsin?
När då?

Förklaring av schemat:

1) R1 och R2 är spänningdelare som delar 50V / 20 = 2.5 volt.
2) TL341 drar < 1mA i 'avstängt läge' och upp till 10mA i 'påslaget läge'.

När spänningen överstiger 50 volt kommer TL431 dra ner spänningen så långt den kan, kanske till ca 4 volt.
spänningen på basen (i förhållande till emitter) blir då 20V * (300 ohm/ (300+10000)) = 0.58 volt....

transistorn behöver helst mer än 0.6 volt för att gå igång helt. Sänk 10k motståndet till kanske 5k (parallellkoppla med ytterligare ett 10k) så blir spänningen över 300 ohmsmotståndet > 1 volt vilket duger (basen kommer att dra ner spänningen till 0.7 volt)

Då leder transistorn och du får 26 volt ut.

23,5 volt via R5 ger en ström på ca 12 µA som höjer spänningen på refrensingången på TL431 vilket gör att inspänningen måste sänkas några volt innan transistorn stängs av igen. Hur mycket det blir har jag inte räknat på. R5 behöver ingen seriediod, men den kanske gör att det blir lättare att rökna på spänningarna. Den dioden är dock ritad felvänd i schemat.
metaknight
Inlägg: 6
Blev medlem: 18 november 2011, 15:44:48

Re: hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av metaknight »

psynoise skrev:Hej.

Det finns även operationsförstärkare som klarar dessa spänningar. Se t.ex Farnells sortiment med operationsförstärkare som klarar en matningspänning på över 50 V

http://se.farnell.com/jsp/search/browse ... s%3D203333
Tack för tipset, jag håller mig nog till kretsen ovan tills vidare. Om den inte fungerar ska jag testa med OPn istället!
YngLi skrev: I kopplingen.
Sitter inte den där halvfärdigritade dioden åt fel håll?
Tycker det borde vara så att när Vb överskrider en viss tröskel spänning så börjar TL431 att leda ström (när UR2 hamnar över 2,5V kanske?), det borde göra att PNP transistorn börjar leda, villket gör att spänningsdelaren (R1 R2) får ett tillskott av ström via R5 (om den halvritade dioden vänds), om dioden i cirkeln är en LED så borde den väl tändas när transistorn leder och inte annars (med vänd diod).
Det är bara en gissning.

Edit, sitter zenerdioden som i ditt schema i orginal schemat?
Dioden kan mycket väl sitta åt fel håll(den mellan R1 och R2), jag fick tips av en kunnig bekant om att modifiera om en krets jag hittat på nätet så att den passar mina ändamål. Den originella kretsen tog kretsen från ett annat forum; http://www.fieldlines.com/index.php/top ... #msg846812, ni ser att en andel komponenter är borttagna och även satt till några.

Det kommer väll aldrig finnas en spänning till transistorn(Gate) när TL431an inte leder? dvs först måste man få TL431an att leda, för att sedan öka Vgs så att transistorn börjar leda?(jag är inte vassast i det här ämnet, rätta mig gärna om jag har fel)

Zenerdioden sitter inte originalt i schemat, jag fick tips från en bekant att si och såhär kan man göra, zenerdioden och dioden är tillagda komponenter.
metaknight
Inlägg: 6
Blev medlem: 18 november 2011, 15:44:48

Re: hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av metaknight »

jesse skrev:
Jag får inga vettiga resultat vid felsökning av kretsen,
Du kan väl börja med att förklarara vad du får för resultat?

Lyser lysdioden någonsin?
När då?

Förklaring av schemat:

1) R1 och R2 är spänningdelare som delar 50V / 20 = 2.5 volt.
2) TL341 drar < 1mA i 'avstängt läge' och upp till 10mA i 'påslaget läge'.

När spänningen överstiger 50 volt kommer TL431 dra ner spänningen så långt den kan, kanske till ca 4 volt.
spänningen på basen (i förhållande till emitter) blir då 20V * (300 ohm/ (300+10000)) = 0.58 volt....

transistorn behöver helst mer än 0.6 volt för att gå igång helt. Sänk 10k motståndet till kanske 5k (parallellkoppla med ytterligare ett 10k) så blir spänningen över 300 ohmsmotståndet > 1 volt vilket duger (basen kommer att dra ner spänningen till 0.7 volt)

Då leder transistorn och du får 26 volt ut.

23,5 volt via R5 ger en ström på ca 12 µA som höjer spänningen på refrensingången på TL431 vilket gör att inspänningen måste sänkas några volt innan transistorn stängs av igen. Hur mycket det blir har jag inte räknat på. R5 behöver ingen seriediod, men den kanske gör att det blir lättare att rökna på spänningarna. Den dioden är dock ritad felvänd i schemat.
Inget lyser, någon gång. Jag har fått TL431an att börja leda, därefter får jag inte transistorn att börja leda. Jag börjar undra om inte värdena är fel, jag satte t ex R5 till ett högt värde för att det inte ska gå mycket ström där.

Men är inte risken ganska stor att jag knäcker TL431an när spänningen höjs där? Jag har testkört TL431an och referenspunkten klarar inte mycket mer än 2.5 V, skulle spänningen gå mot 2.6 knäcker jag komponenten?

Tack så jättemycket för svar!
YngLi
Inlägg: 385
Blev medlem: 27 november 2010, 20:53:23

Re: hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av YngLi »

Kopplingen du länkar till verkar vara någon grej som skall sitta över celler i seriekopplade batterier för att erhålla någon slags cellbalansering vid laddning, verkar vara en grej som shuntar förbi ström pulsvis när spänningen överskrider en viss nivå, kanske är fel?
Du får nog titta i databladet för TL431 vad den tål att utsättas för, om spänningen på ref benet får vara högre än spänningen vid katoden o s v.

Edit, I kopplingen i din länk sjunker väl spänningen över batteriet när transistorn börjar leda, så det verkar vara en helt annan grej.

Edit2, Lägger till länken med ursprungskopplingen, den du länkar till o s v. http://www.fieldlines.com/index.php/top ... #msg846812

Edit3, Man kan väl vända den där dioden åt vilket håll som helst egentligen, eller stunta i den också. Borde väl bara bli lite andra värden på resistorerna beroende på hur man gör.
Senast redigerad av YngLi 2 mars 2012, 17:27:53, redigerad totalt 2 gånger.
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9241
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av jesse »

TL431 tål upp till 10 mA ström. Så räkna med 24 volt / 5k = 4.8 mA, det klarar den alltså.
Ref-ingången tål högre spänning än 2.5 volt, det är nog lugnt.

Felet är antagligen det jag skrev - att spänningen mellan bas-emitter blir för låg.

Om du inte vill sänka resistansen på 10k kan du istället höja resistansen på 300 ohm till kanske 390 eller 470 ohm. Höjer du för mycket så riskerar transistorn att gå igång på TL431:ans viloström som ligger på < 1mA.

Nu är det bara att experimentera...

(transistorn är en PNP transistor , dvs. en "bipolär" typ - den har ingen gate, source eller drain, den har bas, emitter och kollektor!)
Användarvisningsbild
prototypen
Inlägg: 11108
Blev medlem: 6 augusti 2006, 13:25:04
Ort: umeå

Re: hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av prototypen »

Får jag komma med en skolbokslösning?

Här är den.
Scmittrigger.jpg
Motståndsvärdena får ju räknas om så det blir 50 och 45 volt.
Transistorerna måste också väljas för mer än 50 volt

Protte
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
jesse
Inlägg: 9241
Blev medlem: 10 september 2007, 12:03:55
Ort: Alingsås

Re: hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av jesse »

protte: din ritning känns lite oklar... vad ansluter du var?
Det sticker ut fyra lösa tåtar åt olika håll...
Användarvisningsbild
prototypen
Inlägg: 11108
Blev medlem: 6 augusti 2006, 13:25:04
Ort: umeå

Re: hystereskrets vid högre spänningar?

Inlägg av prototypen »

Insignal till vänster.
Minus nere.
Plus uppe.
Utsignal till höger

Plus uppe måste vara reglerad.
Återkommer i morgon, går inte göra ritningar på en iPad.

Protte
Skriv svar