Προστατευτικό κύκλωμα για δίσελη LIPO σε δέκτη.
Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 05, 2010 11:51 am
Με αφορμή ένα πρόσφατο ΠΜ για μια μπαταρία LiPO , που τροφοδοτούσε ένα θερμικό μοντέλο μέσω regulator και ξελιγώθηκε όταν ξεχάστηκε ο διακόπτης στο ΟΝ, σας δίνω ένα απλό κυκλωματάκι ,που μπορεί να το κατασκευάσει ο οποιοσδήποτε ξέρει να δουλεύει λίγο κολλητήρι και το οποίο θα προστατέψει την μπαταρία σε μια τέτοια περίπτωση, διακόπτοντας αυτόματα την παροχή ρεύματος από αυτήν όταν η τάση της πέσει σε επίπεδο που δείχνει σχεδόν άδεια μπαταρία. Το κύκλωμα προορίζεται για την περίπτωση τροφοδότησης του δέκτη και των σερβό με regulator σε θερμικό μοντέλο και ΟΧΙ για ηλεκτροκίνηση.
Η λειτουργία του είναι απλή. Οσο η τάση είναι μεγαλύτερη από το άθροισμα που ορίζουν η δίοδος ζένερ των 6.2 βολτς και η ταση εκπομπού – βάσης του διπολικού τρανζίστορ BC547, που είναι περίπου 0.7 βολτς, τότε το κύκλωμα συλλέκτη εκπομπού γίνεται αγώγιμο πολώνοντας την πύλη του MOSFET IRF 9540, με αποτέλεσμα το κύκλωμα drain-source να επιτρέπει τη διέλευση ρεύματος από την έξοδο του διακόπτη ΟΝ/OFF του μοντέλου προς την είσοδο του regulator. Το ελάχιστο όριο τάσης ,για να συμβαίνει αυτό ,είναι 6.2+0.7=6.9 βολτς σύν περίπου 0.1 βολτς ακόμη για να έχουμε ρεύμα βάσης στο διπολικό τρανζίστορ. Πρακτικά δηλαδή ,για να επιτρέπεται η διέλευση ρεύματος ,η τάση της μπαταρίας πρέπει να είναι γύρω στα 7 βολτς τουλάχιστον. Αν σκεφτούμε ότι το regulator τροφοδοτείται με μια δίσελη μπαταρία ,αυτό σημαίνει 3.5 βολτ ανά στοιχείο που είναι αρκετά ασφαλές όριο. Φυσικά, αν η τάση πέσει κάτω από το ελάχιστο όριο, η ζένερ δεν άγει πλέον, το διπολικό τρανζίστορ δεν πολώνεται, πράγμα που έχει σαν αποτέλεσμα τη διακοπή της πόλωσης και του MOSFET και κατʼ επέκταση την πλήρη διακοπή της ροής του ρεύματος. Απομένουν τα ρεύματα διαρροής των τρανζίστορ, που όμως για τρανζίστορ πυριτίου είναι τόσο μικρά που πρακτικά δεν λαμβάνονται υπόψη στην περίπτωσή μας γιατί θα χρειάζονταν πολλά χρόνια για να αδειάσουν μια μπαταρία. Στο κύκλωμα υπάρχει και ένας ηλεκτρολυτικός πυκνωτής, με σκοπό να εμποδίζει τη διακοπή της ρευματοδότησης αν η τάση της μπαταρίας γονατίσει στιγμιαία επειδή κάποιο σερβό, για παράδειγμα ,τράβηξε πολύ ρεύμα.
Η κατασκευή δεν εμφανίζει κάποια δυσκολία και το μόνο που χρειάζεται προσοχή είναι η σωστή σύνδεση των εξαρτημάτων που διαθέτουν συγκεκριμένη πολικότητα όπως τρανζίστορς, δίοδοι και ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές. Για το σκοπό αυτό, έχω σχεδιάσει στο διάγραμμα τα τρανζίστορς όπως αυτά φαίνονται κοιτάζοντάς τα στο «πρόσωπο» και τη δίοδο με τη χαρακτηριστική μαύρη ρίγα, που βρισκεται κοντά στον ακροδέκτη της καθόδου. Στο διάγραμμα φαίνεται το συν του ηλεκτρολυτικού πυκνωτή . Στην πράξη, στους ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές, υπάρχει στο περίβλημα μία παχιά ρίγα που δείχνει ποιος ακροδέκτης είναι το πλην. Προσοχή όμως γιατί σε ορισμένους (σπανιότερα) σημειώνεται με τη ρίγα το συν. Αυτό θα το καταλάβουμε γιατί η ρίγα θα είναι διακοπτόμενη και ανάμεσα θα γράφει (+) αντί για (-).
Η συνδεσμολογία θα γίνει χρησιμοποιώντας μια προέκταση σερβοκαλωδίου, κόβοντας το καλώδιο στη μέση για να έχουμε τα δύο βύσματα με λίγο καλώδιο πάνω τους. Αφαιρούμε και από τα δύο βύσματα το άσπρο καλώδιο toy σήματος γιατί δεν χρειάζεται. Το αρσενικό βύσμα, που ταιριάζει με τον κονέκτορα εξόδου του διακόπτη που πάει για την είσοδο του regulator, θα αποτελέσει τον κονέντορα ΙΝ και θα συνδεθεί στην έξοδο του διακόπτη. Το άλλο βύσμα θα αποτελέσει τον κονέκτορα OUT και θα πάει για την είσοδο του regulator.
Αν το κυκλωματάκι πρόκειται να χρησιμοποιηθεί σε μοντέλο που έχει πολλά και δυνατά σερβό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και μια μικρή ψύκτρα για το MOSFET.
Φιλικά Κώστας.
Η λειτουργία του είναι απλή. Οσο η τάση είναι μεγαλύτερη από το άθροισμα που ορίζουν η δίοδος ζένερ των 6.2 βολτς και η ταση εκπομπού – βάσης του διπολικού τρανζίστορ BC547, που είναι περίπου 0.7 βολτς, τότε το κύκλωμα συλλέκτη εκπομπού γίνεται αγώγιμο πολώνοντας την πύλη του MOSFET IRF 9540, με αποτέλεσμα το κύκλωμα drain-source να επιτρέπει τη διέλευση ρεύματος από την έξοδο του διακόπτη ΟΝ/OFF του μοντέλου προς την είσοδο του regulator. Το ελάχιστο όριο τάσης ,για να συμβαίνει αυτό ,είναι 6.2+0.7=6.9 βολτς σύν περίπου 0.1 βολτς ακόμη για να έχουμε ρεύμα βάσης στο διπολικό τρανζίστορ. Πρακτικά δηλαδή ,για να επιτρέπεται η διέλευση ρεύματος ,η τάση της μπαταρίας πρέπει να είναι γύρω στα 7 βολτς τουλάχιστον. Αν σκεφτούμε ότι το regulator τροφοδοτείται με μια δίσελη μπαταρία ,αυτό σημαίνει 3.5 βολτ ανά στοιχείο που είναι αρκετά ασφαλές όριο. Φυσικά, αν η τάση πέσει κάτω από το ελάχιστο όριο, η ζένερ δεν άγει πλέον, το διπολικό τρανζίστορ δεν πολώνεται, πράγμα που έχει σαν αποτέλεσμα τη διακοπή της πόλωσης και του MOSFET και κατʼ επέκταση την πλήρη διακοπή της ροής του ρεύματος. Απομένουν τα ρεύματα διαρροής των τρανζίστορ, που όμως για τρανζίστορ πυριτίου είναι τόσο μικρά που πρακτικά δεν λαμβάνονται υπόψη στην περίπτωσή μας γιατί θα χρειάζονταν πολλά χρόνια για να αδειάσουν μια μπαταρία. Στο κύκλωμα υπάρχει και ένας ηλεκτρολυτικός πυκνωτής, με σκοπό να εμποδίζει τη διακοπή της ρευματοδότησης αν η τάση της μπαταρίας γονατίσει στιγμιαία επειδή κάποιο σερβό, για παράδειγμα ,τράβηξε πολύ ρεύμα.
Η κατασκευή δεν εμφανίζει κάποια δυσκολία και το μόνο που χρειάζεται προσοχή είναι η σωστή σύνδεση των εξαρτημάτων που διαθέτουν συγκεκριμένη πολικότητα όπως τρανζίστορς, δίοδοι και ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές. Για το σκοπό αυτό, έχω σχεδιάσει στο διάγραμμα τα τρανζίστορς όπως αυτά φαίνονται κοιτάζοντάς τα στο «πρόσωπο» και τη δίοδο με τη χαρακτηριστική μαύρη ρίγα, που βρισκεται κοντά στον ακροδέκτη της καθόδου. Στο διάγραμμα φαίνεται το συν του ηλεκτρολυτικού πυκνωτή . Στην πράξη, στους ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές, υπάρχει στο περίβλημα μία παχιά ρίγα που δείχνει ποιος ακροδέκτης είναι το πλην. Προσοχή όμως γιατί σε ορισμένους (σπανιότερα) σημειώνεται με τη ρίγα το συν. Αυτό θα το καταλάβουμε γιατί η ρίγα θα είναι διακοπτόμενη και ανάμεσα θα γράφει (+) αντί για (-).
Η συνδεσμολογία θα γίνει χρησιμοποιώντας μια προέκταση σερβοκαλωδίου, κόβοντας το καλώδιο στη μέση για να έχουμε τα δύο βύσματα με λίγο καλώδιο πάνω τους. Αφαιρούμε και από τα δύο βύσματα το άσπρο καλώδιο toy σήματος γιατί δεν χρειάζεται. Το αρσενικό βύσμα, που ταιριάζει με τον κονέκτορα εξόδου του διακόπτη που πάει για την είσοδο του regulator, θα αποτελέσει τον κονέντορα ΙΝ και θα συνδεθεί στην έξοδο του διακόπτη. Το άλλο βύσμα θα αποτελέσει τον κονέκτορα OUT και θα πάει για την είσοδο του regulator.
Αν το κυκλωματάκι πρόκειται να χρησιμοποιηθεί σε μοντέλο που έχει πολλά και δυνατά σερβό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και μια μικρή ψύκτρα για το MOSFET.
Φιλικά Κώστας.