Corriente de carga constante

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Anteriormente, creé una pregunta sobre cómo crear un circuito que permitiera la descarga de la batería, donde la corriente de descarga se configuraría mediante un microcontrolador mediante PWM:

Controle la corriente de descarga utilizando Arduino

He implementado esto y funciona muy bien. La corriente de descarga coincide con los valores esperados con mucha precisión.

Ahora me interesa saber si se puede utilizar el mismo principio para cargar utilizando una corriente programable. Es decir. El MOSFET se usaría para hundir la corriente deseada sobre la batería y también se regularía con un amplificador operacional. Anteriormente, mi cargador ha estado usando un regulador LM317 en modo de corriente constante, pero la solución opamp MOSFET + sería mucho mejor debido a que permite el control dinámico de la corriente de carga. Además, ahora ya tengo un IC opamp dual en la placa de circuitos y podría usar el otro opamp en el IC para controlar un MOSFET secundario usado para cargar.

¿Hay algún inconveniente en este enfoque sobre el uso de, por ejemplo, un regulador LM317 en modo de corriente constante? ¿Hay más ruido en la corriente entregada, etc.?

    
pregunta Morty

1 respuesta

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En principio, sí. Sin embargo, como esa respuesta muestra un sumidero de corriente conectado a tierra, deberá pensar detenidamente cómo está organizado para la carga.

Una forma es que el sumidero de corriente vaya a la batería -ve, con el + ve conectado directamente al suministro de carga. Esto te permitirá utilizar el fregadero sin modificar. Sin embargo, la medición del voltaje de la batería debe realizarse de manera diferente, ya que su -ve ya no está conectada a tierra. Esto es trivial si simplemente usa un DMM manual conectado a través de la batería, pero necesitará un amplificador diferencial si desea hacerlo con un ADC referenciado a tierra, como en su Arduino.

Una alternativa es modificar la conexión de U21, para que pueda medir la tensión a través de R21 de manera diferente. Esto le permitirá hacer flotar el sumidero de corriente controlado y colocarlo en un lugar más convencional entre su fuente de alimentación + ve y la batería + ve, con ambos suministros y la batería a tierra. Como este, por ejemplo,

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El criterio de diseño principal aquí es que R2 = R6 = R7 = R8. Una vez que entiendes más el circuito, puedes usar diferentes valores, pero por el momento, esto es más fácil de entender. He mostrado 10k, pero cualquier valor de 1k a 100k sería igualmente adecuado. La corriente que fluye en R7 y R8 modificará ligeramente la corriente de salida, pero siempre que R7 / 8 > > > R21, el efecto será despreciable, el emparejamiento de resistencias y la tolerancia R21 son fuentes de error mucho mayores.

He etiquetado algunos de los voltajes, para ilustración. Supongamos que la entrada de referencia es 1v, con respecto a tierra, y el terminal de salida actual se ha elevado a 5v, debido a la batería que se está cargando. La entrada opamp + ve será el promedio de estos voltajes, 3v, ya que no consume corriente.

Si el opamp funciona correctamente y la retroalimentación se conecta de manera correcta, la entrada -ve también estará en 3v, lo que significa 3v en R6. El opamp obligará a que haya 3v en R7, por lo que las corrientes en R6 y R7 son iguales, por lo que no hay corriente en la entrada del opamp, y la parte superior de R21 irá a 6v. Lo que el circuito hace es ajustar el transistor de paso en serie, hasta que haya Vref en R21.

Voy a dejar de verificar que la retroalimentación sea la correcta para el lector.

Tenga en cuenta que con valores de componentes iguales como este, el rango de entrada del modo común opamp debe ser al menos la mitad del voltaje máximo visto en la parte superior de R21.

Si bien el circuito es DC correcto, puede ser menos estable que el circuito a tierra más simple al que se hace referencia en el OP. Esto se debe a que la ganancia de ruido en el opamp es diferente y las impedancias han aumentado. Pasar por alto R7 con un condensador pequeño debería ser suficiente para restablecer la estabilidad en la mayoría de los casos.

Se muestra que Vref se aplica aquí con respecto al suelo, pero es evidente que mientras Vref se aplique entre los extremos de R2 y R6, no importa si R6 se desplaza al suelo (aparte del modo común). que las entradas del amplificador vean por supuesto).

    
respondido por el Neil_UK

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