¿Funcionará esta compensación de temperatura?

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Tengo un circuito y como parte de él necesito medir el voltaje de la batería bajo una carga. Naturalmente, necesitaría que esta carga fuera constante cada vez que la medí para conocer con precisión los niveles de batería, lo que es importante para mí. Sin embargo, si la temperatura cambiara, la caída de voltaje sobre el transistor aumentaría o disminuiría y eso, a su vez, cambiaría la carga que estaría en la batería.

Aquí está el circuito que he ideado, asumiendo que el diodo coincide con la caída del transistor:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Entonces, la idea es que los aumentos de caída de voltaje en Q1 serán compensados por caídas coincidentes sobre D1, ya que eso aumentará el voltaje en la base. En mi cabeza, así es como funciona, pero estoy tratando de verlo en papel para ver cómo funcionaría y ahora lo estoy dudando ...

¿Alguien sabe si esto funcionará y, si no, cómo puedo mejorarlo / qué debería hacer en su lugar?

    
pregunta MrPhooky

2 respuestas

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No proporcionará mucha compensación debido a la resistencia de 100K, y el diodo no rastreará muy bien el autocalentamiento del transistor, incluso si lo hizo. No hay ninguna referencia, por lo que su corriente dependerá de la señal de 2 V (tal vez sea la intención). Podría reducir el 1K y eliminar el 100K y el diodo con pocos cambios. Si el transistor se calienta en 25 ° C, la corriente aumentará aproximadamente un 4% (el voltaje de referencia es de aproximadamente 1.4V y cambia en aproximadamente + 2.1mV / ° C a medida que Vbe cae). Una caída del 10% en el voltaje de entrada disminuirá la corriente en un 15%.

El circuito en el que estás pensando se acerca a un espejo actual , pero eso tiene Algunas desventajas reales en esta aplicación: tendrá problemas para alimentar una corriente constante y los transistores deben estar a la misma temperatura para compensar (el autocalentamiento será importante). Si desea continuar con él, consulte el enlace de AD anterior.

Sisucorrientededescargadebeserconstante(nocontroladaporelvoltajedeentrada),sugeriríauncircuitoconmásganancia,comouncircuitobasadoenTL431.ReemplaceVi(BATT)consuseñaldecontrol.Elcircuitodeabajofuncionaráhastaaproximadamente2.6V.Siesonoeslosuficientementebajo,haypartes(TLV431)conunVrefmásbajo.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Se puede encontrar una nota de la aplicación Energizer que cubre la resistencia interna en enlace , y en ella, presentan este gráfico. :

Creoqueestemétododedoblepulsoesunaformaestándardelaindustriadeinformarelvoltajeenunacelda,asíquepermítameexplicarlo.Debidoaqueelvoltajedecircuitoabiertodeunabateríapuedesermuyengañoso,"estabilizan" el voltaje de la batería con un consumo de corriente de bajo nivel de 5 mA. Después de que el voltaje se estabilice, miden el voltaje en ese nivel. Luego pulsan la celda a un nivel más alto, en este caso 505mA para que las matemáticas sean agradables cuando calculan el cambio de corriente para el ejemplo. Mantienen el pulso de alta potencia de 505 mA durante 100 ms, miden el voltaje en ese punto y luego terminan el pulso.

En este punto, pueden calcular fácilmente la resistencia interna de la celda. Desde V = IR, R = V / I, entonces (resistencia interna de la celda) = (cambio en el voltaje) / (cambio en la corriente).

Entonces, para que logre lo que creo que está tratando de lograr (consistencia, repetibilidad y significado en el informe de voltaje), ahora en este punto normaliza sus resultados al representar siempre el voltaje de su celda a, por ejemplo, 100 mA carga, por V = IR, (voltaje de la celda a una tasa de drenaje de 0.1A) = (voltaje a una corriente de estabilización de 5 mA) + (0.1A) * (resistencia interna de la celda). Y no tiene que usar 100 mA, simplemente puede multiplicar el IR por cualquier corriente particular que elija que represente su aplicación; si la suya es una aplicación de alta corriente, querría informar el voltaje representado a una corriente más alta, y si la suya es una aplicación de baja corriente, querría informar el voltaje representado a una corriente baja.

Todo lo que realmente tiene que hacer es obtener las mediciones correctas de la corriente y el voltaje en ambos puntos de medición para obtener una buena resistencia interna de la celda. La corriente constante de temperatura compensada no es realmente necesaria, en el parque de pelota debería ser lo suficientemente bueno. Solo necesita una "corriente constante" que sea lo suficientemente constante para que el voltaje se estabilice y obtenga una buena lectura.

Tenga en cuenta también que la resistencia interna de la celda cambia constantemente, no solo a medida que se consume la energía, sino también con la temperatura (el frío puede aumentarla considerablemente) e incluso el impacto (caída de la batería), por lo que la resistencia interna no debe almacenarse durante demasiado tiempo, pero recalculado a intervalos razonables (minutos).

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Después de leer esta página de nuevo, vi que estás usando una celda de litio (CR123A) que es capaz de una tasa de descarga continua de 1.5A, aproximadamente 3.5A de potencia de pulso, y debido a que es litio, generalmente tiene una baja resistencia interna y una curva de caída de voltaje de descarga bastante estable.

Debido a que es Litio, los voltajes informados no van a variar demasiado hasta el final de la vida útil de la célula, momento en el que comenzará a disminuir rápidamente. Todavía usaría este método de cálculo interno de resistencia de doble pulso, conectándolo nuevamente a una corriente estándar, para informar el voltaje de la celda. Como muy a menudo, realmente depende de lo que quiera hacer con esa información de voltaje.

Por lo tanto, mi respuesta final podría parecer algo así (al menos, esta es la idea):

Disparaelcircuitoalaizquierda,espere100ms(oloquetardeenestabilizarse),midaelvoltajeylacorriente.Luegomantieneselcircuitodelaizquierdaencendido,enciendeselcircuitodeladerechayesperasotros100ms.Finalmente,despuésde100ms,mideselvoltajeylacorrientenuevamente,apagasamboscircuitosylisto.Luegotieneloquenecesitaparacalculareinformarelvoltajecomoseexplicóanteriormente.

Pensandounpocomássobreesto,enlanotadelaaplicación,dijeron,"pulsa con una carga más pesada" y me preguntaba si tu carga es lo suficientemente pesada a unos 85 mA, especialmente teniendo en cuenta el alto rendimiento de tu celda de litio, así que es posible que desee seguir su ejemplo de uso de un segundo pulso de segundo impulso de "carga más pesada". Entonces, nuevamente, si solo usa la celda a 85 mA, entonces probablemente estará bien, siempre que tenga suficiente delta V. Si delta V es demasiado cercano a cero, necesitará el pulso de corriente más alto para que sus lecturas no sean iguales. No errático.

    
respondido por el MicroservicesOnDDD

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