¿Funcionará este OP AMP para esta aplicación?

0

Diseñé el siguiente circuito en CircuitLab. Mi pregunta no es sobre todo, sino sobre los amplificadores de operación TL081 que utiliza circuitlab por defecto (hoja de datos encontrada aquí ).

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Este diseño pretende ser un circuito de corte de bajo voltaje para una bicicleta eléctrica donde hay 3 baterías, cada una con 4 celdas. Lo primero que hago es usar comparadores para encontrar el voltaje en cada celda. En ese momento, mi objetivo es usar otro amplificador operacional para determinar si el voltaje de la celda está por debajo de un umbral de 3.3V y luego pasar 5V (si el voltaje de la celda está por encima del umbral) o 0V (si el voltaje de la celda está por debajo de umbral) a través de alguna lógica digital.

Sé que Circuit Lab no es lo mejor cuando se trata de análisis, pero me pregunto si el TL081 funcionará como lo hace aquí en Circuit Lab. Soy muy nuevo en amplificadores operacionales y la hoja de datos no parece tener ninguna respuesta clara para mí.

Gracias de antemano por tu ayuda.

    
pregunta Daniel

3 respuestas

2

Como se ha indicado, este no es un buen circuito, pero lo intentaré hasta que me canse.

Comencemos con la función. Aparentemente quieres hacer lo siguiente:

1) Haga funcionar cada batería a través de un amplificador diferencial para producir un (más o menos) nivel de 3.7 voltios.

2) compara cada nivel a 3.3 voltios con un comparador

3) si cualquier celda en un paquete de 4 llamadas es baja, encienda un LED

4) si los 3 paquetes son buenos, haga (algo incomprensible) que involucre una constante de tiempo de condensador de 1k / 100 uF, y

5) si todas las celdas son buenas y tu (algo) está bien, enciende el MOSFET y aplica voltaje a tu carga.

Entonces.

Para comenzar, como señalaron los brhans, un 7805 no producirá -5 voltios a partir de 12 voltios, por lo que necesitará un enfoque completamente diferente para proporcionar potencia de amplificador operacional. Y, por supuesto, un 7805 tampoco producirá 3.3,

1) Excepto por algunas excepciones impares, la entrada a un amplificador operacional debe estar dentro de los voltajes de la fuente de alimentación del amplificador operacional. En este caso, eso significa +/- 5 voltios. Dado que el voltaje máximo, en la parte superior de la cadena de la batería, es de aproximadamente 48 voltios, este circuito podría freír virtualmente toda su gama de chips. Hay formas de evitar esto, pero solo una funcionará para amplificadores operacionales "regulares", y eso no funciona bien. Puede dividir los voltajes de la batería en algo que puedan manejar los opamps, como por ejemplo

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Cada batería es monitoreada por un amplificador de diferencia con una ganancia de 1/4, y debido a las relaciones de resistencia, 48 voltios en la parte superior de una pila de 12 celdas producirá un voltaje máximo de 10 voltios en los amplificadores operacionales. Si los TL081s (bueno, querría usar los TL084 para este tipo de ensamblaje) funcionan con + 15 / -5, funcionarán bien. Debido a que la ganancia es de 1/4, la salida de cada amplificador de diferencia para 3.3 voltios es 0.825.

Cada amplificador de diferencia va seguido de una ganancia de 5 amplificadores, que aumenta de 0,825 a 4,125.

La salida de los amplificadores de ganancia se alimenta a un comparador que no debería ser un TL081, sino algo parecido a un LM339, que también funciona con +15. Un comparador más moderno con un mejor rango de entrada, puede ser alimentado por +5.

Cada comparador tiene 10 mV de histéresis. Es decir, si se dispara a 4.125 por una caída en el voltaje, el voltaje tendrá que subir a 4.135 voltios para cambiar la salida a un nivel alto. Esto es necesario porque, una vez que apague el motor, las baterías descargadas aumentarán su voltaje. Si no tiene histéresis, el sistema oscilará por intervalos y no le gustará. Si la histéresis es inadecuada, y aún recibe oscilación, aumente el valor de la resistencia desde la salida del amplificador de ganancia.

Mientras no se muestra, debe proporcionar un condensador de desacoplamiento a cada fuente de alimentación de cada paquete. Una tapa de cerámica de 0.1 uF conectada a tierra es un buen valor por defecto. Una PCB con un plano de tierra es una excelente idea para este gran proyecto.

EDITAR - Hay un gran problema con este circuito. Mientras esté conectado, los amplificadores de diferencia consumirán corriente y descargarán la batería. Y no puedes desconectar esto con un simple interruptor de apagado. Para una pila de baterías de 12 celdas, deberá desconectar los 12 puntos de medición. Si bien no debería tener dificultades para encontrar un conector de 13 pines que pueda desconectar físicamente, esto no será nada conveniente.

    
respondido por el WhatRoughBeast
1

Ese circuito no funcionará, todo está mal con él. especialmente la primera columna.

en la primera columna, los comparadores no funcionan así, tienen una salida alta o baja dependiendo solo de cuál de las dos entradas tiene el voltaje más alto, no convierten la diferencia en un voltaje.

    
respondido por el Jasen
0

Sugeriría usar algunas partes dedicadas de monitoreo de batería. Por ejemplo, Linear Tech tiene estos.

enlace por ejemplo?

    
respondido por el Dave

Lea otras preguntas en las etiquetas