Oda al TL431 y al cargador de batería LiFePO4
Al nerd Ralph le encantan los trucos baratos y sucios, y por eso lo aplaudimos. Su último esfuerzo es un cargador de batería LiFePO4, que hizo con piezas que tenía por menos de $ 0,50. (Aunque creemos que realmente logró crearlo).
El circuito se centra en un regulador de derivación programable TL431, que es un chip asombroso y subestimado en sí mismo. Si no está familiarizado con el TL431 (también conocido como LM431), se lo debe a usted mismo para tomar la hoja de datos y recoger un par con su próximo pedido de piezas electrónicas. De hecho, es un chip tan bueno que no podemos resistirnos a contártelo ni por un minuto.
TL431
A pesar de su símbolo eléctrico engañoso, piense en el TL431 como un transistor interruptor activado por voltaje. Cuando el voltaje en el pin de referencia es inferior a 2,5 V, el transistor no conduce. Cuando el voltaje en el pin de referencia es superior a 2,5 V, el transistor actúa como un interruptor cerrado, hundiendo aproximadamente 100 mA de corriente a tierra.
Si conecta el pin de referencia al cátodo, el TL431 hace se comporta como un diodo generador que tiene un voltaje de ruptura de 2.5 V, pero eso lo vende corto. El TL431 es un circuito integrado completo con referencia precisa de nivel de voltaje, comparador y el transistor activo, todos conectados internamente. La capacidad de poner diferentes voltajes en el pin de referencia y el cátodo lo hace interesante.
En el circuito más simple, podría conducir un LED con un TL431. Conecte un LED y una resistencia limitadora de corriente al cátodo y conecte el ánodo del TL431. Luego, cuando el voltaje en la referencia sea superior a 2,5 V, el LED se iluminará intensamente. 2.5V no te interesan? Puede agregar un divisor de voltaje para aumentar el umbral a cualquier valor por encima de 2,5 V que desee. Aquí se muestra un LED que solo se enciende cuando la entrada es de 5 V o más. Puede usar esta idea en cualquier lugar donde necesite un interruptor activado por voltaje, por ejemplo, como un monitor de batería de bajo voltaje.
Cargadores de batería y comentarios
El TL431 es bueno como interruptor, pero se nutre de la retroalimentación. Para hacer un regulador de voltaje del circuito LED que se muestra aquí, solo necesita agregar un transistor en lugar del LED; si el TL431 enciende el transistor cuando el voltaje cae por debajo del voltaje objetivo y se apaga cuando el voltaje sube por encima. De hecho, esta aplicación de regulación de voltaje barata y alegre es donde termina casi todo el TL431, proporcionando regulación de voltaje en las fuentes de alimentación conmutadas. De hecho, es probable que ahora tenga algo en la fuente de alimentación de su computadora.
Así que volvamos a Nerd Ralph y su cargador de batería. El cargador de batería simple de Ralph es básicamente este circuito regulador de voltaje simple. Eligió las resistencias de ajuste de voltaje R1 y R2 déle 2.5 V en el TL431 cuando la salida vea 3.6 V, el voltaje que básicamente realiza una batería LiFePO4.
Para ver el TL431 en acción aquí, primero imagine que no funciona (apagado). Las corrientes fluyen desde la fuente de alimentación a través de RB1 y en el transistor, encendiéndolo. El voltaje en Vout aumenta, la batería se carga y el voltaje en el medio del divisor de voltaje aumenta proporcionalmente. Cuando alcanza el umbral de 2.5 V, el TL431 se enciende y consume corriente, despojando al transistor de su corriente base y al mismo tiempo iluminando el LED.
Debido a que a las baterías LiFePO4 les gusta cargarse a una corriente constante casi hasta el final de su rango, Ralph eligió la resistencia básica del transistor RB1 limitar la corriente máxima entregada a las baterías. Probó la corriente de salida en una batería a medio cargar para verificar que estaba en el estadio correcto.
Ahora no estamos vendiendo nada porque es una corriente constante de un cargador. El circuito básico es un regulador de voltaje, después de todo. Confiar en que la ganancia de corriente del transistor sea constante sobre la temperatura o en diferentes transistores es un poco incompleto; por ejemplo, Art of Electronics le advierte explícitamente sobre la variabilidad del valor de ganancia actual. Pero las celdas LiFePO4 se ven bastante fuertes en comparación con sus otras primas de baterías de litio, y el perfil de voltaje solo varía realmente de 3.4 V con 10% de carga a 3.6 V con 90% de carga. Bastante consistente.
También hay muchas cosas que nos gusta tener en otros cargadores LiPO, como la detección de la temperatura de la batería y la desconexión después de la carga. Pero nuevamente, las celdas LiFePO4 son lo suficientemente resistentes como para sobrecargarse, por lo que probablemente tendrá éxito si no deja las baterías en el cargador durante demasiado tiempo. De hecho, es un truco.
Comisiones y Comentarios
TL431 en su hábitat natural: junto a un optoaislante en una fuente de alimentación conmutada barata
Así que primero nos gustaría agradecer a Ralph por recordarnos una pieza muy útil para la electrónica minimalista. La hoja de datos del TL431 está llena de programas interesantes, y las funciones combinadas de una referencia de voltaje y un transistor controlado por un comparador en un chip de silicio de dos centavos funcionan. Si necesita un interruptor activado por voltaje en cualquier parte de su proyecto, ahora sabe dónde buscar.
Ken Shirriff escribió una disección muy bonita del TL431, que incluye imágenes fijas. Y para un uso verdaderamente esotérico del TL431, aquí hay un diseño de radio de cristal que abusa del TL431 como amplificador de sonido.
¿Qué opinas del cargador de Ralph? ¿Tiene algún truco favorito para el TL431? ¿Qué pieza de silicio calificaría aproximadamente como una gema desconocida? Háganos saber en los comentarios y envíenos consejos sobre las piezas que le gustaría ver destacadas en el futuro.
Lupus Mecánico dice:
¡Gracias por el sencillo truco útil!
Louloulou dice:
Hay un error en el esquema anterior. El ánodo del LED debe estar conectado a la base del transistor, no conectado al riel + VCC. este esquema (como se diseñó) sobrecargará la batería.
Daniel dice:
Yo también vi eso. Alguien corrija esto.
Dax dice:
No solo eso, si el dispositivo tiene una corriente de 100 mA, destruirá el LED.
Todo el esquema está terriblemente mal.
Elliot Williams dice:
Ustedes tienen razón. Agregué esto en la descripción de Ralph, e incluso estaba preocupado por el LED, pero lo hice mal de manera independiente.
Si llega tarde y ve el LED saliendo de la base del transistor, todo está bien.
Dax dice:
Todavía existe el problema de que 68 ohmios pueden no ser suficientes para proteger el LED de sobrecorriente, dependiendo de cuál sea el voltaje de entrada y cuál sea la caída frontal del TL431.
Incluso en el circuito fijo, si la resistencia y el LED ven 5 voltios de ancho, el LED obtendrá aproximadamente 40-50 mA a través de lo cual es el doble que los LED de indicación normales para manejar, y el LED aún se apagará después de un tiempo.
El problema es que la misma resistencia también es responsable de moderar la corriente de carga, por lo que si aumenta la R, entonces su batería se cargará demasiado lentamente, y para resolver ese problema debe encontrar un transistor con la ganancia de corriente correcta, que es no es prácticamente posible.
Entonces, el circuito es realmente un truco, en el sentido de que funciona en circunstancias particulares con componentes particulares, pero cualquiera que intente replicarlo probablemente fallará.
Dax dice:
El error también está presente en el circuito original:
"Cuando Vout alcanza los 3,6 V, el tl431 eliminará la mayor parte de los 11 mA de la base del transistor, lo que hará que el brillo del LED sea más brillante".
Él asume que todavía hay una diferencia de 0.7 voltios en la resistencia cuando el TL431 está encendido, pero este no es el caso. El voltaje se convierte en el voltaje de entrada completo menos el voltaje que se pierde en el LED y el TL431. En este caso, si la entrada es de 5V, entonces la resistencia puede ver entre 1.3 ... 2.8 V dependiendo del TL431, lo que equivale a 20 ... 41 mA, lo que alimenta el LED realmente brillante - y caliente - asumiendo que es un diodo indicador sumergido de plástico normal. . Por lo general, 15 mA serían bastante brillantes.
El modo de falla más probable es un circuito abierto, lo que significa que el circuito no corta la corriente de carga y el diodo nunca se encenderá para indicar una batería llena.
Ralph Doncaster (Nerdo Ralph) dice:
El voltaje a través del tl431 será> 1.8V (vea la discusión a continuación iniciada por [Louloulou]). El diodo Vf es 2V, por lo que ahora estamos en 3.8. Incluso si su suministro USB se apaga un máximo de 5,25 V, el voltaje a través de la resistencia de 68 ohmios no es más de 1,45 V, lo que da una corriente de 21 mA. Los LED de 3 mm más baratos están clasificados para una corriente continua de 25 mA.
Por ejemplo, consulte la siguiente hoja de datos de Kingbright LED. Con 2.2Vf, obtendría una corriente máxima de ~ 18mA a través de él.
http://www.farnell.com/datasheets/67148.pdfDax dice:
"El voltaje en el tl431 será> 1.8V"
Eso no se da. Estoy viendo una hoja de datos de TI para el TL431 que tiene un gráfico que dice que el voltaje puede ser <1,5 V con menos de 50 mA de corriente.
Ralph Doncaster (Nerdo Ralph) dice:
"Simplemente llegó a nuestro conocimiento entonces. Estoy viendo una hoja de datos de TI para el TL431 que tiene un gráfico que dice que el voltaje puede ser <1,5 V con menos de 50 mA de corriente. "
Eso es imposible (o es un error). La corriente de referencia comenzará a cambiar desde la unión base-emisión a la unión base-cátodo cuando el voltaje del cátodo caiga por debajo de 1.8V.
Louloulou dice:
Además, mirando la figura 2 (dentro del esquema IC), muestra un diodo desde el pin de referencia (R) al pin del cátodo (K). Si este fuera el pin del cátodo (K) nunca podría bajar alrededor de 1,7 voltios, (porque el diodo interno del pin de referencia (R) conduciría) ¿Es ese realmente el caso? Si el pin de referencia (R) se mueve por encima de 2,5 voltios y sugiere que el pin del cátodo (K) se ha elevado a una resistencia de 15 va 10K, ¿a qué se atraerá el voltaje del cátodo (K)? ¿Son los 0,2 voltios de BJT saturado o 1,7 voltios, como indicaría este esquema interno?
tekkieneet dice:
El circuito interno necesitaría un voltaje mínimo para afectar el transistor de derivación, por lo que puede excluir los 0.2V. Algunas hojas de datos muestran una versión de transistor más detallada del circuito interno. La hoja de datos ha establecido un voltaje operativo recomendado de Vref a 36V.
Asumiría que se extraerá hasta que aproximadamente 2V den o quiten cientos de milivoltios.
Louloulou dice:
Por lo tanto, este problema se puede considerar como una sincronización de corriente de 100-ish-mA que "conmuta" si Vref supera los 2,5 voltios. No se parece a la descripción "piense en el TL431 como un transistor conmutador activado por voltaje". - El cátodo no está conectado a tierra - ¿está conectado a una sincronización de corriente de 100 mA a tierra, con la condición de que para cumplir con el límite de 100 mA, el dispositivo de carga debe tener una impedancia suficientemente baja para que el cátodo esté por encima de unos pocos voltios? Juego con él en Circuit Lab mientras escribo esto.
Dax dice:
lavabo
tekkieneet dice:
Cuando el transistor se enciende, acorta los rieles eléctricos, por lo que solo caerá a cualquier voltaje que el circuito interno se active y encienda ese transistor. Si el resto del circuito * tuviera * un pin de entrada separado, entonces el transistor de salida * podría * hundirse hasta el voltaje saturado del transistor.
Con más discreción, podría transformarlo en un comparador de voltaje. Tiene una ventaja adicional que usar un comparador y una referencia de voltaje, ya que la compensación de entrada ya se tiene en cuenta en las tolerancias de referencia.
Louloulou dice:
mirando la hoja de datos (el laboratorio de circuitos fue una pérdida total de tiempo, ¡el modelo de TI fue una mierda!) Parece que debe asegurarse de que cuando el chip esté en uso, la ruta de retroalimentación debe asegurarse de que el chip se mantenga al menos 2.5 V a través de los pines KA. Hombre, sería más agradable si agregaran un pin más para un Vcc en particular.
Ralph Doncaster (Nerdo Ralph) dice:
Te pareces mucho a tu conjetura 1.7. Medí el diodo de cátodo de referencia en algunos de los 431 que tienen, y todos estaban entre .7 y .8. En otras pruebas que hice, no pude conseguir que el voltaje del ánodo del cátodo fuera inferior a 1,8 V mientras maniobraba entre 10 y 20 mA de corriente.
Dax dice:
La caída de voltaje de KA depende de la corriente en la que se está hundiendo (y de la parte que está utilizando).
De las hojas de datos de TI, va de 1 ... 1,5 V entre 0 ... 100 mA.
CRImier dice:
Supongo que podría hacer la función de desconexión de la batería si coloca un LED de optoacoplador paralelo al LED de carga y conecta la salida del optoacoplador a un relé que desconectaría la batería después de que esté completamente cargada. Sin embargo, sí necesita una consideración: puedo imaginar que la cosa se enciende / apaga caóticamente después de que se alcanza el límite debido a una desaparición de 3.6V = D ... O agregue un transistor PNP que lo maneje. O encienda un relé no para desconectar la batería, sino para desconectar VCC.
BrilaBluJim dice:
No no no no no. No coloca los LED en paralelo porque no comparten bien la corriente. Su caída de voltaje anterior tiene un coeficiente de temperatura negativo, lo que significa que un LED siempre intentará capturar una corriente total. O coloca los LED en serie (lo que aumenta la caída de voltaje total, que luego debe considerar), o cada uno debe tener alguna resistencia en serie.
bertrand7d5 dice:
¡Algún genio decidió hacer tales luces navideñas! Tengo cadenas de 50 LED, ambos LED están conectados en paralelo y, a veces, un LED (casi siempre azul) se atenúa (pensé que estaba mal), hasta que lo apagué y enchufé su vecino.
esel dice:
Cuando emparejas un LED + una resistencia, cuando los colocas en un circuito, ¿no sería un LED en paralelo? Al menos así es como pretendía su intención.
¿O CRImier se refería literalmente a dos LED en paralelo con una resistencia común?
Hyratel dice:
el último - Serie LED 2P con resistencia común. es por eso que esas linternas LED 3xAAA 9x son tan terribles. son 9 LED blancos mal emparejados en paralelo. ¡Separé uno y el extremo alto y bajo de los umbrales de LED estaban separados por hasta 0.2v!
NewCommentor1283 dice:
Hyratel y Tekkieneet están aquí, pero solo escribieron un "comentario" rápido ...
Los LED directos en paralelo solo se pueden conectar asumiendo que la corriente nominal máxima de cada LED de 20 mA se reduce a aproximadamente 5 mA (posiblemente 10 mA para 3.2v frío / verde puro) para permitir que la ESR de cada uno divida la corriente. esto aún puede requerir el uso de reproducción de LED. volver al cuadrado. maneja tu (bola) 9x fijada al 10% y uno de sus cerdos al 8%, la mitad restante del 2% y algunos no se encienden de una manera útil pero aún causan pérdidas (muy pequeñas) debido a la pérdida de existencias de fósforo y brillo mínimo para penetrar / activar el fósforo. También puede tirar los nuevos LED a la basura sin ningún motivo, lo hará de todos modos cuando los inserte.
si empareja directamente algunas combinaciones de LED de voltajes (colores) muy diferentes, una de ellas no funcionará en absoluto. con una excepción (limpio / frío) -verde VS azul / blanco / blanco cálido.
.Creo que cuando tekkieneet dijo verde, se refería a verde LIME, como mencionó 2.1v ... los dos sabores de verde (puro / frío) son 2.6v y 3.2v. cuando mezcla rojo y verde LIME, su kilometraje puede variar, ya que hay muchos tipos de LED rojos y se superponen al LIME 2-ishV. el naranja está cerca del rojo de 1.85v y el amarillo generalmente a medio camino entre el naranja y el lima. El rojo 1.9v está a medio camino entre el naranja 1.875 y el amarillo 1.9x. 1.95 rojo es similar a 1.95 amarillo y la lima tiene dos voltajes diferentes 2.05 y 2.15 ...
todo este tiempo tiendo a incluir LED de fósforo de COLOR alimentados por un chip azul, así como blanco frío y blanco cálido. son 2.8v para un chip y 3.x para un chip UV (¿verdad?). el fósforo es muy espeso para evitar fugas de color excitante, la división actual es la misma que el azul VS el azul, ya que los chips son los mismos. el brillo aparente se debe a la eficiencia de los fósforos utilizados y al grosor del fósforo, ya que el bloqueo de la luz / color excitante también implica el bloqueo de la luz / color producidos. (el rojo es duro)
solución a ambos problemas; use UNA RESISTENCIA para cada LED. todavía puede usar una resistencia maestra (o regulador) para reducir la mayor parte del voltaje, pero deje una pequeña capacitancia para una pequeña resistencia balanceada, por lo que su cuero de 2.8v con resistencia requiere, por ejemplo, 3.8v para la corriente máxima y luego en paralelo y conectado al maestro resistor (o reg), que reduce el voltaje residual y establece el brillo.
por eso todos los documentales de LED son tan largos y gastados. Hay tantas versiones de voltajes, colores y eficiencias superpuestas. Ah, y las hojas de datos a menudo mienten cuando se trata de LED, se PUEDE editar un archivo PDF ...
tekkieneet dice:
Empeora si conecta tipos muy diferentes de LED con diferentes gotas frontales en paralelo. Estas opciones tienen caídas de alrededor de 1,2 V en comparación con el rango rojo / verde habitual de 1,8 V a 2,1 V. El LED no recibirá ninguna luz en absoluto.
Persistir dice:
Para una transmisión constante (ish), probablemente desee algo como esto: https://electronics.stackexchange.com/questions/21271/dirt-cheap-nicad-charger
Elliot Williams dice:
Esa es una buena idea de circuito (la fuente de corriente de dos transistores con TL431 en el medio para apagar). Eso principalmente tiene que arreglar la resistencia + ganancia que fija la corriente en este proyecto, y no viola en gran medida el espíritu ultra minimalista.
tekkieneet dice:
Un enfoque minimalista puede no ser apropiado cuando el tiempo de la batería depende en gran medida de cómo la cargue. El costo de una sola batería a veces son las partes que está tratando de ahorrar. (Lo más probable es que solo compre 1 batería). No lo compensaría.
Si desea un truco rápido y sucio con un mínimo esfuerzo / capacidades, probablemente pueda poner un diodo rectificador de silicio en serie con el extremo negativo de una batería LiFe para "elevar" su voltaje a 0.6-0.7V. Esto probablemente le permitiría usar un PCB de carga LiPo normal como 4.2V-[0.6V,0.7] = [3.5V,3.6V] que está en el parque de béisbol de LiFe. (El chip del cargador necesita leer el voltaje de la batería en el terminal positivo, por lo que el diodo debe estar en el terminal negativo y no en el lado positivo). La carga habitual de LiPo funcionaría como está.
tekkieneet dice:
Ho. Haz esos 2 diodos en paralelo que van en la dirección opuesta, de modo que la caída de voltaje sea siempre una caída de diodo para la corriente que entra o sale de la batería. A algunos chips les gusta mirar el voltaje de la batería antes de los ciclos de carga. Ignore también mis comentarios sobre la conexión a la terminal negativa, ya que funcionaría con cualquiera.
tekkieneet dice:
Ho. Todavía está mal allí, ya que la lectura inicial de la batería sería una caída del diodo demasiado baja y un día podría hacer que el chip piense que la batería tiene poca potencia. 🙁
volviendo al diodo en un terminal negativo, pero afectándolo por una resistencia del riel de la fuente de alimentación. Esto proporciona la corriente para una caída de diodo incluso cuando el chip está leyendo el voltaje de la batería.
Elliot Williams dice:
De hecho, se construyó uno de estos: http://i.imgur.com/zlH2QY9.png
Resumen: Dos PNP potentes para crear una fuente de corriente, un PNP adicional (2n3906) para encenderlo y apagarlo. TL431 opera el PNP de conmutación, con un divisor de voltaje en su línea de detección para hacerlo ajustable. Una resistencia (R2) establece la corriente.
Usé PNP KSA473 y son buenos hasta 3A. Eso es lo que tenía a mano. Los probé con diferentes suministros de voltaje y diferentes cargas, y parecen consistentes hasta 900 mA (resistencia de polarización de ~ 2 ohmios). Este circuito produce un excelente cargador de corriente constante con corte de voltaje seleccionable.
El minimalismo ha desaparecido en gran medida, utilizando ahora tres transistores. Y aún falta el LED cargado de Ralph. Si las piezas cuentan y / o la estética minimalista es el nombre del juego (y ese es el espíritu del cargador de Ralph), entonces es un perdedor. 🙂
Persistir dice:
Recuerde que a medida que cae la corriente, la caída de voltaje a través del diodo también disminuirá, lo que significa que el voltaje restante se encuentra en su batería cuando está llena, eventualmente tendrá el voltaje completo del cargador en la batería, lo cual es realmente malo. Para usar este enfoque, debe verificar el voltaje de la batería continuamente y desconectar cuando sea demasiado alto, lo que significa que no cargará completamente la batería. En ese caso, también podría usar una fuente de alimentación limitada de corriente normal.
tekkieneet dice:
> Recuerde que a medida que cae la corriente, la caída de voltaje a través del diodo también disminuirá
La hoja de datos de Diode Inc para 1N400X muestra que la caída frontal típica comienza en 0.7V para 10mA y sube a alrededor de 0.8V para algún lugar a 500mA (y 0.9V a 1A).Si usa un cargador de labios adecuado, la corriente final de carga sería suficiente para evitar que caiga lo suficiente. También es la resistencia de polarización de la que estaba hablando la que impulsa una corriente mínima. De la fuente de entrada separada del circuito de carga.
mjrippe dice:
¡Más artículos como este, por favor!
Richard Öhling dice:
+1
Hassi dice:
+1
Patricio dice:
Una cosa que debe saber sobre la serie 431. No todos son creados iguales. Cubrimos nuestro cabello con un diseño que usa alrededor de 431. Lo que hicimos fue, como la gente más sensata, comprar 10 o más versiones guiadas de Internet de un número de pieza / proveedor en particular y considerar un concepto, adaptarlo para ponerlo en funcionamiento. . Pasamos del tablero a los primeros prototipos con partículas de plomo. Después de superar ese hito, optamos por un prototipo de SMT.
En el camino, mientras compramos varios prototipos o recibimos muestras de 431 de varios fabricantes, los prototipos se enviaron para probarlos.
Descubrimos que no todos los 431 actuaron de la misma manera, y que un 431 del proveedor X no funcionó igual que el 431 del proveedor Y, es decir, cuando se trata de usar resistencias para calibrar el voltaje / corriente.
Nosotros, por supuesto, volvimos a las hojas de datos y ... nada destacaba, todo era exactamente igual.Tuvimos que contactar a cada proveedor, discutir nuestro problema, explicar los diferentes resultados y esperar comentarios.
Lo que encontramos fue, sí, hay algunas diferencias "pequeñas" que no se reflejan en las hojas de datos, y algunas de esas diferencias "pequeñas" podrían causar los problemas que vimos.
Lo que teníamos que hacer era elegir un proveedor, un número de pieza e ir desde allí, o volver al principio y reescribir esa parte del proyecto para compensar estas pequeñas diferencias. No es infrecuente, pero siempre es una buena idea enumerar varias piezas como alternativas si surge un problema de suministro, en cuyo caso no podríamos hacer eso y, por lo tanto, nos quedamos con un proveedor, un número de pieza correcto. Regresar fue la primera opción, pero a veces esas decisiones no son nuestras.
Una buena lección aprendida, no es la primera vez que encuentro esto entre componentes que se supone que son iguales y tienen los mismos números de pieza, pero que a veces vale la pena estar preparados y ser conscientes de ello.
Chris C. dice:
TL431 no es un comparador digital. Es un sumidero de corriente analógico, controlado por la cantidad de voltaje de retroalimentación que excede el voltaje de referencia de 2.5V.
Si bien la referencia de voltaje está bastante bien adaptada, puede haber diferencias en la ganancia del transistor disipador entre fabricantes o números de pieza. Entonces uno podría hundir 10mA a 2.51V. Otro solo podía hundir 5 mA a 2,51 V y no 10 mA a 2,515 V. Y, por supuesto, la temperatura también afecta la ganancia. De hecho, ha cambiado entre partes de plomo y SMT, que tienen una disipación diferente y que podrían afectar la temperatura si sumerge una gran corriente.
Me pregunto si simplemente está exigiendo demasiada precisión a una parte de cinco centavos. Y si es así, incluso su pieza de una sola fuente cuidadosamente elegida puede fallar si la fabricación cambia en el futuro.
Pero como no proporcionó detalles concretos sobre su solicitud o las "leves" diferencias, no puedo decirlo. Y los lectores no pueden juzgar de ninguna manera si tales diferencias pueden afectarlos o no.
Por ejemplo, los audiófilos parecen usar mucho el TL431 para suministros de voltaje muy estables. Con estabilidad medida en términos de mantener un voltaje constante a lo largo del tiempo, con carga variable. No importa si una fuente de alimentación realmente produce 12.000 V y otra 12.050 V. Tampoco importaría si un TL431 diferente descartara la salida de un cargador de batería LiFePO4 a 50 mV. Si usa resistencias comunes al 5% para el divisor de voltaje, eso hará una diferencia mayor que cambiar de proveedor TL431 de todos modos.
Ralph Doncaster (Nerdo Ralph) dice:
No es una gran diferencia, pero algunas son partes de 2.50V y otras son de 2.495V. El LT1431, por ejemplo, es una pieza de 2,5 V.
http://www.linear.com/product/LT1431
tekkieneet dice:
Aunque es interesante desde el punto de vista del funcionamiento, esto no finaliza correctamente una carga. Agregado al esquema incorrecto, no confiaría en este proyecto en absoluto. No significa que no se pueda hacer con discreción. Hice mi diseño en LTSpice y solo para el extremo de carga, necesita un comparador doble adicional, 10 resistencias, un diodo, una tapa.
También hay chips de carga LiFe de los proveedores habituales de chips que son simples y fáciles de usar. Tienen un extremo de carga adecuado y una protección secundaria, p. Ej. Pausa, sobrecalentamiento, etc.
Chris C. dice:
El voltaje máximo de LiFePO4 es de 3,65 V, por lo que puede cargarse casi a ese voltaje de forma segura y sin problemas. Simplemente no obtendrá un cargo del 100%, más como un 80-90% si se queda por un tiempo prolongado, y tal vez solo un 60-70% más o menos en un período de tiempo razonable. He visto documentos de algunos fabricantes de baterías que respaldan este método de carga, aunque generalmente agregan un poco más de margen de seguridad y recomiendan 3.5V. Pero me sentiría bastante cómodo con 3.6V siempre que la duración máxima absoluta de la batería no importe.
La prueba más rápida que pude encontrar es un chip de cargador de un proveedor de chips habitual que no deja de cargarse, sino que cambia a un voltaje constante "flotante" de 3,5 V de forma indefinida:
http://www.ti.com/lit/ds/slusa66/slusa66.pdf
Ralph Doncaster (Nerdo Ralph) dice:
Si miras los comentarios en mi blog, encontrarás dónde ya publiqué este enlace de PowerStream.
https://www.powerstream.com/lithium-phosphate-charge-voltage.htmSus pruebas muestran una carga> 95% incluso a 3.4V.
Chris C. dice:
Amo ese sitio. Primero voy cuando tengo una pregunta sobre la batería.
No tengo referencias conservadas, pero recuerdo haber visto algunas pruebas en las que se cargaron baterías de 12V LiFePO4 con cargadores flotantes destinados a baterías de plomo-ácido; entonces 13,8 V en total, o 3,45 V por celda LiFePO4. Luego probó para ver qué tan minuciosamente fueron cargados. Deliberadamente fui con las cifras más * pesimistas * que recordaba porque no quería vender demasiado el concepto cuando solo estaba tratando de demostrar que la carga flotante era una opción aceptable.
Ralph Doncaster (Nerdo Ralph) dice:
¿Tiene alguna información que indique que la cancelación de un cargo es específicamente necesaria para LiFePO4?
Los artículos de la NASA indican que el recubrimiento no comienza en las celdas de iones de litio hasta cerca de 4V.
https://batteryworkshop.msfc.nasa.gov/presentations/1-Lithium_Plates_AZimmerman.pdfCuatro en serie se utilizan como un sustituto de entrada para el ácido de plomo, donde el alternador de un vehículo producirá 13,5-14 V para voltaje flotante. Las baterías de litio y hierro obtendrán> = 95% de carga completa por 3.4V, por lo que si hay evidencia de daño a largo plazo en las celdas a 3.6V, entonces adaptaría el divisor de voltaje a una salida de 3.4V.
Dax dice:
La preocupación son las reacciones secundarias con el electrolito a voltajes más altos, en lugar de la reacción del litio.
Puede pensar en términos similares a cómo las baterías de PbA hierven y desarrollan hidrógeno cuando están sobrecargadas.
Ralph Doncaster (Nerdo Ralph) dice:
¿Es 3,6 V? ¿Tienes alguna prueba de eso?
tekkieneet dice:
AA Portable Power Corp (espacio de batería) LiR14505F-600mAh (fosfato de hierro y litio)
> Carga estándar 0.2CC carga hasta 3.6V, luego carga CV (3.6V) hasta que la carga actual disminuye a 0.01C.Microchip: MCP73123 / 223 (gestión controlada de fosfato de litio y hierro (LiFePO4) de las cargas de la batería con protección contra sobretensión de entrada)
> Control automático de carga final: - Relación de corriente mínima seleccionable: ~ 5%, 7.5%, 10% o 20%
> Temporizador de seguridad de lapso: 4 HR, 6 HR, 8 HR o DesactivarTI: Informe de aplicación SLUA443 "Uso de bq24105 / 25 para cargar una batería LiFePO4"
> La tensión de carga recomendada es de 3,6 V y la corriente final es de 50 mA.Estas son las fuentes que tengo de 2013. El mercado es principalmente de China en este momento y generalmente no tienen buenas hojas de datos sobre baterías. No sé ustedes, pero prefiero tener cuidado con la duración de la batería, porque solo lo descubrirán unos años más adelante y después de que sea demasiado tarde.
La corriente final determina qué tan "llena" carga la batería y puede variar entre proveedores. El problema general es que desea un voltaje alto como 3.6 V para que las baterías se carguen más rápido, * pero * no intente hacer flotar la batería con él porque agota la batería.
http://electronics.stackexchange.com/questions/71056/does-tis-lifepo4-cv-free-fast-charge-method-reduce-cell-lifetime
TheCitySpiders dice:
Consigo esos LM / TL431 en todo tipo de fuentes de alimentación y otras herramientas electrónicas variadas, no sirve de nada gastar un buen dinero ordenando una pieza cuando viene lista en lata y gratis en la acera, basura, etc.
Me gusta ver alguna aplicación para generalizar tales cosas en lugar de los viejos reguladores de desperdicio como el 78xx {lm7805 - lm7812} y así sucesivamente. Me gustaría ver una variante más grande de fuentes de alimentación y cargadores de litio para el 18650 y similares. Sé que buscaría, pero, sinceramente, hay mucho por recorrer para encontrar algo que no me necesite para pedir cosas caras o desordenadas.fho dice:
¿Alguien tiene una idea de cuán actual es este tema?
fho dice:
Respondiendo a mi propia pregunta: con VRef = 2.5V ... 0.45-1mA ... ¿Interpreté correctamente?
Ralph Doncaster (Nerdo Ralph) dice:
Eso es en el estadio - varía de mfr a mrf.
Cuando VRef <2V, la corriente del cátodo puede ser inferior a 1uA.
Harris dice:
No me gusta criticar la edición de un sitio web que leo gratis, pero tengo que mencionar esto: me di cuenta de que escribiste "Nerd Ralph" sin paréntesis en lugar del estilo habitual HAD de "[Nerd Ralph]Y me molestó un poco. Me gusta esa parte del estilo HAD. No lo detengas.
Elliot Williams dice:
Nuestro estilo actual es corchetes en publicaciones de blog simples, pero no corchetes en piezas más largas. (¡Trivia de La-Tecnologia!) [Afroman] sobre los servicios, pero Albert Einstein en un artículo sobre la relatividad.
Este cae en las grietas, ¿verdad? Me gusta [Nerd Ralph] también, pero de alguna manera se convirtió en una pieza más larga. Bueno, al menos no bajamos sin explicarnos primero.
Ralph Doncaster (Nerdo Ralph) dice:
Sobre la resistencia básica y la variabilidad actual en términos de ganancia de transistor, Bill W tenía la misma pregunta en mi blog. Si se carga con una corriente más alta, la caída de voltaje en la batería es mayor y, por lo tanto, la caída en la resistencia base es menor. Es esencialmente un circuito de retroalimentación negativa.
Revise 100 PN2222A y elija el que tenga la ganancia más alta, y apuesto a que no obtendrá más de 450 mA, incluso con una batería completamente descargada (hasta 2,8 V).Elliot Williams dice:
Me suena justo. Probablemente te preocupes más cuando apagas transistores entre tipos, en lugar de en serie, de todas formas.
Ralph Doncaster (Nerdo Ralph) dice:
Dudo que pueda encontrar algún NPN que pueda reemplazar en el circuito para dar más de 600 mA (la corriente de carga rápida para estas baterías). Incluso si seleccionó manualmente 2 de sus ganancias más altas 2N3904s y las puso en paralelo, dudo que obtenga más de 500 mA.
Elliot Williams dice:
Construí una versión completamente mejorada con una fuente de corriente constante: http://i.imgur.com/zlH2QY9.png Usé KSA473s que son buenos hasta 3A, pero ahora es un circuito completamente diferente.
Ahora que he construido algunas alternativas, me gustó mucho el minimalismo tuyo para esta aplicación. Ella es hermosa. La característica de autolimitación del uso de transistores de conmutación es realmente genial.
Ralph Doncaster (Nerdo Ralph) dice:
Esos KSA473 son bastante fuertes y no son muy amables para empanizar. También caro.
Además del desafío de hacer proyectos optimizados, trato de hacer que los proyectos sean accesibles. Por accesible me refiero a piezas baratas y fáciles de encontrar. El pirata informático de Ucrania o Brasil, que vive por el equivalente a 500 dólares estadounidenses al mes, no puede permitir realizar pedidos de piezas especiales de Digi-key o Newark. Una bolsa de 99 centavos de 50 tl431 de China no arruinará el banco.
tekkieneet dice:
En algunas partes, solo le dan un límite inferior. hfe depende mucho del proceso, el flujo y la temperatura. Configura circuitos hasta que obtiene el valor correcto, que no es exactamente la forma en que quiero diseñar un circuito.
Su PN2222 y transistores baratos similares me hacen funcionar unos 40 minutos a 500 mA. Hay algunos transistores de alta ganancia por ahí. p.ej. Zetex (Diodos inc) con hfe 200 (min) -300 (typ) en un rango de 1A.
ESTOLA dice:
Utilizo un amplificador de 8 pines que tiene esta referencia de voltaje, así como un amplificador operacional.
Simplemente no puedo pensar en su número de pieza. Debería mirar a mi alrededor.
Tener esto y un amplificador operacional en un solo paquete puede ser muy útil.
ESTOLA dice:
Pensé en el LM10
http://static.electronicsweekly.com/wp-content/uploads/2015/08/24155054/lm10-cirucit-diagram.jpg
AMS dice:
Sé que fue el LM10 (que sería perfecto para esto si no fuera obsoleto).
Luke Weston dice:
El LM10 todavía se puede obtener con bastante facilidad, pero podría considerar el TL103W si está buscando algo similar, más nuevo y más barato.
JohnScnow dice:
¿Ninguna mención de 555? Dios [RÖB] te resbalaste un poco.
George Schliermaaker dice:
Todos los químicos del litio tienen tendencias violentas desagradables si los dejas cargar durante demasiado tiempo. Por lo tanto, hay una función de desconexión más a menudo en C / 10 a más tardar.
Como está implícito en algunos otros comentarios, debe observar la tolerancia del TL431 Grado A, B o C y el voltaje final. Recuerde que también hay tolerancia en las resistencias, por lo que todas pueden sumar un voltaje final que es mayor que lo saludable para la celda (y su cara).
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf
Ralph Doncaster (Nerdo Ralph) dice:
Todas las sugerencias de que la batería explotará me suenan a drama. Hablar absolutamente como "Toda la química del litio" sugiere un razonamiento emocional más que lógico. LiFePO4 es MUCHO diferente a LiCo y es más fraternal.
Tiene razón en que las tolerancias pueden variar, pero el 0,5% está disponible a bajo precio. El Wing Shing 431 como tengo es 0.3%, y era menos de 2c ea.
http://nerdralph.blogspot.ca/2015/08/cheap-tl431-voltage-references.htmlGreg dice:
Jorge,
Tu publicación no agrega mucho a la discusión porque haces tus ciritismos sin proporcionar datos que los respalden.Primero, hace la vaga generalización sobre la seguridad de las baterías de litio: "Todos los productos químicos de litio tienen tendencias violentas desagradables".
La referencia que Ralph dio en su publicación http://www.powerstream.com/LLLF.htm analiza específicamente qué tan seguro es el LiFePO4 que el LiCoO2 cuando está sobrecargado:
"Cuando se mide con un calorímetro de barrido diferencial (DSC), el calor exotérmico de la reacción química con un electrolito después de la sobrecarga es de sólo 90 lb / gramo para LiFePO4 frente a 1600 J / g para LiCoO2".En segundo lugar, hizo una vaga referencia a cómo la tolerancia del grado TL431 podría hacer que el voltaje final sea "mayor que saludable para la celda (y su cara)".
Esta misma poderosa conexión a Internet tiene esto que decir sobre las tolerancias de voltaje de sobrecarga:
"La batería LiCoO2 tiene una tolerancia de sobrecarga muy estrecha, aproximadamente 0,1 V por encima de la meseta de 4,2 V por voltaje de carga de celda, que también es el límite superior del voltaje de carga".
"Una batería LiFePO4 tiene una tolerancia de sobrecarga mucho más amplia de aproximadamente 0,7 V desde su meseta de voltaje de carga de 3,5 V por celda".
El 20% me parece mucha tolerancia al estrés.
Ben dice:
Me gusta mucho esta publicación, ¡publica otras!
evitar dice:
No ignore el nomógrafo Ik ... He quemado antes.
evitar dice:
“El circuito básico es un regulador de voltaje, después de todo. Confiar en que la ganancia de corriente del transistor sea constante sobre la temperatura o en diferentes transistores es un poco incompleto; por ejemplo, Art of Electronics le advierte explícitamente sobre la variabilidad del valor de ganancia actual. "
¿Lo es? Pon ese libro y toma la hoja de datos del transistor. Abra la sección que especifica hfe. Aunque es estúpido, puede usar otro TL431 para hacer un regulador de corriente constante como este:
https://images.duckduckgo.com/iu/?u=http%3A%2F%2Fwww.auelectronics.com%2Fforum%2Findex.php%3Faction%3Ddlattach%3Btopic%3D208.0%3Battach%3D220%3Bimage&f=1
Esto podría ser mejor para el programa que está viendo:
http://electronics-diy.com/electronic_schematic.php?id=729Elliot Williams dice:
¡Usar LM317 es hacer trampa! 🙂
tekkieneet dice:
Qué ironía. Si lee la sección hfe de la hoja de datos, llegará a una conclusión completamente diferente de que depende en gran medida de la temperatura, la corriente y de mucha variación. Su barrera no se especifica excepto con un mínimo. (es decir, sin máximo). Bueno, es posible que le muestren el valor del tipo.
Por lo general, hay un gráfico que le muestra una familia de curvas de hfe sobre temperatura como esta: El transistor de paso disipará suficiente calor, solo para eso, la hfe cambiará, se calentará más.
http://pi-amp.com/Pi-Amp/images/47.jpgLa mayoría de los buenos proyectos usarían la resistencia para el sentido actual y no dependerían de un parámetro variable y poco definido como hfe.
tekkieneet dice:
Para su información, por lo tanto, se especifica el PN2222-hfe. Solo garantizan el mínimo y no te muestran curva de distribución ni barrera ni tolerancia.
Encontré esto en el sitio, la luz alta no me pertenece.
http://www.avrfreaks.net/sites/default/files/PN2222A.jpg
murray dice:
Aquí hay otro cargador TL431. Línea, así que espera un poco de calor. Este tiene nada menos que 3 dispositivos TL431, uno para regulación de voltaje, uno para regulación de corriente y otro para el offset que necesita un buen regulador de corriente.
http://opend.co.za/hardware/sls1/sls1.htmElliot Williams dice:
¡Tres TL431 son increíbles! Pero dejar caer 4.5V a través de un poderoso MOSFET que funciona a la mitad es ... brutal. Supongo que podrías usarlo para mantenerte caliente en invierno.
ESTOLA dice:
Esto probablemente explica por qué en los días analógicos / lineales ... nadie tuvo que comprar un calentador.
Murray dice:
En realidad. Tris fue un truco rápido para cargar celdas de iones de litio, desde un automóvil, para un cohete aficionado que apuntaba a 10 km. Eso fue hace 15 años, actualmente hay soluciones integradas disponibles y serían preferibles.
JohnScnow dice:
Carteles como estos me hacen volver a HaD. Mucho conocimiento compartido, comentarios útiles y experimentados y presentación de cero ventas.
Artículo impresionante.
Elliot Williams dice:
¡Y también comentarios asombrosos! Me encanta cuando empezamos con algo simple y elaborado, o cuando las personas con experiencia se suman a la construcción.
Eduardo dice:
Todos los comentarios que corrigen el post muestran que Electrónica es muy complicada.
Jacobo dice:
Soy relativamente nuevo en el campo de la electrónica, entonces, ¿alguien puede explicar en qué se diferencia de usar un transistor y usar los 0.6V necesarios para abrir el transistor en lugar de 2.5V? Entiendo que ahora se controla un transistor, no el voltaje, pero aún debe cumplir con el requisito de 0.6V. ¿Es porque el regulador de derivación casi no tiene resistencia cuando se suministra el voltaje de umbral?
Jose gonzalez dice:
Hola Elliot,
¡Buen blog! Le recomendaría que eche un vistazo al ATL431 de TI porque está gastando demasiada energía en el min Ika. Necesita al menos 1 mA para un 2.495V estable. El ATL431 puede funcionar a un mínimo de 35uA. Copié un blog para mostrar una implementación similar de este circuito.
http://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2015/07/31/can-overcurrent-protection-be-simple-and-precise- while-minimizing-cost
Prashant Kumar dice:
cómo usar tl431 en la ubicación de un regulador zener de 5v, 12v o 24v. para bajar la corriente de 200ma.
Elliot Williams dice:
Respuesta rápida: construya un divisor de voltaje con resistencias para reducir el voltaje que desea al nivel de activación del TL431.
Armin dice:
¡Hola! la semana pasada estuve construyendo una fuente de alimentación dual con 4 TL431 para amplificador riaa de fondo de transistores con buen rendimiento y sin zumbidos.
2 x 24V 10mA. Fuente de corriente con TL431, BC337 y 2 resistencias, y regulador en derivación con TL431 y BD140 y 3 resistencias. Todo esto 2 veces una para la tensión positiva y otra para la tensión negativa. Muy sencillo y económico. Hola armin
