Tiefenentladeschutz Verständnisfrage Komparator LM358 TL431
Moderatoren: Heaterman, Finger, Sven, TDI, Marsupilami72, duese
Tiefenentladeschutz Verständnisfrage Komparator LM358 TL431
Morgen liebe Frickelgemeinde,
ich möchte mir einen Tiefenentladeschutz / Schwellwertschalter bauen.
Im Netz habe ich den Schaltplan von einem Pollin Bausatz gefunden, den könnte ich jetzt einfach nachbauen aber ich will ihn auch verstehen.
Bin da leider nicht Fit genug um zu verstehen warum die Schaltung so aufgebaut wurde.
Hier der Schaltplan vorneweg. Kernstück ist wie erwartet ein Komperator bzw. hier ein Schmitt-Trigger, der einen Transistor ansteuert, der wiederum das Relai steuert.
Sooo, jetzt wirds langsam dünne bei mir, mal schaun ob ichs richtig verstanden habe.
Output B des LM358 ist als Spannungsfolger geschaltet vom TL431.
Der TL431 dient als Refernzspannungsquelle.
Somit dient Output B als Uref.
R7 und R4 bilden mit Output A dann den eigendlichen Schmitt-Trigger für den Transistor.
R7 und R4 bilden dann die Hysteresebreite
R6, Tr1 und R5 bilden dann einen Spannungsteiler.
Mein Problem ist, dass ich bei den Datenblättern nicht durchblicke.
Fangen wir bei dem TL431 an, in allen Datenblättern die ich finde sind Parallel noch 2 Widerstände geschaltet.
Hier wurde REF einfach auf die Kathode geschaltet.
Spukt er dann stumpf die 2,5V aus und welchen Sinn hat R2?
Output B vom LM358 reicht die Spannung durch ohne den TL431 zu belasten.
Welche Aufgabe hat dann Widerstand R3?
Reine Strombegrenzung?
Weiter gehts beim Transistor, hier ein N-FET.
R9 dient doch nur zur Strombegrenzung für den LM358 beim Umladen vom Gate oder?
Damit der FET wiedersperrt muss sich das Gate ja entladen.
Dies geht hier doch nur über R9,R7,R4,TR1 und R5?
Hoffe das stimmt zumindest halbwegs was ich mir da zurechtgereimt habe.
Gruß
Flo
ich möchte mir einen Tiefenentladeschutz / Schwellwertschalter bauen.
Im Netz habe ich den Schaltplan von einem Pollin Bausatz gefunden, den könnte ich jetzt einfach nachbauen aber ich will ihn auch verstehen.
Bin da leider nicht Fit genug um zu verstehen warum die Schaltung so aufgebaut wurde.
Hier der Schaltplan vorneweg. Kernstück ist wie erwartet ein Komperator bzw. hier ein Schmitt-Trigger, der einen Transistor ansteuert, der wiederum das Relai steuert.
Sooo, jetzt wirds langsam dünne bei mir, mal schaun ob ichs richtig verstanden habe.
Output B des LM358 ist als Spannungsfolger geschaltet vom TL431.
Der TL431 dient als Refernzspannungsquelle.
Somit dient Output B als Uref.
R7 und R4 bilden mit Output A dann den eigendlichen Schmitt-Trigger für den Transistor.
R7 und R4 bilden dann die Hysteresebreite
R6, Tr1 und R5 bilden dann einen Spannungsteiler.
Mein Problem ist, dass ich bei den Datenblättern nicht durchblicke.
Fangen wir bei dem TL431 an, in allen Datenblättern die ich finde sind Parallel noch 2 Widerstände geschaltet.
Hier wurde REF einfach auf die Kathode geschaltet.
Spukt er dann stumpf die 2,5V aus und welchen Sinn hat R2?
Output B vom LM358 reicht die Spannung durch ohne den TL431 zu belasten.
Welche Aufgabe hat dann Widerstand R3?
Reine Strombegrenzung?
Weiter gehts beim Transistor, hier ein N-FET.
R9 dient doch nur zur Strombegrenzung für den LM358 beim Umladen vom Gate oder?
Damit der FET wiedersperrt muss sich das Gate ja entladen.
Dies geht hier doch nur über R9,R7,R4,TR1 und R5?
Hoffe das stimmt zumindest halbwegs was ich mir da zurechtgereimt habe.
Gruß
Flo
- Chefbastler
- Beiträge: 2703
- Registriert: Mo 12. Aug 2013, 20:21
- Wohnort: Südbayern
Re: Tiefenentladeschutz Verständnisfrage Komparator LM358 TL
Pollin bausätze sind manchmal etwas seltsam. Warscheinlch werden die nach Teilen designt die massenhaft auf Lager sind...
OP-Amp B ist überflüssig in der Schaltung.
Die Schaltung ist so sehr stromhungrig aufgebaut.
Ja OP-Amp A ist ein Schmittrigger für eine saubere Schaltschwelle um ein flackern zu vermeiden.
Ja die TL431(quasi eine variable Z-Diode) macht so beschalten 2,5V und R2 ist dessen Vorwiderstand zur Strombegrenzung.
Ja der Widerstand am Gate dient meist als Strombegrenzug zum Laden/Entladen des Gates und vermindert damit steile flanken welche EMV störungen verursachen können.
OP-Amp B ist überflüssig in der Schaltung.
Die Schaltung ist so sehr stromhungrig aufgebaut.
Ja OP-Amp A ist ein Schmittrigger für eine saubere Schaltschwelle um ein flackern zu vermeiden.
Ja die TL431(quasi eine variable Z-Diode) macht so beschalten 2,5V und R2 ist dessen Vorwiderstand zur Strombegrenzung.
Ja der Widerstand am Gate dient meist als Strombegrenzug zum Laden/Entladen des Gates und vermindert damit steile flanken welche EMV störungen verursachen können.
- Bastelbruder
- Beiträge: 11560
- Registriert: Mi 14. Aug 2013, 18:28
Re: Tiefenentladeschutz Verständnisfrage Komparator LM358 TL
DER Fehler in der Schaltung ist der 100nF-Kondensator parallel zum TL431. Mit dem gewählten Vorwiderstand wird ein maximaler Strom <10 mA erzeugt, laut Datenblatt muß der Regler dann mit allen Kondensatorwerten zwischen 5 nf und 5 µF als Mittelwellensender oder Tongenerator "unstable" schwingen. Ich bin sicher daß er das tut. Einfach mal ein Voltmeter anschließen und die 2,5 Volt messen. Und dann mit einer zusätzlichen Prüfstrippe drantupfen und beobachten wie sich die Spannung ändert...
Der Tiefpaß R3C4 siebt das Ganze einigermaßen, damit der Schmitttrigger nicht wie blö(h!)d rumeiert.
Die Hysterese ist ziemlich übertrieben, sie sichert aber daß der Trigger nach Auslösung selbsttätig wieder zurückspringt. Das geht bloß mit der Taste B1
Ziemlich doof an der Schaltung ist daß im eingeschalteten Zustand die Mitkopplung vom Ausgang (1) von der Betriebsspannung abhängig ist und die Summenspannung über R4 eigentlich bloß noch nach Masse gezogen werden muß um die 2,5 Volt unterschreiten zu können... R6 ist auch bloß drin damit da ein Widerstand drin ist und die Schaltung nach Spannungsteiler aussieht.
Beim Aus- und Einschalten des MOSFET sind die Widerstände hinter R7 nicht beteiligt, der Strom kommt aus Output A, entweder fast null oder fast Batteriesoannung, dazwischen ist nichts. Und R9 ist drin weil man den halt einbaut. Hier hat er zumindest mit diesem Wert keine nennenswerte Auswirkung. (In Schaltungen wo potente Treiber vorhanden sind, kann so ein Widerstand UKW-Schwingungen verhindern oder die Schaltzeit im Sinne geringerer Impulssteilheiten verlängern.)
Der Tiefpaß R3C4 siebt das Ganze einigermaßen, damit der Schmitttrigger nicht wie blö(h!)d rumeiert.
Die Hysterese ist ziemlich übertrieben, sie sichert aber daß der Trigger nach Auslösung selbsttätig wieder zurückspringt. Das geht bloß mit der Taste B1
Ziemlich doof an der Schaltung ist daß im eingeschalteten Zustand die Mitkopplung vom Ausgang (1) von der Betriebsspannung abhängig ist und die Summenspannung über R4 eigentlich bloß noch nach Masse gezogen werden muß um die 2,5 Volt unterschreiten zu können... R6 ist auch bloß drin damit da ein Widerstand drin ist und die Schaltung nach Spannungsteiler aussieht.
Beim Aus- und Einschalten des MOSFET sind die Widerstände hinter R7 nicht beteiligt, der Strom kommt aus Output A, entweder fast null oder fast Batteriesoannung, dazwischen ist nichts. Und R9 ist drin weil man den halt einbaut. Hier hat er zumindest mit diesem Wert keine nennenswerte Auswirkung. (In Schaltungen wo potente Treiber vorhanden sind, kann so ein Widerstand UKW-Schwingungen verhindern oder die Schaltzeit im Sinne geringerer Impulssteilheiten verlängern.)
Re: Tiefenentladeschutz Verständnisfrage Komparator LM358 TL
Da der TE die Platine ja anscheinend gar nicht hat, kann er wohl auch keine Messungen vornehmen.
Aber falls benötigt, ich habe sie bei mir im Einsatz und für Bleiakkus und ein Autoradio als Last reicht sie aus.
Es gibt jetzt auch eine neue Version:
https://www.pollin.de/p/bausatz-univers ... 1-0-810533
Die habe ich auch schon hier liegen, nur mangels Zeit noch nicht zusammengelötet.
Gruß,
Rene
Aber falls benötigt, ich habe sie bei mir im Einsatz und für Bleiakkus und ein Autoradio als Last reicht sie aus.
Es gibt jetzt auch eine neue Version:
https://www.pollin.de/p/bausatz-univers ... 1-0-810533
Die habe ich auch schon hier liegen, nur mangels Zeit noch nicht zusammengelötet.
Gruß,
Rene
- Chefbastler
- Beiträge: 2703
- Registriert: Mo 12. Aug 2013, 20:21
- Wohnort: Südbayern
Re: Tiefenentladeschutz Verständnisfrage Komparator LM358 TL
Die ist ja noch wahnsinniger. Hauptsache viele Teile. ca. 14mA Eigenverbrauch bei 12v und 30mA bei 24v...rene_s39 hat geschrieben:
Es gibt jetzt auch eine neue Version:
https://www.pollin.de/p/bausatz-univers ... 1-0-810533
Gruß,
Rene
Bei kleinen Akkus nuckelt das deinen akku sicher leer wenn das länger steht.
Ich würde eien hochohmigen Spannungsteiler und eine Low current referenzspannung an ein Schmittrigger verbauen welcher einen Leistungs-MOSFET ansteuert. Dass sollte man auch mit erheblich kleinem eigenverbrauch dimensionieren können. Evtl. auch mit eigenabschltung der Schaltung bei ereichem des abschaltschwellwertes und wieder antriggern mit Taster oder Laden des Akkus.
Re: Tiefenentladeschutz Verständnisfrage Komparator LM358 TL
Dann lag ich ja schonmal ganz richtig.
Die Platine habe ich nicht.
Der Eigenverbrauch ist bei mir nicht so wichtig, bei unterschreiten der Spannung soll sich die Platine auch abschalten.
Zumindest erst einmal.
Bei einem Relai hört man obs schaltet oder nicht. MOSFETs sind ja eher stumm.
Wird der Widerstand R10 eigendlich auch benötigt?
C7 sitzt ja Parallel, beim Einschalten des FETs schließt er den Widerstand doch sowieso kurz.
Die Platine habe ich nicht.
Der Eigenverbrauch ist bei mir nicht so wichtig, bei unterschreiten der Spannung soll sich die Platine auch abschalten.
Zumindest erst einmal.
Der Kondensator C2 ist schnell weg gelassen. Den Teil mit dem Mittelwellensender verstehe ich leider nicht.Bastelbruder hat geschrieben:DER Fehler in der Schaltung ist der 100nF-Kondensator parallel zum TL431. Mit dem gewählten Vorwiderstand wird ein maximaler Strom <10 mA erzeugt, laut Datenblatt muß der Regler dann mit allen Kondensatorwerten zwischen 5 nf und 5 µF als Mittelwellensender oder Tongenerator "unstable" schwingen. Ich bin sicher daß er das tut. Einfach mal ein Voltmeter anschließen und die 2,5 Volt messen. Und dann mit einer zusätzlichen Prüfstrippe drantupfen und beobachten wie sich die Spannung ändert...
Der Stromfresser dieser Schaltung ist doch das Relai, wobei ich verstehen kann warum die es genommen haben.Chefbastler hat geschrieben:
Ich würde eien hochohmigen Spannungsteiler und eine Low current referenzspannung an ein Schmittrigger verbauen welcher einen Leistungs-MOSFET ansteuert.
Bei einem Relai hört man obs schaltet oder nicht. MOSFETs sind ja eher stumm.
Wird der Widerstand R10 eigendlich auch benötigt?
C7 sitzt ja Parallel, beim Einschalten des FETs schließt er den Widerstand doch sowieso kurz.
- Bastelbruder
- Beiträge: 11560
- Registriert: Mi 14. Aug 2013, 18:28
Re: Tiefenentladeschutz Verständnisfrage Komparator LM358 TL
R10 wird nirgends kurzgeschlossen, der ist Vorwiderstand damit das Relais - wenn's mit der Ladung in C7 angezogen hat - nicht mehr so viiiel Strom zieht. Und nebenbei wird dre Spannungsabfall von der LED genutzt.
Mittelwellensender - ganz einfach: Die Schwingfrequenz des variablen Referenzspannungsoszillators ist außer vom Strom natürlich auch vom Kondensator abhängig. Bei 5 nF Mittelwelle, bei 15 nF Langwelle und bei 1 µF hörbare Niederfrequenz. Der 431er ist ein richtiges Universalgenie, es soll sogar Leute geben, die das Teil als Mikrofonvor- oder Lautsprecherendverstärker nutzen. Wenn's schee macht...
Mittelwellensender - ganz einfach: Die Schwingfrequenz des variablen Referenzspannungsoszillators ist außer vom Strom natürlich auch vom Kondensator abhängig. Bei 5 nF Mittelwelle, bei 15 nF Langwelle und bei 1 µF hörbare Niederfrequenz. Der 431er ist ein richtiges Universalgenie, es soll sogar Leute geben, die das Teil als Mikrofonvor- oder Lautsprecherendverstärker nutzen. Wenn's schee macht...
- Bastelbruder
- Beiträge: 11560
- Registriert: Mi 14. Aug 2013, 18:28
Re: Tiefenentladeschutz Verständnisfrage Komparator LM358 TL
Weil das Thema wohl gleich wieder anfängt Dampfblasen zu entwickeln, habe ich noch einen Link angehängt.
Design Idea: VCO using the TL431 reference
Design Idea: VCO using the TL431 reference