Altinkaya: турецкие корпуса для РЭА

Кратковременный скачок напряжения на выходе ОУ LM358

Страница 1 из 8
Новичок
 
Регистрация: 21.08.2021
Сообщений: 28
Репутация: 10
0 16
0 0
 
23.03.2023 20:11 #1
Друзья, помогите разобраться. Собрал простой Триггер Шмитта на операционном усилителе LM358 (см. рисунок). Использую триггер для формирования сигнала окончания зарядки аккумулятора Li-ion. Принцип работы довольно простой. Когда зарядный ток достигает уровня 50 mA, триггер переключается и формирует на выходе ОУ логическое "1". Тем самым создаётся сигнал окончания зарядки. Напряжение отслеживается на шунте R1.

И вроде бы это работает, за исключением одной неприятности. В момент подачи питания на выходе ОУ возникает ложный, кратковременный импульс логического "1", длительности которого, хватает, чтобы систему зарядки. Замечено следующее. Если убрать конденсатор из цепи питания (помечен красным), ложный импульс пропадает. Хотелось бы разобраться почему такое происходит.

Да, можно убрать этот конденсатор, заменив его на керамику 100nF. Триггер будет работать. Но по шине питания имеется ещё одна схема. Поэтому неплохо бы оставить прежний конденсатор, решив проблему с ложным срабатыванием триггера (если это возможно).
Изображения
Тип файла: png trigger_io.png (34.8 Кб, 0 просмотров)
Оценка
Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей.
Гуру
 
Регистрация: 28.06.2012
Сообщений: 4,621
Репутация: 1070
1,216 82
480 0
 
24.03.2023 16:43 #2
Стр. 11, по выходу LM желательно установить керамику в 100 нФ.

https://www.ti.com/general/docs/supp...%2Fgpn%2Fua78l

И какую роль играет электролит на неинвертирующем входе ? Схема компаратора есть в даташите на ОУ, там никаких конденсаторов нет, см.стр. 5:

https://mega2.dp.ua/ua/VDhWmvUM3f
Оценка
Специалист
 
Регистрация: 26.10.2020
Адрес: Омск
Сообщений: 1,752
Репутация: 242
254 177
537 320
 
24.03.2023 16:53 #3
Цитата:
Сообщение от kovigor
И какую роль играет электролит на неинвертирующем входе ?
ИМХО именно эту роль и играет - не допускает превышения уровня на неинвертирующем входе в момент включения питания ОУ.
Но в таком решении есть засада - поведение ОУ при уровнях, близких в питанию, часто непредсказуемо.
Оценка
Новичок
 
Регистрация: 21.08.2021
Сообщений: 28
Репутация: 10
0 16
0 0
 
24.03.2023 19:26 #4
Цитата:
Сообщение от ART_HA
не допускает превышения уровня на неинвертирующем входе в момент включения питания ОУ
Всё верно. Конденсатор установлен с той целью, чтобы создать задержку на неинвертирующем входе ОУ при включении питания. За время этой задержки зарядное устройство успевает включиться и сформировать напряжение на шунте R1.Тем самым триггер принудительно переводится в состояние OFF на короткое время. По истечении времени задержки ОУ входит в нормальный режим.


Цитата:
Сообщение от kovigor
по выходу LM желательно установить керамику в 100 нФ.
Вы правы. Однако его установка не устранила проблему.

Замечено. Конденсатор С1 на шине питания, в зависимости от своей ёмкости создаёт разную длительность паразитного импульса на выходе ОУ. А если убрать конденсатор полностью - импульс отсутствует. Это может быть решением проблемы, однако сглаживающий конденсатор по шине питания всё равно необходим.
Последний раз редактировалось Brodi; 24.03.2023 в 19:32.
Оценка
Специалист
 
Аватар для antonydublin
 
Регистрация: 22.09.2010
Адрес: г. Донецк
Сообщений: 868
Репутация: 380
371 0
3 0
 
24.03.2023 19:54 #5
Цитата:
Сообщение от Brodi
Принцип работы довольно простой. Когда зарядный ток достигает уровня 50 mA, триггер переключается и формирует на выходе ОУ логическое "1". Тем самым создаётся сигнал окончания зарядки.
На схеме вижу шунт 0,15Ом. Это значит, что Вы работаете с напряжением в 7,5мВ выше земли (при токе 50мА). Питание ОУ однополярное и как правильно заметил ART_HA:
Цитата:
Сообщение от ART_HA
Но в таком решении есть засада - поведение ОУ при уровнях, близких в питанию, часто непредсказуемо.
Поэтому попробуйте добавить в схему усилитель сигнала с шунта. Второй ОУ в корпусе LM358 всё равно остался без дела. Чтобы приподнять сигнал, подающийся на компаратор. А в ОС этого усилителя параллельно резистору поставьте конденсатор 10-100нФ и всё заработает.
__________________
Atmel, STM32, ESP32, RTOS, OS-less, C, C++, C#, Visual Studio, IAR, Altium, Micro-Cap, Maple, MatLab, etc.
Оценка
Гуру
 
Регистрация: 28.06.2012
Сообщений: 4,621
Репутация: 1070
1,216 82
480 0
 
24.03.2023 20:53 #6
Цитата:
Сообщение от antonydublin
Это значит, что Вы работаете с напряжением в 7,5мВ выше земли
Да вроде в документации написано, что можно от нуля вольт подавать на вход при однополярном питании.

И еще, у этого ОУ при напряжении питания в 3.3В уровень единички на выходе будет вовсе не 3.3В, а гораздо меньше ...
Оценка
Специалист
 
Регистрация: 26.10.2020
Адрес: Омск
Сообщений: 1,752
Репутация: 242
254 177
537 320
 
24.03.2023 21:07 #7
Цитата:
Сообщение от kovigor
Да вроде в документации написано, что можно от нуля вольт подавать на вход при однополярном питании. .
Можно, т.е. ОУ от этого не сгорит.
Но при этом нигде не указано, что он при этом сохранит работоспособность.
Мне приходилось как-то с этим возиться - в качестве выхода из положения можно порекомендовать подключить входы через резисторы по 100к. Но нет никаких гарантий, что в данном конкретном случае ТС это поможет.
Оценка
Новичок
 
Регистрация: 21.08.2021
Сообщений: 28
Репутация: 10
0 16
0 0
 
24.03.2023 21:30 #8
Друзья, решил испробовать метод, предложенный antonydublin. Пока накатал в Multisim простой неинвертирующий усилитель. Однако ведь и здесь на входе присутствует чрезмерно низкое напряжение, близкое к напряжению питания.
Изображения
Тип файла: png usilitel.png (22.4 Кб, 0 просмотров)
Оценка
Специалист
 
Аватар для antonydublin
 
Регистрация: 22.09.2010
Адрес: г. Донецк
Сообщений: 868
Репутация: 380
371 0
3 0
 
24.03.2023 22:14 #9
Цитата:
Сообщение от Brodi
Однако ведь и здесь на входе присутствует чрезмерно низкое напряжение, близкое к напряжению питания.
Это не чрезмерно низкое напряжение. Но усилитель и компаратор на ОУ - немного разные устройства. Так, согласно даташиту на LM358 начальное смещение по входам у этого ОУ может быть 5-9мВ (!)

Если коротко, то при таких как здесь малых входных напряжениях компаратор, построенный на LM358, будет испытывать серьёзные трудности в том, чтобы сравнить опорное с входным сигналом. Потому что для компаратора напряжение смещения как бы вычитается из входного сигнала, а усиливаться будет эта разность.

Т. е. напряжение на входе компаратора должно быть гарантированно выше начального смещения микросхемы. В даташитах это называют overdrive voltage, вот из документаци на компаратор LM311:
Цитата:
9.2.2.2 Minimum Overdrive Voltage
Overdrive voltage is the differential voltage produced between the positive and negative inputs of the comparator over the offset voltage (VIO). To make an accurate comparison the Overdrive voltage (VOD) must be higher than the input offset voltage (VIO). Overdrive voltage can also determine the response time of the comparator, with the response time decreasing with increasing overdrive. Figure 14 and Figure 15 show positive and negative response times with respect to overdrive voltage.
По моим представлениям если на входе такого компаратора, как у ТС, поднять уровень сигнала гарантированно выше начального смещения ОУ, то работа компаратора станет вполне детерминированной. Кстати, здесь же компаратор с гистерезисом и питание однополярное.

Цитата:
Сообщение от Brodi
Пока накатал в Multisim простой неинвертирующий усилитель.
И ещё в схеме усилителя конденсатор С1 поставить бы параллельно R1. Тут заложен смысл подфильтровать.
__________________
Atmel, STM32, ESP32, RTOS, OS-less, C, C++, C#, Visual Studio, IAR, Altium, Micro-Cap, Maple, MatLab, etc.
Оценка
Новичок
 
Регистрация: 21.08.2021
Сообщений: 28
Репутация: 10
0 16
0 0
 
24.03.2023 22:32 #10
antonydublin, звучит обнадёживающе. Я уже стал думать о покупке другого ОУ типа rail-to-rail. Положил глаз на LMV358. Но похоже в этом нет необходимости. Буду держать вас в курсе. Как будет готово отпишусь о результатах.
Изображения
Тип файла: png 7yey4.png (24.3 Кб, 0 просмотров)
Оценка
Ответ
Страница 1 из 8
Похожие темы
Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход
Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Часовой пояс GMT +3, время: 16:25.
Обратная связь РадиоЛоцман Вверх