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[工仪]低压可关断恒流电子负载(配合U表锂电池容量测试)基本制作成功 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2018-09-01
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嘿嘿,经过几天的思考与实验,低压可关断恒流电子负载(配合U表锂电池容量测试)基本制作成功

还是先从理论上分析,为了模拟锂电池的放电状态和内阻,
在仿真软件里给电源加了400毫欧的串联电阻来模拟电池内阻,
用信号源,设置成三角波,幅度100mv,来模拟锂电池的在放电过程中
电压不断降低的特性

在电路里的电池电压检测分压电阻r7上并联了一个电容,
其作用大概有三个:1、消除测试过程中的一些波动干扰;2、
进一步的加大了运放比较器反向输入端的在恒流源关闭时电压变化幅度,
这个是不利于比较器的条件,因为电路原理是当电池电压下降到设定低电压阈值时,
比较器输出高电平控制后面恒流源的关闭,恒流源关闭,线路电流减小,锂电池的输出电压会升高,
,这个升高也会反映到比较器的反向输入端,使其电压升高,如果没有适当防御机制的话,
那么运放比较器又可能会翻转到低电平,使后面恒流源再次开启。这样反反复复就是振荡了
这个电容会把这个不利条件都传递给比较器的反向输入端,所以是不利的因素,但是条件苛刻一些
也未必是坏事,可以考验电路嘛;3、这个电容的存在,还使比较器上电时能有个稳定的状态。
就是上电后比较器输出低电平。电容的存在,有利有弊,利大于弊,所以还是放上吧



这是仿真的示波器输出结果,下面在具体分析



示波器波形图里,最上面红线是锂电池电压,第二条线是比较器反向输入端电压
,第三条是比较器输出电压,最下一条是恒流源的检流电阻上电压

开始可见,由于电容存在,比较器反向端电压是逐渐变低的,这样就保证比较器输出是低电平的
状态了。在图中倒三角的竖直线所在的时点上,比较器反向端的电压是2.503,大于同向端
(同向端接431的输出,是2.494v,这里只显示2位小数)所以输出低电平,电压为50mv左右




在图中倒三角的竖直线所在的时点上,比较器反向端的电压是2.497,稍微大于同向端
所以输出低电平,电压为100mv左右,这时将要进入比较器反转的临界状态了




在图中倒三角的竖直线所在的时点上,比较器反向端的电压是2.496,还是稍微大于同向端
但是正反端电压差就2mv了
所以输出还算低电平,电压为800mv左右,这时已经进入比较器反转的临界状态了
,这时恒流源的电流也开始变化了





在图中倒三角的竖直线所在的时点上,比较器反向端的电压是2.496,但是实际比上图电压更高些比较器输出已经是1.1v了





在图中倒三角的竖直线所在的时点上,比较器反向端的电压是2.472,已经小于同向端所以输出反转成高电平,电压为2.3v左右,这时恒流源就关闭了



上面是比较器工作的微过程,实际上整个反转过程也就是10ms的时间而已

下面看看没有电容的仿真状态,可见一开始就直接进入了比较器输出高平的状态了
这样是不允许的,实际电路中,比较器通常还是能稳定输出状态为低电平的,
加上这个电容只不过更为稳妥了,不是必须的



楼下继续实际实验

此处附上我讨教邓穿石老师的电路,这个电路设计简洁多了,哈哈
这就是差距啊,这个电路应该没问题,虽然我没试验,从中能学到不少的
电路技术,特别是控制恒流源的部分,是另一个方案的,一个更简洁的方案
只能说很赞了











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