Свежие обсуждения
Источники питания

Двухполюсник для разряда Ni-аккумуляторов до фиксированного уровня ~1 вольт

1 6 10

Уже на кандидатскую понаписали.

 

Ну если речь идёт о таких кандидатских, о которых сейчас подняли шум в СМИ - то да. Липовых кандидатов и академиков развелось, как гопоты в подворотнях, и уже они диктуют всем, что есть наука, а что - псевдонаука. Один академик Петрик всю академию наку построил.

 

Eugene.A: Вас тоже трудно понять, сначала вы ставите планку достаточно высоко:

Мне и самому трудно... Если разобраться, то у меня нет претензий к номинальному напряжению, поскольку его легче регулировать (хотя бы подбором, например). А вот к крутизне изгиба ВАХ пожелания есть: её хотелось бы покруче, чтобы разряд по достижении Uмин отсекался достаточно резко. В вашем предложении за это отвечает усиление компаратора, а в 2-полюснике за это отвечают физические принципы, от которых трудно ждать высокого виртуального "внутреннего усиления".
И всё же физические процессы с крутым изломом есть. Например, туннельный пробой - жаль только, что у него в стабилитронном варианте слишком большой номинал напряжения. Я бы опробовал и обращённый диод, но не имею ни одного экземпляра. Уменьшает крутизну загиба и последовательное включение нескольких элементов - надо искать один.
Вроде бы есть и диоды специальные, работающие в области изгиба ВАХ, но за давностью институтского курса ФТТ не могу вспомнить конкретики.

 

Спец: туннельный пробой - жаль только, что у него в стабилитронном варианте слишком большой номинал напряжения

В стабилитронах используется явление лавинного пробоя.
Туннельный - это в туннельных диодах. Но не знаю о существовании сильноточных. Да и характеристика туннельного диода совсем не подходит для этого случая. Нужен прибор с прямоугольной характеристикой, как у идеального стабилитрона. Но низковольтные стабилитроны (стабисторы)- это, в сущности, прямосмещённые диоды. На один вольт мне известны Д219С и Д223С, но ток у них всего 50 мА, их надо набирать впараллель кучу, да и с крутизной, боюсь выйдет не фонтан. Почему-то не приведены данные по дифференциальному сопротивлению... Да и найти их, думаю, теперь можно только на глубине не меньше полуметра под землёй, археологами.

 

birua:...странно...

По правде говоря, приведенные мною зависимости нельзя брать за основу, так как они в большей степени синтезированы, и могут не точно отображать ход зависимости...
Причина - в необходимости получения быстрого результата.

График построен на основании 1,5 десятка точек, полученных экспериментально, а остальные точки, сами знаете, откуда взялись.
Просто ждать разряда батарейки пришлось бы очень долго. По этому разряд имитировался шунтированием батарейки резисторами.
То есть, графики, по сути - зависимость порогового напряжения от тока стока, только в большем дипазоне токов и с меньшим шагом. Поведение самой батареи, практически, не учитывалось. А ведь одно внутреннее сопротивление уже должно повлиять на зависимость. И повлиять в нужную сторону, так как увеличение балластного сопротивления, роль которого оно играет, увеличивает стабильность напряжения на нагрузке.

Одно могу сказать, что хотя и плохо, но идея работает - "сильно" разряжает аккумулятор до выбранного порогового значения и "слабо" - ниже его. По этому, подключив такой двухполюсник к аккумулятору, можно не бояться пропустить момент конца разрядки. А ведь именно это и требуется?

 

Eugene.A: Зачем нужно решение задачи, затянувшееся во времени до бесконечности? Ваши графики - тому подтверждение.

А что поделаешь, если простота двухполюсника не позволяет получить требуемую крутизну разрядной характеристики и не в состоянии релейно отключить разряд, да ещё с индикацией состояния.
Для такого простого устройства, думаю, вполне достаточно иметь гарантию того, что пропущенный случайно момент окончания разрядки (достижения уровня 1В) не посадит аккумуятор в ноль даже в течение нескольких дней, и, в тоже время, в течение нескольких часов в состоянии разрядить батарею.

К тому же, Спец говорил, что особая точность не нужна и допуск в 0,1В допустим.

Eugene.A: Или вам с ваших вершин виднее, кому что интересно должно быть?

Обиделись, всё таки...
Eugene.A, извините, пожалуйста. Меньше всего я хотел кого-то обидеть или зацепить, но Вы сами слишком категорично высказались, заявив, что лично Вам это не подходит - да не сама идея, а элементы её реализации.
Но ведь "полярность" полевиков для задачи - по барабану, да и обсуждались требования не Ваши, а Спец-а, и допуски брались не Ваши, а его.

Eugene.A: Незачем тогда и затевать "мозговые штурмы" - нехай мозги плесневеют дальше.

Так наоборот, ведь, тем и занимаемся, что пробуем найти решение не простое, а элементарное. А вот не найдя его, уже можно будет и перейти к чему-то более сложному.

 

Спец: И всё же физические процессы с крутым изломом есть.

В первую очередь крутизна излома зависит от внутреннего сопротивления аккумуятора, и при его очень малом значении очень трудно, если вообще возможно, получить требуемое.
Сравните два варианта параметрического стабилизатора: в одном балластным резистором для стабилитрона является сопротвление в 1КОм, а вдругом - 0,1Ом. В каком случае стабильность (или крутизна для нашего случая) будет выше? По этому и появились стабилизаторы на ОУ...
С вариантами по-проще ОУ я лично пока не встречался.

 

DWD: в одном балластным резистором для стабилитрона является сопротвление в 1КОм, а вдругом - 0,1Ом. В каком случае стабильность (или крутизна для нашего случая) будет выше

Коэффициент стабилизации параметрического стабилизатора равен отношению балластного сопротивления к динамическому сопротивлению стабилитрона, поэтому, естественно, при 0,1 Ом никакой стабильности ждать не приходится, балластным будет служить внутреннее сопротивление элемента. Однако, чтобы ускорить процесс разряда, балластное придётся уменьшать. Выход один - двухполюсник дожен обладать заданным, определяемым требуемым током разряда сопротивлением при напряжении выше 1 В, и практически нулевым динамическим сопротивлением при напряжении элемента 1 В и ниже. Т.е обладать прямоугольной характеристикой, как у идеального стабилитрона. Даже если бы был в наличии идеальный стабилитрон на 1 В, задача разряда элемента за ограниченный промежуток времени не решалась бы, т.к. пришлось бы включить в разрядную цепь балластный резистор, ограничивающий ток разряда при полностью заряженном элементе, но тогда ток разряда уменьшался бы экспоненциально по мере разряда, т.е. теоретически разряд бы длился вечно. Самый быстрый способ разряда - через стабилизатор тока и ключ.

 

Eugene.A: Даже если бы был в наличии идеальный стабилитрон на 1 В, задача разряда элемента за ограниченный промежуток времени не решалась бы, т.к. пришлось бы включить в разрядную цепь балластный резистор, ограничивающий ток разряда при полностью заряженном элементе, но тогда ток разряда уменьшался бы экспоненциально по мере разряда, т.е. теоретически разряд бы длился вечно.

Не понятно, почему задача не решаема без резистора?

Я же приводил результаты моделирования разряда аккумулятора ёмкостью 2000мАч через полевик с пороговым напряжением 1В. На графике видно, что аккумулятор практически полностью может разрядиться за 15-20 минут (с 1,2В до 1,056В). А дальше, спустя даже 8 часов ток разряда такой слабый, что напряжение падает всего лишь до 1,0047В.
При этом разряжается аккумулятор хотя и через виртуальный полевик, но с не плохой моделью.

Резистор естественно влияет на скорость разряда, но его, на мой взгляд, нужно ставить в любом случае что бы ограничить начальный ток разряда, который может достигать нескольких ампер. Величина - не больше 2Ом.
В этом случае разряд будет не 15-20 минут, а, например, 2 часа. В общем, резистором выбрать безопасный ток и подходящее время разряда.

С остальным согласен.

 

DWD: с не плохой моделью

Это всего лишь модель. А найти реально способных на это транзисторов и проверить на практике пока не получается.
DWD: разряд будет не 15-20 минут, а, например, 2 часа

Конечно, можно подождать в реальности два часа вместо 20 мин, я же писал с чисто математической точки зрения о бесконечном разряде. Если пренебречь некоторым остаточным зарядом и своим временем - можно и через резистор разряжать. А ставить его нужно не в любом случае - если сделать стабилизатор разрядного тока, то резистор не нужен.