Svenska
English
Den här revisionen har stabilare reglering av spänningen
Det här är en regulator som skall kopplas parallellt över batteriet och fungera som maxspänningsbegränsning d.v.s. att spänningen över batteriet tillåts stiga upp till inställd nivå och avleda överskottsströmmen så att spänningen inte stiger mera. Överskottet shuntas över till ett motstånd.
Planerade egenskaper vid konstruktionsstart var
* Ställbar spänning c:a 23 - 30 V.
* Max ström c:a 50 A.
* Fjärrstyrd spänningsreglering.
* Switchad drift av PWM typ.
* God marginal på ingående komponenter för lång livslängd.
Det nya (rev.1a) kretsschemat ser ut så här
- Shuntregulator_PWM_28V_M3L.jpg (127.14 KB) Visad 27947 gånger
+B och -B är batterianslutningen
+R och -R är lastmotståndsanslutningen
+S och -S är fjärrstyrningen
Kopplingen är baserad på en vanlig PWM styrkrets IC2 för switchade nätaggregat. Arbetsfrekvensen är c:a 21 kHz för att vara utanför det hörbara området.
Utsignalen går genom ett strömförstärkarsteg Q4 och Q5 och driver gate'arna på tre parallella effekttransistorer Q1, Q2, Q3 som sedan driver det yttre effektmotståndet. Motståndet R11 och kondensator C13 är till för att öka stig och falltiderna i effekttransistorerna för att minska EMC nivåerna. Dioden D1 tar hand om ev. induktiva transienter som uppstår i motståndet med anslutningskablar. Lysdioden D2 lyser olika starkt beroende på hur mycket ström som switchas ut på motståndet, det ger en indikering på hur mycket ström som kommer ut till motståndet.
IC1 fixar rätt arbetsspänning till PWM kretsen samt ger drivning av lysdiod D3.
Nivåregleringen sköts av Q6, D4, D5 och alla komponenter runt dessa. Eftersom styrkretsen vill öka uteffekten när spänningen sjunker på sense (feedback) ingången så vänds signalen i Q6 så att effekten ökar på utgången när spänningen ökar istället.
D4 och D5 är valda så att temperaturstabiliteten med Q6 ska bli så bra som möjligt, jag mätte upp en förändring från 28,3 V vid 0 grader till 28,1 V vid +70 grader på mitt exemplar.
Fjärrstyrningen fungerar så här att en variabel ström från sensorn som mäter spänningen över batteripolerna går genom optokopplaren IC3 och sänker spänningen lite på Q6 emitter vilket gör att intälld spänningsnivå sänks lite (max några volt). Fördelen med detta är att om det blir avbrott på sensorkabeln så stiger spänningen till inställd maxnivå och skulle det felaktigt bli full ström från sensorn så sänks spänningen t.ex. 2V, ställs in med R29.
Ett ex. Spänningen är ställd på 28,7 V och den yttre sensorn är ställd på 28,4 V och regulatorn shuntar bort överskottet, så säger vi att sensorn får hicka och lägger ut full ström för att reglera ned spänningen då kommer spänningen att regleras ned till bara c:a 26,5 V, och batterierna (bly syra) kommer varken att laddas eller laddas ur.
R6 comp (ledningskompensering) är till för att kompensera spänningsfallet i anslutningskabeln till batteriet. Det är användbart när man inte har yttre sensor. Den fungerar så att vid nästan noll i shuntström har man t.ex. 28,4 V och vid 50 A har man t.ex. 27,9 V mellan +B och -B, då har man kompenserat bort 0,5 V spänningsfall i kabeln vid 50 A mellan batteri och shuntregulator och batteriet har samma spänning 28,4 V hela tiden.
Jag har kört lite tester med upp till 50 A shuntström och det verkar som att den fungerar som beräknat och detta är prototyp nummer 3 (rev.1a) som beskrivs här.
