Ich suche eine Schaltung für Ladekontrollanzeige,Die Funktion wie folgt:
einen Shunt von 0,01 Ohm in die Plusleitung der Batterie, den OPV daran, welcher nur
feststellen soll an welcher Seite liegt "mehr plus" .
Ja, genau so geht's; zumindest vom Prinzip her.
Nun kann aber kaum ein OPV wirklich gut Spannungen messen, die in der Nähe oder -wegen Regelung der OPV-Versorgung- über seiner Versorgungsspannung liegen.
Man könnte das Signal mit Widerständen runterteilen, z.B. mit zwei 1:1 Spannungsteilern, dann hat man ein OPV-taugliches Singal im zentralen Spannungsbereich des OPV. Dann muß man aber a) die verlorene Empfindlichkeit wieder rausverstärken und b) die zwei Spannungsteiler hochgradig syxmmetrisch und stabil (temperaturkompensiert etc.) aufbauen.
Dieses Problem wird mit sogenannten Current Sense Amplifiern (CSA) gelöst; die machen das genau so wie oben beschrieben.
siehe z.B. www.maxim-ic.com/products/amp_comp/current_sense/ - nur so als Intro.
CSAs baut jeder OPV-Hersteller, der was taugt. Die Auswahl ist also schier unglaublich.
Lies als Intro v.a. pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN1949.pdf
und pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN746.pdf
Aber da gibt es dann noch ein Problem: Der Ladestrom liegt wahrscheinlich so bei
1..20 A , der Start- oder Laststrom dann wohl bis Hunderte Ampere.
Und das wird ein Shunt nicht so toll finden. 0,01 Ohm halte ich übrignes schon fast für zuviel.
0,1 Milliohm hört sich realistischer an. Da fallen auch mit 100 A nur 0,01 Volt ab.
Das wäre wohl so die dimensionierung für einen CSA mit viel Gain; ggf. noch mals einer Verstärkerstufe und dann schließlich dem Laden/Entladen-Komparator.
Dafür bietet sich z.B. ein TL082 Doppel-Opamp geradezu an; Besser natürlich noch irgendeiner der weniger Strom verbraucht ((ultra) low power opamp), aber da kannst du beliebig wählen.
So einen Milliohm-Shunt baust Du dir ganz einfach selber. Du nimmst das Kabel zur Batterie (ich nehem mal an, so 6..10 mm²) und da lötest Du im Abstand von 10..20 cm zwei Kabel drauf. Das dicke Kabelstück ist dein "Shunt". Die beiden draufgelöteten Kabel sind Deine "Sensorkabel".
Ganz was anderes: Besser wäre da wohl ein integrierter Strommesser/Stromwandler.
Die Genauigkeit ist zwar nicht Laborqualität (ich schätze mal +/- 5% im real-life Betrieb), aber für simples Laden/Entladen sind die Dinger sicherlich geeignet. Teuer sind sie eigentlich nicht und überlastfähig bis quasi beliebig.
Im Überlastfalle geht der magnetische Kreis in Sättigung und der Sensor braucht bestimmt 3 Sekunden, bis er nach so einer Überlastspitze wieder richtige Werte anzeigt, aber das macht ja für einen groben Laden/Entladen-Überblick nichts. Immerhin schadet Überlast dem Sensor nicht.
Ein Shunt könnte Dir kaputtgehen oder im Kurzschlussfalle oder ohne Batterie (passiert alles !) halt doch zuviel Spannung auf den OPV geben.
Oder irgendwie den Current Sense Amp kleinkriegen. Da ein durchsteckstromwandler keinen Kontakt zum Meßobjekt hat, kann ihm da nichts passieren.
Die Stromwandler gibt' z.B. hier: de.rs-online.com/web/search/searchBrowseAction.html?method=getProduct&R=4511324
Nachteilig ist die Versorgung mit +/- 12..15 Volt, stabilisiert. Da müßtest Du Klimmzüge machen, zumal diue auch noch runter bis z.B. 9V Systemspannung (besser: 6V) noch stehen sollte. Und nach Oben müßte die so bis mindestens 14,4 oder besser 16V könnenn.
Aaah, besser, nur +5 V Versorgung. Genosse 7805 lässt grüßen. Das Funktioniert immer, auch wennn die Batterie quasi tot ist oder der Wagen startet.
siehe a) de.rs-online.com/web/search/searchBrowseAction.html?method=getProduct&R=5329205
Die Dinger sind inzwischen ziemlich Standard, gibt's auch bei Farnell,
z.B. b) de.farnell.com/lem/htfs-200-p/current-transducer/dp/9135715
oder c) de.farnell.com/honeywell-s-c/csla2cd/sensor-hall-effect/dp/1082269
einer von diesen letzten dreien wäre so das wozu ich wohl greifen würde
Ach ja: Du könntest den Ausgang vom Stromwandler auf ein Drehspulinstrument führen, dann erhältst Du eine grobe "Lädt/Entlädt"-Amperemeter-Anzeige.
Wenn Du einen Wandler mit 2,5±2V Ausgang nimmst, dann wird's sehr einfach.
Ein spezielles Instrument mit Nullstellung in der Mitte wäre dann nämlich nicht erforderlich. Du stellst das Instrument so ein, daß 2,5V (±0A) Mittelausschlag geben. Maximaler Entladestrom gibt dann z.B. 4,5V ≙ Vollausschlag, maximaler Entladestrom ca. 0,5V ≙ ganz wenig Ausschlag.
Garkein Ausschlag ist wenn die ganze Schaltung wegen "Zündung aus" stromlos wird.
Dafür brauchst du euch keinen weiteren OPV, weder zur Verstärkung noch als Komparator. Da reicht ein passend dimensionierter Widerstand am Drehspulinstrument. Gut, die Versorgung mußt Du mit einem L7805 oder so stabilisieren, aber verglichen mit der Versorgung für einen OPV ist das alles lächerlich.
Ganz ordentlich baust Du noch zwei antiparallele Dioden und einen weiteren Widerstand über das Drehspulinstrument und einen in Serie, um es a) zu dämpfen und b) seinen Maximalausschlag zu begrenzen.
>Hat jemand eine Idee?
Ja, eine habe ich noch: Eine klassische Ladekontrolle bauen.
Du hast doch Dioden für den Ladestrom in der Lima. Und davor liegen die Ankerwicklungen vom Generator.
Wenn die ca. 0,2..0,7 Volt mehr haben als dioe Batterie, also quasie 1 Flußspannung der Diode(n), dann wird vermutlich geladen. Also die gleiche Schaltung wie für "normale" Generatoren.
Ideen kannst Du dir unter www.kfz.josefscholz.de/Drehstrom-Lima.html holen.
Solche Krupp-Technik macht sich in Fahrzeugen m.E. besser als irgendwelcher technologisch ausgefeilter Firlefanz. Zumindest wird es meist robuster als die Hightec-Lösungen.
Wenn Dir das alles nicht zusagt, dann habe ich noch eine letzte Idee mit 3-5 Transistoren, da müßte ich aber ein bischen länger erklären, deshalb erstmal hier nicht.
Auf Nachfrage gerne.
-Theo