ในโพสต์นี้เราพยายามที่จะวิเคราะห์ว่าแหล่งกระแสคงที่คืออะไรและมีผลต่อโหลดอย่างไรหรือจะใช้กับโหลดอย่างไรเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด
การสนทนาระหว่างฉันและนาย Girish ต่อไปนี้จะอธิบายอย่างชัดเจนว่า CC คืออะไรหรือกระแสไฟฟ้าคงที่ทำงานอย่างไร
แหล่งที่มาปัจจุบันคงทำงานอย่างไร
คำถามโดยคุณ Girish
ฉันกำลังพยายามสร้างเครื่องชาร์จ Li-ion ที่ใช้ Arduino พร้อมจอแสดงผล แต่ฉันมีความสับสนมากมายถ้าเป็นไปได้ลองแก้ไขปริศนาของฉัน
ฉันได้แนบไดอะแกรมที่คล้ายกับที่ฉันกำลังทำงานด้วย
LM317 ในโหมด CC และ CV ฉันได้ จำกัด แรงดันไฟฟ้าไว้ที่ 4.20V และกระแสที่ 800mA (สำหรับแบตเตอรี่ 2AH) พร้อมตัวต้านทาน 1.5ohm 1 วัตต์
ฉันได้รับ 4.20V ที่เอาต์พุต (วงจรเปิด) และกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่ 0.80A
แต่เมื่อฉันเชื่อมต่อแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (ที่มีการชาร์จครึ่งหนึ่งซึ่งเป็นแบตเตอรี่เก่าจากแล็ปท็อป) การใช้กระแสไฟจะอยู่ที่ 0.10A และแบตเตอรี่เกือบจะหมดโดยใช้เวลาไม่เกิน 0.20A
หากทำการชาร์จในอัตรานี้อาจใช้เวลา 10 ชั่วโมงขึ้นไปเพื่อให้แบตเตอรี่เต็มซึ่งไม่สามารถทำได้
เป็นไปได้ไหมที่จะบังคับให้กระแสไหลผ่านแบตเตอรี่ที่อัตรา 0.80A?
เท่าที่ฉันรู้ว่าแบตเตอรี่อยู่ในสภาพดี
กระแสจะถูกบังคับให้โหลดหรือไม่
คำถามที่สองของฉันคือ: แหล่งที่มาของกระแสคงที่จะปั๊มกระแสเป็นโหลดหรือเป็นเพียงตัว จำกัด กระแสสูงสุด?
ตอบ
หากคุณจ่าย 4.2V และ 800mA ไปยัง 3.7V / 800mAH หรือไปยังเซลล์ 2AH แสดงว่าทุกอย่างถูกต้องและไม่มีอะไรควรเปลี่ยนแปลงเนื่องจากข้อกำหนดการชาร์จของคุณสมบูรณ์แบบ
หากแบตเตอรี่ไม่ได้ชาร์จในอัตราเต็มที่กำหนดปัญหาจะต้องเกิดจากแบตเตอรี่ไม่ได้อยู่ในขั้นตอนการชาร์จ
คุณสามารถลองยืนยันผลลัพธ์ด้วยมิเตอร์อื่นถ้าเป็นไปได้เพื่อให้แน่ใจทั้งหมด
อย่างไรก็ตามแบตเตอรี่ที่ดีควรยอมรับอัตราการชาร์จ 0.8 mAH และควรแสดงอุณหภูมิร่างกายที่สูงขึ้นทันที ... ถ้าไม่เกิดขึ้นฉันเดาว่าปัญหาน่าจะเกิดจากแบตเตอรี่
คุณยังสามารถลองใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอีกก้อนและตรวจสอบว่าแบตเตอรี่ทำงานในลักษณะเดียวกันหรือไม่ หรือคุณอาจลองเพิ่มกระแสให้เต็ม 1.5 แอมป์และตรวจสอบการตอบสนอง แต่ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ติดตั้ง IC บนฮีทซิงค์ที่ดีมิฉะนั้นจะปิด
แหล่งกระแสคงที่จะไม่ปั๊มกระแสงานถูก จำกัด ไม่ให้โหลดกินกระแสเกินค่า CC ที่ระบุไม่ว่าในกรณีใด ๆ อย่างไรก็ตามท้ายที่สุดแล้วมันเป็นภาระที่ตัดสินว่าควรจะกินกระแสเท่าไร ตัว จำกัด ปัจจุบันจะทำงานเพื่อหยุดการบริโภคหากถึงระดับที่ระบุไว้เท่านั้นและไม่มีอะไรเพิ่มเติม
ข้อเสนอแนะจาก Mr.Girish
สิ่งที่ฉันค้นพบก็เช่นกัน แต่ใน YouTube ฉันเคยเห็นหลายคนบอกว่ามัน 'ปั๊ม' กระแสผ่านการโหลด พวกเขา จำกัด กระแสไว้ที่ 12.6 mA พร้อมตัวต้านทาน 100 โอห์มและฉันได้รับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่ประมาณ 12.6 mA พวกเขาเชื่อมต่อจำนวน LED ในอนุกรมและอ่านค่าการไหลของกระแสยังคงเป็น 12.6mA เหมือนเดิม โวลต์อินพุตเพิ่มขึ้นเป็น 24V แต่ไฟ LED ยังคงอยู่โดยไม่มีอันตรายใด ๆ
ลิงค์: www.youtube.com/watch?v= iuMngik0GR8
ฉันจำลองการทดสอบซ้ำเกินไปและได้ผลลัพธ์เหมือนกัน ฉันคิดว่านี่อาจดูเหมือน 'การสูบน้ำ' ในปัจจุบัน แต่ไม่ใช่ 'การสูบน้ำ' อย่างเห็นได้ชัด
ฉันคิดว่าข้อสรุปของวิดีโอนี้ไม่สามารถใช้กับแบตเตอรี่ Li-ion ได้เนื่องจาก LED เป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนในปัจจุบัน
ในกรณีของแบตเตอรี่ Li-ion หากเราเชื่อมต่อสองชุดเราจะต้องเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็น 8.4V และไม่รักษาแรงดันไฟฟ้าให้เท่ากันหรือแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นโดยไม่มีเงื่อนไขเป็น LED
ฉันสมมติว่าแบตเตอรี่ของฉันเสีย
ตอบ:
ในวิดีโอมีคนบอกว่าแหล่งกระแสคงที่ 1amp จะดัน 1 แอมป์เป็น 1 โอห์มและเป็น 100 โอห์มโดยไม่คำนึงถึงค่าความต้านทาน? หมายความว่ามันจะทำเช่นเดียวกันกับตัวต้านทาน 1K ?? มันไม่ถูกต้องอย่างสิ้นเชิง ... ลองด้วยความต้านทาน 1K
คุณสามารถใช้กฎของโอห์มและรับผลลัพธ์ได้อย่างรวดเร็ว
กระแสคงที่หมายความว่าแหล่งที่มาจะไม่ยอมให้โหลดกินมากกว่าพิกัดที่ระบุของแหล่งที่มานี่คือความจริงสูงสุดสำหรับแหล่งกระแสคงที่ใด ๆ
มันคือโหลดที่ตัดสินใจว่าจะกินกระแสเท่าไรในที่สุด .... ให้ข้อกำหนดโหลด V ตรงกับข้อกำหนด V ต้นทาง
นี่คือเหตุผลว่าทำไมเราถึงใช้ตัวต้านทานที่แตกต่างกันกับ LED ที่แตกต่างกันเนื่องจากตัวต้านทานต้านทานกระแสขึ้นอยู่กับค่าของพวกมัน
อาจเป็นโหลดชนิดใดก็ได้ไม่ว่าจะเป็นแบตเตอรี่หรือ LED หรือหลอดไฟหรือ SMPS ตราบใดที่ข้อมูลจำเพาะ V ตรงกับข้อมูลจำเพาะ V แหล่งที่มาการดึงปัจจุบันจะถูกกำหนดโดยโหลด
แหล่งที่มาปัจจุบันไม่สามารถทำอะไรได้นอกจากรอจนกว่าโหลดจะพยายามดึงมากกว่าค่าที่กำหนดและที่นี่ CC จะเข้ามาทำงานและหยุดการโหลดจากการทำเช่นนี้
อินพุตไฟของเรามี CC ปัจจุบันประมาณ 50 แอมป์นั่นหมายความว่ามันจะดันกระแสนี้ในเครื่องของเราจากนั้นเราจะเห็นเครื่องใช้ของเราลุกเป็นไฟเป็นระยะ ๆ ... )
คุณสามารถสูบกระแสได้โดย รบกวน แรงดันไฟฟ้านั่นคือการเพิ่ม V เกินพิกัด V ของโหลดซึ่งผิดทางเทคนิค
ข้อเสนอแนะ:
ฉันเห็นด้วยกับสิ่งนี้เช่นกันและฉันคิดว่าสาเหตุที่ไฟ LED สามารถติดได้โดยไม่เป็นอันตรายใด ๆ ที่ 24V เนื่องจากกระแสไฟฟ้าถูก จำกัด ไว้ที่ 12.6mA ซึ่งจะส่งผลต่อแรงดันไฟฟ้าด้วย (V และฉันเป็นสัดส่วนและไม่มีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าอยู่ในนั้น) เนื่องจากกระแสคงที่แรงดันไฟ LED ขั้วจะต้องคงที่พอสมควร ฉันทำการทดลองเดียวกันและได้ 2.5 ถึง 3V ใน LED ที่อินพุต 17V
ตอบ:
ใช่นั่นเป็นอีกแง่มุมหนึ่งถ้ากระแสไฟฟ้าต่ำกว่าข้อกำหนดกระแสไฟฟ้าสูงสุดของโหลดแรงดันไฟฟ้าจะลดลงไปที่ข้อกำหนด V ที่ได้รับการจัดอันดับของโหลดโดยไม่คำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่เพิ่มขึ้น ..... แต่ไม่ใช่ถ้ากระแสไฟฟ้ามากกว่าพิกัดโหลด จากนั้นมันจะเผาโหลด
นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเมื่อเราใช้แหล่งจ่ายไฟ capacitive กระแสต่ำแม้ว่าการแปลงอินพุตจะสร้าง 310VDC ผ่าน LED แต่ก็ลดลงอย่างรวดเร็วถึงค่าลดลง fwd ของ LED ที่เชื่อมต่อเนื่องจากกระแสถูก จำกัด โดยตัวเก็บประจุที่มีค่าต่ำซึ่งอาจได้รับการจัดอันดับต่ำกว่า คะแนนแอมป์สูงสุดของโหลด
ในแหล่งจ่ายไฟแบบ capacitive ที่ระบุไว้ข้างต้นเอาต์พุตจากบริดจ์จะอยู่ที่ประมาณ 310V DC แต่ก็ยังลดลงอย่างรวดเร็วที่ค่าของซีเนอร์ไดโอดโดยไม่ต้องเผาไดโอดซีเนอร์ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากกระแสคงที่ต่ำจากแหล่งจ่ายแบบ capacitive ซึ่งไม่สามารถก่อให้เกิดอันตรายใด ๆ กับซีเนอร์ไดโอดเนื่องจากกำลังไฟของซีเนอร์ไดโอดที่สูงกว่ามาก
สรุป
จากการสนทนาข้างต้นเราเข้าใจประเด็นต่อไปนี้เกี่ยวกับแหล่งกระแสคงที่:
- อุปทานกระแสคงที่มีเพียงงานเดียวที่ต้องทำหยุดโหลดที่เชื่อมต่อไม่ให้ดึงกระแสมากกว่าพิกัด CC ของอินพุต
- ตัวอย่างเช่น IC 7812 ถือได้ว่าเป็น IC ควบคุม 1 แอมป์ 12V CC / CV เพราะจะไม่ยอมให้โหลดกินมากกว่า 1 แอมป์และมากกว่า 12V โดยไม่คำนึงถึงพิกัดโหลด
- อีกวิธีหนึ่งตราบใดที่พิกัดแรงดันไฟฟ้าของโหลดตรงกับพิกัดแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายกระแสคงที่ก็จะใช้กระแสไฟฟ้าตามข้อกำหนดของตัวมันเอง
- สมมติว่าเรามีแหล่งจ่ายไฟ 12V ที่มี CC ขนาด 50 แอมป์และเราเชื่อมต่อโหลดที่พิกัด 12V 1 แอมป์ดังนั้นปริมาณการใช้โหลดจะเป็นเท่าใด
- มันจะเป็น 1 แอมป์อย่างเคร่งครัดเนื่องจาก V spec ของโหลดตรงกับสเป็ค V ของซัพพลายอย่างถูกต้อง
จะเกิดอะไรขึ้นถ้าอุปทาน V เพิ่มขึ้น
จากนั้นจะเป็นการทำลายล้างสำหรับการโหลดเนื่องจากจะถูกบังคับให้ใช้กระแสไฟฟ้าในระดับที่สูงกว่าที่เป็นอันตรายมากกว่าระดับ 1 แอมป์และในที่สุดก็จะไหม้
กระแสคงที่อย่างง่ายวงจรแรงดันคงที่โดยใช้ทรานซิสเตอร์
ภาพต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าตัวควบคุม CC / CV ที่เรียบง่าย แต่น่าเชื่อถือมากสามารถสร้างขึ้นได้อย่างไรโดยใช้ทรานซิสเตอร์หรือ BJT สองตัว
หม้อ 10K สามารถใช้สำหรับปรับระดับแรงดันเอาต์พุตคงที่ที่ต้องการได้ในขณะที่ Rx cab ถูกตั้งค่าสำหรับการแก้ไขระดับกระแสคงที่ที่เอาต์พุต
Rx อาจคำนวณได้ด้วยความช่วยเหลือของสูตรต่อไปนี้:
Rx = 0.7 / ระดับ CC ที่ต้องการ
คู่ของ: วิธีการซ่อมแซม Switch-Mode-Power-Supply (SMPS) ถัดไป: วงจรไฟแสดงสถานะคำเตือนที่ว่างเปล่าของผู้ป่วยหยด