Niederspannungs-Shunt-Regler

Hey, ich bin in einem Hobby-RC-Forum auf diesen Niederspannungs-Shunt-Regler gestoßen. Ich versuche herauszufinden, wie die Widerstandswerte berechnet werden.

http://www.rcgroups.com/forums/attachment.php?attachmentid=210702

Der hier gezeigte verwendet einen TL431-Regler und einen 2N700-Transistor, der mit Lithium-Polymer-Batterien mit einem Wert von 11,1 V oder 7,4 V verbunden ist. Die Schaltung löst den Alarm bei einer bestimmten Spannung aus, in diesem Fall sind es 9 V, wenn eine 11,1-V-Batterie verwendet wird, und 6 V wenn eine 7,4-V-Batterie verwendet wird. Wenn jemand helfen kann, wäre das super toll, danke

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Datenblatt

R1 wird gewählt, um Vref am TL431 auf seinen Nennwert von 2,495 V einzustellen. Die Ausgabe des TL431 ist abhängig von den Werten von R1 und R2.

R4 wird gewählt, um den Piezo davor zu schützen, mehr als 7 V zu sehen, was seine Grenze ist. Um den Wert von R4 herauszufinden, müssen Sie den Spannungsabfall von Vds am FET und den Strom, den der Piezo zieht, berücksichtigen. Berechnen Sie daraus R4, um einen ausreichenden Spannungsabfall zu erzeugen, um die Spannung über dem Piezo auf 7 V oder weniger zu halten.

1 ... Marks Antwort ist richtig, beantwortet Ihre Frage jedoch möglicherweise nicht vollständig. Das Folgende stellt eine Formel zum Berechnen von R2 für eine gegebene VBatterie bereit.

  • R2 = (Vb - 2,5) x R2 / 2,5

Siehe unten für Details.

2 ... Die gezeigte Schaltung ist "gefährlich", weil sie einen "Manko" des 2N7000-MOSFET ausnutzt, der nicht in allen MOSFETs vorhanden ist.
Das Ersetzen eines FET mit einer niedrigeren Einschalt-Gate-Spannung (Vth oder Vgs_th) kann zu einem Alarm führen, der immer eingeschaltet ist oder der ständig etwas Strom zieht.

Im Gegensatz zu einem bipolaren Transistor oder MOSFET wird die Kathode (Pluspol) des TL431 NICHT auf oder sogar in die Nähe der Erdspannung gezogen, wenn das Gerät eingeschaltet ist. Ein typisches Datenblatt weist darauf hin, dass die Anodenspannung eines TL431 beim Einschalten auf ungefähr nicht weniger als seine Gate-Spannung von 2,5 V abfallen wird. In der Praxis kann die Spannung fast einen Diodenabfall darunter liegen (etwa 1,9 V), aber in keinem Datenblatt wird dies jemals empfohlen, und man kann sich nicht darauf verlassen.

Wenn 2,5 V an sein Gate angelegt werden, wird ein 2N7000-MOSFET ausgeschaltet. Typischerweise sind 3 V erforderlich, um eine gewisse Leitung zu bewirken, und 4 V oder mehr sind für eine angemessene Leitung erforderlich.

Datenblatt: http://bit.ly/DS_2N7000

Der TL431 wechselt von nicht leitend zu leitend, wenn sein Gate auf oder über seine interne Referenzspannung von 2,5 Volt angehoben wird. Vb (Vbattery) wird durch RA & R2 geteilt und an das Gate angelegt.

  • Vgate = R2/(R1+R2) x Vb

ODER wenn sich das Tor NUR am Auslösepunkt befindet

  • R2 = (Vb - 2,5) x R2 / 2,5

Der Autor hat 6 V als niedrigen Batteriepunkt für 2 Zellen und 9 Volt bei Verwendung von 3 Zellen nominiert. Der "beste" Auslösepunkt hängt etwas von der Beladung ab. Stark belastete Zellen haben bei gegebenem Entladezustand eine niedrigere Ladespannung. Ich persönlich würde einen etwas höheren Auslösepunkt vorschlagen, es sei denn, die Zellen sind stark belastet, wenn eine maximale Zelllebensdauer gewünscht wird.

Sensibilitätsprüfung:

Fügen Sie die verfügbaren Daten in die obige Formel ein, um zu sehen, ob sie seine Antworten liefert.

R1 = 2,49 k, Vb = 6 V,

  • R2 = (Vb-2,5) x R2 / 2,5

  • = (6-2,5) x 2,49k / 2,5 = 3,49k

Er hat den nächsthöheren Standardwert von 3,57k gewählt.

Die Ergebnisse sind also gleich. QED.

Beachten Sie, dass die erforderlichen Toleranzen etwas kleiner sind als durch die Präzision der verwendeten Widerstände impliziert.