Carregador de Baterias com Buck Converter (problema)

[Laranja Verde]

Olá pessoal,

Montei o carregador deste link:

http://digilander.libero.it/mircose/elettronica/cbat819/cbat819.htm

Tem dois problemas que ainda não consegui resolver, quando está carregando a tensão e corrente oscilam no LCD e após 20 30 minutos a carga é encerrada.

De acordo com o autor a corrente é constante, mas no meu carregador isto não está acontecendo.

A oscilação de tensão e corrente é pequena, mas o suficiente para que o pic encerre a carga antes do tempo.

Para a bobina L1 que faz parte do buck converter eu não encontrei o toroide especificado, então, usei um com maior permeabilidade e menor número de espiras e chequei a indutância no meu LC Meter.

Já aumentei e dimuinui as espiras, mas o problema continua.

Ainda de acordo com o autor, no pino 1 do LM358 tem um capacitor C10 para para eliminar as ondulações antes de aplicar esta tensão no pic, porém no osciloscópio aparece alguns picos.

O segundo problema tem a ver com a corrente setada no carregador, exemplo:

Carregador setado em 500 mA/h

Corrente real 300 mA/h

Como não entendo de buck converter e estou começando agora a manusear um oscloscópio, não sei como resolver esses problemas.

Agradeço se puderem ajudar.

LV

[felipe_santiz]

Em minha cidade ja vi em lojas de eletronica indutor num involucro parecido de capacitor, você poderia adquiri um destes q seria mais preciso.

[AlfredoNick]

Pelo que eu vi no esquema há 2 MOSFETs, um alimenta o indutor e o outro descarrega o mesmo. O núcleo não estaria saturando? Tente mudar o tempo de condução do MOSFET que descarrega o núcleo.

[zurca1599]

Como o autor dessa página diz esse projecto está em desenvolvimento.

Depois de alguma experiência com algo semelhante posso indicar-lhe algumas coisas que me parecem precisar ser melhoradas.

A) O método de terminar a carga está correcto (Delta de tensão), mas a maneira como as medidas são feitas não me parece , pois se bem percebi são feitas com a bateria em carga.

Por outro lado o perfil de carga sobretudo para cargas rápidas tem de ser diferente.

c) O circuito impresso não me parece ter um desenho apropriado de forma a minorar as quedas de tensão .

d) Para piorar o caso o facto de usar essse tipo de fonte com comutação ainda vai aumentar o erro dado o riple da tensão ne saída .

e) O comportamento das baterias em carga varia muito mesmo com baterias do mesmo tipo. E ainda do estado das mesmas.

f ) Outro ponto que tem muita influência é a temperatura , quer ambiente quer das próprias baterias .

Se pensar que estamos a falar de alguns milivolts e ainda o erro do proprio ADC do microcontrolador vai ver que se não se tiver um extremo cuidado esse circuito vai dar muitos problemas , paragens de carga indevidas ou sobrecargas( E a sobrecarga é um dos principais erros quando se carrega baterias deste tipo)

Se quer ler um artigo interessante vá ao site da Atmel tem lá alguns artigos que vale a pena ler.

Pode tambem ver noutros fabricantes que fazem circuitos integrados específicos para carga de baterias.

Com um circuito bem feito e com software correcto pode carregar uma bateria de 2500mAh em cerca de 15 a 20 minutos ( claro que não pode fazer isso com qualquer bateria, têm de ser do tipo correcto ).

[Laranja Verde]

AlfredoNick, sinceramente nem imagino o que possa estar acontecendo, nunca estudei buck converter, então fica tudo complicado.

Medindo as tensões com o multímetro elas são estáveis, porém o LCD mostra oscilação.

Grande Zurca, eu gosto de montar carregador de baterias com pic, este não é o primeiro.

Eu acreditei no projeto do autor, mas como você explanou, precisa ser melhorado.

Mesmo assim vou insistir mais algum tempo antes de desistir deste projeto.

Quanto aos CI's especifico para carregadores, aqui a gente tem que comprar através de uma importadora (Farnell) e como você sabe, comprar uma unidade acaba saindo caro.

Já tentei comprar uma vez e não obtive resposta.

Quanto a carga rápida (15 min.), não estou muito interessado porque normalmente eu planejo carregar para não ficar sem baterias carregadas e também acredito que carga rápida estraga as baterias mais cedo.

LV

[Laranja Verde]

Bom dia a todos,

Zurca ou alguém que possa ajudar.

Se eu montar um gerador de corrente usando os mesmos componentes indicados no esquema do autor e aplicando uma tensão fixa na base do transistor, seria possível analisar melhor a tensão e corrente na saida?

Seria um circuito sem o PIC e sem o LM358.

Neste caso eu poderia variar a indutância de L1 e checar com o multímetro e osciloscópio se tem alguma oscilição.

Obrigado,

LV

[zurca1599]

Note que não me parece que possa alterar o circuito sem alterar o software da pic.

Pode é entrar em contacto com quem fez o circuito e se ele disponibilizar o source do programa da pic assim poderia mudar o circuito como desejasse.

O que fiz foi baseado num AVR mega8 ou mega88 .

Mas foi feito para uma empresa e como compreende não posso fornecer esquemas, sources, etc.

Mas posso dizer que relativamente a esse tipo de carregadores.:

O software do controlador é fundamental.

O desenho do pcb é fundamental . Tem de ser muito cuidado e bem feito.De outra forma o circuito não funciona correctamente.

[Laranja Verde]

Tá certo Zurca.

Eu preciso mesmo é de um tutorial bem detelhado sobre buck converter, tudo que encontro na net está cheio de cálculo e não tem me ajudado a entender como funciona este tipo de circuito.

Hoje encontrei um artigo em português, estou lendo, espero que esclareça algumas dúvidas.

LV

Editado:

Eu li o tópico abaixo escrito pelo Meira Neto, achei muito bom e estou pensando...

http://forum.clubedohardware.com.br/como-funciona-fonte/211840?t=211840

Como eu não tenho uma tensão DC pura na saida do meu circuito, será que eu poderia alterar os valores de C7 e C8?

C7 é um eletrolítico de 220uF

C8 é um capacitor ceramico de 100 nF

Os picos que aparecem na saida são amplificados no LM358 a aplicados ao PIC.

Resolvendo este problema talvez acabe com as pequenas oscilações de tensão e corrente que o LCD mostra.

Obrigado,

LV

[zurca1599]

Note que a tensão de riple na saída não depende apenas desses condensadores.

Depende da corrente da compensação do circuito , da frequência como trabalha ,etc etc

Tudo isso é definido pelo software da pic.

Sem ter isso não sei como vai fazer.

Como lhe disse atrás parecia-me melhor tentar melhorar o pcb , alterando a colocação das peças de forma que os componentes emvolvidos nas medidas de tensão estivessem o mais perto possível das entradas da ADC da pic , alargar as pistas onde circula a corente de carga e se possivel usando linhas de gnd para isolar e diminuir o crosstalk.

Usando aimda plano de ground .

Resuminfo desenhar o pcb de forma correcta pois como está a meu ver vai ter problemas .

Note que esse tipo de alimentação usa um processo em que as frequências podem ser da ordem das centenas de Kz.

[Laranja Verde]

Antes de desistir desse pcb gostaria de esclarecer um dúvida aproveitando seu conhecimento no assunto.

Depois do seu último post me chamou a atenção esta questão da tensão de entrada, verifiquei com o osciloscópio e encontrei aí também os picos na tensão DC.

Usei um outro carregador com a mesma fonte e não achei problema, a tensão apresentou uma DC pura.

Se você olhar no esquema vai notar que o autor usou simbolos diferentes para o ground (-.

Será que eles tem que ser separados e agrupados de acordo com os simbolos?

Ficaria assim: triângulo com triângulo e tipo rastelo com tipo rastelo (acho que é tipo rastelo).

Obrigado,

LV

[zurca1599]

Tem e devem ser agrupados .

Essa á uma técnicas usada nos circuitos como este que misturam sinais digitais de controlo e sinais analógicos de medida sobretudo com amplitudes muito baixas .

Essas ligações de ground devem tambem ser unidos num único ponto para evitar loops de ground.

Deve verificar como estão mo pcb proposto.

Mas tudo isso como lhe disse antes , faz parte do desenho correcto do pcb em todos os aspectos possíveis. .

[Laranja Verde]

Obrigado Zurca,

Não vale a pena perder mais tempo com este circuito, consegui enviar um e-mail para o autor, vamos aguardar a resposta.

Abs

LV

[Laranja Verde]

Boa noite a todos,

Gostaria de postar algumas imagens da forma de onda do conversor buck, mas não encontrei o procedimento aqui no fórum.

Por favor, alguém me ajuda?

Grato

LV

[zurca1599]

Antes de escrever o seu post entre no Modo Avançado .

Depois na parte de baixo vai ver Gerenciar Imagens .

Aqui pode procurar a imagem no seu disco e Enviar.

[Laranja Verde]

Ok, vamos ver se deu certo.

nº1 entrada do indutor logo que o circuito é ligado.

nº2 entrada do indutor quando o LCD passa a indicar 500 mA (valor setado para a recarga das pilhas).

nº3 saida do indutor, esta é a DC que vai para as pilhas.

Ponta de prova usada x10

LV

[zurca1599]

Convinha indicar as escalas de tempos e de tensões.

Mais se possível usar duas pontas de prova uma no sinal de gate do mosfet e depois a segunda nos diferentes pontos.

Assim tinha-se uma ideia da relação do sinal de controlo com as outras medidas.

Acrescente a forma na saída da bobine antes do diodo de saída (nos condensadores de filtro).

E ainda medir relativamente aos dois circuitos de ground.

[Laranja Verde]

Convinha indicar as escalas de tempos e de tensões.

Acrescente a forma na saída da bobine antes do diodo de saída (nos condensadores de filtro).

E ainda medir relativamente aos dois circuitos de ground.

Vou medir conforme sua sugestão.

Saida da bobina antes do diodo de saida é a foto nº 3.

Obrigado

LV

[Laranja Verde]

Bom dia a todos da lista,

Zurca, o autor do projeto enviou-me o código fonte, mas eu não entendi como funciona.

Conheço um pouco de assembly, mas este fonte eu não sei qual linguagem foi usada.

Se ainda for do seu interesse, posso enviar via e-mail.

Fiz várias perguntas sobre o circuito, porém o autor quase não dá detalhes e fica complicado entender.

LV

[zurca1599]

Envia para o mail que enviei por mp.