汽车蓄电池欠压-迟滞恢复保护电路求完善

mcu_mouse · 发表于 2015-7-5 11:55:38

本帖最后由 mcu_mouse 于 2015-7-5 12:09 编辑

如下图所示
此电路是参照本论坛的一个帖子的。自己再修改了一下参数。
现在的问题是，如果在首次上电时，电压在迟滞区间，那么，Q5会比Q3先导通，从而锁死，输出一直为低。
1，当电压超过上限时，由于稳压二极管导通，Q3导通，这时Q5输出为高正常，电路工作正常。
2，当电压处于迟滞区间，由于Q3和Q5锁死，电路也正常工作。
3，当电压低于下限，Q5输出为低，电路正常工作。
想请大家分析下，如何防止在初次上电时电压处于迟滞区间时的错误输出状态。
个人是想在Q3的C极和Q5的B极接一个大电容，在补次上电时拉低Q5的B极，但好像实际效果不大

JQ_Lin · 发表于 2015-7-5 18:43:42

现在的问题是，如果在首次上电时，电压在迟滞区间，那么，Q5会比Q3先导通，从而锁死，输出一直为低。
1，当电压超过上限时，由于稳压二极管导通，Q3导通，这时Q5输出为高正常，电路工作正常。
2，当电压处于迟滞区间，由于Q3和Q5锁死，电路也正常工作。
3，当电压低于下限，Q5输出为低，电路正常工作。
想请大家分析下，如何防止在初次上电时电压处于迟滞区间时的错误输出状态。
个人是想在Q3的C极和Q5的B极接一个大电容，在补次上电时拉低Q5的B极，但好像实际效果不大

楼主的描述充满着矛盾，看不懂楼主的要求。

参考楼主的描述，主要从电路图分析来看，楼主的要求貌似是：
Q5集电极输出高电平时，准许后续电路工作；输出低电平时，禁止后续电路工作；
当电压超过上限时，Q5集电极输出高电平，方可启动工作；
当电压处于迟滞区间时，Q5集电极维持高电平，继续工作；
当电压低于下限时，Q5集电极输出低电平，停止工作。
若上电时电压在迟滞区间，禁止启动工作。
是这样吗？

mcu_mouse · 发表于 2015-7-5 19:43:46

JQ_Lin 发表于 2015-7-5 18:43
楼主的描述充满着矛盾，看不懂楼主的要求。

参考楼主的描述，主要从电路图分析来看，楼主的要求貌似是： ...

没有充满矛盾。
简单点来说吧。
不以电路参数说，只说明大概意思。蓄电池低于11V时，关断后续用电部分。只有当高于12.7V时才再次启动。主要是防止设备一直用电，耗电太多，导致汽车无法启动。所以在蓄电池电压低于一定值时设备不再耗电。
而这个时候，电压可能有波动，如果不加迟滞，则电路可能也会跟着电压波动一下工作一下关断。所以只有在重新发动汽车时（此时电压会超过13V）才解除此电路的锁定状态。

现在这个电路存在的一个问题是，如果设备初次接入，而此时电压正好在11V到12.7V之间。那么，稳压二极管不会导通，但Q5会比Q3先导通，从而进入一种稳定状态，Q5的C极输出为低，反馈回Q3的B极为低，Q3的C极为高，Q5的BE导通，Q５的C极一直保持在低，从而将DCDC芯片的使能脚拉低，ＤＣ－ＤＣ无输出。这个时候就需要发动汽车一次，让电压超过12.7V。此时Q3导通，Q5截止，Q5的C极为高电平，DC-Dc的使能脚为高，DC-DC输出正常。从此以后此电路就能正常工作了。虽然只有这么一次有影响，但给人感觉不好。

mcu_mouse · 发表于 2015-7-5 19:45:52

JQ_Lin 发表于 2015-7-5 18:43
楼主的描述充满着矛盾，看不懂楼主的要求。

参考楼主的描述，主要从电路图分析来看，楼主的要求貌似是： ...

在迟滞区间也要正常工作。主要是欠压保护蓄电池，以免电池掉电过多，汽车不能正常发动。

JQ_Lin · 发表于 2015-7-5 19:59:46

本帖最后由 JQ_Lin 于 2015-7-5 20:22 编辑

mcu_mouse 发表于 2015-7-5 19:43
没有充满矛盾。
简单点来说吧。
不以电路参数说，只说明大概意思。蓄电池低于11V时，关断后续用电部分。 ...

哈哈，不要说哪个导通、哪个截止、锁定不锁定的了。
只要说什么样的输入时需要什么样的输出即可。
上面的我的猜测，有不对的地方，你就修改一下吧。

我在2楼说的最后一条——【若上电时电压在迟滞区间，禁止启动工作。】——应该改为——【若上电时电压在迟滞区间，也要能够启动工作。】
对吗？

mcu_mouse · 发表于 2015-7-5 20:25:49

JQ_Lin 发表于 2015-7-5 19:59
哈哈，不要说哪个导通、哪个截止、锁定不锁定的了。
只要说什么样的输入时需要什么样的输出即可。
上面的 ...

对的。。。。。。。。。。。。。

JQ_Lin · 发表于 2015-7-5 20:36:41

mcu_mouse 发表于 2015-7-5 20:25
对的。。。。。。。。。。。。。

这么说，岂不是可以简化为：
高于11V，就输出高电平；低于11V，就输出低电平？

mcu_mouse · 发表于 2015-7-5 21:15:56

JQ_Lin 发表于 2015-7-5 20:36
这么说，岂不是可以简化为：
高于11V，就输出高电平；低于11V，就输出低电平？

是的。最简单来说就是实现这么一个功能。

mcu_mouse · 发表于 2015-7-5 21:17:19

重新考虑了下，将Q3的C极和Q5的B极间的电容加大同时减小Q3的B极和Q5的C极电容，再在Q5的基极串一个稳压二极管，延缓Q5的导通时间，尽量让Q3先导通。明天再去公司试下看。

JQ_Lin · 发表于 2015-7-5 22:20:46

1 楼的图，反馈环节实现了迟滞效应。
若上电时电压在迟滞区间，是禁止启动后续电路工作的。
如果忽略楼主在3楼所说的【给人感觉不好】的这一点，还是可以的。
不过，后面两个电容C11和C7都可以拿掉，特别C7是不应该有的。
迟滞范围主要取决于稳压管的稳压值和反馈环节。
防止电压突然降落的影响，要看降落的深度和持续的时间，电容C8的容量要足够才行。

JQ_Lin · 发表于 2015-7-5 22:45:51

如果要实现高于11V，就输出高电平；低于11V，就输出低电平，那么就简单了，迟滞特性没有存在的必要了，取消反馈电阻吧。
降低稳压管的稳压值到大约10.5V左右，就有大约11V的分界线；10V稳压管，大约10.5V的分界线。
但是（特别注意），想要D5和C8来实现的防止电压突然降落的影响的功能就没有了。

mcu_mouse · 发表于 2015-7-5 22:58:53

JQ_Lin 发表于 2015-7-5 22:45
如果要实现高于11V，就输出高电平；低于11V，就输出低电平，那么就简单了，迟滞特性没有存在的必要了，取消 ...

做一个产品还是想把它做到更好。如果说是去掉迟滞的话，电路肯定很好搞。就2个三极管加电阻就好了。
但还是想加上迟滞，这样产品就不会在电压不够的时候出现反复开启关闭的现象。

yondyanyu · 发表于 2015-7-6 09:19:53

发个文档供你参考下！

DianziABC · 发表于 2015-7-6 10:15:36

yondyanyu 发表于 2015-7-6 09:19
发个文档供你参考下！

滞回比较和迟滞还是有区别的哦

饭桶 · 发表于 2015-7-6 10:36:13

一片STM8搞定多好！

yondyanyu · 发表于 2015-7-6 10:37:37

上电电流很大吗？

JQ_Lin · 发表于 2015-7-6 11:10:12

mcu_mouse 发表于 2015-7-5 21:17
重新考虑了下，将Q3的C极和Q5的B极间的电容加大同时减小Q3的B极和Q5的C极电容，再在Q5的基极串一个稳压二极 ...

无用的。
假定你真的做到了，你将面临——不论何种条件下Q5都输出高电平——的问题。

mcu_mouse · 发表于 2015-7-6 11:15:12

饭桶发表于 2015-7-6 10:36
一片STM8搞定多好！

还得给它写程序，还得给他单独一路稳压，生产还得烧程序。多麻烦。

mcu_mouse · 发表于 2015-7-6 11:16:16

yondyanyu 发表于 2015-7-6 10:37
上电电流很大吗？

上电电流在12V的情况下是300mA左右。

JQ_Lin · 发表于 2015-7-6 11:24:50

mcu_mouse 发表于 2015-7-5 22:58
做一个产品还是想把它做到更好。如果说是去掉迟滞的话，电路肯定很好搞。就2个三极管加电阻就好了。
但还 ...

我很理解你的想法。
针对你的电路图，我在10楼和11楼分成两种情况进行了说明。
我也认为，当然是有迟滞才好。
有迟滞，就一定有上限、下限和迟滞区间；在迟滞区间，输出低电平还是高电平，是取决于先前的状态的。
想让迟滞区间的输出固定在一种（高电平）状态上，这就违背了迟滞电路的根本。

mcu_mouse · 发表于 2015-7-6 13:56:08

JQ_Lin 发表于 2015-7-6 11:24
我很理解你的想法。
针对你的电路图，我在10楼和11楼分成两种情况进行了说明。
我也认为，当然是有迟滞才 ...

经过一上午的调整，已经OK了。
去掉了C6和C11，再将C5加大。同时调整其它电阻的阻值，达到了需要的功能。
现在是在电压低于11.8V时判断DC-DC，然后在高于13.4V时打开DC-DC
在初次上电时，在11.8V和13.4V区间也可以直接打开DC-DC

JQ_Lin · 发表于 2015-7-6 17:52:31

本帖最后由 JQ_Lin 于 2015-7-6 18:29 编辑

mcu_mouse 发表于 2015-7-6 13:56
经过一上午的调整，已经OK了。
去掉了C6和C11，再将C5加大。同时调整其它电阻的阻值，达到了需要的功能。 ...

那好啊。
晒出电路和参数看看好吗？

ilikemcu · 发表于 2015-7-6 21:32:33

1）三极管的温度特性，你长期使用，春夏秋冬如何保证？
2）汽车蓄电池属于启动型铅酸电池，完全不同于一般的后备型蓄电池（UPS），是非常忌讳深放电的（不是常说的过放电哦，这2个完全不同的），你这样用，能保证电池不过早玩完吗？

yk28981 · 发表于 2015-7-6 22:22:09

坏蓄电池有很多是内阻变大，一充电就14V以上，悬空12V多一按喇叭掉到10V多。

zhonggp · 发表于 2015-7-6 22:49:13

楼主后视镜用的什么平台啊？

mcu_mouse · 发表于 2015-7-7 09:14:15

zhonggp 发表于 2015-7-6 22:49
楼主后视镜用的什么平台啊？

MTK的平台。自己做的。

mcu_mouse · 发表于 2015-7-7 09:15:59

yk28981 发表于 2015-7-6 22:22
坏蓄电池有很多是内阻变大，一充电就14V以上，悬空12V多一按喇叭掉到10V多。 ...

那种电池基本上已经不行了。需要及早更换，要不哪天趴窝了都不知道，那已经不是我能关心的问题了

mcu_mouse · 发表于 2015-7-7 09:17:44

ilikemcu 发表于 2015-7-6 21:32
1）三极管的温度特性，你长期使用，春夏秋冬如何保证？
2）汽车蓄电池属于启动型铅酸电池，完全不同于一般 ...

当然，现在这个电路只是实验通过了。后续还要很多的测试的。
最主要一点，我不一定要他多精确，只要差不多的时候把后面负载断掉就好。以免因为我们产品耗电导致用户不能打火

mvip · 发表于 2015-7-7 09:49:00

这么费劲，能不能加个单片机，想怎么实现都行
汽车应用当然要抗干扰强的单片机

nhztb · 发表于 2015-7-7 09:52:48

mcu_mouse 发表于 2015-7-7 09:14
MTK的平台。自己做的。

你们是深圳的吗？

mcu_mouse · 发表于 2015-7-7 11:48:36

nhztb 发表于 2015-7-7 09:52
你们是深圳的吗？

深圳有伙伴，我在长沙

mcu_mouse · 发表于 2015-7-7 11:50:51

本帖最后由 mcu_mouse 于 2015-7-7 11:53 编辑

mvip 发表于 2015-7-7 09:49
这么费劲，能不能加个单片机，想怎么实现都行
汽车应用当然要抗干扰强的单片机 ...

你以为加个单片机就不费劲么。
一个，要单独写个程序吧。再一个，成本上升了吧。
还有电路加外围也不比这个简单吧。
生产还得专门为单片机烧次程序吧。

当然，如果本身就带单片机的产品那就另说了

zhonggp · 发表于 2015-7-8 08:06:20

mvip 发表于 2015-7-7 09:49
这么费劲，能不能加个单片机，想怎么实现都行
汽车应用当然要抗干扰强的单片机 ...

这个是保护电路，用硬件是最好的方案。

JQ_Lin · 发表于 2015-7-8 10:12:06

mcu_mouse 发表于 2015-7-7 11:50
你以为加个单片机就不费劲么。
一个，要单独写个程序吧。再一个，成本上升了吧。
还有电路加外围也不比这 ...

只要有讨论用硬件电路解决的问题，总是有人要问：为什么不用单片机？
貌似高大上，不屑于实质性的讨论，其实......。
他自己也失去了有所长进的机会。

mcu_mouse · 发表于 2015-7-9 09:18:40

JQ_Lin 发表于 2015-7-8 10:12
只要有讨论用硬件电路解决的问题，总是有人要问：为什么不用单片机？
貌似高大上，不屑于实质性的讨论， ...

初步测试可以正常工作。后续还会测试是否能在各种环境下一直正常工作
图上C6标小了，实际用的是22uF的

JQ_Lin · 发表于 2015-7-9 18:04:51

mcu_mouse 发表于 2015-7-9 09:18
初步测试可以正常工作。后续还会测试是否能在各种环境下一直正常工作
图上C6标小了，实际用的是22uF的

1. 300k反馈电阻右端和Q5集电极交叉处遗漏了一个连接点。
2. 上升沿和下降沿太过缓慢。
3. 迟滞下限以下电压上电时，你不介意那上百毫秒的高电平脉冲输出？

mcu_mouse · 发表于 2015-7-10 09:09:16

JQ_Lin 发表于 2015-7-9 18:04
1. 300k反馈电阻右端和Q5集电极交叉处遗漏了一个连接点。
2. 上升沿和下降沿太过缓慢。
3. 迟滞下限以下 ...

1,300K的右边那里有点的，只不过很小，截图出来可能就看不清楚了。
2，欠压检测就需要慢点，因为蓄电池的电压也是慢慢下降的。下降沿慢点也无所谓。
3，实际使用没感觉到，我再用示波器看看

songyongpan · 发表于 2019-10-21 13:22:15

过压比较 12V mark

yhg-cad · 发表于 2021-7-17 02:14:45

mcu_mouse 发表于 2015-7-9 09:18
初步测试可以正常工作。后续还会测试是否能在各种环境下一直正常工作
图上C6标小了，实际用的是22uF的

后面搞定了吗。我以前也做过行车记录仪，也为这个问题困扰过

dz20062008 · 发表于 2021-7-17 19:23:07

然后用户发现行车记录仪有问题，长时间车车不用行车记录仪就自己关机了，要开半天的车，记录仪自己莫名其妙好了，产品有问题啊退货！

dz20062008 · 发表于 2021-7-19 12:43:34

直接做电池电压检测显示出来，11v没电了就主动关机，防止车辆不能启动。然后dcdc en根据阀值，用电阻分压，关机后如果电池电压还在低比如10v就关闭dcdc了防止电池损坏，然后en加电容积分。最关键一点就是系统用5v电压，保证不会启动时候掉电关机。

汽车蓄电池欠压-迟滞恢复保护电路求完善

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