定電流源のしくみ。

ギリッシュさんからの質問です。

ディスプレイ付きのArduinoベースのリチウムイオン充電器を構築しようとしていますが、混乱がたくさんあります。可能であれば、困惑を修正してみてください。

“2x4デコーダーを使用した4x16デコーダー ”

使用しているのと同じような図を添付しました。

CCおよびCVモードのLM317では、1.5オームの1ワット抵抗を使用して、電圧を4.20Vに、電流を800mA（2AHバッテリーの場合）に制限しました。

出力（開回路）で正確に4.20V、短絡電流が正確に0.80Aになっています。

しかし、Li-ionバッテリー（ラップトップの古いバッテリーである半分の充電）を接続すると、消費電流はわずか0.10Aで、ほとんど放電したバッテリーは0.20A以下を消費します。

この速度で充電を行うと、バッテリーがフルになるまでに10時間以上かかる場合がありますが、これは現実的ではありません。

電流を強制的に0.80Aの速度でバッテリーに流すことは可能ですか？

私の知る限り、バッテリーは良好な状態です。

電流は負荷に強制されますか

私の2番目の質問は、定電流源が電流を負荷に送り込むのか、それとも単なる最大電流リミッターなのかということです。

回答

4.2Vと800mAを3.7V / 800mAHまたは2AHセルに供給している場合、充電仕様は完全であるため、すべてが正しく、何も変更する必要はありません。

バッテリーが所定のフルレートで充電されていない場合、問題は充電手順ではなくバッテリーにあるはずです。

可能であれば、別のメーターで結果を確認してみてください。

“3〜8デコーダ回路 ”

ちなみに、良いバッテリーは0.8 mAHの充電率を受け入れ、体温がすぐに上昇するはずです...それが起こらない場合は、バッテリーに問題があると思います。

別のリチウムイオン電池を試して、同じように動作するかどうかを確認することもできます。または、電流を1.5アンペアまで上げて応答を確認することもできますが、ICを適切なヒートシンクに取り付けてください。そうしないと、ICが遮断されます。

定電流源は電流をポンプしません。その仕事は、いかなる状況でも負荷がCCの指定値を超える電流を消費しないように制限されています。ただし、最終的には、消費する電流量を決定するのは負荷です。電流リミッターは、指定された定格を超えた場合にのみ消費を停止するように機能し、それ以上は機能しません。

ギリッシュ氏からのフィードバック

まさに、私も発見したことですが、YouTubeでは、負荷を介して電流を「ポンピング」すると言う人がたくさんいます。彼らは100オームの抵抗で電流を12.6mAに制限し、私は約12.6 mAの短絡電流を得ています、彼らは直列に多数のLEDを接続し、読み取りを行いました、電流の流れは同じ12.6mAのままです。入力電圧は24Vに引き上げられますが、LEDは問題なく残ります。

リンク： www.youtube.com/watch?v= iuMngik0GR8

私も実験を再現し、同じ結果を得ました。これは現在の「ポンピング」のように見えるかもしれませんが、明らかに「ポンピング」ではないと思います。

LEDは電流駆動デバイスであるため、このビデオの結論はリチウムイオン電池には適用できないと思います。

リチウムイオン電池の場合、2つを直列に接続すると、電圧を8.4Vに上げ、LEDと同じ電圧または無条件に高い電圧を維持しないようにする必要があります。

バッテリーが故障していると思います。

回答：

ビデオでは、抵抗値に関係なく、1アンペアの定電流源が1アンペアを1オームに、さらには100オームにプッシュすると言っていますか？それは1K抵抗器にも同じことをすることを意味しますか？それはひどく間違っています... 1Kの抵抗で試してみてください。

オームの法則を適用して、結果をすばやく得ることができます。

定電流とは、負荷がソースの指定された定格を超えて消費することをソースが決して許可しないことを意味します。これは、定電流ソースの究極の真実です。

最終的に消費する電流量を決定するのは負荷です。 ロードVスペックがソースVスペックと一致する場合。

これが、抵抗器がその値に応じて電流に抵抗するため、異なるLEDで異なる抵抗器を使用する理由です。

バッテリー、LED、電球、SMPSなど、どのような種類の負荷でもかまいません。 VスペックがソースVスペックと一致する限り、消費電流は負荷によって決定されます。

電流源は、負荷が定格値を超えて引っ張ろうとするまで待つ以外に何もできません。ここでCCが動作し、負荷がこれを行うのを停止します。

私たちの主入力には約50アンペアの電流CCがあります。つまり、この電流がアプライアンスに押し込まれ、アプライアンスがときどき発火するのがわかります...）

あなたはによって電流をポンプすることができます邪魔電圧、つまり負荷のV定格を超えてVを上げることによるものですが、これは技術的に間違っています。

フィードバック：

私もこれに同意します。電流が12.6mAに制限されているため、24VでLEDが害なく点灯できる理由は、電圧にも影響します（VとIは比例し、電圧レギュレーターはありません）。電流は一定であるため、端子のLED電圧もかなり一定に保つ必要があります。私は同じ実験を行い、17V入力でLEDの両端に2.5から3Vを得ました。

応答：

“ハイパスフィルターとローパスフィルターの違い ”

はい、それは別の側面です。電流が負荷の最大電流仕様を下回っている場合、入力電圧の増加に関係なく、電圧は負荷の定格V仕様まで低下しますが、電流が負荷定格を超えている場合はそうではありません。、それからそれは負荷を燃やすでしょう。

そのため、低電流の容量性電源を使用すると、入力変換によってLEDの両端に310VDCが生成されますが、電流は定格がより低い値のコンデンサによって制限されるため、接続されたLEDの前輪駆動のドロップ値まで急速に低下します。負荷の最大アンプ定格。

上記の容量性電源では、ブリッジからの出力は約310V DCですが、ツェナーダイオードを焼くことなく、ツェナーダイオードの値まで急速に低下します。これは、ツェナーダイオードのワット数がはるかに高いため、ツェナーダイオードに害を及ぼすことができない容量性電源からの定電流が低いために発生します。

結論

上記の説明から、定電流源に関する次の側面を理解しています。

定電流供給には、接続された負荷が入力のCC定格よりも多くの電流を引き込むのを防ぐという1つの仕事しかありません。
たとえば、7812 ICは、定格負荷に関係なく、負荷が1アンペア以上12Vを消費することを決して許さないため、1アンペア12V CC / CVレギュレータICと見なすことができます。
あるいは、負荷の電圧定格が定電流電源の電圧定格と一致している限り、負荷は独自の仕様に従って電流を消費します。
50アンペアのCCを備えた12V電源があり、定格が12V 1アンペアの負荷を接続するとします。したがって、負荷の消費量はどうなりますか。
負荷のV仕様が電源のV仕様と正しく一致しているため、厳密には1アンペアになります。

電源Vが増加するとどうなりますか。

その場合、1アンペアの定格よりも危険な高レベルの電流を消費することを余儀なくされるため、負荷に壊滅的な打撃を与え、最終的には燃焼します。