Circuito de corte de batería de bajo voltaje seleccionable de 4 pasos

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La publicación explica una configuración de circuito que facilita una selección y corte de voltaje bajo de varios pasos para la batería que se usa y monitorea. El circuito fue propuesto por Mr. Pete.

Especificaciones técnicas

Querido Swagatam,

Su asistencia durante los últimos días ha sido increíble, gracias a lo cual creo que he logrado acercarme a este circuito de corte de batería baja de 4 pasos que necesito.

Habiendo combinado tu info, un circuito selector que encontré en una fuente diferente y al agregar mis propias ideas se me ocurrió el siguiente circuito:




Sé que hay problemas que con mi conocimiento no puedo resolver, pero creo que estoy cerca (enumeraré estos problemas al final de esta publicación).

Mi conocimiento es limitado (no soy ni un experto ni un novato en electrónica), por lo que me gustaría escuchar tu opinión y recomendaciones.

A mi entender, lo que espero que haga es lo siguiente:

El LM324 monitoreará el voltaje y apagará el relé en la parte inferior de cuatro escalas: 18.5-20V, 20-22V, 22-24V, 24-28V ajustados por los varios presets de 10K.

El circuito arranca (batería llena) con el relé armado (carga conectada) y el LED de 24-28 V encendido (conjunto de LED del lado izquierdo).

El circuito selector (parte superior) asegura que solo el OPAMP seleccionado arma el relé, aunque todas las salidas OPAMP serán altas al mismo tiempo (esto lo necesito para una función posterior, vea el final del siguiente párrafo).

Durante la descarga, cuando se alcanzan los 24 V, la salida equivalente (1) bajará y el relé se desarmará, desconectando la carga. Al mismo tiempo, BC337 (NPN) conducirá e iluminará los tres LED del lado derecho, para indicar las opciones de escala que están disponibles.

Una vez que se presiona un botón en el selector para una escala inferior (es decir, 22-24 V), el relé en el circuito inferior se armará con el segundo OPAMP (salida 7) y la carga se conectará. Lo mismo ocurre con el LED del lado izquierdo equivalente. Lo mismo se aplica a la escala 20-22V, pero solo se encenderán 2 LED en el conjunto del lado derecho).

Ahora, si se selecciona la última escala (18-20V), cuando se alcancen los 18V, el cuarto OPAMP del LM324 desconectará la carga una vez más pero al mismo tiempo el relé SPDT en la parte superior izquierda de mi imagen que está conectado como un El relé de enclavamiento se desarmará y desconectará completamente la energía del circuito para minimizar el consumo, ya que la batería estará ahora muy descargada.



Para reiniciar el sistema, se requerirá un reinicio manual a través del botón cerca del relé de enclavamiento, una vez que la batería se cargue nuevamente.

El propósito de este circuito es un sistema solar que se utiliza para alimentar una estación de comunicaciones de emergencia. Esta es la razón por la que no se puede configurar de forma completamente automática.

Aunque no se recomienda la descarga profunda de las baterías, en tales estaciones el operador tendrá que juzgar si debe descargar la batería a fondo o no, en caso de que el tipo de emergencia lo haga inevitable.

En situaciones normales, la energía se cortará a 24V protegiendo automáticamente las baterías, pero es importante que el operador tenga la opción de continuar ahogando las baterías si es necesario.

Así que aquí están mis problemas de circuito:

1. Tengo miedo de que, en la forma en que funciona el circuito, las salidas sean altas, no bajas cuando se alcanzan los umbrales. Si es así, el circuito no funcionará de la forma prevista, especialmente la función de relé de pestillo.

2. Tengo la sensación de que habrá muchos defectos pequeños y grandes en mis adiciones al diseño. Confío en construirlo cuando esté todo diseñado, pero diseñar circuitos es una habilidad que solo tengo hasta cierto punto.

3. Me pregunto si puedo sustituir los relés de la parte superior del circuito por algún tipo de MOSFET de baja potencia. Si es así, por favor dame una pista sobre cómo conectarlos.

4. También estoy pensando que la desconexión de la carga hará que el sistema haga algún efecto de persecución, así que me pregunto si se puede agregar alguna pequeña histéresis.

Por favor, contácteme con sus pensamientos.Creo que este puede ser un circuito de corte de batería baja de 4 pasos útil si alguna vez se completa para muchas personas (tal vez ajustando los umbrales a valores más altos, no todos necesitan agotar tanto sus baterías).

Mi agradecimiento una vez más por la cantidad de información que me han ayudado a recopilar durante la semana pasada.

Saludos,
Pete

Diagrama simplificado para el problema de circuito anterior [resuelto]

Lista de partes

Todas las resistencias pueden ser de 10 K 1/4 vatios
Todos los ajustes preestablecidos = 10K
T1, T2 = BC547
Relé = 24 V / SPDT
Scr = BT169
IC = LM324
D1 = 1N4007
Z1 = 6 V / 400 mW




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