Hier die Berechnung einer Abschaltung für  LIPO-Zellen,
die ich auf einer kleinen Rasterplatine aufgebaut haben.
Sie wiegt ganze 2...3g mit Kabel und Stecker.
Leider musste ich zur exakten Abschaltung zwei Widerstände in Reihe schalten, um kein Poti zu verwenden.

Mit den Werten der Widestände des Spannungsteilers wird der Abschaltungspunkt eingestellt.

Hierbei ist das Verhältnis der Abschaltspannung [Uab] zur internen Referenzspannung [Uref] des ICL 7665 von 1,3V ,
wie das Verhältnis der beiden Widerstände Ra+Rb zu Rb

als Grundgleichung gilt:        Uref  =     Rb    
                                                                                    Uab      Ra+Rb                                       

[Uab] = Abschaltspannung
 [Uref] = Referenzspannung



Eine Voraussetzung besteht allerdings: Die Widerstände müssen unbelastet sein!
Es darf also kein oder ein sehr, sehr geringer Strom fließen.
Auch muss die Referenzspannung des IC stimmen, was man eigentlich voraussetzen kann
und somit durch die große Eingangsimpedanz der OP-AMPs gegeben ist.

Ohne Rechnung geht es auch.
Indem ein Widerstand eingesetzt wird und der zweite durch Messung der Abschaltspannung (LED aus)
und interpolativ eingesetzt wird.

Durch Widerstandskombinationen und Formelumstellung, kann man auch auf die geforderte, gewollte Abschaltspannung berechnen.
Diese Spannungsteiler mit Widerständen, hat eine auf lange Zeit konstante Abschaltspannung, als eine Einstellung mit einem Poti!

2 Rechenbeispiele:

Uab  =  (Rb + Ra) Uref 
         Ra

                                 Uab =  (56k + 15,470k) 1,3V  =  6,005882353 V       
                                                  15,470k               ============
_______________________________

Ra  =         Rb         
          [(Uab/Uref) -1]

                        Ra  =          56             =  15,4893617k
                                   [(6V/1,3V) -1]      ==========

Beispiel
____________________________________________________________

der Vollständigkeit halber:          Rb  =  [(Uab/Uref) -1] Ra
__________________________________
 

Zum besseren Verständnis für weniger vorbelastete, aber interessierte, dann klickt mal hier:
 http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsteiler
 = Grundlagen von Widerstandsberechnungen

Ich bin absichtlich etwas ausführlicher bei der Berechnung des Spannungsteilers eingegangen,
um Anfragen nach den Widerstandswerten bei unterschiedlichen Zellenzahlen zu vermeiden.
So bleibt jedem selbst es überlassen, bei welcher Spannung abgeschaltet wird.
Dieses kann mit weiteren, Spannungsteilern und unterschiedlichen Widerständen der gesamten 12er Reihe erreicht werden.

Es empfiehlt sich am Besten, eine Kontrollabschaltung mit einem regelbaren Netzgerät zu machen, wobei die Kontroll-LED gute Dienste leistet.

Ich selbst schalte  3 Zellen in Serie bei großer Last etwa bei 8,4 ... 9V ab, da die restlichen zehntel Volt keine wesentlich größere
Laufzeit des Motors erbringt und die Antriebskraft sowieso im unteren Spannungsbereich sehr nachlässt.
Zum Teil schalten komerzielle Motorsteller bei 2,5V/Zelle ab, was mir etwas zu tief erscheint.

Nach dieser Beispielsberechnung kann nun jeder seine Abschaltung selbst bauen und berechnen.
Aber Vorsicht, je mehr Zellen, um so größer auch die Möglichkeit, dass die Zellen Spannungsmäßig auseinander triften
und somit balanciert werden sollten, oder gar müssen.

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   die Innenschaltung des  ICL 7665

Die Wahl der LED,  ob bei Betrieb oder bei Abschaltung, wie sie leuchten soll, bleibt ebenfalls jedem selbst überlassen.
In dieser, meiner Version, leuchtet sie im Betriebsbereich.
Soll sie bei Abschaltung  leuchten, muss sie von Pin 5 auf Pin 2 mit ihrer Anode gelegt werden!
Auch kann auf sie verzichtet werden, ist aber für den Abgleich und der Kontrolle wie bereits erwähnt sehr hilfreich.

Auch kann, anstatt der LED,
 oder zusätzlich eine akustische Kontrollanzeige eingebaut werden, z. B. bei HUBI´s wäre dies angebracht,
wo das Signal vor der Abschaltung erfolgen könnte und man brauchte gar keine Abschaltung machen,
 um einen Absturz absolut zu vermeiden um nur die Warnung für eine Landung ohne Schädigung der Zellen zu haben.
Dieses kann dann ebenfalls vom Ausgang 5  angesteuert werden kann.


 

 ..
Oberseite                                                                                          Unterseite   

  Bis auf die LED (,die wie bereits erwähnt zur Kontrolle und als Hilfe zur Einstellung dient) und die beiden Widerstände 4,7k und 1,2k
         sind alle weiteren Bauteile auf der Rücksete platziert.  für die Widerstände reichen 1/10 W, die ich auch hier eingebaut habe.

Ich stelle meinen Abschaltpunkt auf 9 V bei 3 Zellen ein, da die wenigen zehntel V/Zelle eine gute Sicherheit durch die oben
beschriebene Strombegrenzung, mir zeitlich eine gute Landung erlaubt.  Auch bringen 0,1V im unteren Spannungsbereich pro Zelle nicht viel mehr Flugzeit.
Die Entladung im unteren Bereich geschieht relativ schnell und eine ist ja immer die Erste und meist die Gleiche und begrenzt ihre Lebenszeit enorm.

Und noch ein praktisches Beispiel, um einen älteren  JETI-Steller an 3 LIPOS zu verwenden.

Bei einer Betreibung an nur 2 in Reihe geschalteter Zellen, habe ich bei älteren Motorstellern auf eine
zusätzliche Abschaltung verzichtet, da die Steller sowieso bei erreiche von 5V eine Abschaltung des Motors statt findet.

(Der motor ist ein 18N 20P doppelwopper mit 15Wdg 0,7 cuLackdraht, siehe unter Antriebe)

siehe auch  hier,   hier,    hier,  und hier.

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zum Nachbau kann ich die Seiten von Jürgen Zier empfehlen,
er hat nach diesem Schaltungsprinziep, mit einigen Erweiterungen
 auch ein Layout mit dem dazugehörigen Bestückungsplan erstellt hat.

hier geht es zu der Seite von Jürgen Zier!

Die Modellflug Technikseite

.
Nach einigen Anfragen, vor allem von Hubifliegern, die Schaltung für eine Warnung, aber keine Abschaltung des Motors zu verwenden,
habe ich den unten dargestellten Schaltungsvorschlag  auf die Seite gestellt.


Der Abschaltpunkt sollte mindestens um 0,1 bis 0,3 V/Zelle höher als die des Abschaltpunktes des Motorstellers gewählt werden.
Die Widerstandswerte für den Abschaltpunkt sind wie schon oben erklärt zu berechnen.
Auch kann selbstverständlich der Spannungsteiler mittels eines Poti gemacht werden.
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Ich habe mir noch 2 Abschaltungen zusammengelötet, wobei ich bei der Abschaltung auf 3,1 bis 3,2V/Zelle gegangen bin und um eine kleine  Pause im Abschaltungsbereich zu bekommen, einen kleinen Keramikkondensator von 0,1uF  vom Minus zu den Eingängen 3 und 6 des IC eingelötet. Auch die Widerstände des Spannungsteilers habe ich wertmäßig etwas vergrößert. Dises Verhindert ein Flattern (An und Ausschalten) im Grenzbereich.  Da ich nur Segler, sowie etwas gutmütigere Motormaschinen fliege, bekommt man im Abschaltungsbereich noch eine gute Landung hin, zumal  man durch eine Drosselung des Motors  nicht ganz auf den Antrieb verzichten braucht. Auch wird man durch die geringer werdende Spannung, den dadurch erfolgte geringere Motorzug schon etwas vorgewarnt. Durch eine Einstellung der Stoppuhr (an den meisten Sendern vorhanden) kann man zusätzlich die Laufzeit des Motors einstellen und

Da ich 1/10 W - Widerstände aus der "Vor-SMD-Zeit" noch zur genüge besitze, konnte ich alles sehr klein mit den erforderlichen Anschlussleitungen auf einer Lochrasterplatine aufbauen (Bild Anhang 2). Mit den seit Jahren von mir angewandten Trick wurde nach der Einmessung und Prüfung der Abschaltung, alles mit einem Kontaktkleber (Pattex oder Tesa) ummantelt. Dieser Kleber ergibt ein mechanisch festes, gut isolierendes Gehäuse und die Leitungen bekommen eine zusätzliche Zugentlastung. (Es kann wenn erforderlich auch wieder entfernt werden.)danach auch schon etwas früher die Landung einleiten.
 

Bild2
      Änderung und eingemessene Widerstandswerte           Ummantelung mit Kontaktkleber                               die komplette, geänderte Schaltung                        

  am 16. 01. 2009 Hg

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