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„Low-Signal" hingegen bleibt der Transis-
tor T 101 über die Diode D 106 gesperrt.
D 107 dient zur gegenseitigen Verrie-
gelung der Lade-/Entlade-Endstufe. Die
Entladung kann nur erfolgen, wenn die
Katode von D 107 ebenfalls „High"-Pegel
führt.
Während des Entlade-Vorgangs erhalten
wir am Shunt-Widerstand R 124 einen dem
Entladestrom proportionalen Spannungs-
abfall, der über R 122 auf den invertie-
renden Eingang des Operationsverstärkers
IC 103 D geführt wird. Der Regler ver-
gleicht nun die Mess-Spannung mit der
Sollwert-Vorgabe an Pin 12.
Der OP-Ausgang steuert über R 119 den
Emitterfolger T 101 und dieser wiederum
den Entlade-Transistor T 102, so dass der
Regelkreis wieder geschlossen ist.
Ebenfalls erhalten wir einen zum Ent-
ladestrom proportionalen Spannungsab-
fall am Shunt-Widerstand R 113. Dieser
Spannungsabfall wird zur Strommessung
über R 107 auf den nicht invertierenden Ein-
gang des Operationsverstärkers IC 103 C
gegeben, dessen Verstärkung durch den
Widerstand R 114 im Rückkopplungszweig
und den Widerstand R 116 bestimmt wird.
Über den Multiplexer IC 2 im Digitalteil
(Abbildung 30) gelangt die Mess-Span-
nung letztendlich zum A/D-Wandler und
von hier aus als digitale Information zum
Mikrocontroller.
Im Lademode ist der im oberen
Schaltungsbereich eingezeichnete PWM-
Schaltregler aktiv und der Entladeregler
über D 106 und D 107 gesperrt. Auch im
Lademode erhalten wir einen strompropor-
tionalen Spannungsabfall am Shunt-Wi-
derstand R 113, jedoch mit umgekehrter
Polarität.
Zentrales Bauelement der Lade-Endstufe
ist das bekannte Schaltregler-IC SG 3524
(IC 101), dessen interner Schaltungsauf-
bau in Abbildung 34 dargestellt ist. Mit
Ausnahme des Leistungs-Schalttransistors
enthält dieses IC sämtliche Stufen, die
zum Aufbau eines PWM-Schaltreglers
erforderlich sind.
Eine interne Referenzspannung steht an
Pin 16 zur Verfügung und dient zunächst
zur Speisung des mit R 127 und R 128 auf-
gebauten Spannungsteilers an Pin 2 (nicht
invertierender Eingang des Fehlerverstär-
kers). Der Ist-Wert gelangt über den Wider-
stand R 126 auf den invertierenden Eingang
des integrierten Fehlerverstärkers.
Die Ausgangsspannung des Operations-
verstärkers IC 103 A ist wiederum abhängig
vom gemessenen Ausgangsstrom und
von der Sollwert-Vorgabe des Mikrocont-
rollers. Mit Hilfe der R/C-Kombination
R 130, C 106 wird aus dem PWM-Signal
des Mikrocontrollers der arithmetische
Mittelwert gebildet.
Die zum Ausgangsstrom proportionale
V
i
REF.
15
REG.
OSC.OUT
3
+5V
R
T
6
OSC.
C
T
7
COMPENSATION
9
+5V
INV.INPUT
1
ERROR
N.I.INPUT
AMP
2
GND
8
Bild 34: Interner Aufbau des SG 3524
Spannung kommt direkt vom Stromverstär-
ker IC 103 C und wird über R 106 auf den
nicht invertierenden Eingang von IC 103 A
gegeben. Dieser Eingang wird über R 104
zusätzlich vorgespannt.
Der Regler vergleicht ständig die Ein-
gangsgrößen miteinander und steuert über
seinen an Pin 9 mit einer R/C-Kombination
beschalteten Ausgang den integrierten
Komparator und somit das PWM-Aus-
gangssignal (Puls-Pausen-Verhältnis).
Die Schaltfrequenz des Step-down-Wand-
lers wird durch die externe Oszillatorbe-
schaltung an Pin 6 und Pin 7 (R 111, C 108)
bestimmt.
Zwei integrierte Treibertransistoren an
Pin 11 bis Pin 14 dienen zur Steuerung des
selbstsperrenden P-Kanal-Leistungs-FETs
T 100. Der Spannungsteiler R 100, R 101
sowie die Diode D 103 dienen zusammen
mit der Transil-Schutzdiode D 100 zur
Begrenzung der Drain-Source-Spannung.
Die am Shunt-Widerstand R 113 abfal-
lende Spannung ist direkt proportional zum
Ladestrom. Über den mit R 105, R 129
aufgebauten Spannungsteiler gelangt die
Spannung zur schnellen Maximalstrom-
begrenzung auf die Chip-interne Strom-
begrenzerschaltung (Pin 4, Pin 5).
Solange der PWM-Ausgang des SG 3524
den P-Kanal-Leistungs-FET (T 100) durch-
Transistor, die Speicherdrossel L 100
und die Sicherung SI 100 zum Ausgang
(Akku) und über den Shunt-Widerstand
R 113 zurück.
Aufgrund der in L 100 gespeicherten
Energie bleibt der Stromfluss bei ge-
sperrtem FET (T 100) über die schnelle
+5V
+5V
FLIP
FLOP
+5V
(RAMP)
COMP
+5V
CUR
LIMIT
1k
10k
Schottky-Diode D 102 aufrechterhalten.
Der Ausgangsstrom ist direkt abhängig
vom Tastverhältnis, wobei der Elko C 100
zur Glättung dient.
Die Transil-Schutzdiode D 101 eliminiert
Störimpulse, und die Sicherung SI 100 dient
zum Schutz des angeschlossenen Akkus und
der Endstufe im Fehlerfall oder bei einem
verpolten Akku.
Lade-/Entlade-Endstufen für Ka-
nal 3 und Kanal 4
Wie bereits erwähnt, ist die Elektronik
für die Ladekanäle 3 und 4 ebenfalls
identisch aufgebaut. Die in Abbildung 35
dargestellte Schaltung ist also doppelt
vorhanden. Alle Bauteilnummerierungen
für den Ladekanal 3 beginnen mit 3 als
erster Ziffer und die Nummerierungen für
Kanal 4 grundsätzlich mit 4. In der Schal-
tungsbeschreibung beziehen wir uns auf
den Ladekanal 3.
Betrachten wir zuerst den Ladezweig im
oberen Bereich des Schaltbildes. Von der
Mikrocontrollereinheit gesteuert, erfolgt
das Ein- und Ausschalten des Ladezweiges
mit Hilfe des Transistors T 302. Der La-
deregler ist mit IC 300 A und externen
Komponenten realisiert, wobei es sich um
einen Stromregler handelt.
Zur Messung des Lade- und Entlade-
stroms dient der Shunt-Widerstand R 309,
dessen Spannungsabfall über R 304 auf den
nicht invertierenden Eingang des Operati-
onsverstärkers IC 300 B gegeben wird. Die
Verstärkung ist abhängig vom Widerstand
R 306 im Rückkopplungszweig und vom
Widerstand R 310.
V
REF.
16
C
A
12
E
A
11
C
B
13
E
B
14
+SENSE
4
-SENSE
5
SHUTDOWN
10
19
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