Регулировка тока по времени

Modsley
Offline
Зарегистрирован: 14.01.2018

Приветствую.

Знакомая занимается гальванопластикой. Использует зарядные устройства для автомобильных батарей Орион. Такие http://orionspb.ru/charger/141/

Так вот... что-то там какие-то идеи у неё свои художественные, для которых, она, как ей кажется, должна менять плотность тока по времени. Пару часов одна, потом побольше и тд. 

Поскольку процесс длительный (сутки-двое-трое), понятно, что подходить и крутить ручку - мало реально.

Ставится задача автоматизировать процесс. 

Ардуину я использовал только в блоках питания для автомобильных навигационных систем и о периферии ардуиновской имею слабое представление. Впрочем, как и об общей схемотехнике, хотя образование профильное, но за 25 лет как-то всё плотно забывается, да и 25 лет назад всё как-то было слегка по-другому. 

Отсюда возникают вопросы: 

1. Есть ли модули амперметра (до 20А) или паять самому, и если самому, то какие порекомендуете схемы.

2. Как рулить самим БП? Пока приходит в голову только мысль о приделывании к ручке переменника зарядного устройства сервомашинки и управлении ею с ардуины. Но идея какая-то бредовая. 

 

В общем... Вопрос формулируется следующим образом: 

Нужен источник тока, ток которого можно было бы менять по некоей программе. Ток до 20А при напряжении 12В

Крайне желательно, использовать готовые, вроде того же Ориона. Сам сделать источник тока с нуля - не осилю.

Я не прошу развёрнутого рецепта, пальцем хотя бы ткните, в какую сторону копать. 

Спасибо за советы. 

 

a5021
Offline
Зарегистрирован: 07.07.2013

Вопрос регулировки силы тока на здешнем форуме уже обсуждался раз несколько. Посмотреть можно, например, здесь.

Я там даже схему рисовал, как ардуиной регулировать силу тока. Единственное, на той схеме перепутаны местами пины питания операционника, о чем сразу хочу предупредить.

OlegK
OlegK аватар
Offline
Зарегистрирован: 26.11.2014

Modsley пишет:
1. Есть ли модули амперметра (до 20А)

Наверное, Вам датчик тока нужен?

Цитата:
2. Как рулить самим БП?

Если посмотреть схему ЗУ, то видно (с трудом, правда, из-за качества), что ток регулируется изменением
задающего напряжения 5В, которое снимается со встроенного ИОН ТЛ494. Т.е. можно "выдавать" напряжение с ЦАП (например MCP4725), ну или преобразовывая ШИМ в напряжение.

Если привязываться к схеме ЗУ, то в кач-ве датчика тока можно использовать имеющийся там шунт, усилив падение напряжения на нём с помощью ОУ.

 

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

a5021 пишет:

Посмотреть можно, например, здесь.

Можно вопрос по той схеме? Я её использую в двух устройствах, сейчас собираюсь делать третье и там мне нужен "показометр". Можно ведь вместо резистора R3 вставить амперметр? Там будет сопротивление его шунта, если подстроить правильное опорное и правильную регулировку, то всё будет нормально работать. Правильно?

И ещё, я у себя для такой схемы использую ШИМ повышенной разраядности - не 8, как по умалчанию, а 13. Получается плавная, хорошая регулировка тока. Как увеличивать разрядность ШИМ я здесь писал.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

ЕвгенийП пишет:

a5021 пишет:

Посмотреть можно, например, здесь.

Можно вопрос по той схеме? Я её использую в двух устройствах, сейчас собираюсь делать третье и там мне нужен "показометр". Можно ведь вместо резистора R3 вставить амперметр? Там будет сопротивление его шунта, если подстроить правильное опорное и правильную регулировку, то всё будет нормально работать. Правильно?

Если сопротивление шунта подходит - правильно.

Неправильно в той схеме отсутствие резистора затвор-исток. Да и вообще применение полевика со всей его  обвязкой. По мне, в линейном режиме нормальный дарлингтоновский npn предпочтительнее.

И 40 ватт на отопление белого света резистором R3 так уж необходимы?

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Ну, затвор-исток у меня стоит, а вот насчёт резистора R3 (у меня там в пике, при максимальном токе, 10 ватт), а как без него? С него же снимается падение напряжения (по сути - ток) для обратной связи. Как Вы предлагает без "печки"?

wdrakula
wdrakula аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.03.2016

ЕвгенийП пишет:

Ну, затвор-исток у меня стоит, а вот насчёт резистора R3 (у меня там в пике, при максимальном токе, 10 ватт), а как без него? С него же снимается падение напряжения (по сути - ток) для обратной связи. Как Вы предлагает без "печки"?

Евгений! Тут речь, скорее, не про принцип, а про детали. Если делителем напряжения уменьшить входной диапазон на ОУ, то и падение напряжения на R3 можно уменьшить, следовательно и греть меньше.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

ЕвгенийП пишет:

Ну, затвор-исток у меня стоит, а вот насчёт резистора R3 (у меня там в пике, при максимальном токе, 10 ватт), а как без него? С него же снимается падение напряжения (по сути - ток) для обратной связи. Как Вы предлагает без "печки"?

низкоомный резистор

 

a5021
Offline
Зарегистрирован: 07.07.2013

SLKH пишет:
Неправильно в той схеме отсутствие резистора затвор-исток.

Хорошо бы вы как-то пояснили эту свою мысль. Какую функцию сей резистор мог бы выполнять, по вашему мнению?

Цитата:
Да и вообще применение полевика со всей его  обвязкой.

Опять не понятно, что имеется ввиду. Чем так плох полевик?

Цитата:
По мне, в линейном режиме нормальный дарлингтоновский npn предпочтительнее.

Чем именно?

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

a5021 пишет:

SLKH пишет:
Неправильно в той схеме отсутствие резистора затвор-исток.

Хорошо бы вы как-то пояснили эту свою мысль. Какую функцию сей резистор мог бы выполнять, по вашему мнению?

например, не дает транзистору открыться, когда не надо. и защищает его от статики. если нет веских причин его не ставить, должен припаиваться к плате до установки транзистора.

Цитата:
Да и вообще применение полевика со всей его  обвязкой.

Цитата:
Опять не понятно, что имеется ввиду. Чем так плох полевик?
не плох. но иногда склонен к некоторым нежелательным эффектам, многократно описанным в общедоступной литературе.

Цитата:
По мне, в линейном режиме нормальный дарлингтоновский npn предпочтительнее.

Цитата:
Чем именно?

да хотя бы сравнением схемы стабилизатора тока по ссылке и той, что нарисовал я. изначальное отсутствие самовозбуждения заведомо лучше, чем его нейтрализация путем доп. усложнения.

Встречный вопрос: есть ли какие-то преимущества у полевика перед дарлингтоном в обсуждаемой схеме?

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

Олдскульный стабилизатор тока :)

a5021
Offline
Зарегистрирован: 07.07.2013

SLKH пишет:
например, не дает транзистору открыться, когда не надо. и защищает его от статики.

Честно сказать, не очень убедительное объяснение. Там затвор не в воздухе висит, а к выходу операционника подключен, каковой выход совершенно не предполагает ситуаций "когда не надо".  Да если бы и предполагал, то резистор выхода никак не перетянет.

После снятия питания, заряд с затвора стекает на землю через внутреннюю схему операционника. Кому любопытно, может открыть даташит на LMx58 или проверить экспериментально. Опять резистор не требуется.

Цитата:
если нет веских причин его не ставить,

Я не то, чтобы веских, а совсем никаких причин не вижу ставить его. Потому и не поставил.

Цитата:
не плох. но иногда склонен к некоторым нежелательным эффектам, многократно описанным в общедоступной литературе.

Похоже, я какую-то не ту литературу всю дорогу читал, т.к. не знаю ничего из "многократно описанного", что могло в данном случае играть какую-либо роль.

Цитата:
да хотя бы сравнением схемы стабилизатора тока по ссылке и той, что нарисовал я. изначальное отсутствие самовозбуждения заведомо лучше, чем его нейтрализация путем доп. усложнения.

Вы нарисовали не схему, а некоторый концепт без конкретики. В таком виде, если заменить биполяр мосфетом, то про какое-то "самовозбуждение" тоже говорить не придется, т.к. в моей схеме за возбуждение ответственен конкретный тип ОУ -- LM358, который тупо не умеет без звона работать на емкостную нагрузку. Достаточно заменить операционник и ни звона, ни "усложнения". Хотя, назвать усложнением установку одного развязывающего кондера, тоже язык как-то должен был повернуться. В схемах их бывает ставят впрок, чтобы потом на ровном месте проблемы не собирать. Но это, видимо, у кого как.

Цитата:
Встречный вопрос: есть ли какие-то преимущества у полевика перед дарлингтоном в обсуждаемой схеме?

Вопрос все-таки надо ставить иначе: "Есть ли какие-либо преимущества у дарлингтона?". Кратким ответом будет: нет. Если у вас другое мнение, предложите вариант с дарлингтоном, ампер на пятьдесят.

Также дарлингтон проигрывает в плане доступности и цены. Еще один минус -- работа схемы в режиме малых ограничений. Схема с мосфетом будет чуть-чуть ограничивать ток и на регулирующем элементе будет выделяться тепла ровно на это "чуть-чуть". В схеме с дарлингтоном к "чуть-чуть тепла" от предыдущего варианта добавятся еще P = 2v * Iнагр., что может оказаться столь большой величиной, что от данной схемы придется отказаться совсем из-за проблем с отводом такого количества тепла.

Это первое, что в голову пришло.

 

Modsley
Offline
Зарегистрирован: 14.01.2018

Спасибо всем за ответы. Пока понял только, что принципиально всё реализуемо. 

Пошел осваивать ардуину и вспоминать основы схемотехники. 

Ещё раз спасибо.

Modsley
Offline
Зарегистрирован: 14.01.2018

Приветствую. В первой схеме, где "перепутано питание операционника" тогда по-идее должно быть так?

Что-то не заводится в протеусе эта схема. 

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

А что говорит?

Modsley
Offline
Зарегистрирован: 14.01.2018

ЕвгенийП пишет:

А что говорит?

Говорит, что на выходе операционника ноль

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Посмотрите рисунок 3 даташита. Этот транзистор начинает "приоткрываться" только после 4В между затвором и истоком, а У Вас 2,3В

a5021
Offline
Зарегистрирован: 07.07.2013

А точно ли выбранный вами LM358 имеет SPICE-модель в протеусе? Я сейчас глянул, там три разных LM358, из которых два имеют модель, а один нет. Если выбранный компонент не имеет модели в протеусе, то и моделироваться ничего не будет.

Modsley
Offline
Зарегистрирован: 14.01.2018

Спасибо большое! Всё заработало. Действительно, не было SPICE-модели. Вы уж простите, но поначалу всегда на каких-то нелепостях спотыкаешься. 

Ну, пока не заработало в металле, но понятно, что делать. 

Знакомая полна проектов. Это ж, говорит, изделие можно и поворачивать, и вынимать в процессе, и переносить из ванны в ванну.... 

А токи там, как оказалось, небольшие, поскольку изделия не больше 2 дм. кв. 

Ещё раз спасибо большое

a5021
Offline
Зарегистрирован: 07.07.2013

ЕвгенийП пишет:
Можно вопрос по той схеме? Я её использую в двух устройствах, сейчас собираюсь делать третье и там мне нужен "показометр". Можно ведь вместо резистора R3 вставить амперметр? Там будет сопротивление его шунта, если подстроить правильное опорное и правильную регулировку, то всё будет нормально работать. Правильно?

Можно вместо, а можно вместе (последовательно) -- это уж как удобнее окажется. С опорным аккуратнее. Просто поставить на выходе интегрирующей цепи резистивный делитель будет не совсем правильно. Как минимум, там понадобиться еще один операционник, включенный повторителем. Только мне кажется, что этот операционник лучше будет включить усилителем в цепь измеряемого напряжения с R3, что позволит безболезненно уменьшать это сопротивление с целью снижения рассеиваемой на нем мощности.

Цитата:
И ещё, я у себя для такой схемы использую ШИМ повышенной разраядности - не 8, как по умалчанию, а 13. Получается плавная, хорошая регулировка тока. Как увеличивать разрядность ШИМ я здесь писал.

Увеличение разрядности влечет за собой снижение частоты ШИМ-сигнала, что в конечном счете сказывается на уровне пульсаций и/или времени установления напряжения на выходе интегрирующей цепи. Чем ниже частота, тем более деградирует один из параметров или оба сразу (зависит от схемотехники). О том, как исправить такую ситуацию, я недавно писал здесь.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Спасибо.