Scaricatore a corrente costante

[attiliovolpe]

Buongiorno, @gabri-z sarei anche d'accordo, ho comunque scritto che tutto sarà ventilato, accetto comunque consigli.

 

Vorrei però dirti che se avessi avuto l'esperienza necessaria non avrei scritto sul forum 

 

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Vorrei realizzare uno scaricatore per batterie a corrente costante, dove la corrente di scarica sia regolabile da zero ad un massimo...

 

ma avrei scritto "ho realizzato uno scaricatore, ditemi se vi piace...."!

 

Quindi va bene e accetto la critica, però a questo punto di la tua alternativa costruttiva all'utilizzo del mosfet da me citato.

 

 

[gabri-z]

Ciao ! 

Nessuna intenzione di criticare .  Magari avessi avuto io l'esperienza necessaria , ti avrei fornito dettagli e schema dal primo post !

 E' soltanto un mio parere sulla affidabilità di un transistor che dovrebbe fare il lavoro a te necessario ; se avessi conosciuto un modello migliore (ho anche precisato ) te l'avrei suggerito sul instante .Solo che leggendo il data.sheet , da meno fiducioso di Tomaso come sono , mi è venuto il dubbio . 

Io spero che , con un'idea di qua , una di là tu riesca selezionare il più conveniente per il miglior risultato .

Buona Domenica !

[gabri-z]

Una prima idea potresti prendere da qui :

 

[attiliovolpe]

Buona domenica anche a te, il mosfet che ho scelto è da 28A, a me ne servono 10.

Magari scoppierà, magari no, adesso mi interessa la realizzazione ed il codice per Arduino, poi ci sarà la fase di collaudo, revisione, tuning e fine tuning 

[attiliovolpe]

IRFP064, 60V 9mOhm RdsON, 70A in TO247AC.

 

Sarà opportunamente equipaggiato di dissipatore e ventilato.

 

 

[attiliovolpe]

Buongiorno, domanda: su Rx prendo il riferimento per sapere quanta corrente sta circolando, ma lo stesso riferimento potrebbe essere utilizzato come riferimento di tensione batteria o sarebbe impreciso?

0,009 Ohm di RdsON, possono essere trascurabili o bisogna tenerne conto?

 

 

[Livio Orsini]

Su Rx leggi una tensione proporzionale alla corrente circolante nel mosfet, quindi nel carico, quindi questa variabile è la reazione.

Questo valore lo compari con il valore di riferimento, corrispondente al valore di corrente che vuoi far circolare; la differenza servirà ad aumentare o diminuire il duty cycle del PWM in modo da far coincidere la corrente circolante con la corrente prefissata.

 

9 mohms possono essere tanti o pochi, dipende dal valore della corrente circolante. Se Rx valesse, ad esempio, 0.9 ohm avresti un errore pari allo 1%

[attiliovolpe]

Quindi bisognerà correggere anche l'errore sulla lettura di corrente, ho però bisogno di un riferimento di tensione per la batteria per definire il fine scarica. Una 12V sarà scarica a 10,2V, ed ho bisogno di leggere la tensione di batteria senza alterare il resto del circuito.

[Livio Orsini]

Il tuo circuito dovrai comunque alimentarlo con un alimentatore indipendente dalla batteria.

Da questo alimentatore ti ricavi un 12V circa, molto stabile e pulito; poi tramite un potenziometro ricavi i 10,2 V preciso per il tuo riferimento.

Potresti usare 2 zenre in serie: uno da 6.8V el'altro da 4.7V che hanno caratteristiche tensione - temperatura inverse.

[attiliovolpe]

Si ma devo anche avere un riferimento dalla batteria.

[Livio Orsini]

No dalla batteria hai una reazione.

 

Se fai un sistema con regolazione analogica ti basta un semplice comparatore, tipo lm311, per comparare la tensione di batteria con la tensione di riferimento di 10.2V

 

Se invece usi un qulche cosa di programmabile, come un pic o arduino, puoi semplicemente realizzare  un partitore della tensione di batteria in modo tale che con 13.4V, massima carica teorica, l'uscita sia <=5V, leggi questa tensione con un A/D e fissi una soglia corrispondente ai 10.2V di batteria.

[attiliovolpe]

L'idea è gestire con una funzione leggendo la tensione di batteria e confrontandola con il valore di fine scarica impostato prima di iniziare il ciclo.

Avevo pensato al partitore, dovrei usare resistenze di elevato valore ohmico per evitare di  falsare la lettura di corrente introducendo altre resistenze in parallelo al carico.

Il partitore lo farei con resistenza da 1M in serie 220K, con 28V avrei 5,05V in uscita, col valore di tensione più basso di 5,1V (batteria da 6V scarica) avrei in uscita 0,90V; le correnti sarebbero rispettivamente 0,022mA nel primo caso e 0,004mA nel secondo caso, ovviamente servono resistenze di precisione.

[dott.cicala]

Gli ingressi analogici, per funzionare correttamente, devono vedere un impedenza di gran lunga inferiore a 220K. Tipicamente nell'ordine dei 2K.

Altrimenti devi disaccoppiare per mezzo di un inseguitore sfruttando un op amp. o al limite un fet.

Con correnti nell'ordine della decina di ampere anche se il partitore drenasse 1mA sarebbe comunque un valore trascurabile. E' anche possibile considerare la corrente necessaria al partitore ed effettuare la correzione via software.

[attiliovolpe]

Opto per opamp, non dovrebbe essere complicato, Lm311 suggerito da Livio dovrei già averlo.

Per il mosfet sono sceso a 3mOhm di RdsOn  con IRFB3206

 

Adesso devo trovare il "principio" per scrivere il codice, è tantissimo che non smanetto con i microcontrollori e devo ripartire da zero.

Gestione display, RTC, menù con un pò di opzioni di scelta... 

[gabri-z]

Quote

 IRFB3206

Ti sarà arrivato un dubbio ....

[attiliovolpe]

No dubbio, sto cercando di abbassare RdsON, tra i miei difetti, o pregi, non lo so, c'è quello di cercare sempre di raggiungere la perfezione, intesa come condizione migliore, ideale.

Comunque questo è dichiarato 300W ma se non lo raffreddi ci fai la farina di silicio!!!

[attiliovolpe]

Modificando il prescaler del temporizzatore 2 ho sui pin 3,11 PWM a 31,250 KHz.

Come si puo modificare ancora e cosa, a parte il prescaler nei suoi step fissi, per avere per esempio 20 KHz?

 

Ho intenzione di utilizzare display 20 caratteri su 4 righe, dovro creare un paio di menu,  ci saranno quattro pulsani (invio, esc, selezione su e selezione giu), vorrei creare una funzione per impostare la corrente di scarica scorrendo tra un minimo di 0,25 ed un massimo di 10, ma non ho idea di come si faccia, aiuti?

[Livio Orsini]

Su arduino la frequenza di base del PWM si può modificare solo agendo sul prescaler del timer interessato, questo comporta solo i passi previsti dal rapporto di divisione del prescaler.

Però vale più o meno per tutti i micro.

Il metodo usato è quello di usare un contatore a 8 bits, usare come clock il segnale derivato dall'oscillatore di sistema diviso per il prescaler, si carica nel registo di comparazione un numero compreso tra 1 e 255. Sino a quando il valore del contatore è minore del valore caricato nel registro, l'uscita è alta, poi va bassa sino al termine conta (255).

 

[attiliovolpe]

Quindi lascio 31250 Hz?

 

[Livio Orsini]

Sugli inverter il chopper del resitore di frenatura ha una freqeunza base massima di circa 15kHz (per i migliori inverters).

Se non hai problemi di risposta con i tuoi interruttori MOSFET puoi lascire quelal freqeunza, altrimenti scendi di un passo o due.

[attiliovolpe]

Buongiorno, non mi piace lasciare le cose a metà e vorrei dire agli amici del forum che il progetto non è stato abbandonato. Lavoro in Italia e dovrebbe essere meglio, ultimamente non ho tempo neppure per farmi un caffè!

Se qualcuno avesse voglia, potrebbe darmi suggerimenti su come impostare il programma per Arduino secondo le seguenti impostazioni hardware:

 Arduino uno con utilizzo di display LCD quattro righe, quattro pulsanti per consentire le impostazioni e la navigazione tra i menù; utilizzo quindi quattro input per digitali per i pulsanti, un input analogico per il riferimento di corrente, un input analogico per il riferimento di tensione batteria, un'uscita PWM per il pilotaggio del mosfet.

 

Vorrei impostare il software così: all'accensione il display mostra data e ora correnti e la riga "COLLEGARE BATTERIA PER TEST".

A questo punto una volta collegata la batteria ci deve essere la richiesta di "CORRENTE DI SCARICA?" e qui bisogna impostare la corrente la corrente a cui scaricare la batteria (da tenere costante fino a fine scarica), settato questo parametro il display mostra "TENSIONE DI FINE SCARICA?", qui imposto il valore di tensione a cui la scarica deve essere  terminata; a questo punto il display mostra "PREMERE START PER INIZIARE LA SCARICA",  alla pressione del pulsante di start parte il ciclo di scarica, sull'uscita PWM ci sarà il segnale pilota per il mosfet e la scarica terminerà quando dalla batteria il valore di tensione letto sarà uguale a quello impostato.

Durante la scarica sul display dovrebbe essere mostrato il "TEMPO TRASCORSO DA INIZIO SCARICA" e l'opzione "STOP SCARICA" per interrompere la scarica e tornare al menù principale. Vorrei avere anche la possibilità di impostare la data e l'ora di sistema senza la necessità di dover collegare Arduino al PC.

 

Questa è in linea di massima la descrizione del sistema, spero di avere la possibilità di dedicarvi ancora del tempo ed in modo continuativo, altrimenti prendi e lascia diventa un casino.

 

 

 

[attiliovolpe]

Buongiorno, il progetto non lo ho abbandonato, piano piano prende forma, compatibilmente con il tempo a disposizione che ho....

Aggiornerò il post, soprattutto nel rispetto di chi ha dato aiuti e consigli.