Convertitore DC-DC programmabile

[emmexx]

Sto mettendo insieme informazioni e materiale per sostituire un termostato di una caldaia in modo da poter impostare la temperatura da remoto tramite un modulo gsm.

La gestione "software" la farò usando il microcontrollore nodemcu.

La caldaia è connessa al termostato in modalità continua, ovvero pilotata tramite una tensione variabile proporzionale alla temperatura impostata.

Attraverso il microcontroller vorrei quindi pilotare (pensavo di usare il protocollo i2c) un qualche aggeggio che in input prenda la bassa tensione del nodemcu e un comando i2c e in output produca la tensione proporzionale alla temperatura desiderata.
Al momento non so esattamente di quali tensioni stiamo parlando (la caldaia è appunto remota), nei prossimi giorni andrò là a fare un po' di misure.

Facendo una ricerca con Google con la mia pochezza di termini ho trovato Lo LT3582 che mi pare faccia più o meno quel che mi serve, a parte la tensione in output massima che potrebbe essere troppo piccola.

Avete qualche indicazione su cosa usare per il mio scopo. Può essere anche che sia meglio usare un componente completamente diverso, basta che il risultato sia quello che ho indicato.

 

grazie

  maxx

 

[Ctec]

Io non penso che sia la cosa giusta da usare. Con quello ci fai un alimentatore programmabile.

Ma a te serve una semplice uscita 0-10V o 0-5V (dovrai verificarlo), a quel punto usa un più semplice e facile da usare DAC I2C (per esempio un economico e facilmente montabile TC1321, 10bit per 1024 valori di uscita, più che sufficienti per un termostato ), seguito poi da un buffer/amplificatore operazionale rail-to-rail per abbassare l'impedenza di uscita. Pochi componenti, niente bobine, pochi euro. Purtroppo oramai i DAC si trovano quasi solamente in SMD.

[ilguargua]

Ci sarebbero anche l' MCP4921, 12 bit e package PDIP8,  non è i2c ma SPI (a 3 fili, il MISO non c'è). Io l'ho usato spesso ed è molto semplice.

 

 

Ciao, Ale.

[max.bocca]

Se ti serve 0/10V per esempio puoi utilizzare l'uscita pwm del micro e bafferizzarla e livellarla.

[emmexx]

In realtà devo riformulare la domanda, in parte perché dopo aver fatto un po' di misure sul termostato il funzionamento è un po' diverso da quello che mi aspettavo, in parte perché vorrei aggiungere qualche dettaglio in più su quel che voglio ottenere.

Continuo a scusarmi per la mancanza di linguaggio tecnico, ho spulciato il mio testo universitario di microelettronica ma avendolo usato parzialmente per un esame e per finalità specifiche (soprattutto la parte teorica relativa al segnale/rumore) mi rendo conto di sapere pochissimo dal punto di vista pratico sui circuiti. Messe le mani avanti, provo a chiedere qualche indicazione.

 

Il termostato sembra usare una logica on - off, la caldaia fornisce una tensione per alimentarlo di circa 22-23 V attraverso 2 pin indicati con + e -

Un terzo pin è quello che riporta il segnale risultante alla caldaia.

Sul termostato sono riportati questi dati: 17 - 24 V, I <= 8mA.

 

Quando il termostato è impostato con temperatura inferiore a quella ambiente il pin in output riporta una tensione (rispetto al pin -) tra 10 e 20 volt,

Quando il termostato viene impostato ad una temperatura simile a quella ambiente il pin è a 9 volt e la caldaia si accende.

Impostando temperature superiori a quella ambiente misuro circa 7 V.

 

Quindi quel che mi serve è poter impostare il pin di output del termostato a 20 V se la caldaia deve stare spenta e a 7 volt se deve stare accesa.

 

Questi 2 valori di tensione li vorrei "pilotare" dal nodemcu, separando il più possibile elettricamente il nodemcu stesso e la caldaia.

Mi servirebbe quindi capire come fare in modo che se imposto alto uno dei pin di uscita del nodemcu (se non ricordo male 3,3V), la tensione prelevata dal pin + della caldaia si abbassa a 20 V (si abbassa nel senso che passa attraverso qualche circuito che la abbassa) sul pin di output collegato alla caldaia.

Se invece imposto basso il pin di uscita del nodemcu, sul pin di output  verso la caldaia devo avere 7 V.

 

Con le mie cognizioni rudimentali dovrebbe bastare mettere una resistenza in serie ai 2 pin + e - e 2 resistenze in parallelo ad essa, ed in un ramo di una delle 2 resistenze in parallelo un relais pilotato dal nodemcu. Ma non so se questo è il modo migliore per farlo. Scalda troppo? Cosa succede nel transiente? Altre problematiche che non conosco?

 

grazie

 

 

 

[Livio Orsini]

3 ore fa, emmexx ha scritto:

Quindi quel che mi serve è poter impostare il pin di output del termostato a 20 V se la caldaia deve stare spenta e a 7 volt se deve stare accesa.

 

Sembrerebbe un classico acceso-spento. I 7V probabilmente dipendono dalcircuito d'ingresso della caldaia. L'uscita del termostato chiude verso il positivo di alimentazione quando deve comandare la caldaia, mentre apre quando la caldaia deve essere spenta. Potresti verificare scollegando il termostato e misurare la tensione sull'ingresso aperto.

 

Se così fosse basta collegare un transistor PNP con emettitore sul +20V ed un resitore da 2 kohm tra collettore e zero. Per mandare in conduzione il transistore devi pilotarlo tramite un PNP comandatodai 3.3 V della tua uscita.

 

Se vuoi ti faccio lo schemino.

 

[gabri-z]

Il termostato , visto dalla caldaia , credo che sia soltanto un contatto di un relè o bimetallo .

La tensione è generata dalla caldaia..... 

[emmexx]

Non ho provato a scollegare il termostato per eccesso di prudenza. Adesso sono lontano, non credo ci tornerò prima di Natale.

Se può servire allego foto dell'interno del termostato che comunque è costituito da un ua741cp e da un ntc.

C'è un unico componente che non sono riuscito ad identificare con certezza, indicato con BR1.

 

Lo schemino sarebbe ovviamente gradito. Ma l'uso di pnp separa elettricamente la caldaia dal resto? Leggo che il nodemcu è piuttosto delicato, non vorrei che accensione o spegnimento della caldaia causino problemi al resto del mio aggeggio.

 

grazie

[gabri-z]

4 ore fa, gabri-z ha scritto:

Il termostato , visto dalla caldaia , credo che sia soltanto un contatto di un relè o bimetallo .

Invece , no...

[Livio Orsini]

7 ore fa, gabri-z ha scritto:

Invece , no...

 

Non è molto di più, vedo un vecchio 741 e 4 diodi che faranno da raddrizzatore.

[gabri-z]

Comunque, non si tratta di un contatto come avevo immaginato, ma di un segnale molto probabile in tensione.

[Livio Orsini]

Certo, ed è per questo che ho chiesto di misurare l'ingresso di caldaia senza termostato.

 

10 ore fa, emmexx ha scritto:

Ma l'uso di pnp separa elettricamente la caldaia dal resto? Leggo che il nodemcu è piuttosto delicato, non vorrei che accensione o spegnimento della caldaia causino problemi al resto del mio aggeggio.

 

Si può usare un optoisolatore per pilotare la caldaia; se separi, tramite trasformatore, l'alimentazione del nodemcu non ci sono problemi.

anzi dierei che è praticamente obbligatorio tenere i 2 dispositivi separati galvanicamente.

[Ctec]

Ti ho ricavato lo schema da quello che si vede...

E' un comparatore a soglia impostabile da potenziometro, con isteresi gestita da R8 (che pare di alto valore, 1M78), quindi ha sostanzialmente una uscita alta o bassa, che potresti assimilare al tuo "coso" con contatto aperto o chiuso tra il filo BN (marrone) e il BU (blu) magari di un optoisolatore NPN, con una resistenza di pull-up tra il BU e il GY (grigio) se già non c'è nella caldaia.

Supponendo che sul grigio dia 24Vdc, te hai un livello alto (in teoria maggiore di 17V) a caldaia spenta, sotto 2V (Vcesat) a caldaia accesa.

Dato che la caldaia assorbirebbe 8mA (che mi fa pensare a un suo disaccoppiamento con optoisolatore), il pull up lo puoi mettere da 3k3.

Ah, il BR1 è un interruttore. Se lo apri, il pin non invertente è sempre più alto dell'invertente, quindi l'uscita dell'op-amp è alta e la caldaia è bloccata.

[Livio Orsini]

1 minuto fa, Ctec ha scritto:

Ti ho ricavato lo schema da quello che si vede...

 

Che pazienza.

[Ctec]

... mi diverto come un matto, Livio. L'avevo fatto ieri sera, ma mi ero scordato di postarlo...

[del_user_97632]

Ciao ctec,

 

bel lavor, approfitto per qualche domanda. Qual'e' la funzione di D2 e ZD2 ?

[Ctec]

Di corsa... D2 dovrebbe fare da protezione al cortocircuito a massa dell'uscita, ZD2 protegge da sovratensioni, come anche ZD1. I valori dalle foto non si leggono, ma dovrebbe essere così.

[gabri-z]

👍

[del_user_97632]

Ciao ctec,

grazie, ci ragiono su.

[Livio Orsini]

6 ore fa, Ctec ha scritto:

.. mi diverto come un matto, Livio.

 

Andrea sei una di quelle persone fortunate/sfortunate che ha trasformato la passione in professione? Estato così anche per me per anni, ora è tornata ad essere solo passione.

 

3 ore fa, Ctec ha scritto:

D2 dovrebbe fare da protezione al cortocircuito .....

 

Confermo, ho dato la medesima interpretazione.

[Ctec]

Esatto, Livio. Fortunatamente (?) il mio lavoro e il mio hobby coincidono, anche se oramai sono più lavorativamente orientato alle macchine (PLC, HMI, ecc). Ma l'elettronica ce l'ho nel sangue, da quando a 12 anni aprii quella radiolina che emetteva suoni e dentro aveva quelle strane bestioline colorate: dovevo capire come funzionava, e poi dopo un po' di anni capii bene la supereterodina...

[Livio Orsini]

Hai fatto un percorso simile al mio.

Io ho avuto 2 punti di svolta; il primo da bambino quando riuscivo a sbirciare nei buchi di aereazione del pannello posteriore del 5 valvole (UNDA Radio) familiare: ero affscinato da quei tubi illuminati che intravedevo.

Il secondo l'ho avuto in terza media, causa un compagno ripetente ed un po' matocco, che girava con uno schema di un superattivo a transistor.

Lo teneva nel portafoglio ed ogni tanto ce lo mostrava dicendo: "Questa è una radio potentissima tanto che è proibita; è talmente potente che quando l'accendi le altre che sono nelle viciananze fischiano!. E' così potente perchè si devono usare dei nuovi componenti americani che si chiamano transistors. ho un amico che mi ha promesso di farmeli avere di contrabbando, appena li trova la monto."

Fu ascoltando queste freganacce che presi la decisione di studiare elettronica.

Era l'anno del signore 1957; l'URSS aveva messo in orbita da poco lo sputnik1 ed a breve distanza lo spuntnick2 con la cagnetta Laika a bordo.