Alimentatore + visualizzazione tensioni e correnti di uscita su LCD

[polmax]

Buongiorno a tutti,

 

Sto cercando di progettare un alimentatore che mi dia 3 tensioni in uscita utilizzando un trasformatore con un solo secondario.

1) Vout 27,2V 7A  che alimenta una batteria in tampone ed un motore  (2  batterie 12V in serie)

2) Vout 12,0V 3A

3)Vout 5,0V 2A

 

Pensavo di realizzare 3 alimentatori in cascata

Trasformatore->Ponte+Condensatori->LM723 (27,2V)->LM723(12.0V)->LM723(5.0V)

 

Per quanto riguarda il controllo e visualizzazione tensione e corrente utilizzerei un PIC ed un display LCD e qui iniziano i problemi:

Considerando che sarebbe comodo utilizzare una massa comune per i tre alimentatori, dovrei monitorare la corrente sui rami positivi

Ma se prelevo la tensione ai capi degli shunt, l'amplifico con LM358 (alimentato separatamente) e la porto all'entrata analogica del PIC non so come misurare la tensione poichè sto portando i 27V/12V/5V sulla massa dell'operazionale!

Questo NONmetodo funziona solo se monitoro la corrente di un solo alimentatore.

 

Sorvolando sulla massa comune potrei porre gli shunts sui rami negativi, ma in questo caso otterrei una misura corretta solo per il primo alimentatore 

Per ovviare al problema dovrei sottrarre il consumo del primo a quello rilevato sul secondo.

 

Concludendo, credo che ci siano molteplici soluzioni più logiche al mio problema... confido in una vostra illuminazione

 

grazie

Massimo

 

 

 

 

[Livio Orsini]

5 ore fa, polmax ha scritto:

Trasformatore->Ponte+Condensatori->LM723 (27,2V)->LM723(12.0V)->LM723(5.0V)

 

Scusa la franchezza ma con la corrente prevista e la potenza che dovranno dissipare è una pessima idea: ti ritrovi con 3 stufe.

Compra 3 moduli step down che hanno rendimenti sopra lo 80% e, alla fine spendi meno che 3 regolatori serie con relativi transistors come booster di corrente e dissipatori.

 

Volendo li trovi provvisti di visualizzatore di corrente e tensione.

Oppure puoi acquistare strumentini che fanno la funzione voltmetro amperometro.

[polmax]

16 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

 

Scusa la franchezza ma con la corrente prevista e la potenza che dovranno dissipare è una pessima idea: ti ritrovi con 3 stufe.

Compra 3 moduli step down che hanno rendimenti sopra lo 80% e, alla fine spendi meno che 3 regolatori serie con relativi transistors come booster di corrente e dissipatori.

 

Volendo li trovi provvisti di visualizzatore di corrente e tensione.

Oppure puoi acquistare strumentini che fanno la funzione voltmetro amperometro.

Grazie ancora una volta ai  preziosi consigli di Livio Orsini!

Peccato che l'impiego di "scatole" preconfezionate non permetta di ampliare le proprie conoscenze.

Il gioco consiste nel risolvere i problemi che ostacolano il raggiungimento dei propri obiettivi e non quello di raggiungerli semplicemente.

Se tutti noi dovessimo affidarci comodamente al mercato consumer per ottenere ciò che si desidera... non esisterebbe questo forum.

Massimo

[drn5]

Hai ragione.

 

Però ti faccio un esempio diverso.... devi montare un bel calorifero in salotto e hai due possibilità:

- prendi il trapano, due fori 10mm, due staffe con fischer a espansione e in 10' hai fatto

- prendi martello e scalpello, fai due bei buchi, poi cemento rapido e cazzuola e muri due mensole, poi una rasata col gesso e alla fine pennello e idropittura e in 4ore hai fatto.

 

cosa scegli? sperando poi di non murare fuori linea le mensole senno rifai tutto da capo..

[polmax]

4 minuti fa, drn5 ha scritto:

Hai ragione.

 

Però ti faccio un esempio diverso.... devi montare un bel calorifero in salotto e hai due possibilità:

- prendi il trapano, due fori 10mm, due staffe con fischer a espansione e in 10' hai fatto

- prendi martello e scalpello, fai due bei buchi, poi cemento rapido e cazzuola e muri due mensole, poi una rasata col gesso e alla fine pennello e idropittura e in 4ore hai fatto.

 

cosa scegli? sperando poi di non murare fuori linea le mensole senno rifai tutto da capo..

Simpatica metafora ma non mi sembra che calzi a pennello nel mio caso.

E' doveroso specificare che le correnti di esercizio sono notevolmente inferiori a quelle che ho indicato nel primo post.

Infatti le correnti che ho indicato corrispondono alle soglie di intervento delle protezioni raggiungibili solo in caso di guasti sui carichi.

[Nik-nak]

Non ho capito, tu vuoi realizzare da zero l'alimentatore, comprensivo di stadi di alimentazione, strumenti di misura, circuiti di protezione programmabili?

Quando dico da zero, intendo disegnare gli schemi elettrici, progettare i circuiti stampati, realizzare, o al massimo far realizzare gli stampati,e poi assemblare il tutto?

[polmax]

esatto! stampati inclusi

[Livio Orsini]

1 ora fa, polmax ha scritto:

Peccato che l'impiego di "scatole" preconfezionate non permetta di ampliare le proprie conoscenze.

 

Oggi, necessitando di un amplificatore operazionale ti metteresti a progettarlo ed a costruirlo impiegando Transisor, resistori e condensatori? Oppure scegli l'amplificatore più adatto tra le alcune migliaia presenti sul mercato.

Eppure ancora sino alla metà degli anni 60 era l'unica strada: progettarsi il circuito ed il relativo c.s.

Le tecniche evolvono comemutano il livelli di accezione. Oggi il componente per l'integratore di sistemi non è più il chip, ma il modulo che svolge una determinata funzione.

 

Poi ognuno ha la sua filosofia, ci mancherebbe.

 

Tornando al problema iniziale fatti conti della dissipazione, e ti ritroverai, oltre ad un rendimento ridicolo, con dei dissipatori veramente ingombranti.

Inoltre usare un pic per misurare correnti e tensioni è un obbrobrio, sia perchè si usa qualche cosa di eccessivo, sia perchè la precisione che otterresti sarebbe decisamente scarsa.

 

Ci sono integrati specifici che svolgono la funzione voltmetro-amperometro e pilotano i display.

[polmax]

6 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

 

Oggi, necessitando di un amplificatore operazionale ti metteresti a progettarlo ed a costruirlo impiegando Transisor, resistori e condensatori? Oppure scegli l'amplificatore più adatto tra le alcune migliaia presenti sul mercato.

Eppure ancora sino alla metà degli anni 60 era l'unica strada: progettarsi il circuito ed il relativo c.s.

Le tecniche evolvono comemutano il livelli di accezione. Oggi il componente per l'integratore di sistemi non è più il chip, ma il modulo che svolge una determinata funzione.

 

Poi ognuno ha la sua filosofia, ci mancherebbe.

 

Tornando al problema iniziale fatti conti della dissipazione, e ti ritroverai, oltre ad un rendimento ridicolo, con dei dissipatori veramente ingombranti.

Inoltre usare un pic per misurare correnti e tensioni è un obbrobrio, sia perchè si usa qualche cosa di eccessivo, sia perchè la precisione che otterresti sarebbe decisamente scarsa.

 

Ci sono integrati specifici che svolgono la funzione voltmetro-amperometro e pilotano i display.

ok: messaggio recepito!

grazie ancora x l'interessamento

[Ctec]

Un paio di considerazioni. E' strettamente necessaria la stabilizzazione per i 27V? In pratica, da quel che capisco, sarebbe un po' caricabatterie (quindi non importerebbe troppo) e un po' alimenta motore (qui basta un po' di livellamento...). Se non è necessaria, già elimini la prima "stufa".

Poi, per rimanere su autoprogettazione senza salti mortali, per le linee da 12V e 5V, userei degli integrati switching, dissipano poco, sono efficienti, nel datasheet ci sono le formule per il calcolo dell'induttore che spesso è standard.

Per esempio lo LM2576, che tira fino a 3A (quindi andrebbe bene per entrambi), da NON mettere in cascata (aumenti inutilmente la dissipazione del primo). Oppure un LM2679 da 5A per i 12V, per non tirargli troppo il collo...

 

Poi, se vuoi stabilizzare anche i 27V, ci sarebbe lo L4977A, tira fino a 7A e 40V in uscita... Un po' costoso...

Modificato: 25 luglio 2022 da Ctec

[polmax]

49 minuti fa, Ctec ha scritto:

Un paio di considerazioni. E' strettamente necessaria la stabilizzazione per i 27V? In pratica, da quel che capisco, sarebbe un po' caricabatterie (quindi non importerebbe troppo) e un po' alimenta motore (qui basta un po' di livellamento...). Se non è necessaria, già elimini la prima "stufa".

Poi, per rimanere su autoprogettazione senza salti mortali, per le linee da 12V e 5V, userei degli integrati switching, dissipano poco, sono efficienti, nel datasheet ci sono le formule per il calcolo dell'induttore che spesso è standard.

Per esempio lo LM2576, che tira fino a 3A (quindi andrebbe bene per entrambi), da NON mettere in cascata (aumenti inutilmente la dissipazione del primo). Oppure un LM2679 da 5A per i 12V, per non tirargli troppo il collo...

 

Poi, se vuoi stabilizzare anche i 27V, ci sarebbe lo L4977A, tira fino a 7A e 40V in uscita... Un po' costoso...

Potrebbe essere una valida alternativa soprattutto in estate!

Per quanto riguarda il primo stadio (quello che alimenta le batterie) pensavo che fosse importante la tensione di mantenimento al fine di preservare la vita delle batterie stesse.

Non ho mai approfondito l'alimetazione switching proprio per la necessaria adozione degli induttori... ma dopo la tua risposta approfondirò.

Grazie

[polmax]

2 minuti fa, polmax ha scritto:

Potrebbe essere una valida alternativa soprattutto in estate!

Per quanto riguarda il primo stadio (quello che alimenta le batterie) pensavo che fosse importante la tensione di mantenimento al fine di preservare la vita delle batterie stesse.

Non ho mai approfondito l'alimetazione switching proprio per la necessaria adozione degli induttori... ma dopo la tua risposta approfondirò.

Grazie

Credo che la criticità maggiore sia nel secondo stadio 27.2->12.0V dove ho una dissipazione max di 45.6W con un consumo (+ che doppio a quello d'esercizio) di 3A

Il primo stadio ed il terzo non dovrebbero scaldare più di tanto: 12->5V 2A (ma in realtà 1A) 14W

[Ctec]

Ma ti tocca usare grossi dissipatori. Decine di watt non sono pochi. Gli induttori come ho detto spesso sono di commercio, generalmente toroidali.

Considera anche che quello che non scalda (o scalda poco) dura di più...

Per quelle correnti sinceramente lascerei perdere i lineari.

Se poi vuoi farli in tal modo per godimento personale, gli LM723 sono i controller per eccellenza, anche se piuttosto datati.

[polmax]

14 minuti fa, Ctec ha scritto:

Ma ti tocca usare grossi dissipatori. Decine di watt non sono pochi. Gli induttori come ho detto spesso sono di commercio, generalmente toroidali.

Considera anche che quello che non scalda (o scalda poco) dura di più...

Per quelle correnti sinceramente lascerei perdere i lineari.

Se poi vuoi farli in tal modo per godimento personale, gli LM723 sono i controller per eccellenza, anche se piuttosto datati.

mi affaccierò sul mondo degli SMPS

[Livio Orsini]

3 ore fa, Ctec ha scritto:

userei degli integrati switching,

 

Andrea chi ha la tua esperianza può tranquillamente cimentarsi in queste applicazioni. Però sai benissimo che ci sono vari problemi legati al layuot, ai disturbi irradiati, al fatto che questi regolatori praticamente lasciano passare tutti idisturbi che si presentano all'ingresso, etc.

Non sono come i lineari che basta seguire lo schema applicativo e 99.9% funzionano senza alcun problema.

[polmax]

22 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

 

Andrea chi ha la tua esperianza può tranquillamente cimentarsi in queste applicazioni. Però sai benissimo che ci sono vari problemi legati al layuot, ai disturbi irradiati, al fatto che questi regolatori praticamente lasciano passare tutti idisturbi che si presentano all'ingresso, etc.

Non sono come i lineari che basta seguire lo schema applicativo e 99.9% funzionano senza alcun problema.

hai centrato le motivazioni che mi hanno tenuto alla larga dagli switching (oltre al problema delle induttanze)

Modificato: 25 luglio 2022 da polmax

[Ctec]

Livio. Si, lo so, ma chi non tenta non progredisce... poi i regolatori step down sono relativamente semplici. Io i primi L4960 (primi anni '90) li ho fatti andare alla prima, bastava seguire i datasheet per i layout, generalmente sono prodighi di suggerimenti in tal senso (in inglese...).

Chiaro che comprare uno scatolino in rete e collegarlo, il più delle volte funziona, ma il divertimento? Siccome mi pareva di aver capito che era interessato alla sperimentazione, non è un fly-back a trasformatore. Ma capisco. E mi adeguo.

[polmax]

4 minuti fa, Ctec ha scritto:

Livio. Si, lo so, ma chi non tenta non progredisce... poi i regolatori step down sono relativamente semplici. Io i primi L4960 (primi anni '90) li ho fatti andare alla prima, bastava seguire i datasheet per i layout, generalmente sono prodighi di suggerimenti in tal senso (in inglese...).

Chiaro che comprare uno scatolino in rete e collegarlo, il più delle volte funziona, ma il divertimento? Siccome mi pareva di aver capito che era interessato alla sperimentazione, non è un fly-back a trasformatore. Ma capisco. E mi adeguo.

Personalmente concordo con entrambi ma per differenti motivi: so d'accordo con Ctec per l'aspetto "filosofico" e lo sono anche con Livio per l'aspetto "tecnico"... il bello del forum...

 

[Dumah Brazorf]

Hai bisogno contemporaneamente di più tensioni? Controllo della corrente no? Per caricare in sicurezza delle batterie/celle è utile limitare la corrente.

Un alimentatore da banco, magari a 2 uscite, alla fine penso sia più congeniale ai tuoi scopi.

[Dumah Brazorf]

Comunque visto che vuoi costruirtelo potrebbe interessarti.

 

 

 

[Livio Orsini]

14 ore fa, polmax ha scritto:

Personalmente concordo con entrambi ma per differenti motivi: so d'accordo con Ctec per l'aspetto "filosofico" e lo sono anche con Livio per l'aspetto "tecnico"... il bello del forum.

 

Bene allora inizia a sperimentare con uno switching step down, così almeno ti fai una cultura su qualche cosa di nuovo.🙂 Soprattutto eviti di sprecare buona parte della potenza in calore.

[polmax]

2 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

 

Bene allora inizia a sperimentare con uno switching step down, così almeno ti fai una cultura su qualche cosa di nuovo.🙂 Soprattutto eviti di sprecare buona parte della potenza in calore.

Bene!

Il primo passo è quello di scegliere il cuore del circuito e seguirò i consigli di Ctec:  Lm2679 12/5 nella versione che troverò.

Sembrerebbe che la difficoltà sia la realizzazione del c.s: seguirò i consigli del datasheet.

Prima di prendere carta e penna e reperire il cuore del circuito avrei bisogno di qualche consiglio/conferma ancora:

Inizierei con il secondo stadio (12V) alimentato dalle batterie e dal primo stadio (24V) attualmente in prova con il vecchio LM723

Abbandono l'idea della cascata (eccetto il primo stadio - batteria) e prelevo la tensione da regolare direttamente dalle batterie (24V) sia per generare i 12V che x i 5V.

Posso unire le masse dei tre alimentatori?

[polmax]

51 minuti fa, polmax ha scritto:

Bene!

Il primo passo è quello di scegliere il cuore del circuito e seguirò i consigli di Ctec:  Lm2679 12/5 nella versione che troverò.

Sembrerebbe che la difficoltà sia la realizzazione del c.s: seguirò i consigli del datasheet.

Prima di prendere carta e penna e reperire il cuore del circuito avrei bisogno di qualche consiglio/conferma ancora:

Inizierei con il secondo stadio (12V) alimentato dalle batterie e dal primo stadio (24V) attualmente in prova con il vecchio LM723

Abbandono l'idea della cascata (eccetto il primo stadio - batteria) e prelevo la tensione da regolare direttamente dalle batterie (24V) sia per generare i 12V che x i 5V.

Posso unire le masse dei tre alimentatori?

lm2679 non trovato (situazione comune a tanti componenti)... opto per lm 2576

[polmax]

15 ore fa, Dumah Brazorf ha scritto:

Comunque visto che vuoi costruirtelo potrebbe interessarti.

 

 

 

ti ringrazio ma non è il mio caso.

[Livio Orsini]

Se non lo hai ancora fatto scarica il simulatore gratuito della Linear Technology (LT) è molto valido e ti permette di verificare al computer quasi tutte le soluzioni prima di usare stagno e saldatore.