Alimentatore + visualizzazione tensioni e correnti di uscita su LCD

[polmax]

1 ora fa, Livio Orsini ha scritto:

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.

Interessante... ma ora che riesco ad imparare ad utilizzarlo... termino il tempo a mia disposizione

[polmax]

4 minuti fa, polmax ha scritto:

Interessante... ma ora che riesco ad imparare ad utilizzarlo... termino il tempo a mia disposizione

Visto che inizialmente mi atterrò fedelmente allo schema proposto dal datasheet non vedo un grosso aiuto dall'interessante applicazione che mi hai suggerito.

Applicazione molto utile in moltissimi altri casi e che mi  riprometto di "digerire" un po' alla volta.

I problemi (conosciuti) sono solo le induttanze, la realizzazione del cs ed il controllo del risultato. (non disponendo di un oscilloscopio posso solo verificare V e I e non il ripple residuo)

[polmax]

1 ora fa, polmax ha scritto:

Interessante... ma ora che riesco ad imparare ad utilizzarlo... termino il tempo a mia disposizione

solo per conferma di avere capito bene: l'applicazione suggerita si chiama LTspiceXVII?

[Livio Orsini]

Esatto, quella credo sia l'ultima versione.

Tu procedi come preferisci, però ...

[polmax]

9 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Esatto, quella credo sia l'ultima versione.

Tu procedi come preferisci, però ...

Prima di procedere alla "bella copia" del teorico e del successivo sbroglio ho ancora due dubbi da risolvere:

- ci sono controindicazioni a connettere le masse dei tre switching?

- ci sono controindicazioni ad alimentare i due switching (12V e 5V) dalle batterie?

[Dumah Brazorf]

Beh mancherebbe una protezione dall'eccessiva scarica della batteria, comunque metti dei fusibili adeguati su ogni linea.

[Livio Orsini]

38 minuti fa, polmax ha scritto:

ci sono controindicazioni a connettere le masse dei tre switching?

 

Se fai le cose per bene no. Mi raccomando unisci gli zero volt dei 3 alimentatori in un unico punto.

39 minuti fa, polmax ha scritto:

ci sono controindicazioni ad alimentare i due switching (12V e 5V) dalle batterie?

 

Condivido quanto scritto da Dumah Brazorf

[polmax]

11 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

 

Se fai le cose per bene no. Mi raccomando unisci gli zero volt dei 3 alimentatori in un unico punto.

 

Condivido quanto scritto da Dumah Brazorf

bene, grazie... ci riaggiorniamo al termine del progetto

[polmax]

Rieccomi:

Dopo le fasi di reperimento componenti (sempre più difficile) ed approfondimento sugli switching, mi ritrovo con più dubbi che all'inizio (conseguenza naturale credo).

Il dubbio più grande è, come facilmente intuibile, sulla realizzazione degli induttori.

L'integrato pilota è LM2576 (f 52KHz) che suggerisce 100 microHenry il valore dell'induttanza.

Sono riuscito a recuperare un induttanzimetro (della barbie) da credere con tante riserve.

Sono riuscito su più ferriti toroidali a leggere una misura di 100 microHenry.

Primo dubbio: questa misura è condizionata dalla frequenza applicata o no?

Secondo dubbio: riesco a raggiungere questa lettura su toroidali di diversa colorazione e formato (sia quelli per basse frequenze che medie): è opportuno che utilizzi i toroidali per basse frequenze o è indifferente?

Terzo dubbio: a che frequenza lavora il secondo induttore di 20 microHenry (filtro ripple opzionabile proposto dal datasheet)?

Grazie ancora

[Livio Orsini]

3 ore fa, polmax ha scritto:

questa misura è condizionata dalla frequenza applicata o no?

 

La misura di induttanza è indipendente, entro certi limiti, dalla frequenza. Quello che può variare è l'influenza dei parassiti (L,C,R) che possono sentirsi maggiormente a freqeunza più elevata, anzi se la misura viene fatta in bassa frequenza è meno influenzata dai parassiti.

 

3 ore fa, polmax ha scritto:

riesco a raggiungere questa lettura su toroidali di diversa colorazione e formato (sia quelli per basse frequenze che medie): è opportuno che utilizzi i toroidali per basse frequenze o è indifferente?

 

No bisogna usare ferriti specifiche per la gamma di frequenza a cui andrai a far lavorare l'induttore; inoltre i nuclei devono essere specifci per alimentatori switching.

Sono parecchi anni che non mi dedico a questi apparati, quindi non so dirti quali nuclei sono i più indicati tra quelli in commercio. Però se stai usando nuclei di cui conosci marca e modello puoi risalire al foglio tecnico dovre trovi questi dati.

 

3 ore fa, polmax ha scritto:

a che frequenza lavora il secondo induttore di 20 microHenry (filtro ripple opzionabile proposto dal datasheet)?

 

Puoi fare riferimento alla gamma di freqeunza a cui lavora lo switching.

[Ctec]

A quelle basse frequenze (52kHz), non importa neppure che sia toroidale, per uso interno non credo che ti preoccuperai di emissioni EMI.

A quel punto fai una ricerca di Power Inductor, 100uH (circa) e soprattutto almeno 3A di corrente.

Così facendo, per esempio su mouser, vengono fuori 60 risultati disponibili, tra cui puoi scegliere le dimensioni e forma (e prezzo) che più ti aggrada. Esempio schermata:

 

Personalmente mi trovo molto bene con i Wurth Electronic, oppure Coilcraft o Bourns. Ma per queste applicazioni non ci dovrebbero essere problemi.

[polmax]

1 ora fa, Ctec ha scritto:

A quelle basse frequenze (52kHz), non importa neppure che sia toroidale, per uso interno non credo che ti preoccuperai di emissioni EMI.

A quel punto fai una ricerca di Power Inductor, 100uH (circa) e soprattutto almeno 3A di corrente.

Così facendo, per esempio su mouser, vengono fuori 60 risultati disponibili, tra cui puoi scegliere le dimensioni e forma (e prezzo) che più ti aggrada. Esempio schermata:

 

Personalmente mi trovo molto bene con i Wurth Electronic, oppure Coilcraft o Bourns. Ma per queste applicazioni non ci dovrebbero essere problemi.

1 ora fa, Ctec ha scritto:

A quelle basse frequenze (52kHz), non importa neppure che sia toroidale, per uso interno non credo che ti preoccuperai di emissioni EMI.

A quel punto fai una ricerca di Power Inductor, 100uH (circa) e soprattutto almeno 3A di corrente.

Così facendo, per esempio su mouser, vengono fuori 60 risultati disponibili, tra cui puoi scegliere le dimensioni e forma (e prezzo) che più ti aggrada. Esempio schermata:

 

Personalmente mi trovo molto bene con i Wurth Electronic, oppure Coilcraft o Bourns. Ma per queste applicazioni non ci dovrebbero essere problemi.

 

1 ora fa, Ctec ha scritto:

A quelle basse frequenze (52kHz), non importa neppure che sia toroidale, per uso interno non credo che ti preoccuperai di emissioni EMI.

A quel punto fai una ricerca di Power Inductor, 100uH (circa) e soprattutto almeno 3A di corrente.

Così facendo, per esempio su mouser, vengono fuori 60 risultati disponibili, tra cui puoi scegliere le dimensioni e forma (e prezzo) che più ti aggrada. Esempio schermata:

 

Personalmente mi trovo molto bene con i Wurth Electronic, oppure Coilcraft o Bourns. Ma per queste applicazioni non ci dovrebbero essere problemi.

Rieccomi:

Dopo le fasi di reperimento componenti (sempre più difficile) ed approfondimento sugli switching, mi ritrovo con più dubbi che all'inizio (conseguenza naturale credo).

Il dubbio più grande è, come facilmente intuibile, sulla realizzazione degli induttori.

L'integrato pilota è LM2576 (f 52KHz) che suggerisce 100 microHenry il valore dell'induttanza.

Sono riuscito a recuperare un induttanzimetro (della barbie) da credere con tante riserve.

Sono riuscito su più ferriti toroidali a leggere una misura di 100 microHenry.

Primo dubbio: questa misura è condizionata dalla frequenza applicata o no?

Secondo dubbio: riesco a raggiungere questa lettura su toroidali di diversa colorazione e formato (sia quelli per basse frequenze che medie): è opportuno che utilizzi i toroidali per basse frequenze o è indifferente?

Terzo dubbio: a che frequenza lavora il secondo induttore di 20 microHenry (filtro ripple opzionabile proposto dal datasheet)?

Grazie ancora

[polmax]

1 ora fa, Ctec ha scritto:

A quelle basse frequenze (52kHz), non importa neppure che sia toroidale, per uso interno non credo che ti preoccuperai di emissioni EMI.

A quel punto fai una ricerca di Power Inductor, 100uH (circa) e soprattutto almeno 3A di corrente.

Così facendo, per esempio su mouser, vengono fuori 60 risultati disponibili, tra cui puoi scegliere le dimensioni e forma (e prezzo) che più ti aggrada. Esempio schermata:

 

Personalmente mi trovo molto bene con i Wurth Electronic, oppure Coilcraft o Bourns. Ma per queste applicazioni non ci dovrebbero essere problemi.

Bene! allora passo alla stesura del c.s.!

Anche se dovrò ancora trovare un valido sostituto del LM2679 (introvabile)

Grazie ancora!

[polmax]

Buongiorno a tutti,

Vi aggiorno sugli sviluppi della realizzazione dello switching con LM2676 che sembra apparentemente funzionare.

Devo ancora analizzare l'uscita all'oscilloscopio che farò presto presso un amico.

Risolto il problema "stufa" rimane quello del reperimento di un valido sostituto del LM2679 (mercato sempre più difficile) altrimenti mi vedrò costretto ad utilizzare un sistema "misto":

 

LM723 (27.2V) --> Batteria (2x12V) --> LM2676 (12V)

                                                        --> LM2676 (5V)

 

Un altro problema che devo risolvere è quello della misurazione delle correnti erogate.

Abbandonato la soluzione dello shunt-operazionale-adc, ho optato per l'utilizzo di un sensore ad effetto di hall facilmente reperibile: ACS 712 (out +/- 5A)

Ora mi trovo a dovere gestire uno 0 a 2.5V e non mi interessa misurare correnti negative

Riesco a gestire con l'ADC del PIC le tensioni 0-5V con i 1024 passi a disposizione ma non so come farlo con uno zero che vale 2.5V

Il linguaggio che uso è l'assembler

Grazie ancora

 

Buon ferragosto!

 

 

 

[Ctec]

Dunque, tu parli solo del riferimento (non chiamiamolo 0) shiftato a 2,5V che mi fa pensare che il sensore sia 0-5V per correnti +/-5A.

Se è così (quindi la massima tensione è di 5V), applicandola a un analogico 0-5V da 10bit (1024 step), tu avrai una lettura di 511 (metà del campo intero, pari a 2,5V) quando leggerai 0A, mentre il fondoscala 1023 (pari a 5V) quando avrai 5A.

Ora, per riferire questo valore a partire da 0, dovrai prima di tutto tagliare i valori al di sotto di 511 e far si che siano tutti 511 (cioè, se valore_letto < 511, allora valore_letto = 511) in modo da non avere strani sbordamenti dei bit meno significativi (non conosco le operazioni di shift dei PIC), poi farai uno shift di 9 posizioni a destra, così che avrai la lettura da 0 (ex 512) a 511 (ex 1023). Poi moltiplicherai questo valore per 5000/512=9,765625 o giù di lì per avere il valore in mA.

Chiaramente così facendo dimezzi la risoluzione del ADC, ma altrimenti andrebbe fatto un circuito un po' particolare.

[Ctec]

Per il LM2679 ho visto che basta che aspetti maggio 2023... Situazione caccolosissima...

Avrei un paio di soluzioni alternative disponibili, se te la cavi con roba smd. Uno è il AP64500SP-13, fino a 5A e 40V, in formato SOIC, disponibile a migliaia su Digikey.

Oppure un LM22679TJE-ADJ sempre 5A fino a 36V, in To-267-7.

Per contenitori più "facili" è un casino.

[polmax]

grazie Ctec! è un casino per un sacco di componenti...

 

[polmax]

20 ore fa, Ctec ha scritto:

Dunque, tu parli solo del riferimento (non chiamiamolo 0) shiftato a 2,5V che mi fa pensare che il sensore sia 0-5V per correnti +/-5A.

Se è così (quindi la massima tensione è di 5V), applicandola a un analogico 0-5V da 10bit (1024 step), tu avrai una lettura di 511 (metà del campo intero, pari a 2,5V) quando leggerai 0A, mentre il fondoscala 1023 (pari a 5V) quando avrai 5A.

Ora, per riferire questo valore a partire da 0, dovrai prima di tutto tagliare i valori al di sotto di 511 e far si che siano tutti 511 (cioè, se valore_letto < 511, allora valore_letto = 511) in modo da non avere strani sbordamenti dei bit meno significativi (non conosco le operazioni di shift dei PIC), poi farai uno shift di 9 posizioni a destra, così che avrai la lettura da 0 (ex 512) a 511 (ex 1023). Poi moltiplicherai questo valore per 5000/512=9,765625 o giù di lì per avere il valore in mA.

Chiaramente così facendo dimezzi la risoluzione del ADC, ma altrimenti andrebbe fatto un circuito un po' particolare.

era quello che volevo evitare... (512 step anzichè 1024)... comunque grazie ancora

 

[Ctec]

Una soluzione economica e più comoda di implementare un amplificatore con tutti i guai che comporta (in fase progettuale e di realizzazione), potrebbe essere quella di usare un ADC esterno, magari I2C o SPI (dipende da cosa hai sul micro), che possono avere 12, 13 o 16 bit (4092, 8184, 65536 passi) di risoluzione, che ti garantirebbe una buona "granularità" anche rinunciando alla parte bassa del segnale (anzi, quella bassa è quella più afflitta da problemi di rumore). Forse si trova anche roba da "arducoso" già in formato "saldabile"...

[polmax]

Il 15/8/2022 alle 17:23 , Ctec ha scritto:

Una soluzione economica e più comoda di implementare un amplificatore con tutti i guai che comporta (in fase progettuale e di realizzazione), potrebbe essere quella di usare un ADC esterno, magari I2C o SPI (dipende da cosa hai sul micro), che possono avere 12, 13 o 16 bit (4092, 8184, 65536 passi) di risoluzione, che ti garantirebbe una buona "granularità" anche rinunciando alla parte bassa del segnale (anzi, quella bassa è quella più afflitta da problemi di rumore). Forse si trova anche roba da "arducoso" già in formato "saldabile"...

Come avrai già capito sono un po' allergico a tutto ciò che è preconfezionato... mi piace capire ed eventualmente modificare quello che faccio.

Ad ogni modo, la misurazione delle correnti ha come obbiettivo quello di visualizzare il consumo stesso (a puro scopo eludico) e di interrompere l'alimentazione nel caso di superamento delle soglie impostate.

Pertanto, onde evitare una complicazione del circuito, mi vedrò costretto a sfruttare solo la metà degli steps disponibili.

Avevo solo chiesto se esisteva una soluzione alternativa (a livello di software) per la gestione del sensore ad effetto di Hall con uscita +/- 5V in f della I +/- 5A.

Mi toccherà imparare la sottrazione a 10bit

 

[Ctec]

La soluzione software te l'ho data domenica, ma purtroppo devi rinunciare a metà campo di valori.

Quella del convertitore esterno è praticabilissima, solo che, non usando i PIC, non ho la più pallida idea se ha i due protocolli da me indicati. Chiaramente la cosa si complica, ma molto meno che usando sistemi "analogici".

Se ti volessi cimentare, un AD7715 con SPI, 16bit, in DIP-16, ti darebbe modo di sperimentare un po'. 

Oppure un modulino (dato il contenitore TSSOP difficile da saldare) con ADS1115, I2C 16bit, che addirittura si trova anche da LeroyMerlin (non sapevo avessero 'sta roba)!

Poi il software é tutto a tuo carico.

[polmax]

16 ore fa, Ctec ha scritto:

La soluzione software te l'ho data domenica, ma purtroppo devi rinunciare a metà campo di valori.

Quella del convertitore esterno è praticabilissima, solo che, non usando i PIC, non ho la più pallida idea se ha i due protocolli da me indicati. Chiaramente la cosa si complica, ma molto meno che usando sistemi "analogici".

Se ti volessi cimentare, un AD7715 con SPI, 16bit, in DIP-16, ti darebbe modo di sperimentare un po'. 

Oppure un modulino (dato il contenitore TSSOP difficile da saldare) con ADS1115, I2C 16bit, che addirittura si trova anche da LeroyMerlin (non sapevo avessero 'sta roba)!

Poi il software é tutto a tuo carico.

ti ringrazio ancora Ctec, ma la strada che intendo intraprendere è quella dell ADC del pic (che ho già in casa e non è poco visto i momenti) che dovrebbe fare anche altro.

E chiaro il suggerimento software che mi hai inviato, ma trovassi un esempio di "digerire" di sottrazione a 10 bit mi faciliterebbe il compito.

Interessante notizia su LeroMerlin, andrò a farmi un giro!

[polmax]

1 ora fa, polmax ha scritto:

ti ringrazio ancora Ctec, ma la strada che intendo intraprendere è quella dell ADC del pic (che ho già in casa e non è poco visto i momenti) che dovrebbe fare anche altro.

E chiaro il suggerimento software che mi hai inviato, ma trovassi un esempio di "digerire" di sottrazione a 10 bit mi faciliterebbe il compito.

Interessante notizia su LeroMerlin, andrò a farmi un giro!

per ora avrei trovato questa soluzione:

 

Start
    clrf    RisultatoH
    clrf    RisultatoL

    movlw    00000010b
    movwf    DatoH        ;rilevato da ADC 10bit)
    movlw    11101110b
    movwf    DatoL

    movlw    00000010b
    movwf    SottraendoH    ;512=0 da sensore)
    movlw    00000000b
    movwf    SottraendoL

    movfw    SottraendoH
    subwf    DatoH,W
    movwf    RisultatoH

    movfw    SottraendoL
    subwf    DatoL,W
    movwf    RisultatoL

end

 

sono ben accette critiche, osservazioni e consigli.

grazie

[Ctec]

Mi spiace, non ho mai affrontato l'assembler dei PIC, per cui non so se esistono librerie di operazioni matematiche intere a 16bit (non complicarti la vita, 10bit stanno agevolmente nei 16bit). Per gli 8051 mi feci questa routine, se può essere utile:

; ------------------------------------------------------------------------
;       SUB16        Sottrazione a 16 bit:   X = X - Y
; ------------------------------------------------------------------------
; Esegue la sottrazione dei due valori interi con segno a 16 bit
; Modifica il contenuto di X e setta il carry in caso di underflow
; Usa ACC e OV        Dura 16cyc = 3.47us

SUB16 mov A, X0
    clr C
    subb A, Y0
    mov X0, A    ; sottrai gli LSB, e metti il risultato in X0

    mov A, X1
    subb A, Y1
    mov X1, A    ; sottrai i MSB con il riporto e risultato in X1

    mov C, OV    ; se c'è underflow, segnalamelo nel Carry

    ret        ; finito
 

 

[polmax]

34 minuti fa, Ctec ha scritto:

Mi spiace, non ho mai affrontato l'assembler dei PIC, per cui non so se esistono librerie di operazioni matematiche intere a 16bit (non complicarti la vita, 10bit stanno agevolmente nei 16bit). Per gli 8051 mi feci questa routine, se può essere utile:

; ------------------------------------------------------------------------
;       SUB16        Sottrazione a 16 bit:   X = X - Y
; ------------------------------------------------------------------------
; Esegue la sottrazione dei due valori interi con segno a 16 bit
; Modifica il contenuto di X e setta il carry in caso di underflow
; Usa ACC e OV        Dura 16cyc = 3.47us

SUB16 mov A, X0
    clr C
    subb A, Y0
    mov X0, A    ; sottrai gli LSB, e metti il risultato in X0

    mov A, X1
    subb A, Y1
    mov X1, A    ; sottrai i MSB con il riporto e risultato in X1

    mov C, OV    ; se c'è underflow, segnalamelo nel Carry

    ret        ; finito
 

 

ok, grazie

un'ultima cosa:

lm2576 sembra comportarsi bene a livello ri ripple anche sotto sforzo ma rilevo una caduta di 0.5V (su 12V out) a 2.7A: è normale?