Modulare 0-24VDC con rif. 0-10VDC

[OB1-Roby]

Chiedo se esiste uno dispositivo per ottenere quanto in oggetto: modulare una tensione 0-24VDC con un riferimento 0-10VDC.

Ringrazio chiunque possa darmi consigli e/o spiegazioni.

[Simons]

cioè se ho capito bene te vorresti variare una tensione da 0 a 24Vdc con un segnale pilota che varia da 0 a 10 vdc?

[OB1-Roby]

Esattamente: il segnale 0-10 VDC pilota una tensione 0-24 VDC in potenza.

Grazie

[tesla88]

Quanta potenza? per convertire 0-10 in 0-24 basta un op-amp..........

[OB1-Roby]

Il segnale 0-10VDC arriva dall'uscita analogica di un plc ed il carico a 24VDC è 150W.

Grazie

[Simons]

potresti usare uno o due mosfet di potenza tipo il IRF540 che supportano fino a 100V e 22A .. metti il carico sul drain e polarizzi la base in modo che quando hai 10v in ingresso il mosfet sia in completa saturazione, sottoponendo il carico a tutti i 24volt necessari (a meno della caduta del mosfet)

controlla sui datasheet che a volte ci sono degli esempi pratici

[tesla88]

Attenzione, non vorrei sbagliare ma se fai come dici il mosfet lavora in switch , cioè è o tutto chiuso o tutto aperto, lui deve usare un uscita analogica quindi presumo voglia un comportamento analo0gico o lineare, perciò il circuito deve seguire un andamento lineare percui Vout=Vin * 2.4 !!!

[Simons]

tesla88+18/06/2008, 17:58--> (tesla88 @ 18/06/2008, 17:58)

si appunto.. polarizzando il transistor in modo opportuno si fa lavorare nella zona lineare modulando il canale e la tensione sul drain no?

[tesla88]

Mah, non saprei ................io il problema lo risolverei con un op-amp in cui Gv=2.4 e poi un darlington a pilotare il carico, però mi serve sapere quanto assorbe il carico e magari che tipo di carico è , se non è un segreto può dirmi se è un motore o qualcosa di più specifico!

[OB1-Roby]

Ringrazio Simons e tesla88 per l'interessamento.

Per tesla88: nessun segreto!! Anzi. Il problema che vorrei risolvere è il seguente (era meglio essere chiari fin dall'inizio: DATE I DATI!!): con l'uscita analogiva 0-10 di un plc (impedenza >5k) vorrei pilotare delle lampade a led in modo da ottenere un dimmer. Le lampade funzionano appunto a 24VDC e sommate insieme fanno cicrca 150W.

L'idea dell'amp. op. più transistor di potenza mi sembra azzeccata. Farei fatica a dimensionare il tutto quindi chiedo a tesla88 un aiutino in merito.

Grazie di nuovo comunque a tutti.

[tesla88]

Eccoti , dopo una vita , lo schema !

Modificato: 10 luglio 2008 da tesla88

[tesla88]

Chiarimenti sullo schema:

V1 è l'alimentazione(penso a 24 V nel tuo caso) io nella simulazione ho messo 30V cheè un po' di più di 24 perchè con la caduta di tensione dell'op amp e dei transistor va a finire che se alimenti a 24 V in uscita non superi i 22V.........

V2 è la tensione che varia da 0 a 10V................

il guadagno del circuito è dato da (R2/R3) + 1..........nel nosto caso 2,4 !

Il transistor d'uscita sopporta 15Amper però dissipa una certapotenza quindi sarebbe raccomandabile metterne 2 in parallelo e metterli su un bel dissipatore.................

In teoria un circuito switching sarebbe stato meglio.Magari col tempo te lo progetto per ora accontentati!

Ciao!

Ah il carico va al posto di R4 , qui simula le tue lampade la 150W!

Modificato: 10 luglio 2008 da tesla88

[OB1-Roby]

Grazie infinte! Ora mi procuro i componenti e lo provo. Ti farò sapere se tutto è ok.

Ancora infinite grazie per la pazienza.

Ciao

[Simons]

ma non va caricato sul collettore il transistor d'uscita?

[tesla88]

A lui serve un coportamento lineare, cioè l'uscita deve seguire l'andamento Vout=Vin*K , in questo caso K=24/10=2.4.........ora se carichi il 3055 di collettore ottieni che il transistor si comporta come interuttore e passa da saturazione ad interdizione( a parte che dovrei spostare la controreazione )........comunque ho fratto una simulazione con X Spice, e era ok! L'unica pecca è che essendo lineare e non switching scalda abbastanza.............ma ora sono troppo preso per progettare un convertitore switching.............so falro ma mi serve tempo perchè vorrei provarlo al banco............

[OB1-Roby]

Per tesla88:

scusa se insisto sull'argomento ma guardando i datasheet dei vari componenti mi sono accorto che il ua741 può avere come alimentazione una tensione duale di +/- 18 (ua741C) oppure +/- 22 (ua741I oppure ua741M), mentre nello schema che hai fornito è alimentato dalla V1 (30V) mentre Vcc- non è collegato.

Mi potresti dare ulteriori delucidazioni?

Grazie ancora.

[omaccio]

Per lampade a led sarebbre meglio pilotarle in PWM!

0-10 in ingresso ed in uscita mi pilota 24 in PWM, io l'ho fatto con una lampada per telecamera a led da 50watt, utilizzando un integrato opportunamente programmato, il vantaggio sta nei led che si scaldano pochissimo rispetto ad analoga alimentazione ma in continua (con lm 317 che pilotava in corrente).

[tesla88]

Grande Giove................il uA741 sopporta i 30V (stabiizzati) , il piedino V- va a massa....stasera riverifico! Ah comunque anche Tl081-Tl082-Lm358.....van tutti bene..........

Per qualsiasi tipo di carico "resistivo " sarebbe meglio utilizzare il PWM..............non perchè scalda di meno il carico ma il trasistor driver perchè lavora in commutazione............se nel tuo caso i led scaldavano era perchè c'era qualcosa di sbagliato.............cioè che fa scaldare è la potenza che è uguale sul carico sia in funzionamento lineare che in Pwm o Switching...........

[OB1-Roby]

Grazie tesla88 per la precisazione (scusa per la banalità ma non sono un elettronico puro, mi sono limitato a leggere i datascheet ed effettivamente sono un po' digiuno in materia).

Eventualmente (abuso della Vostra pazienza): come si potrebbe realizzare quanto suggerito da omaccio per evitare di utilizzare grossi dissipatori di calore sul transistor di potenza?

Grazie.

[AndreA.]

Posso dire la mia?

Crea un oscillatore con un 555 o altro, sul condensatore dell'oscillatore prelevi un dente di sega(quasi dente di sega) il quale va inviato ad uno degli ingressi dell'operazionale, l'altro ingresso opportunamente regolato con la stessa tensione di uscita dell'oscillatore ti permette di avere una tensione in uscita a modulazione di larghezza d'impulso la cosiddetta PWM.

Una parte dello schema ti è stato fornito dall'amico e collega Tesla, devi solo integrare l'oscillatore, un amplificatore di guadagno in tensione, un inseguitore, l'uscita fotoaccoppiata e un finale di potenza ,sia esso a mosfet che a transistor.

[OB1-Roby]

Pen AndreaA:

Sei molto gentile a dire la tua! Purtroppo per me però non è così facile passare dalla descrizione a parole alla realizzazione del circuito. Quindi se fossi così gentile da postarlo sarebbe una grande cosa!

Grazie ancora.

[tesla88]

Grande AndreA !(si vede che sei ritornato) Certo che puoi dire la tua! e direi che è ottima............stavo appunto cercando di mettere insieme uno schema per OB1-Roby , e la tua soluzione sembra efficace.............volevo infatti passare a uno schema PWM come già accennato.......generalmente uso il TL494.......però vista la semplicità l'idea del 555 e un comparatore mi sembra sicuramente migliore.....

Ciao!

Modificato: 15 luglio 2008 da tesla88

[omaccio]

Solo una precisazione:

questa tua affermazione è inesatta: la lampada da me alimentata scaldava perchè composta da led ad alta potenza. Questi led non scaldano se vengono pilotati ad 1/20 della loro potenza di targa ma se alimentati alla potenza di targa abbisognano di raffreddamento. Il pilotaggio PWM aiuta in tal senso a raffreddare il led in quanto pulsando l'alimentazione fa riposare il led nei momenti di taglio.

Ciao Luca

[tesla88]

secondo un mio parere il riscaldamento è dato dalla potenza dissipata o dalla corrente che attraversa un elemento ..................se i tuoi led hanno una potenza di 10 W e tu li fai funzionare ad 1W naturalmente scaldano meno, penso che scalderanno però nello stesso modo sia che siano regolati in PWM che in maniera lineare infatti analizzando:

In Pwm li fai funzionare con un Duty Cicle del 10% e quindi si "riposano " però per quel 10% sono attraversati da una corrente pari a quella nominale!!

In funzionamento lineare sono sempre attraversati dalla corrente e quindi non si "riposano", però la corrente che li attraversa è pari a 1/10 della corrente nominale.........

Credo che l'unica differenza stia nella potenza dissipata dal circuito pilota.....

Questo è quello che penso , ci si può dissociare..........

Ciao!

[Livio Orsini]

Tutti i LED, di piccola, media o elevata potenza, tendo a scaldare, e poi a degradarsi, in funzione della potenza termica che devono dissipare. Non per niente i costruttori forniscono nel foglio tecnico dei normogrammi che, in funzione della frequenza e del duty cycle, stabiliscono la massima potenza impulsiva dissipabile.Si potrebbe anche calcolarla analiticamente se si avesse a disposizione la resistenza termica giunzione-ambiente del semiconduttore.

Analoghi normogrammi sono riportati per facilitare il dimensionamento dei transistor di potenza previsti per commutazione.