Circuito Per Alimentare Bobine

[GioiaLucar]

Ciao a tutti,

ho estremamente aiuto del vostro aiuto. Ho la necessità di progettare una elettronica per controllare delle correnti all 'interno di alcune bobine. Le vorrei controllare utilizzando i segnali (analogici 0-5 V o digitali) provenienti da una scheda di acquisizione della National. I segnali saranno lentamente variabili perciò le bobine possono essere considerate resistenze. Le loro resistenze sono da 9 a 120 ohm e vorrei poter controllare la corrente all'interno che dovrebbe andare in entrambi versi da 0 a 1 ampere (a seconda di come io le controllo). Mi potete dare una mano???? Sono un ingegnere biomedico e non ho le competenze adeguate...:-)))

Grazie tantissimo

[Mirko Ceronti]

Quindi per quella da 120 Ohm, Ti servirebbe alimentarla tra gli 0 ed i 120 Volt D.C. (corrente continua) per avere una variazione lineare di corrente che vada da 0 ad 1 Amper giusto ?

Saluti

Mirko

[GioiaLucar]

giustissimo!

[Mirko Ceronti]

Quindi iniziamo a scender nello specifico, la tensione (e quindi la corrente) di pilotaggio deve essere continua come quella di una batteria, o è sufficiente che sia unidirezionale pulsante (per intenderci tipo quella all'uscita di un ponte diodi non filtrata).

Altrimenti andrebbe bene un pilotaggio switching ?

Saluti

Mirko

[GioiaLucar]

vorrei pilotare la corrente in modo bidirizionale in modo proporzionale ad un mio segnale (lentamente variabile). Tale segnale (che potrebbe essere sia digitale che analogico 0-5 V) sarebbe prodotto da una scheda di acquisizione della National e a sua volta sarebbe controllato da il movimento di una manopola di un joystick collegato al pc.

Grazie per ora,

Gioia

[maguls]

Buongiorno Ragazzi,

bhè questa domanda è pane per i denti di Mirko...sono sicuro che fra un pò ti sforna un bel pane fresco

Anche io ho un ideuccia che mi gironzola che potrebbe far comodo...

il problema è sempre quello, il tempo che manca! spero in serata di riuscire a fare un test e posto la mia idea.

saluti

Ps: puoi spiegare meglio cosa intendi per bidirezionale (anche se penso di aver capito) meglio evitare equivoci.

[GioiaLucar]

Ciao Ragazzi, speriamo proprio che sforni un bel pane fresco ;-)

Per bidirezionale intendo che se supponiamo che la bobina ha i due capi A e B vorrei che a seconda di come scelgo io la corrente mi possa andare da A verso B o da B verso A.

Vi spiego meglio anche l'applicazione così forse vi aiuta a chiarire le idee. Considerate che ho un microrobot magnetico e vorrei controllare il proprio movimento attraverso l'uso di un joystick. L'idea è quella di generare un campo magnetico controllato facendo scorrere all'interno di una bobina una corrente proporzionale all'intensità di campo magnetico che voglio. Ora per le caratteristiche del microrobot, delle mie bobine e della fisica ho bisogno che la corrente vari da 0 a circa 1-1.5 A. Ho inoltre bisogna che la corrente scorra in entrambi i versi per cambiare direzione nel moto del microrobot.

Grazie per ora,

Aspetto con ansia un vostro feedback ;-)

Ciao,

Gioia

[Mirko Ceronti]

Ringrazio senz’altro l’amico Maguls per la fiducia riposta, ma questo è un caso un po’ diverso.

Mi spiego, quando faccio mia l’esigenza di un utente, dopo un primo schizzo del circuito su supporto cartaceo, prendo la bread-board, e lo realizzo, poi se funziona, lo pubblico.

Ma...solitamente, dispongo di quanto necessario, quindi dopo è solo questione di riuscire nel progetto.

Qui invece, si tratta di un fenomeno un po’ particolare, gestito (fra l'altro) da solenoidi che non ho certo nel cassetto, quindi rischio di agire per “sensazione”, rischiando di far realizzare a Gioialucar 4-:-5 o più circuiti, prima d’azzeccare in quello giusto.

In parole povere, se decido di progettare un inverter, alla fine se non ho poi un motore da collegargli....cosa potrò mai concludere ?

Quindi in questo caso visto che serve l'inversione dlla polarità, mi verrebbe quasi da pensare ad un circuito L.A.P. (Locked Anti Phase) ma andrà bene come principio per gestire questo fantomatico campo magnetico ?

Intanto le bobine anche a corrente media = 0 scaldano comunque, visto che il valore efficace rimane costante.

Poi, servirebbe un BUS a 120 Vdc, quindi un ponte “H” un po’ complesso, oppure, per capire se il principio del L.A.P. può andare bene, (senza mettere troppa carne al fuoco) si potrebbe intanto provare col solenoide da 9 Ohm, (9 Volt) e pilotarlo in L.A.P. con un banale circuito fatto con l’L298 ed intanto capire se è la strada giusta, e da lì proseguire.

Come vedete i “se” sono tanti, e non sarebbe edificante far ammattire Gioialucar con una risma di esperimenti e tentativi prima di giungere a traguardo.

Saluti

Mirko

[maguls]

Bè si, diciamo che conosco poco Mirko ma è un tipo che o sforna pane buono o non sforna nulla

Si in effetti le problematiche sono tante....

Diciamo che, giusto per non abbandonare Gioia solo al suo progetto, si potrebbe tentare qualche esperimento,

magari considerando una problematica alla volta... poi da idee nascono idee.

Oppure gia solo parlandone, lo stesso Gioia potrebbe documentarsi e da solo cimentarsi nello sperimentare qualche circuitino.

Poi un altra cosa, ma utilizzare attuatori da modellismo gia belli e pronti, magari già corredati con schede di controllo?

tornando alla questione, affrontiamo ad esempio "il problema della variazione di tensione"

Tu Mirko come andresti ad agire?Scusami se ti faccio questa domanda ma è per capire meglio io le problematiche che potrebbero esserci...

Modificato: 6 marzo 2012 da maguls

[Mirko Ceronti]

Purtroppo il sito di appoggio per inoltrare le immagini che vorrei esporre (schema più grafico) non mi risponde, e non mi aiuta certo la pessima connessione ad internet di cui dispongo.

Se più tardi qualcosa si sblocca, allora esporrò il "come intendo fare"

Saluti

Mirko

[Mirko Ceronti]

[Mirko Ceronti]

Tanto per cominciare, cablerei il circuito con l’L298, usando il solenoide da 9 Ohm, e vedrei come si comporta.

Il sistema con frequenza P.W.M. di circa 1 Khz consente una variazione del valore medio della corrente, da un minimo ad un massimo e nei 2 sensi.

Col potenziometro al centro, la corrente media nel solenoide è pari a zero, mentre quella efficace ha un determinato valore, che sottopone comunque a riscaldamento il magnete.

Agendo sul potenziometro ruotandolo in un verso o nell’altro, si incrementa il valore medio con una determinata polarità o con quella opposta come desidera l’utente. (il valore efficace rimane inveriato)

I grafici sotto lo schema elettrico, materializzano la mia descrizione, mostrando il comportamento della tensione ai capi del solenoide.

E’ il metodo giusto ?

Non lo so, si tratta di provare e vedere ciò che accade.

Se desse buoni risultati, allora si potrebbe iniziar a ragionare per togliere il pilotaggio a potenziometro ed inserire un controllo in tensione.

[maguls]

Penso che sia perfetto, credo proprio che potrebbe funzionare.

A questo punto ci mancherebbe "solo" il controllo in tensione, certo è che (non ho mai utilizzato il ponte H l298) ma immagino che non possa pilotare una tensione di 120 v quindi poi sarebbe da trovare un altra soluzione.

comunque credo proprio che possa funzionare, lo dicevo che era pane per i denti di Mirko ahhaahah

Invece la mia idea si basava semplicemente su un regolatore di tensione controllato in tensione, e quindi avere in uscita invece di una tensione continua pulsata, una tensione continua ma ad ampiezza variabile. E poi usare un ponte H per il controllo del verso della corrente. L'unica pecca che ho trovato un solo regolatore che lavora a 150 V e ha una Pot max in out di 700mA, quindi risicati risicati per la nostra applicazione.

Ancora non ho avuto tempo di mettere in pratica il mio skizzo per problemi di tempo, tu cosa ne pensi Mirko?

[GioiaLucar]

Ciao ad entrambi e innanzittutto vi ringrazio per l'aiuto che mi state dando.

Le bobine se volete fare prove credo che le possiate modellare utilizzando delle resistenze tanto i segnali sono lentamente variabili e non si creano effetti di auto e mutua induttanza.

Anch'io sono completamente daccordo con Maguls. Credo che il circuito di Mirko possa funzionare perfettamente ma il problema è implementare il controllo di tensione per le potenze che servono...

La mia prima soluzione era quella analoga proposta da Maguls ma il problema è che quando sono andata a cercare i componenti non ho trovato niente che facesse al caso mia a causa delle elevate potenze che servono....:-( Voi mi potete consigliare qualcosa?

Cosa ne pensate?

Ciao,

Gioia

[Mirko Ceronti]

Ancora non ho avuto tempo di mettere in pratica il mio schizzo per problemi di tempo, tu cosa ne pensi Mirko?

Penso che il pilotaggio lineare sarebbe a livello di forma d’onda la soluzione migliore, ma….c’è il problema della dissipazione, oltre quello del reperimento dell’idoneo componente.

certo è che (non ho mai utilizzato il ponte H l298) ma immagino che non possa pilotare una tensione di 120 v quindi poi sarebbe da trovare un altra soluzione.

Infatti , a memoria mi sembra non possa superare i 50 Volt, quindi nel caso del solenoide a 120 Volt, si potrebbero usare 2 soli transistor ed un’alimentazione duale, ossia uno stadio push-pull.

Rimane sempre da capire se il pilotaggio L.A.P. è idoneo per questa applicazione; da lì poi derivano tutti gli altri ragionamenti.

Per GioLucar : le resistenze non vanno bene come simulatori ddel fenomeno, primo perché non lo producono (campo magnetico) secondo, perché in un pilotaggio Switching ad 1 Khz, il comportamento di una resistenza rispetto a quello di un’induttanza è profondamente diverso.

Saluti

Mirko

[maguls]

Allora la mia idea era la seguente, teoricamente dovrebbe piu o meno funzionare,

devo provare con un lm317 con tensioni ridotte se fa quello che dico.

http://imageshack.us...trollatoin.jpg/

Il rapporto R=240K/R=10K mi da 24:

in altre parole un segnale di ingresso

ad es 2V me lo ritrovo moltiplicato per 24 in uscita 48 V,

un segnale di 5V me lo ritrovo a 120V in uscita.

ahh ovviamente cambiando il resistore da 240K con un altro di opportuno valore (con dei semplici interruttori) si potrebbe variare la scala per alimentare quello o quell'altro induttore in base alla tensione massima che vogliamo in uscita.

PS: io come regolatore su rs-online ho trovato TL783 che lavora a 150Vmax con una corrente max dissipabile 700mA, bisogna vedere se a 120V riesce a dissipare 1A...anche se ci credo poco

Modificato: 7 marzo 2012 da maguls

[maguls]

Allora ho testato il circuitino è per mia fortuna funziona!

c'è però un piccolissimo problema, l'uscita non ti varierà da 0 a 120 ma da 1.7V a 120.

Questo perchè il variatore non ti consente (ovviamente) di scendere al di sotto di un certo valore (circa 1V)

in piu c'è la tensione di soglia del diodo.

Inoltre non so perchè, ma nel precedente schema ho scritto una mezza fesseria.

Il resistore da 240K per calcolarlo bene va fatto il partitore di tensione da 120 a 5 V...

calcolandolo viene un resistore da 230K! (valore anch'esso non normalizzato quindi un 220+10)

Come operazionale, si può usare un comunissimo LM358.

Ovviamente allo schema va aggiunta tutta la circuiteria di alimentazione e del segnale a 120V,

in piu va inserito il ponte H per lo scambio.

Se poi si vuole essere pignoli un pò di condensatori di filtro che non guastano mai e una protezione per i corti.

Ovviamente un bel dissipatore sul TL!

Spero che il progettino continui ( e qui speriamo che Mirko o qualche volenteroso ci aiuti...volontari? ) e che riuscirai nel tuo intento! sempre se tu lo voglia ovviamente.

Modificato: 7 marzo 2012 da maguls

[Mirko Ceronti]

Hai provato solo a vuoto, o gli hai dato anche un po' di carico ?

Come si comporta con 120 ohm di carico, quando in uscita ci sono 60 Volt ?

(questa è una prova che si può fare anche con una semplice resistenza che funga da carico)

Saluti

Mirko

http://

Errata Corrige : Solita svista del solito distratto, gli ingressi dell'operazionale CA3130, sono invertiti : Al pin 3 deve andare il segnale del controllo in tensione, ed al pin 2 l'anodo del diodo 1N4148 (SORRY)

Ieri sera, giusto per curiosità, ho provato a buttar giù un controllo in tensione del circuito originale presentato nel messaggio N°# 11

Come principio ci siamo anche se non è molto performante.

Mi spiego, il CA 3130 per fare questo giochetto, l’ho usato a iosa, ma….alimentato a 12 Vdc.

Alimentato a 5 Volt invece, son riuscito al massimo ad ottenere una variazione da 0, massimo positivo e massimo negativo che si sviluppa tutta variando la tensione all’ingresso 0-5 Volt, in un range che va da 0 ad un massimo di 3,5 Volt; il chè in teoria significa che con un’escursione da 1,75 Volt a 0 volt si ottiene in uscita tutta la variazione di una polarità ai capi del magnete, e da 1,75 a 3,5 Volt si ottiene tutta la variazione per l’altra polarità.

Magari bisogna lavorarci, ora come ora col tempo che avevo a disposizione è il massimo che ho ottenuto.

Poi, io ho usato la bobina di un relè a 12 Vdc, giusto per vederne il comportamento, ed altro non ho visto se non ciò che mi aspettavo, ossia lo sgancio del relè quando il Valore medio giunge nei pressi dello 0.

Saluti

Mirko

Modificato: 10 marzo 2012 da Mirko Ceronti
Errata corrige

[maguls]

Buondi,

Bene molto bene!

quindi mi sa che abbiamo due buone strade.

Hai provato solo a vuoto, o gli hai dato anche un po' di carico ?

Si ho provato con il carico è il circuito risponde bene, proprio perchè il regolatore fa il suo sporco lavoro.

C'e' da dire però, e stamane mi sono collegato proprio per fare questa precisazione,

che io il tutto l'ho provato con un lm317, con alimentazioni irrisorie 20V...

non ho gli strumenti per arrivare a 120V e nemmeno il TL da testare.

Del circuito mi ha sorpreso il suo comportamento lineare, ho messo un partitore con fattore 2 in modo da avere in uscita il doppio della tensione di controllo ed è molto preciso.

Ho ridisegnato un attimo per essere piu chiaro con Gioia:

comunque complimenti ancora Mirko! te l'ho detto che mi trasferirò a casa tua una volta di queste

è impressionante con che facilità riesci ad assemblere circuiti.

PS: Un Feedback di GioiaLucar sarebbe gradito

Modificato: 8 marzo 2012 da maguls

[Mirko Ceronti]

Sarà un piacere ospitarTi.

Quella che Ti sbalordisce come facilità nell’assemblare circuiti, è buona parte merito dell’anagrafe oltre che della passione che ho sempre avuto per questa materia.

Saluti

Mirko

[maguls]

Sarà un piacere ospitarTi.

Quella che Ti sbalordisce come facilità nell’assemblare circuiti, è buona parte merito dell’anagrafe oltre che della passione che ho sempre avuto per questa materia.

Grazie, grazie mille! chi lo sa magari se qualche volta mi dovessi trovare da quelle parti

Ma dall'anagrafe mi sembra che sei giovanissimo, mi sa che è più questione di passione

[Mirko Ceronti]

Beh....giovanissimo lo sono sicuramente stato, ma 46 primavere non sono proprio pochissime, altrimenti rischiamo di dare dei "poppanti" a chi ha 25 anni.

Saluti

Mirko

[ludo69]

per la bobina che lavora a tensione più alta, per problemi termici è indispensabile una circuiteria a commutazione, visto che non mi pare si trovino facilmente ponti H integrati che reggano quel valore si dovrà fare lo stadio di uscita con componenti discreti....

Perchè non rispolverare allora un sempreverde come il '3524?

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sg2524.pdf

[maguls]

Perchè non rispolverare allora un sempreverde come il '3524?

perchè no, è una buona idea.

mi pare si trovino facilmente ponti H integrati che reggano quel valore si dovrà fare lo stadio di uscita con componenti discreti....

bè si questo l'avevamo detto...

per problemi termici è indispensabile una circuiteria a commutazione

su questo bisogna un attimo ragionare, tu come hai ragionato?

Beh....giovanissimo lo sono sicuramente stato, ma 46 primavere non sono proprio pochissime, altrimenti rischiamo di dare dei "poppanti" a chi ha 25 anni.

anche questo è vero

Modificato: 9 marzo 2012 da maguls

[GioiaLucar]

Ciao e davvero ancora grazie!!!!

Siete utilissimi e non so come potrei fare senza di voi...;-)

Scusate se in questi 2 giorni non vi ho dato feedback ma sono stata incasinatissima....ora mi leggo tutto con calma e poi vi faccio sapere!!!

Grazie ancora,

Gioia