Alimentatore in corrente.

F. Bertolazzi ha scritto:

Cioe' intendi limitare la massima corrente erogata dall'alimentatore?

Non ho capito come dovrebbe funzionare, osservo che il transistor potrebbe non gradire le sovratensioni di apertura.

La seconda, e rispondo riguardo a questa.

La carica che attraversa R3 quando il transistor e' acceso e' Q = Imedia * Deltat = 0.75 A * 0.2 s = 0.15 coulomb, supponendo che il condensatore si scarichi quasi completamente sul carico R3, la tensione minima ai capi del condensatore sara' circa 0 V, durante la carica la tensione ai capi del condensatore sara' circa V(t) = 5 V * (1 - exp(-t / (R1 * C)) e al tempo finale t = 5 s varra': V(5 s) = 5 V * (1 - exp(-(5 s) / (R1 * C)), imponendo la condizione C * V(5 s) = Q e risolvendo numericamente si ottiene C = 0.044 F, la tensione massima ai capi del condensatore risultera' Vmax = 3.4 V e la corrente massima attraverso R3 sara' 2.6 A, la costante tempo per la scarica su R3, tau = R3 * C =

0.055 s e' compatibile con l'ipotesi fatta che il condensatore si scarichi completamente su R3 in 0.2 s.

Volendo mantenere attraverso R3 una corrente circa costante I = 0.75 A, si potrebbe realizzare il seguente circuito, la tensione minima V0 ai capi del condensatore allora sara' maggiore di I * R3 = 1 V, la tensione ai capi del condensatore varra' circa: V(t) = 5 V + (V0 - 5 V) * exp(-t / (R1 * C)), al tempo finale t = 5 s varra': V(5 s) = 5 V + (V0 - 5 V) * exp(-(5 s) / (R1 * C)), imponendo la condizione C * (V(5 s) - V0) = Q e risolvendo numericamente si ottiene il valore minimo C = 0.082 F, la tensione massima ai capi del condensatore risultera' 2.8 V.

I conti sopra sono comunque approssimati per vari versi, cosi' pure i valori ottenuti delle capacita' risulteranno approssimati. Infine, nel primo caso l'energia elettrica dissipata in R3 per effetto Joule varra' 1/2 * C * Vmax^2 = 0.25 J, nel secondo caso varra' I^2 * R3 * Deltat = 0.15 J, la differenza e' notevole e di questa differenza si deve tener conto se l'effetto cercato e' quello termico sul filo.

Ciao

--
Giorgio Bibbiani

[FIDOCAD]
TY 50 65 4 3 0 0 0 *
MC 110 85 0 0 180
TY 115 85 4 3 0 0 0 * C1
TY 120 95 4 3 0 0 0 *
LI 110 65 110 85
MC 75 85 0 0 280
SA 90 65
LI 90 65 110 65
MC 90 95 0 0 115
MC 90 105 0 0 040
MC 110 105 0 0 040
LI 110 95 110 105
LI 90 75 90 65
LI 75 85 70 85
LI 70 85 70 90
LI 70 90 70 95
MC 70 95 0 0 115
MC 70 105 0 0 040
TY 60 95 4 3 0 0 0 * R4
TY 60 100 4 3 0 0 0 * 24
MC 90 50 0 0 115
MC 90 50 3 0 010
TY 95 55 4 3 0 0 0 * 100
TY 95 50 4 3 0 0 0 * R1
LI 90 60 90 65
MC 70 70 0 0 115
TY 60 70 4 3 0 0 0 * R2
TY 60 75 4 3 0 0 0 * 43
LI 70 70 70 65
LI 70 80 70 85
SA 70 85
MC 70 65 2 0 750
MC 70 50 3 0 010
TY 95 95 4 3 0 0 0 * Flex
TY 95 100 4 3 0 0 0 * 1R3

/

Non rispondo alla tua domanda ma :

Devi comunque sistemare l'energia accumulata nell'induttore, Modificalo in un buck completo e magari rilevi la tensione (e corrente tenendo conto della resistenza del filo) tramite un adc del micro se ne hai. Se non hai adc a senso ti direi che il duty dovrebbe essere calcolabile facilmente con una L abbastanza bassa da funzionare in regime discontinuo: ad ogni impulso l'energia e' fissata. Data la frequenza o vai di mosfet oppure non devi saturare il transistor.

ogni

Per questo, due considerazioni:

1- se non ho sbagliato i conti 12000uF tra 5V e 0V contengono energia sufficiente per il lavoro che devi fare, quindi puoi scaricare un condensatore magari tramite una R che ne limiti la corrente all'inizio, e ricaricarlo a tramite una R piu' alta, che magari non ti ammazza l'alimentazione, fatti un po' i conti sui tempi. 2- a 1MHz un condensatore ceramico ha ancora una impedenza (si chiama cosi', mi pare) abbastanza bassa da digerire dei brevi impulsi di corrente senza impattare troppo sulla alimentazione, quindi potresti usare B con un ceramico e una frequenza alta (sempre mosfet), il duty dovrebbe venir fuori abbastanza facilmente calcolando la potenza istantanea dissipata ad ogni impulso.

Ciao E spero di non averne dette troppe di castronerie, prendi tutto con le molle che non ci ho fatto nessun calcolo sopra.

[FIDOCAD] MC 45 80 1 0 130 FCJ TY 50 80 4 3 0 0 0 * L1 TY 55 90 4 3 0 0 0 * MC 30 70 0 0 280 MC 45 90 0 0 115 FCJ TY 50 90 4 3 0 0 0 * Flex TY 50 95 4 3 0 0 0 * 1R3 MC 115 90 0 0 180 FCJ TY 120 90 4 3 0 0 0 * C1 TY 125 100 4 3 0 0 0 * MC 45 60 3 0 010 MC 45 100 0 0 040 LI 115 70 115 90 0 MC 80 90 0 0 280 MC 95 70 0 0 115 FCJ TY 100 70 4 3 0 0 0 * Flex TY 100 75 4 3 0 0 0 * 1R3 MC 95 60 3 0 010 MC 95 100 0 0 040 SA 95 70 0 SA 95 100 0 LI 95 70 115 70 0 LI 95 100 115 100 0 MC 95 60 0 0 115 FCJ TY 100 60 4 3 0 0 0 * R1 TY 100 65 4 3 0 0 0 * 100 TY 50 65 7 5 0 0 0 * A) TY 80 65 7 5 0 0 0 * B) MC 70 100 3 0 200 LI 45 100 70 100 0 LI 70 85 70 80 0 LI 70 80 45 80 0 LI 45 90 25 90 0 LI 25 90 25 90 0 TY 15 85 4 3 0 0 0 * ADC

Tanto per cominciare metti un diodo di ricircolo, deve essere un diodo veloce, ad esempio uno schottky. Inoltre anche un condensatore sull'alimentazione altrimenti esporti disturbi in quantita` industriale.

Se puoi vuoi diminuire i disturbi di modo comume (ma non li elimini completamente) collega il carico al positivo e metti l'induttore "di sotto".

Non ho capito. Sono 750mA di corrente media SEMPRE oppure 750mA di corrente media durante 0.2s ogni 5s?

Chiarisci questo che poi i conti sono facili. Suggerisco comunque la soluzione A, quella B ha tante PERDITE!

Tieni presente che la potenza dissipata dipende dalla corrente efficace non da quella media.

[FIDOCAD] MC 45 60 1 0 130 FCJ TY 50 62 4 3 0 0 0 * L1 TY 55 70 4 3 0 0 0 * MC 30 90 0 0 280 MC 45 70 0 0 115 FCJ TY 50 70 4 3 0 0 0 * Flex TY 50 75 4 3 0 0 0 * 1R3 MC 115 90 0 0 180 FCJ TY 120 90 4 3 0 0 0 * C1 TY 125 100 4 3 0 0 0 * MC 45 60 3 0 010 MC 45 100 0 0 040 LI 115 70 115 90 0 MC 80 90 0 0 280 MC 95 70 0 0 115 FCJ TY 100 70 4 3 0 0 0 * Flex TY 100 75 4 3 0 0 0 * 1R3 MC 95 60 3 0 010 MC 95 100 0 0 040 SA 95 70 0 SA 95 100 0 LI 95 70 115 70 0 LI 95 100 115 100 0 MC 95 60 0 0 115 FCJ TY 100 60 4 3 0 0 0 * R1 TY 100 65 4 3 0 0 0 * 100 TY 20 70 7 5 0 0 0 * A) TY 80 65 7 5 0 0 0 * B) MC 35 75 3 0 200 LI 45 80 35 80 0 LI 35 80 35 75 0 LI 35 75 35 75 0 LI 35 60 45 60 0 MC 45 60 3 0 180 MC 55 60 3 0 040

Franco:

Oops! Come ho fatto a dimenticarmi del diodo? Il condensatore l'ho omesso volutamente perché non fa parte del circuito in esame, ma di quello di alimentazione, che, come dicevo, non vorrei massacrare troppo.

"Sotto" al transistor o solo al Flexinol?

I 750 mA sono solo durante gli 0,2 s che occorrono a "sganciare" il componente (vedi sotto).

Questo è vero, ma l'energia non manca. Non ho però citato il parametro più importante, ovvero il peso del tutto. L'attuatore serve per aprire una valvola di bypass su di un circuito di aspirazione che serve per sollevare componenti SMD. Sì, sto studiando una macchina PnP a bassissimo costo, cercando di ridurre il più possibile la massa della "testa" (attualmente sono intorno ai 50 g) in modo da non necessitare di una struttura molto rigida e quindi costosa.

Sì, scusa l'improprietà del termine, intendevo quella efficace.

Giorgio Bibbiani:

No, in realtà devo limitare l'energia fornita al Flexinol. E introdurre meno disturbi possibile sull'alimentazione.

Già. Manca il diodo di ricircolo!

Veramente la resistenza si chiama Flex ed ha un valore di 1.3 ohm.

Ottimo. Ciò che volevo. Il solo problema sono i 44 mF che, vedi la mia risposta a Franco (perdonatemi se ho risposto in ordine di "anzianità"), temo peserebbero un po' troppo.

Non credo ce ne sia bisogno bisogno, anzi, è meglio se il Flexinol prende una "botta" iniziale, così agisce più velocemente e semmai bastano i 10 mF che avevo previsto "ad occhio" (e dei quali ne ho parecchi, da 6,3V a bassissima ESR) per sganciare il componente.

Fabio_78:

E tre! :-)

La frequenza è in realtà abbassabile "ad libidinem", solo che ciò comporterebbe induttori più grossi.

Era il mio intento per il circuito B), ma sono un ignorante che ha promesso più volte avrebbe studiato, senza poi farlo.

Qui non ti ho seguito.

F. Bertolazzi:

E, nonostante la mole, pesano solo 7,6 g.

Se segui quanto dice fabio 78 va bene, ma hai un condensatore da 12mF che si scarica su una resistenza da 1.3 ohm con una corrente iniziale di

3.8A che decade esponenzialmente. L'energia e` quella che ti serve, equivalente a 750mA per 0.2s. Bisogna vedere se il filo e` contento di quel trattamento. La ricarica con una R da 100ohm va bene, ricarica il condensatore in qualche secondo, assorbendo al massimo 50mA, proprio quello che volevi. Pero` sprechi energia nella ricarica del condensatore, e ne sprechi tanta quanta ne va sul filo.

Se invece vuoi usare l'induttanza "commutata" hai un buck. Non puoi pensare di accumulare l'energia sulla L, verrebbe troppo grande.

Lavorando a 300kHz (e con un MOS pilotato con un mos driver), dovresti viaggiare con un duty cycle di circa il 29%, e la corrente media assorbita e` dalle parti di 220mA per 0.2s. L'induttanza puo` essere da

10µH-33µH, i disturbi sull'alimentazione sono piuttosto importanti perche' e` una corrente da 750mA choppata a 300kHz: ci devi mettere dei buoni condensatori per filtrarli.

Con questa soluzione puoi andare a duty cycle fisso, senza nessuna misura o feedback della tensione o corrente.

Una soluzione intermedia e` di caricare un condensatore (purtroppo grande anche piu` del precedente) e usare l'energia del condensatore con un circuito con L e chopper per tirare giu` la tensione. In questo caso devi aumentare il duty cycle di mano in mano che il condensatore si scarica. Il vantaggio e` che ricarichi il condensatore attraverso una resistenza, sprecando energia ma non iniettando corrente ad alta frequenza nell'alimentazione.

E usare una pila NiMH collegata direttamente sul filo (eventualmente con una R in serie per mettere a posto la corrente) e ricaricata da una resistenza? La corrente di carica potrebbe essere dalle parti di 40mA, costante e i picchi di corrente li fornisce la pila.

--

Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Se poi non ti piacciono le pile, un supercap e uno zener per limitare la tensione sul supercap.

--

Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Il 21/11/2011 15.28, F. Bertolazzi ha scritto:

Perche' non usare un gen. di corrente fatto con un operazionale a buono slew-rate e un BJT, schema classico? giorgio

Io, arrivati a questo punto, userei un alimentatorino esterno ed una eccitazione fotoaccoppiata. Energia infinita e peso prossimo allo zero, solo i cavi. Oppure un DC-DC converter da 12V a 5V (+ condensatorone), tanto per evitare ogni genere di spike.

Piccio.

Oppure cos=EC... E' un generatore di corrente costante che all'istante iniziale ha uno spunto. La cosa importante =E8 che la tensione sul micro resti costante o vari molto lentamente e i diodi servono all'uopo. Poi si pu=F2 togliere qualcosa...

[FIDOCAD] MC 205 155 3 0 200 LI 205 160 205 155 LI 205 140 205 135 MC 205 180 1 0 080 MC 205 190 0 0 040 SA 205 155 MC 180 170 0 0 080 MC 175 175 1 0 170 MC 160 170 0 0 080 MC 175 190 0 0 040 LI 175 190 175 185 LI 170 170 175 170 LI 175 170 180 170 LI 175 175 175 170 LI 160 170 145 170 SA 175 170 MC 190 120 0 0 080 MC 155 120 2 0 200 MC 135 125 0 0 180 LI 155 120 160 120 LI 160 120 165 120 LI 160 120 160 95 MC 165 120 0 0 200 MC 185 125 1 0 170 MC 185 135 0 0 040 LI 180 120 190 120 LI 185 125 185 120 LI 140 120 115 120 LI 135 125 135 120 MC 135 135 0 0 040 SA 135 120 SA 185 120 SA 160 120 TY 155 90 5 3 0 0 0 * Vb TY 105 115 5 3 0 0 0 * LDO TY 105 120 5 3 0 0 0 * uC MC 190 170 0 0 360 MC 230 140 1 0 130 LI 230 135 230 140 MC 250 160 0 0 180 MC 230 190 0 0 040 MC 230 175 1 0 170 LI 230 190 230 185 MC 230 165 1 0 080 LI 230 165 230 150 LI 230 135 235 135 LI 235 135 250 135 LI 250 135 250 160 LI 250 170 250 175 LI 250 175 250 190 MC 250 190 0 0 040 SA 230 155 SA 230 135 LI 220 120 230 120 LI 230 120 230 135 MC 265 160 1 0 170 TY 210 110 5 3 0 0 0 * ferrite HF LI 250 135 255 135 LI 255 135 265 135 LI 265 135 265 160 LI 265 170 265 190 MC 265 190 0 0 040 SA 250 135 MC 210 120 0 0 130 LI 205 135 230 135 LI 205 155 230 155 LI 200 120 210 120 MC 215 180 1 0 170 MC 215 190 0 0 040 LI 215 180 205 180 SA 205 180

Piccio.

"Giorgio" ha scritto

Perchè non usare un generatore di corrente fatto e basta?

Il "problema" del generatore di corrente è già stato brillantemente risolto per il pilotaggio dei LED.

Ad esempio:

Se poi si vuole, con WEBENCH si possono effettuare simulazioni, comparazioni, affinamenti, ecc. Se poi serve campionatura, basta chiederla: fino a 5 pezzi (in genere) arrivano gratis, con corriere nel giro di 48 ore. Basta registrarsi come consulenti o progettisti, naturalmente gratis.

Bye

Gigi

Franco:

I supercap generalmente hanno una resistenza equivalente molto alta, e una tensione di lavoro di 2,5 V. Ne esistono anche a bassa ESR, nati per allungare la vita delle batterie dei cellulari, but mucho $$$.

Ottima invece l'idea della Ni-Mh. Ne ho giusto qualcuna per cordless, con celle dello stesso diametro delle AAA, ma lunghe la metà.

Con un buon MOS per la scarica potrei anche usarne un solo elemento. Ora provo.

Dimenticavo: switchando ad oltre 1 MHz, basta un C ceramico per non disturbare le alimentazioni.

Bye

Gigi

Piccio:

Uh? Eccitazione fotoche?

I cavi pesano, già ne devo portare due più il tubo per il vuoto più 1 o 2 filini per i dati. Il controllore che si occupa di rotazione e traslazione sull'asse Z è sulla testa.

O, al contrario, portare l'alimentazione a 24V (quella degli stepper X e Y), alleggerendo i cavi, e usare un DC-DC per scendere a 5 V per controller e servocomandi. Caricando il condensatore a 24 V, se il Flexinol poi non se ne ha a male (ma è bene o male un filo di nichel e titanio spesso più di un decimo), dovrei poter immagazzinare una quantità sufficiente energia in una capacità molto più piccola. Mi sa che però il DC-DC dovrebbe essere di quelli isolati galvanicamente, durante la scarica la botta di corrente sarebbe notevole.

Franco:

Con questo posso convivere, però il peso del condensatore, a ben vedere, non è così basso.

Certo, non avevo intenzione.

E giù altro peso! E poi manco lo FR4 è tanto leggero...

Era poi la mia idea iniziale.

Allora non va bene. :-)

Se però il condensatore venisse caricato a 24V e il Flexinol e il condensatore non gradissero botte da 20 A o giù di lì sarebbe la soluzione migliore.

Oppure potrei choppare direttamente la 24V ed alimentare il controller e i servo dell'asse Z con un DC-DC. O una 5V separata, il cavo pesa meno del DC-DC.

Come dicevo, intanto provo questa.

g.f.:

Buona idea, ma ci vogliono un sacco di componenti. La restenza di feedback pare sia addirittura una 2010. Grazie, terrò presente, ma prima ho altre alternative.

"F. Bertolazzi" ha scritto nel messaggio

ma ci stanno in circa 250 mm2

Esagerato!

1206 basta e avanza per funzionamento continuo. 0805 se prometti di non superare il duty cycle 50%

bye

Gigi