Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
e-miernikie-mierniki
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Ładowarka akumulatrów sterowana za pomocą 8051. Pomocy.

26 Mar 2005 19:28 5980 27
  • Poziom 11  
    Witam.
    Mam do zrobienia projekt ładowarki akumulatorów samochodowych sterowanej za pomocą 8051. Ładowarka ma posiadać kilka programów ładowania, ładowanie szybki, normalne i podtrzymujące.
    Do kontroli temp. aku użyje scalonego termometru na i2c, do monitorowania prądu bocznik z przetwornikiem A/C a do napięcia dzielnik też z A/C. Niestety nie wiem jak mam sterować prądem i napięciem łądowania :(. Z zaprogramowaniem mikrokontrolera nie będe miał najmniejszych problemów ale niestety z elektroniki to jestm cieniutki :). Pomocy.
  • e-miernikie-mierniki
  • Poziom 11  
    Ja bym zrobil to mniej wiecej tak:
    Majac do dyspozycji 51 sprawa jest nieco utrudniona. Nie wiem co inni na to powiedza, ale ja ladowalbym akumulator w tym konkretnym przypadku przebiegiem prostokatnym ze zmiennym wspolczynnikiem wypelnienia (najprostsza regulacja sredniego pradu). Niestety 51 nie ma wbudowanego pwm, ale mozna to zrobic...Tak wiec koncowka pwm zasilalaby przez rezystor baze tranzystora. W szereg z emiterem wlaczony bylby rezystor ograniczajacy prad (taki dla bezpieczenstwa dobrany doswiadczalnie), a kolektor tranzystora do napiecia zasilania. Taka jest wstepna moja koncepcja, czekam na opinie innych osob z forum, w szczegolnosci co do ladowania akusa prostokatem...
  • e-miernikie-mierniki
  • VIP Zasłużony dla elektroda
    W jakimś periodyku kiedyś czytałem opis budowy ładowarki działającej na tej zasadzie (miała jeszcze funkcję odświeżania/rozładowywania baterii) i stało tam, że ładowanie prostokątem jest efektywniejsze (zmniejsza efekt powstawania rezystancji wewnętrznej ogniw), a co za tym idzie czas ładowania jest krótszy...
    Pozdr. Light-I
  • Poziom 11  
    Rozwiazanie ktore przedstawilem z ladowaniem prostokatem jest stosunkowo proste. Mozna taka ladowarke zrealizowac jeszcze w inny sposob - wykorzystyjac uklad z rodziny LM317, konkretnie chodzi o uklad LM396 (10A max). Regulacje napiecia (a co za tym idzie regulacje pradu) mozna zapewnic przez dolaczanie do koncowki REF roznych wartosci rezystorow poprzez tranzystory npn, ktorych bazy sterowane bylyby z mikroprocka(podlaczone oczywiscie przez rezystory...). Po szczegoly odsylam do not katalogowych LM396(10Amper max), ewentualnie LM338 (5A max) a takze do artykulu z elektroniki dla wszystkich Edw 10/98 - "Ładowarka akumulatorow żelowych, Zasilacz buforowy".
  • Poziom 11  
    Hmm układ na LM raczej odpada bo regulacja była by tylko skokowa, i zapewniała tylko kilka nastaw. Co do regulacji PWM to jest chyba to czego potrzebuj, procedurke do zadawania przebiegów PWM napisze bez problemów, tylko zastanawia mnie jedna sprawa, otóż pomiar napięcia i prądu. Bo skoro będe miał przebieg prostokątny to napięcie w pewnych chwilach będzie max a w pewnych min, czy żeby wtedy je wiernie mierzyć (nap średnie) należy zastosować jakiś kondensator całkujący przebiegi PWM, jeżeli ta to jak go dobrać, to samo się tyczy również pomiaru prądu bo przecież będe mierzył napięcie na boczniku.
    Pozdrawiam i licze na kolejne pomysły rozwiązujące moje problemy.
    Jak ukłąd będzie skończony to postaram się zamieścić na elektrodzie sprawozdanko z przebiegu projektu :).
  • Poziom 11  
    Jesli chodzi o kondensator to ja bym dal cos okolo 4700uF, a napiecie mozesz mierzyc w tych momentach, w ktorych na chwile odłączasz ładowanie - w tym przypadku aby dobrze zmierzyc napiecie akumulatora wymagane jest male obciazenie dolaczone na stale do twojego urzadzenia np. zarowka 4W/12V. Po pomierze napiecia wracasz do ladowania jesli to napiecie okazuje sie za male. Co do pomiaru pradu to wazna jest wartosc srednia (tak jak mierzy miernik magnetoelektryczny). Wydaje mi sie ze dolaczony kondensator powinien na tyle usrednic prad i napiecie, ze z pomiarami tych wielkosci nie powinno byc problemu. A co do tranzystora, to zamiast npn mozesz dac mosfeta typu n (zrodlo do masy, a minus akusa do drenu, + akusa do napiecia zasilania) tylko musisz pamietac ze musi byc to mosfet, ktorego calkowicie otworzy napiecie z mikroprocka, czyli Ugs=5V. No i oczywiscie mozesz dac rezystor zabezpieczajacy-ograniczajacy prad, mosfet przykrec do radiatora....
  • Poziom 18  
    Witam

    Moze pomoze? (kilka elemetow, ktore potrzebujesz....w jednym)

    Super zoptymalizowany link

    pozdr
    Dosinsky

    dodalem:
    hehe po licznych probach ten przedlugi link zaczal wreszcie dzialac :)

    znowu dodalem:
    no dobra Light ...wysililem sie i tez juz umiem ladne linki ;)
  • VIP Zasłużony dla elektroda
    Z tym linkiem mogą byc kłopoty techniczne, wiec proponuję kliknąć tutaj... ;)
    Pozdr. Light-I
  • Poziom 11  
    Witam.
    Idąc za podpowiedziami "marcin_g" stworzyłem coś takiego (Obrazek w załączniku).
    Niech teraz ktoś kto się zna na elektronice powie co jest źle a co dobrze.
    Dzielnik napięcia i wzmacniacz operacyjny mają dobrane wartości przypadkowo tzn. wzm jest ustawiony na wzmocnienie 10x. Jak będe wiedział że ukłąd ma prawo działać wtedy podobieram elementy pomiarowe dokąłdnie, tak żeby uzyskać jak największą dokłądność pomiaru.
  • Specjalista techniki cyfrowej
    Jeżeli w takim układzie odłączysz ładowanie (MOSFETem), to miernik prądu ładowania pokaże mnóóóóstwo amper. Proponował bym rezystor pomiarowy włączyć pomiędzy źródło i masę MOSFETa i napięcie próbkować też na źródle. Pozbędziesz się przy okazji kolejnego problemu - dodatkowego spadku napięcia na tranzystorze.
    Włączenie rezystora w obwód źródła spowoduje, że do pełnego otwarcia MOSFETa będzie potrzebne napięcie G-S nieco wyższe (o spadek napięcia na rezystorze) od napięcia w obecnym układzie, ale to tylko szczegół, bo dla 10A będzie to 1V.

    Pomiar napięcia w takim układzie, jak masz może być kłopotliwy, bo będzie wymagał stosowania osobnej masy, albo wzmacniacza różnicowego.

    Masz gotowca ze wzmacniaczem różnicowym :D
    Ładowarka akumulatrów sterowana za pomocą 8051. Pomocy.

    Na szybko narysowałem, powinno działać, ale nie sprawdziłem. Dałem MOSFET z kanałem p, bo miałem taki kaprys :D , a poważnie to bez różnicy, może być z kanałem n, włączony tak, jak pisałem wcześniej. :D

    MOSFETem nie możesz sterować tak, jak narysowałeś, bo podłączysz bramkę do zasilania i się naładuje, odłączysz i bramka "wisi w powietrzu", a ładunek nie ma gdzie "spłynąć" i tranzystor cały czas przewodzi. Najprościej zapobiec temu włączając między bramkę a masę (albo zasilanie, zależy jak sterujesz, ale w Twoim układzie: masa) rezystor powiedzmy jakieś 10k. Chyba, że masz zamiar przełączać tranzystor z dużą częskotliwością powiedzmy kilka kHz), wtedy konieczne będzie sterowanie bramki z jakiegoś drivera push-pull
    Na przykład tak: (reszta tak samo, jak powyżej, przy okazji tu jest MOSFET z kanałem n)
    Ładowarka akumulatrów sterowana za pomocą 8051. Pomocy.
  • VIP Zasłużony dla elektroda
    Na schemcie kolegi sgh przydałby sie mały kondensatorek na wejściu układów operacyjnych, w przypadku zastosowania przebiegów PWM celem ich wycałkowania (uśrednienia).
    Light-I
  • Poziom 11  
    Witam ponownie.
    Dzięki "shg" za schemat.
    I jeszcze jedno pytanie, gdzie mam teraz wsadzić te kondensatory żeby napięcia mierzone na wzmacniaczach operacyjnych były prawdziwe i w miare stałe mimo przebiegu PWM?
    i Jeszcze jedno nie wiem czy to wina mojego EWB 5.12 ale mimo ze podaje napięcie na baze tranzystora NPN to max prąd jaki płynie w układzie to 2.8mA, oczywiście za aku wstawiłem rezystor 1Ohm więc można się spodziewać coś koło 13A a tu taka mała wartość :(, i teraz nie wiem czy ja coś źle robie czy tak powinno być czy coś jest nie tak :)
    Narazie to chyba wszystko Pozdrawiam.
    Jeszcze dołączam w załączniku ja ja to sobie narysowałem w EWB 5.12
  • VIP Zasłużony dla elektroda
    Co do kondensatorków - w sumie akumiulator to też kondensator, a pomiary napiecia wystarczy robić, gdy na ułamek sekundy przestaniemy ładować. Pomiar prądu za to można uśrednić dodając kondensator do dobrania, zależy od częstotliwości PWM pomiedzy oba wejścia układu operacyjnego.
    Light-I
  • Poziom 27  
    Jeśli PWM to zrobić stabilizator impulsowy sterowany procesorem. Prąd wyjściowy będzie stały odpadają kłopoty z całkowaniem i pomiarem. Sprawność takiego „prostownika” będzie wysoka , tranzystor mocy będzie się słabo nagrzewał itd.
  • Poziom 11  
    RSP napisał:
    Jeśli PWM to zrobić stabilizator impulsowy sterowany procesorem. Prąd wyjściowy będzie stały odpadają kłopoty z całkowaniem i pomiarem. Sprawność takiego „prostownika” będzie wysoka , tranzystor mocy będzie się słabo nagrzewał itd.


    Hmm mozesz coś więcej napisać na temat tego stabilizatora impulsowego??
    Bo nie mam zielonego pojęcia co to jest i jak to zrobić :).
  • VIP Zasłużony dla elektroda
    RSP napisał:
    Jeśli PWM to zrobić stabilizator impulsowy sterowany procesorem. Prąd wyjściowy będzie stały odpadają kłopoty z całkowaniem i pomiarem.

    1 kondensator to aż taki kłopot ? ;)
    Ładowanie impulsowe IMHO jest bardziej odporne na zużycie akumulatora.
    Light-I
  • Poziom 27  
    Kolego „Light_I” niektórzy producenci akumulatorów zabraniają ładowania prądem tętniącym o znacznej wartości , natomiast wszyscy zezwalają na ładowanie prądem stałym. Ładowanie prądem impulsowym o znacznej wartości może bardzo rozgrzewać akumulator o zakłóceniach generowanych przez przewody nie wspomnę. Z tym całkowaniem na kondensatorze to nie takie proste bo układ może reagować na zmiany obciążenia z dużym opóźnieniem. Układ który narysowałem to klasyczny stabilizator impulsowy obniżający napięcie. Tranzystor może być dowolny NPN , PNP lub MOSFET jak kto lubi ( nie sugerować się symbolem na schemacie to tylko przykład ). Układ działa w ten sposób że w momencie przewodzenia tranzystora dławik gromadzi nadmiar energii wynikający z różnicy napięć między wejściem a wyjściem , w momencie wyłączenia tranzystora dławik oddaje nagromadzoną energię. W przypadku pomiarów i sterowania przez procesor można nawet wyliczać spadek napięcia na przewodach połączeniowych i korygować napięcie wyjściowe stabilizatora w stosunku do pobieranego prądu żeby na akumulatorze uzyskać właściwe napięcie.
  • Poziom 11  
    No i wszystko się zmieniło.
    Ostatnio jak rozmawiałem z prowadzącym przedmiot to mi powiedział ze nie mam siębawić w PWM tylko jako zadajnik napięcia mam zastosować przetwornik C/A i wtórnik napięcia, stopniem wyjściowym dużej mocy mam się nie zajmować ponieważ głównym celem projektu jest oprogramowanie mikrokontrolera, no i właśnie magiczne słowo wtórnik napięcia, czy to jest zwykły wzmacniacz operacyjny nie odwracający taki jak w tym wątku o wzmacniaczach operacyjnych https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic219323.html ?
    Jeżeli tak to jaką wydajność pądową moge uzyskac z tego wtórnika, wiem że nie osiągne 10A tylko pewnie z 1A i to będzie pewnie dużo, taka wydajność jest mi potrzebna żeby pokazać że mój układ prawidłowo mierzy prąd płynący w obwodzie.
  • Poziom 22  
    daj jako wtórnik jakiegoś tda (wzmacniacz mocy m.cz.) i otrzymasz wiecej niż 1A
  • Poziom 11  
    stan000 napisał:
    daj jako wtórnik jakiegoś tda (wzmacniacz mocy m.cz.) i otrzymasz wiecej niż 1A

    Jak możesz to wyjaśnij to troszke jeśniej bo ja niestety z elektroniki jestem cieniutki :). No i moze zaproponuj jakiś konkretny wzmacniacz na którym moze udało by się osiągnąć nawet z 10A, no i może jakiś schemacik :)
  • Poziom 11  
    Hmm skoro jeden TDA 2050 ma wydajność prądową 5A to czy można jakoś połączyć dwa takie równolegle żeby można było osiągnąć 10A ?
  • VIP Zasłużony dla elektroda
    GSH82 napisał:
    Hmm skoro jeden TDA 2050 ma wydajność prądową 5A to czy można jakoś połączyć dwa takie równolegle żeby można było osiągnąć 10A ?
    Mozna, ale nie polecam... ;) no chyba, ze przez kilka elementów sprzęgających. każdy egzemplarz może się minimalnie różnić parametrami i ten słabszy może sobie cieplutko, oj gorąco, westchnąć... ;)
    Pozdr, Light-I
  • Poziom 22  
    jakoś trzeba by wyrównać prądy wyjściowe np. po oporniku 0,02 oma z każdego z wyjść tda (spadek napięcia max 0,1V) ale takie spadki napięć lub wieksze! będą też na przewodach do akumulatorów
    (ma zab. zwarciowe do masy i temperaturowe)
  • Poziom 11  
    Witam przez jakiś czas ucichło tutaj ale mam kolejny pomysł i prośbę o Waszą pomoc :)
    W nocie katalogowej LM338 znalazłem schemat aplikacyjny dla regulatora o wydajności prądowej 10A i to mnie by satysfakcjonowało ale tam napięcie wyjściowe reguluje się potencjometrem, no i moje pytanie jak zaprzęgnąć do regulacji napięcia wyjściowego przetwornik C/A ?
    w załączniku jest schemat tego układu.
  • Poziom 22  
    ciężko według mnie regulować elektronicznie tym zasilaczem.
    spróbuj taki wtórnik, daj darlingtona lub uklad zastępczy na wyjście operacyjnego zamknij petlą sprzężenia zwrotnego i masz wtórnik o wydajności takiej jaką bedzie mial tranzystor końcowy (może więcej tranzystorów, licząc moc strat na tym tranzystorze)
  • Specjalista techniki cyfrowej
    Eeeee, wcale nie tak ciężko.
    Do wyjścia przetwornika C/A podłącz wtórnik na wzmacniaczu operacyjnym. Z tego układu wywal R1 i R2, a wyjście wtórnika podłącz do końcówki ADJ LM338.
    LM338 (podobnie zresztą popularny LM317) działa tak, że pomiędzy końcówkami ADJ i VOUT utrzymuje stałą różnicę potencjałów VREF=1.2V (czy cokolwiek, patrz: nota katalogowa :) ). W związku z tym napięcie wyjściowe:
    VOUT=VADJ+VREF
    Będziesz miał regulację zaczynającą się od 1.2V
    Jeżeli chcesz mieć napięcie regulowane od 0, to musisz wprowadzić dodatkowo do układu napięcie ujemne.
    Ustawiając potencjał końcówki ADJ na -1.2V na wyjściu otrzymasz napięcie = 0V
    Stabilizator nie specjalnie "przejmuje" się tym, że na ADJ będzie miał napięcie ujemne. Podobne sztuczki można robić na stabilizatorach z serii 78xx, tam napięcie wyjściowe jest równe potencjałowi końcówki GND+xxV, gdzie xx to napięcie nominalne stabilizatora. Również w tym wypadku można podać na końcówkę GND napięcie ujemne.

    Jeżeli w tym układzie chcesz mieć regulację od 0, to końcówkę 4 LM107 trzeba połączyć ze żródłem napięcia ujemnego o wartości niższej niż najmniejsze napięcie doprowadzane do końcówki ADJ

    ------------

    Oczywiście zmniejszając napięcie na ADJ poniżej -VREF na wyjściu nie uzyskamy napięcia ujemnego :P :D
    Regulacja w okolicy 0V będzie mniej dokładna.
  • Poziom 11  
    Zgodnie z instrukcjami shg stworzyłem coś takiego.
    Czy wszystko dobrze zrozumiałem i czy dobrze stworzyłem ten ukłądzik?
    Jeżeli są jakieś błędy to prosze napiszcie co jest nei tak i co mam poprawić :).