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

Energooszczędne sterowanie podnoszeniem biurka

maciek.mr 17 Paź 2020 23:45 1023 13
  • Czesc,

    Moje biurko elektrycznie podnoszone ma dość przestarzały układ sterowania. Zasilane przez transformator toroidally, jest cały czas pod napięciem, co oznacza, ze (dla leniwego człowieka*), ciągle pobiera prąd z gniazdka. Dodatkowo sterowanie silnikiem jest zrobione na przekaźniku (zwykły DC motor z jedną cewką - 2 przewody zasilające). Silnik zasilany jest napięciem 24V. Dodatkowo czas pracy tego sterowania to max 30s (tranzystor mocno się grzeje).

    Stwierdziłem, że warto to zmienić, w końcu mamy 2020 rok :)

    Zadania jakie sobie postawiłem:

    1. Układ ma być zasilany z jednego ogniwa LiIon, kiedy jest nieużywany (uśpiony)
    2. Gdy nastąpi wciśnięcie przycisku góra/dół, system powinien załączyć zasilanie 220V (przekaźnik 5V)
    3. Gdy napięcie na ogniwie spadnie poniżej poziomu 3,8V system powinien załączyć 220V aby doładować ogniwo do 4,2V
    4. Sterowanie silnikiem za pomocą mostka H
    5. Zasilanie układów cyfrowych napięciem 5V (buck converter)
    6. Pozostawienie transformatora wraz z prostownikiem jako napięcie dla silnika (ok 42V)


    Wybrałem elementy, które posiadam:
    1. Zasilanie 5V przełączalne na LiIon wraz z ładowaniem - LTC4067
    2. Step down converter - LTC7138
    3. Mostek H - DRV8842

    Załączam schematy z prośbą o weryfikację. Schematy sa oparte o referencje z data sheet'ów:



    1. Step down


    2. 5V supply + LiIon
    Energooszczędne sterowanie podnoszeniem biurka


    3. H - Mostek
    Energooszczędne sterowanie podnoszeniem biurka


    4. Załączanie zasilania 220V
    Energooszczędne sterowanie podnoszeniem biurka



    Proszę o wszelkie uwagi dot powyższej koncepcji.

    Kolejnym krokiem to wykonanie płytki drukowanej i testy :)

    Pozdrawiam

    M.

    Ps. * - czemu leniwego, bo mogę zamontować zwykły włącznik sieciowy za 2zł i po każdej zmianie pozycji biurka wylączyć sterownik, ale ...:)

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    maciek.mr
    Poziom 9  
    Offline 
    maciek.mr napisał 261 postów o ocenie 36, pomógł 4 razy. Jest z nami od 2010 roku.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #2
    SylwekK
    Poziom 31  
    Pomysł fajny, ale... Do podtrzymania czuwania aku lijon? Zakładam, że chodzi o 18650, a przecież do tego wystarczy bateria 3V, np. cr2032 i wystarczy na lata :)
  • #3
    CosteC
    Poziom 30  
    Dużo bardziej by się opłacało dać przełącznik góra dół który by załączał przy okazji 230 VAC do reszty układu. To nawet nie musi zawierać elektroniki aby dobrze działać.
    Zmierz też prąd jałowy transformatora toroidalnego - może być tak mały że nie opłaca się go likwidować.
  • #4
    maciek.mr
    Poziom 9  
    @SylwekK , ale ta mała nie załączy mi przekaźnika. Dlatego liion (potrzebuje ~30mA aby cewka przekaźnika zadziałała).

    W kwestii samego przełącznika góra/dół, to zabraknie nam kontrolowania prądu silnika, aby go wyłączyć, gdyby prąd był zbyt duży (przeciążenie, zwarcie, koniec unoszenia, itp.).

    A ten pomysł to próba zbudowania całości z tzw. klocków.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #5
    CosteC
    Poziom 30  
    maciek.mr napisał:

    W kwestii samego przełącznika góra/dół, to zabraknie nam kontrolowania prądu silnika, aby go wyłączyć, gdyby prąd był zbyt duży (przeciążenie, zwarcie, koniec unoszenia, itp.).


    Nie. 1 Para styków załącza 230 VAC, druga steruje kierunkiem. 230 VAC zasila elektronikę, elektronika robi to co tam chcesz. Pobór mocy statyczny = zero.

    Nie trzeba żadnych durnych ogniw li-ion czy innych objawów przesady spowodowanej dobrobytem :)
    Można prosto, elegancko, niezawodnie, serwisowalnie. I BEZ PROCESORA ( szok, przerażenie, niedowierzanie)
  • #6
    web69
    Poziom 29  
    A szeregowo z silnikiem można zastosować bezpiecznik bimetaliczny ( taki od elektrycznych podnośników szyb ze starszego samochodu) i zabezpieczenie prima sort...
  • #7
    maciek.mr
    Poziom 9  
    Rada z przełącznikiem, który załącza również zasilanie, jest ok.
    Ale bałbym się wystawić 230V na biurko (przewody, itp).

    Poza tym biurko ma cały metalowy stelaż.
    Ale jak słusznie kolega @CosteC, to może być przerost formy nad treścią, ale posiłkowałem się aktualnym układem, który obecnie
    działa z tym biurkiem, to raz. A dwa taki projekt, trochę wysila mózgownicę, a tego nigdy dość :)
  • #8
    mychaj
    Poziom 32  
    maciek.mr napisał:
    2. Gdy nastąpi wciśnięcie przycisku góra/dół, system powinien załączyć zasilanie 220V (przekaźnik 5V)

    Nie wróże długiej żywotności takiemu przekaźnikowi, ich styki nie są przystosowane do załączania obciążeń indukcyjnych typu trafo, na dodatek przy napięciu 230V.
    To nie jest bezpieczny układ...
  • #9
    RAFAŁ.M
    Poziom 18  
    Można jeszcze jakiś mały optotriak sterujący większym przekaźnikiem na 230V lub samym triakiem . Jako wykrywanie przeciążenia silnika wystarczy kilka zwojów nawiniętych na kontaktronie.
  • #10
    CosteC
    Poziom 30  
    maciek.mr napisał:
    Rada z przełącznikiem, który załącza również zasilanie, jest ok.

    Dziękuję :)
    maciek.mr napisał:

    Ale bałbym się wystawić 230V na biurko (przewody, itp).

    Nie wiem jak u ciebie ale moja lampka biurkowa jest na 230 VAC. Komputer też. Monitor również. Pojawia się tam też lutownica i tak dalej...
    Wyszukaj sobie "prowadnica łańcuchowa do przewodów" To rozwiązuje problem osłony ruchomych przewodów.
    maciek.mr napisał:

    Poza tym biurko ma cały metalowy stelaż.

    Niech żyje uziemienie! Hip hip hurra! :D
    Polecałbym połączyć elastycznym miedzianym przewodem ruchome elementy metalowe, tak w ramach krzewienia wysokiej kultury technicznej. Jakość połączeń elektrycznych przez koła zębate, ślizgi, rolki i tym podobne jest wątpliwa, mimo, że niby rezystancja połączenia jest niska.
  • #11
    mychaj
    Poziom 32  
    CosteC napisał:
    Dużo bardziej by się opłacało dać przełącznik góra dół który by załączał przy okazji 230 VAC do reszty układu

    Nie ma to jak na jednym aparacie pomieszać dwa napięcia i to jescze na takim jaki jest wyłącznik.
    Jedno przebicie i posprzątane.
  • #12
    CosteC
    Poziom 30  
    mychaj napisał:
    CosteC napisał:
    Dużo bardziej by się opłacało dać przełącznik góra dół który by załączał przy okazji 230 VAC do reszty układu

    Nie ma to jak na jednym aparacie pomieszać dwa napięcia i to jescze na takim jaki jest wyłącznik.
    Jedno przebicie i posprzątane.


    Czy mógłbyś rozwinąć swoją myśl? Czy uważasz, że dwusekcyjny przełącznik z stykami na 250 VAC nagle zrobi się bardziej awaryjny gdy jedna sekcja będzie załączać 5 V? Oczywiście, izolacja między sekcjami musi być właściwa, ale takie da się od ręki kupić.

    np: https://www.tme.eu/pl/details/cs22-2-o-bk/prz...-22mm/auspicious/cs22-2-o-bk-1-0-2-3position/ + trzeba dodać po sekcji. 16+2x7zł za rozwiązanie bezpieczne (moim zdaniem), niezawodne, łatwe w serwisie i nie wymagające wielu godzin projektu i prototypowania.

    Gdzie jest problem?
  • #13
    mychaj
    Poziom 32  
    5V na taki wyłącznik to bardzo niskie napięcie, te wyłaczniki mają problemy już przy sterowaniach 12V. A jeszcze jak zepniesz tych modułów nie wiadomo ile to potem napędy nawalają.

    Trafo toroidalne to też nie jest dobry pomysł, lepiej jakieś separacyjne, a odcinać przewód fazowy i neutralny. W toroidzie jak dojdzie do zwarcia to może ci napięcie pierwotne przerzucić na wtórne i niesczęście gotowe.
    Nie wiem jak często używane będ,ie ten napęd, jak bym zrobił osobny wyłącznik ( bezpieczny) 230V i potem resztę sterowania już na niskim napięciu, jakimś zgrabnym klawiszem np. od podnoszenia szyb samochodowych.
  • #14
    CosteC
    Poziom 30  
    @mychaj
    Po co w sprzęcie normalnego zastosowania dawać transformatory separacyjne? Czemu to miało by służyć? Czemu transformator toroidalny jest zły? Bo argument że jak przebije izolację w transformatorze toroidalnym jest kretyński - jak przebije w transformatorze na rdzeniu EI to konsekwencje będą inne? Albo jak przebije izolację w przetwornicy?

    Podejrzewam, że posiłkujesz się przesądem jakby izolacja wykonana wyłącznie z folii była gorsza od "solidnej" izolacji w transformatorach na rdzeniach EI, UU i podobnych. Cóż jakoś działają w prawie każdym domu i robią to zazwyczaj lepiej niż te na rdzeniach EI, i zazwyczaj oferują podwójną izolację. Każdy też typ można uszkodzić mechanicznie, na przykład przez zły montaż.

    Czemu sugerujesz, że proponowany wyłącznik jest nie-bezpieczny? Parametry izolacyjne ma lepsze niż każdy do szyb samochodowych...