logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Sterowanie pompą wody z użyciem wyłącznika poziomu i opóźnionego wyłączenia - układ na NE555

kszmigie 08 Lis 2023 23:36 687 24
REKLAMA
  • #1 20806171
    kszmigie
    Poziom 10  
    Posty: 39
    Witam,

    Mam problem z sterowaniem pompą wody. Chciałbym ją sterować za pomocą przełącznika na wysokim poziomie wody. Gdy poziom wody spadnie, co może potrwać kilka minut, przełącznik zostanie "otwarty" i następnie chciałbym, żeby pompa pracowała przez kilkanaście sekund i wypompowała resztę wody. Wiem, że istnieją systemy działające na podstawie dwóch czujników - wysokiego i niskiego poziomu wody (histereza), ale dla mnie wystarczyłoby włączenie na wysokim poziomie i następnie praca przez krótki określony czas.

    Układy, które znalazłem (np. na NE555), powodują opóźnione wyłączenie, ale odliczane od początku włączenia/sygnału, a ja potrzebuję odliczania od zbocza opadającego, czyli końca sygnału sterującego.

    Proszę o pomoc w zaprojektowaniu lub link do rozwiązania.

    Dzięki,
    Kuba
  • REKLAMA
  • #2 20806236
    mam_pytanie
    Poziom 30  
    Posty: 1075
    Pomógł: 164
    Ocena: 258
    Cytat:
    Gdy poziom wody spadnie, co może potrwać kilka minut, przełącznik zostanie "otwarty"...

    Myślałem, że jest przeciwnie - krańcowy otwiera się i przerywa obwód, kiedy poziom wody osiągnie maksimum, a zamyka, kiedy woda zaczyna opadać.
    No dobra, skoro jednak masz, jak masz i potrzebujesz
    Cytat:
    odliczania od zbocza opadającego, czyli końca sygnału sterującego.

    to jaki problem, zrobić przed wejściem układu opóźniającego, inwerter/ negator/ klucz tranzystorowy?
  • REKLAMA
  • #3 20806282
    viayner
    Poziom 43  
    Posty: 10627
    Pomógł: 1563
    Ocena: 2047
    Witam,
    - Musisz mieć zamontowany czujnik/wyłącznik zmieniający swoje stan na danym poziomie wody.
    - Zmiana stanu tego wyłącznika wyzwala układ 555 w konfiguracji przykładowo po dkoniec tego:
    https://forbot.pl/blog/kurs-elektroniki-ii-wstep-do-ukladu-ne555-id8202
    https://botland.com.pl/blog/uklad-ne555-wszystko-co-powinienes-wiedziec/
    - Dobierając elementy RC ustalasz, jak długo ma ta pompa pracować.
    - Wyjście układu 555 steruje przez tranzystor przekaźnikiem załączającym pompę (przekaźnik z diodą włączoną przeciwnie).
    I układ gotowy
    Pozdrawiam
  • Pomocny post
    #4 20806438
    CYRUS2
    Poziom 43  
    Posty: 17873
    Pomógł: 1236
    Ocena: 3498
    Do tego nie jest potrzebny skomplikowany uklad na 555.
    Schemat obwodu elektronicznego z tranzystorem BS170 i przekaźnikiem 12V.
    Wystarczy to.
    Przedłuży czas działania przekaźnika.
  • #5 20809511
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48984
    Pomógł: 3207
    Ocena: 4232
    Dopuszczalne napięcie bramki BS170 to +-20V - nie trzeba ograniczać, dioda Zenera jest zbędna, jeśli kondensator będzie na 12V, albo więcej (chyba standardowe napięcie jest 16V i kondensatory na napięcia między 12, a 16V stanowią rzadkość); natomiast proponowałbym opornik 100kΩ na połączeniu suwaka potencjometru, żeby uniknąć zbyt dużego prądu przy nastawieniu na dolny koniec (to spowoduje, że minimalny czas będzie ze 4 sekundy). 1N4148 też raczej jest zbędna - wyłączanie BS170 będzie powolne. Dopuszczalna moc strat w BS170 to 0,8W - pewnie maksymalna moc tracona w nim w tym układzie będzie poniżej połowy tego.
  • #6 20809570
    CYRUS2
    Poziom 43  
    Posty: 17873
    Pomógł: 1236
    Ocena: 3498
    _jta_ napisał:
    Dopuszczalne napięcie bramki BS170 to +-20V - nie trzeba ograniczać
    Trzeba - czas będzie stabilny i tantal jest na 6,3V.
  • #7 20809591
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48984
    Pomógł: 3207
    Ocena: 4232
    Diody Zenera miewają znaczącą upływność - to pogorszy działanie. Jest na to sposób: polaryzujemy diodę Zenera stałym prądem, i włączamy diodę anodą do kondensatora, katodą do diody Zenera - ale jest to dodatkowa komplikacja układu. Inny sposób (o jeden opornik mniej): w tym układzie, który narysowałeś, opornik 1k i dioda Zenera są oddzielone diodą (1N4148) od reszty (anoda do diody Zenera, katoda do kondensatora). W ten sposób dioda Zenera ograniczy napięcie ładowania kondensatora, ale jej prąd upływności nie będzie rozładowywał kondensatora.
  • #8 20809603
    CYRUS2
    Poziom 43  
    Posty: 17873
    Pomógł: 1236
    Ocena: 3498
    _jta_ napisał:
    natomiast proponowałbym opornik 100kΩ na połączeniu suwaka potencjometru, żeby uniknąć zbyt dużego prądu przy nastawieniu na dolny koniec
    Jakiego prądu , gdzie ?
    _jta_ napisał:
    (to spowoduje, że minimalny czas będzie ze 4 sekundy).
    I tak można ustawić mały - nie ma takiej potrzeby.
    Po twoeje radzie autor nie ustawi sporego czasu.
    _jta_ napisał:
    1N4148 też raczej jest zbędna - wyłączanie BS170 będzie powolne.
    Niekoniecznie.
    Jak przypadkiem zewrze kondensator to czas wyłączania będzie szybki.
    Nie ma sensu robić oszczędności za 5 groszy.
  • #9 20810095
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48984
    Pomógł: 3207
    Ocena: 4232
    CYRUS2 napisał:
    Po twojej radzie autor nie ustawi sporego czasu.

    Maksymalny ustawi taki sam, jak bez tego opornika. Nie będzie się dało ustawić bardzo małego czasu, więc trzeba rozsądnie dobrać ten opornik - tak, by najmniejszy czas dający się ustawić był mniejszy, niż najmniejszy potrzebny.

    CYRUS2 napisał:
    Jakiego prądu , gdzie ?

    No cóż - w najgorszym razie popłynie taki prąd, jaki puści opornik 1k - czyli do 12mA; ale 12mA na 100k to moc 14,4W - może uszkodzić ścieżkę potencjometru.

    CYRUS2 napisał:
    Jak przypadkiem zewrze kondensator to czas wyłączania będzie szybki.

    Założenie jest takie, że nie będzie mógł zewrzeć kondensatora.
  • REKLAMA
  • #10 20810329
    CYRUS2
    Poziom 43  
    Posty: 17873
    Pomógł: 1236
    Ocena: 3498
    _jta_ napisał:
    no cóż - w najgorszym razie popłynie taki prąd, jaki puści opornik 1k - czyli do 12mA; ale 12mA na 100k to moc 14,4W - może uszkodzić ścieżkę potencjometru.
    Błędnie napisałeś.
    Na 1kΩ wydzieli się 144mW – nie na ścieżce potencjometru.

    _jta_ napisał:
    Diody Zenera miewają znaczącą upływność - to pogorszy działanie.
    Pomierz diody zenera CV68. Podaj prąd upływu !

    Narysuj autorowi schemat ideowy twoich pomysłów !
    Autor się ucieszy jak dostanie lepszy projekt.
  • #12 20810618
    CYRUS2
    Poziom 43  
    Posty: 17873
    Pomógł: 1236
    Ocena: 3498
    _jta_ napisał:
    A jaki jest dopuszczalny prąd potencjometru 100k?
    W moim układzie jak ustawisz potencjometr 1MΩ na 100k to popłynie ~70uA.
    Uważasz, że ~70uA potencjometr nie wytrzyma ?
  • REKLAMA
  • #14 20810831
    CYRUS2
    Poziom 43  
    Posty: 17873
    Pomógł: 1236
    Ocena: 3498
    _jta_ napisał:
    Chodzi mi o nastawienie w pobliżu minimum, np. 0,5kΩ. Wtedy popłynie 8mA.
    0, 5kΩ jaki czas będzie dla takiego ustawienia ?

    Spróbuj ustwić 0,5kΩ na potencjometrze montażowym 1MΩ (1:2000)
    _ja_ przestań wymyślać głupoty !
  • #16 20811025
    CYRUS2
    Poziom 43  
    Posty: 17873
    Pomógł: 1236
    Ocena: 3498
    _jta_ napisał:
    A, liczyłem dla potencjometru 100k.
    Pisałeś _jta_ o schemacie którego nie ma.
    Mają jakikolwiek sens takie posty ?

    _jta_ napisał:
    Dla 1M można nastawić 5k (0,5% zakresu) i
    1. Spróbuj ustawić to na potencjometrze montażowym. (1/200 skali 270°)
    2. Jaki sens ma ustawianie 5kΩ ?
    _jta_ policz czas dla 5kΩ.
    _jta_ napisał:
    popłynie prąd 2mA.
    Nie popłynie 2mA.
    _jta_ 6,8V /5kΩ = ~1,4mA
    _jta_ napisał:
    A jaki jest dopuszczalny?
    Jak masz wątpliwości to policz moc wydzieloną.
  • Pomocny post
    #17 20811149
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48984
    Pomógł: 3207
    Ocena: 4232
    A faktycznie, zapomniałem o diodzie Zenera. A jaki jest dopuszczalny? 1,4mA to już powinno być blisko granicy, ale z której strony?

    Schemat elektroniczny układu z diodą Zenera, rezystorami, kondensatorem i tranzystorem.
    R1 = 1kΩ, DZ1 = C6V8, D1 = 1N4148, C1 = 22µF/6,3V, R2=68kΩ, P1=1MΩ, T1=BS170. Zakładam zasilanie i sygnał +12V.
  • #18 20836428
    kszmigie
    Poziom 10  
    Posty: 39

    >>20806438

    Dziękuję za podpowiedź.
    Czy ten układ zadziała (przedłuży działanie przekaźnika) także jeśli czas załączenia czujnika wody będzie krótki? Np. sekunda lub kilka sekund?
  • #19 20836448
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48984
    Pomógł: 3207
    Ocena: 4232
    Wystarczy załączenie na czas około 1/40 sekundy - krótszy, niż jesteś w stanie mrugnąć okiem.

    Natomiast jest taka niedogodność, że działanie zależy od tego, jaki tranzystor BS170 się trafi.
  • Pomocny post
    #20 20836450
    CYRUS2
    Poziom 43  
    Posty: 17873
    Pomógł: 1236
    Ocena: 3498
    kszmigie napisał:
    Czy ten układ zadziała (przedłuży działanie przekaźnika) także jeśli czas załączenia czujnika wody będzie krótki? Np sekunda lub kilka sekund?
    Wystarczy 0,1 sek.
    _jta_ napisał:
    Natomiast jest taka niedogodność, że działanie zależy od tego, jaki tranzystor BS170 się trafi.
    Nie ma tej niedogodności.

    Ps.Mam PCB w smd.
  • #21 20843492
    kszmigie
    Poziom 10  
    Posty: 39
    Dziękuje bardzo za podpowiedzi ! Przypomniałem sobie wiele z elektroniki.

    Z mojej symulacji wynika mi ze tak duży rezystor 68K przy potencjometrze byłby bardzo ograniczył mi możliwość ustawienia krótkich czasów, czy on jest konieczny? a jeśli tak to czy nie mniejszy? już przy całkowitym oporem 5K czas to kilkanaście sekund j.

    Schemat obwodu elektronicznego z symulacją graficzną napięcia.
    Załączniki:
    • opozniacz-20231202-2007.circuitjs.txt (914 Bajtów) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #22 20843852
    mam_pytanie
    Poziom 30  
    Posty: 1075
    Pomógł: 164
    Ocena: 258
    Cytat:
    już przy całkowitym oporem 5K czas to kilkanaście sekund

    Sprawdź raz jeszcze. Podziałkę czasu, prawdopodobnie masz ustawioną na 1 milisekundę.
  • #23 20843896
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48984
    Pomógł: 3207
    Ocena: 4232
    Wygląda na to, że tak jest (albo, że błąd o czynnik np. 1000 jest gdzie indziej, może np. pojemność kondensatora przyjęto w mF zamiast w µF): opór 5kΩ z kondensatorem 22µF daje stałą czasową 110 ms i tego rzędu powinien być czas, nie kilkanaście sekund. Z potencjometrem 1MΩ i suwakiem podłączonym poprzez opornik 68kΩ (drugi koniec opornika do końca potencjometru) wychodzi stała czasowa 1,4 sekundy.

    Opóźnienie zależy od charakterystyki tranzystora, ale może być najwyżej kilka razy większe od stałej czasowej - po to, by było 3x stała czasowa, wyłączenie musiałoby następować przy napięciu kondensatora równym 5% początkowego, czyli przy około 0,6V - przy napięciu bramki 0,8V, a więc nieco wyższym, opór każdego BS170 powinien być powyżej 800Ω - nie spodziewam się prądu powyżej 1mA przy napięciu bramki 0,6V.
  • #24 20844686
    kszmigie
    Poziom 10  
    Posty: 39
    Mieliście rację, nie rozumiałem skali symulatora (trochę nieintuicyjny, no ale open source darmowy :))
    Schemat elektryczny z różnymi komponentami, w tym rezystorami, kondensatorem, przekaźnikiem i diodą.
    Płytka prototypowa z przekaźnikiem Relpol, potencjometrem i kondensatorami.
    Dziękuję, udało się dzięki pomocy Waszej, układ działa, ładnie opóźnia.

    Ostatnie pytanie, jak ważny jest kondensator między zasilaniem i masą? I jeśli moje źródło po wyprostowaniu daje V od 15-17, i schodzi do 12V przy obciążeniu pompą, to czy układ zadziała, i czy muszę dodać inny stabilizator, czy układ ten będzie działał ok?
  • Pomocny post
    #25 20844829
    CYRUS2
    Poziom 43  
    Posty: 17873
    Pomógł: 1236
    Ocena: 3498
    kszmigie napisał:

    Ostatnie pytanie, jak ważny jest kondensator między zasilaniem i masą? I jeśli moje źródło po wyprostowaniu daje V od 15-17, i schodzi do 12V przy obciążeniu pompą
    To tylko zasilanie samego przekaźnika - jest ok.
    kszmigie napisał:
    , to czy układ zadziała, i czy muszę dodać inny stabilizator, czy układ ten będzie działał ok?
    Jest w układzie. dioda zenera C6V8.
    Doskonale stabilizuje napięcie - stabilizator niepotrzebny..
    Czas nie będzie zależał od wartości napięcia zasilania przekaźnika.

Podsumowanie tematu

✨ Kuba poszukuje rozwiązania do sterowania pompą wody za pomocą wyłącznika poziomu, który aktywuje pompę na krótki czas po spadku poziomu wody. Użytkownik preferuje prostszy układ opóźniający, który działa na zasadzie NE555, ale z opóźnieniem liczonym od momentu wyłączenia sygnału. Uczestnicy dyskusji sugerują różne podejścia, w tym użycie inwertera lub tranzystora, a także omawiają dobór elementów RC w układzie NE555. Wskazują na możliwość zastosowania diody Zenera oraz kondensatora w celu stabilizacji napięcia. Użytkownik potwierdza, że układ działa, ale pyta o znaczenie kondensatora między zasilaniem a masą oraz o stabilizację napięcia przy obciążeniu. Ostatecznie, uczestnicy potwierdzają, że dioda Zenera wystarczy do stabilizacji napięcia, a dodatkowy stabilizator nie jest konieczny.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA