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

Wybór czujnika prądowego do wykrycia ładowania telefonu w aucie

PumaDeh_ 14 Sty 2024 21:44 837 31
REKLAMA
  • #1 20909886
    PumaDeh_
    Poziom 3  
    Posty: 11
    Cześć, przychodzę z nietypowym problemem. Pracuję nad projektem z licznika z auta, chcę tam wykorzystać ładowarkę do ładowania telefonu. Wpadłem na pomysł, aby po podłączeniu telefonu do ładowarki na liczniku wyświetlała się kontrolka od ładowania akumulatora. Problem w tym, że ładowarka ma swoje podświetlanie, przydałoby się coś, co wykrywałoby pobór prądu większy niż 50 mA. Sama ładowarka pobiera 1,5 A. Napięcie 12 V oczywiście. Czekam na wasze propozycje, co można by było tam w niskiej cenie wstawić, aby to hulało. Pozdrowienia
  • REKLAMA
  • #3 20910018
    PumaDeh_
    Poziom 3  
    Posty: 11
    Da się to podłączyć bez Arduino? Zależy mi bardzo na prostocie.
  • #4 20910062
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48808
    Pomógł: 3197
    Ocena: 4182
    Raczej nie, bo to ma być na I2C. Potrzebujesz mierzyć prąd czy wykrywać, że jest większy, niż jakiś? Gdzie i co możesz coś wstawić na drodze tego prądu?

    Jeśli ma być tylko wykrywanie prądu i nie przeszkadza spadek napięcia około 1,5 V, to można: włączyć po drodze szeregowo dwie diody (coś na spory prąd, np. 1N5401; powiedzmy, że te diody są od plusa zasilania, wtedy anoda pierwszej do plusa zasilania, jej katoda do anody drugiej) i równolegle do nich opornik (dla progu 50 mA opornik ze 12 Ω - im mniejszy, tym większy musi być prąd, by układ go zasygnalizował, jedna końcówka do plusa zasilania, druga do katody drugiej diody). Dalej, tranzystor PNP (wystarczy BC558): emiter do plusa zasilania, baza poprzez opornik (np. 1 kΩ) do katody drugiej diody, kolektor poprzez opornik (1 kΩ) i szeregowo z nim LED do masy (minusa zasilania).

    Zaletą tego rozwiązania jest niski koszt - wszystkie elementy kosztują grosze. Wady: spadek napięcia i prąd od około 2,5 A może uszkodzić diody.

    Są jakieś ACS712 do przetwarzania prądu na napięcie, mają bardzo mały opór - na Allegro są moduły na 5 A, 20 A i 30 A, cena około 10 zł (z Chin taniej, widzę za 10-12 zł razem z wysyłką), taki 20 A daje sygnał 100 mV na 1 A prądu (czyli 5 mV przy 50 mA), sygnał z takiego modułu trzeba by podać na jakiś komparator (to już znacznie taniej) i z tego komparatora sterować LED-a. Trzeba jakoś nastawić próg zadziałania - ACS712 na 20 A może mieć błąd zera na poziomie 300 mA, więc w układzie powinien być potencjometr, żeby to wyregulować.
  • #5 20910168
    cedrom
    Poziom 20  
    Posty: 229
    Pomógł: 35
    Ocena: 80
    Da się podłączyć do dowolnego mikrokontrolera.

    Dodano po 5 [minuty]:

    _jta_ napisał:
    Raczej nie, bo to ma być na I2C. Potrzebujesz mierzyć prąd czy wykrywać, że jest większy, niż jakiś? Gdzie i co możesz coś wstawić na drodze tego prądu?

    Jeśli ma być tylko wykrywanie prądu i nie przeszkadza spadek napięcia około 1,5 V, to można: włączyć po drodze szeregowo dwie diody (coś na spory prąd, np. 1N5401; powiedzmy, że te diody są od plusa zasilania, wtedy anoda pierwszej do plusa zasilania, jej katoda do anody drugiej) i równolegle do nich opornik (dla progu 50 mA opornik ze 12 Ω - im mniejszy, tym większy musi być prąd, by układ go zasygnalizował, jedna końcówka do plusa zasilania, druga do katody drugiej diody). Dalej, tranzystor PNP (wystarczy BC558): emiter do plusa zasilania, baza poprzez opornik (np. 1 kΩ) do katody drugiej diody, kolektor poprzez opornik (1 kΩ) i szeregowo z nim LED do masy (minusa zasilania).

    Zaletą tego rozwiązania jest niski koszt - wszystkie elementy kosztują grosze. Wady: spadek napięcia i prąd od około 2,5 A może uszkodzić diody.

    Są jakieś ACS712 do przetwarzania prądu na napięcie, mają bardzo mały opór - na Allegro są moduły na 5 A, 20 A i 30 A, cena około 10 zł (z Chin taniej, widzę za 10-12 zł razem z wysyłką), taki 20 A daje sygnał 100 mV na 1 A prądu (czyli 5 mV przy 50 mA), sygnał z takiego modułu trzeba by podać na jakiś komparator (to już znacznie taniej) i z tego komparatora sterować LED-a. Trzeba jakoś nastawić próg zadziałania - ACS712 na 20 A może mieć błąd zera na poziomie 300 mA, więc w układzie powinien być potencjometr, żeby to wyregulować.

    Po co tak kombinować, jak za 9 zł masz gotowe urządzenie, które mierzy prąd, napięcie i moc jednocześnie? Są gotowe biblioteki do Arduino. A zresztą ten układ jest tak prosty, że samemu można napisać sobie obsługę.
  • #6 20910344
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48808
    Pomógł: 3197
    Ocena: 4182
    A po co mikrokontroler? Wskaźnik pokazujący liczbowo też można zrobić bez niego - jak w temacie o termometrze.

    Ale osobna sprawa, że są gotowe urządzenia - wtyczka do gniazdka zapalniczki z gniazdem USB, która pokazuje prąd i napięcie w instalacji (chyba nawet takie mam). Nie wiem, w jakiej cenie, na Allegro jakoś nie mogę tego znaleźć, widzę takie, które pokazują tylko napięcie.
  • #7 20911836
    Marian B
    Poziom 38  
    Posty: 3478
    Pomógł: 389
    Ocena: 1154
    PumaDeh_ napisał:
    przydałoby się coś co by wykrywało większy niż 50mA pobór prądu.

    A może warto zastosować bardzo prostą i pewną w dzialaniu rzecz, a mianowicie kontaktron z odpowiednio dobraną cewką. Aby wykryć prąd rzędu 50 mA cewka kontaktronu nie musi mieć dużej ilości zwojów (szacunkowo 100-200 zwojów), oczywiście trzeba dobrać doświadczalnie w zależności od zastosowanego kontaktronu. Jednocześnie cewka nawinięta nieco grubszym drutem nie wprowadzi do obwodu jakąś liczącą się rezystancję. Po za tym można regulować "prąd zadziałania" przez wysuwanie/wsuwanie kontaktronu do cewki i oczywiście przez dobór ilości zwojów.
  • REKLAMA
  • #8 20912169
    PumaDeh_
    Poziom 3  
    Posty: 11
    Można trochę przybliżyć działanie takiego kontaktronu? Sam mam 15 lat, więc wiąż nie wszystko wiem. 😁 Aby to działało, trzeba użyć tylko kontaktronu? Rozumiem, że trzeba by go było podłączyć szeregowo do żarówki z kontrolki. Ważne, żeby reagował dopiero, jak będzie pobór prądu te 1,5 A. Na samym podświetleniu ładowarki nie powinien zwierać.
  • #9 20912226
    Marian B
    Poziom 38  
    Posty: 3478
    Pomógł: 389
    Ocena: 1154
    Tu bardzo dobrze opisane zastosowanie i działanie kontaktronu łącznie z fotografiami, sposobem wykonania cewek i ilością zwojów, co prawda do kontroli żarówek o rożnej mocy, i przy zastosowaniu kontaktronu o stykach przełącznych. W Kolegi przypadku potrzebny będzie kontaktron o stykach tylko zwiernych, a wykonanie i dobór ilości zwojów będzie podobne.
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1015587.html#5150294

    Tu jest jeszcze inny opis zastosowania kontaktronów w przypadku "szyb elektrycznych" w samochodzie:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1671928.html#8097059

    Po lekturze tego wszystkiego będzie większe rozeznanie o kontaktronach

    Ogólnie: zespół cewka i kontaktron to jest po prostu rodzaj przekażnika z możliwością doboru czułości załączenia styków.

    Tu jest jeszcze jedno zastosowanie kontaktronu:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic555846.html#2869284
  • #10 20912281
    PumaDeh_
    Poziom 3  
    Posty: 11
    OK, a jak się oblicza, ile zwojów trzeba dobrać, aby taki kontaktron wykrywał te 500 mA lub 1 A? I czy da się takowe z określonym uzwojeniem kupić, czy trzeba rzeźbić?
  • Pomocny post
    #11 20912287
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48808
    Pomógł: 3197
    Ocena: 4182
    Kontaktron to rurka szklana (czasem z innego materiału) z końcówkami na jej końcach. Nawijasz na tej rurce cewkę, puszczasz przez nią prąd, a kontaktron łączy te końcówki (pole magnetyczne cewki powoduje, że one się przyciągają - na magnes też reaguje). Można poprzez taki kontaktron podłączyć zasilanie kontrolki - wtedy ona zaświeci, gdy przez cewkę popłynie wystarczający prąd. Prąd potrzebny do włączenia jest zawsze większy niż prąd, przy którym następuje wyłączenie.

    Przykładowy kontaktron: GAG-2B, dostępny w sklepie Piekarz w cenie 1,23 zł + VAT (przy kupnie 5). Do włączenia potrzebuje od 10 do 35 AT; wyłącza się przy co najmniej 8 AT; wymiary rurki 2×12 mm, długość z końcówkami ze 40 mm. Styki do bardzo małego prądu i napięcia: 10 mA, 12 V - może załączać kontrolkę LED. Podobne: GAG-2A, 2×10 mm, 1,60 zł + VAT; GAG-2C, 2×14 mm, 1,31 zł + VAT, 10-40AT; GAG-3, 3×20 mm, 25-50AT, czułość na wyłączanie tylko po chińsku, prąd styków do 50 mA, 1,13 zł + VAT.

    AT oznacza amperozwoje - iloczyn prądu i liczby zwojów nawiniętych na rurce. Jeśli włącza się przy 35 AT, a wyłącza przy 8 AT, a będzie 40 zwojów, to włączy się przy 0,7 A, a wyłączy przy 0,128 A. Niestety trzeba nawinąć kilkadziesiąt zwojów, a różnica prądów włączenia i wyłączenia jest duża - ale np. 20 zwojów wystarczy, by się załączył od 1,4 A, a wyłączył, gdy prąd zmaleje do 0,3 A, więc chyba wystarczy? Działanie może zależeć od egzemplarza: jeden załączy się przy 1,4 A, a drugi przy 0,4 A.

    Do prądu 1,5 A wypada użyć drutu 0,8 mm i na te 20 zwojów będą potrzebne 2 warstwy (można nawinąć i 3).
  • #12 20912298
    Mlody_Zdolny
    Poziom 31  
    Posty: 1439
    Pomógł: 109
    Ocena: 642
    Pomysł z kontaktronem jak najbardziej godny polecenia.
    Musisz tylko pamiętać, że cewka powinna być z grubszego drutu, żeby nie powodować zbyt dużego spadku napięcia.
    Kiedyś robiłem podobny czujnik i dla 10 A wystarczyło 5 zwojów. No ale kontaktrony mogą być różne i musisz popróbować.

    Inny sposób to pomiar spadku napięcia na rezystorze - wystarczy 0,2 V, układ to tranzystor plus 3 rezystory.
  • #13 20912303
    Marian B
    Poziom 38  
    Posty: 3478
    Pomógł: 389
    Ocena: 1154
    Sa w sprzedaży kompletne przekaźniki kontaktronowe, spełniają one rolę zwykłych przekaźników, ale mają tą zaletę że są "bardziej miniaturowe". Niestety gdy istnieje potrzeba doboru czułości, trzeba dobrać ilość zwojów lub ilość zwojów z jednoczesną możliwością regulacji położenia kontaktronu względem cewki. Wykonanie cewki nie stanowi wielkiego problemu konstrukcyjnego, może ona być nawinięta bezpośrednio na kontaktronie.

    Ogólnie kontaktron jest bardzo pewny w działaniu, ale bardzo delikatny pod względem mechanicznym. Należy bardzo uważać przy zaginaniu końcówek, aby nie uszkodzić bańki szklanej, montaż/wlutowanie powinien być bez naprężeń mechanicznych. Styk kontaktronu nie powinien przełączać niestabilnych prądów impulsowych np. ładowanie/rozładowanie kondensatora lub włączanie/wyłączanie indukcyjności. W tych przypadkach trzeba zawsze stosować szeregowy rezystor ograniczający albo wykorzystać styk kontaktronu do sterowania tranzystorem wykonawczym.
  • REKLAMA
  • #14 20912318
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48808
    Pomógł: 3197
    Ocena: 4182
    Przy grubszym drucie trzeba trochę uważać, żeby nie uszkodzić rurki szklanej - lepiej nawinąć cewkę na jakimś pręcie o takiej samej średnicy, a potem do niej włożyć kontaktron. Jeśli to ma być zainstalowane na stałe w gnieździe zapalniczki, to należy liczyć się z tym, że ktoś może tam podłączyć inny sprzęt, pobierający większy prąd - trzeba cewkę nawinąć drutem odpowiednim do największego możliwego prądu (proponuję do 2 A przyjmować dopuszczalną gęstość prądu do 3 A/mm2, a przy większym prądzie - do 2,5 A/mm2 - np. do 10 A co najmniej 4 mm2).

    Mlody_Zdolny napisał:
    Inny sposób to pomiar spadku napięcia na rezystorze - wystarczy 0,2 V, układ to tranzystor plus 3 rezystory.

    Przy dużym zakresie prądów trzeba równolegle do opornika "pomiarowego" dać diodę/diody - inaczej układ albo nie zareaguje na mały prąd, albo przy dużym będzie miał duży spadek napięcia, a w oporniku wydzieli się duża moc. Do czułości 0,2 V to bardziej złożony układ...
  • REKLAMA
  • #15 20912333
    Mlody_Zdolny
    Poziom 31  
    Posty: 1439
    Pomógł: 109
    Ocena: 642
    _jta_ napisał:
    Przy dużym zakresie prądów trzeba równolegle do opornika "pomiarowego" dać diodę/diody - inaczej układ albo nie zareaguje na mały prąd, albo przy dużym będzie miał duży spadek napięcia, a w oporniku wydzieli się duża moc. Do czułości 0,2 V to bardziej złożony układ...

    Tak, można dodać jeśli będzie to spadek powyżej 1 V. Czułość 0,2 V wbrew pozorom jest łatwa do uzyskania. Wystarczy, że na bazie będzie napięcie 0,5 V względem emitera i wzrośnie wskutek przepływu prądu do 0,7 V.
  • #17 20912358
    Mlody_Zdolny
    Poziom 31  
    Posty: 1439
    Pomógł: 109
    Ocena: 642
    _jta_ napisał:
    kwestia zależności napięcia baza-emiter od temperatury

    -2,2 mV/500 mV to jakieś 0,44% na stopień, przy różnicy 20 stopni będzie mniej niż 10%. Ma to jakiś sens przy 10-krotnej zmianie prądów?
  • #18 20912462
    PumaDeh_
    Poziom 3  
    Posty: 11
    Dodam tylko, że nie będzie ten projekt w aucie, tytuł wprowadza w błąd, ładowarka będzie używana tylko do ładowania telefonu. Jest to po prostu zegarek z wykorzystaniem licznika z auta, a ta kontrolka to moje widzimisię, bo nie chcę się rozstawać z pracą nad tym licznikiem. Jako tako już rozumiem, co trzeba zrobić, aby uzyskać porządny efekt. Będę się jeszcze pytał co i jak, bo pierwszy raz mam styczność z kontaktronami.
  • #19 20912874
    kortyleski
    Poziom 43  
    Posty: 12262
    Pomógł: 957
    Ocena: 3833
    Tylko czy Ty dobrze prądy szacujesz? Jeśli ładowarka na 12 V pobierze 1,5 A, to znaczy, że telefon będzie ładowała prądem około 3 A. Mierzyłeś prąd w linii zasilania 12 V?
  • #20 20912906
    Mlody_Zdolny
    Poziom 31  
    Posty: 1439
    Pomógł: 109
    Ocena: 642
    Przy sprawności 80% mamy prąd 2,8 A. Ładowarki USB 3.0 5 V/3 A to normalna rzecz.
  • #21 20912938
    PumaDeh_
    Poziom 3  
    Posty: 11
    Sprzedawca na aukcji podał że podczas ładowania bierze 1,5A Ewentualnie można zawsze samemu zmierzyć, I możliwe że to zrobię
  • #22 20912996
    kortyleski
    Poziom 43  
    Posty: 12262
    Pomógł: 957
    Ocena: 3833
    Mlody_Zdolny napisał:
    Ładowarki USB 3.0 5 V/3 A to normalna rzecz.
    No OK. Stary jestem. Swoją drogą ciekawe, jak ten mikrokabelek te 3 A wytrzymuje.
  • #23 20920006
    LEDówki
    Poziom 43  
    Posty: 9342
    Pomógł: 1304
    Ocena: 2524
    USB 3.0 to tylko 1,5 A. Więcej mocy przez USB Power Delivery.
    Pomiar prądu Autor zrobi amperomierzem włączonym szeregowo w przewód masy lub +5 V. Można kupić gotowy amperomierz i woltomierz włączane pomiędzy zasilacz (np. gniazdo USB w komputerze) a odbiornik (telefon, mysz) i zmierzyć prąd pobierany przez odbiornik oraz napięcie zasilania.
    Można sobie zrobić płytkę z gniazdami, pomiędzy którymi będą połączenia linii sygnałowych, a zasilanie lub masa będą przecięte do podłączenia amperomierza. Czy kupne, czy robione i tak wyląduje szybko w śmietniku. Można na tym umocować kontaktron.
  • #24 20920090
    Mlody_Zdolny
    Poziom 31  
    Posty: 1439
    Pomógł: 109
    Ocena: 642
    kortyleski napisał:
    Swoją drogą ciekawe, jak ten mikrokabelek te 3 A wytrzymuje.

    Kabelek wytrzyma, spadek napięcia jest, ale to jest kompensowane wyższym napięciem z przetwornicy. Informacja zwrotna wędruje liniami "data".
  • #25 20920139
    LEDówki
    Poziom 43  
    Posty: 9342
    Pomógł: 1304
    Ocena: 2524
    Opisz protokół komunikacyjny zasilacza PD oraz USB 3.0.
  • #26 20944412
    PumaDeh_
    Poziom 3  
    Posty: 11
    Więcej tak, zrobiłem cewkę, lecz z drutu 1mm ze względu na brak na stanie w elektroniku, zrobiłem 20 zwojów po 2 warstwy, podłączam i nie działa. Zmierzyłem prąd pobierany przez ładowarke podczas ładowania i wychodzi na to że bierze około 500mA na 12V. W takim razie dobrze by było zrobić cewkę która już przy 300mA załączała kontaktron. I tu moje pytanie, czy muszę wymieniać kontaktron? Aktualny wytrzymuje 2A. Z jakiego drutu, jaka ilość zwojów oraz po ile warstw należy zrobić aby to ze sobą zatrybiło?
  • #27 20944464
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48808
    Pomógł: 3197
    Ocena: 4182
    Dobrze byłoby wiedzieć, jaka jest czułość kontaktronu, którego użyłeś. Albo przy jakim prądzie załącza z tą cewką, którą masz. Czy to w sumie 20 zwojów, czy 2 warstwy po 20 zwojów?
    Pisałeś Ważne, żeby reagował dopiero, jak będzie pobór prądu te 1,5 A - na zadziałanie przy 0,3A trzeba z 5x więcej zwojów...
  • #28 20944507
    PumaDeh_
    Poziom 3  
    Posty: 11
    Jutro się dowiem na temat tego kontaktrona i napisze jego parametry, paragon został w aucie którego aktualnie nie ma w pobliżu, a co do zwojów, to zrobiłem 20 zwojów po 2 warstwy.
  • #30 20944545
    PumaDeh_
    Poziom 3  
    Posty: 11
    Fakt, źle sformułowane, na cewce są dwie warstwy po 20 zwojów.

Podsumowanie tematu

✨ Użytkownik poszukuje rozwiązania do wykrywania ładowania telefonu w samochodzie, które sygnalizowałoby pobór prądu powyżej 50 mA. Proponowane rozwiązania obejmują zastosowanie modułu INA219 do pomiaru prądu, diod oraz tranzystora PNP do prostego układu detekcji, a także kontaktronu z odpowiednio dobraną cewką. Kontaktron może być użyty do wykrywania prądu poprzez nawinięcie cewki na pręcie, co pozwala na regulację czułości. Użytkownik rozważa również pomiar spadku napięcia na rezystorze jako alternatywne podejście. W dyskusji podkreślono znaczenie doboru odpowiedniej ilości zwojów cewki oraz materiału drutu, aby osiągnąć pożądane parametry działania.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA