Carico attivo con test termico e a impulsi

[Santeweb]

Ciao a tutti , ho pensato di progettare un carico attivo max 20 A, prendendo spunto da un progetto di nuova elettronica con l'intento di migliorarlo aggiungendo la possibilità di effettuare dei test a tempo , sia termico che a impulsi come quasi un vero carico attivo di quelli costosi.
Vi propongo lo schema, il primo NE555 serve per generare un'onda quadra con una frequenza da 100 a 700 ms,
il secondo per la durata del test da 10 a 60 sec. avviandolo con un pulsante.
i vari deviatori servono per decidere se fare un controllo diretto ( a corrente costante o a resistenza costante) senza temporizzazione., oppure se eseguire il test, e quindi scegliere la modalità test se a impulsi o continuo.
Tutti i tempi e l'amperaggio sono regolabili.
Il tutto poi collegato ad un amperometro / voltmetro digitale.
Che ne pensate ?

[blue3121]

Con un AtMega (Arduino) non sarebbe più versatile da programmare/usare, intendo al posto dei 555 ? Magari con un solo encoder rotativo e un bel display a colori...
La mia è una "sana provocazione" per rendere il tutto più "moderno". Perdonami.

[Santeweb]

ciao, purtroppo non sono pratico di arduino, la mia conoscenza si basa sull'elettronica tradizionale, come dici tu non saprei come fare, ho voluto cercare di creare uno strumento semplice abbordabile a tutti e funzionale, purtroppo usare arduino per me adesso risulta troppo difficile,e sinceramente non mi va di spendere soldi in schede di prova e investire molto tempo e denaro in corsi di programmazione, a dir la verità sono più soddisfatto alla fine di ciò che cerco di fare.
Accetto la tua critica , ma se vuoi essere costruttivo visto che ho lanciato l'idea, fai anche tu un progetto a modo tuo con arduino, che sia fruibile per tutti e come si dovrebbe fare dalla a alla z compresa la programmazione.
Inoltre ho chiesto consiglio a Pier Aisa e mi ha confermato che è una buona idea, dandomi anche consigli sulle frequenze e i tempi di test.
ciao
Sante

[mirco_ughi]

ciao.
Come dicevo in un altro messaggio sono affascinato dai carici elettronici e dalla loro progettazione.
ho cercato di capire meglio il tuo schema e mi piacerebbe, ma so che chiedo un po tanto, mi spiegassi meglio la funzione dei vari potenziometri di regolazione. in particolare mi sfugge perché tanti potenziometri per regolare la corrente massima. nel frattempo torno a guardare lo schema.
la corrente di 20A massimi, parametro di progettazione, è ripartita su due rami e quindi due IRFP250 che lavorano in parallelo? se è così come mai due comparatori e due stadi di pilotaggio? è per essere sicuri di pilotarli in modo parallelo nonostante le piccole differenze tra i componenti? insomma l'evoluzione della parallelizzazione con una resistenza?
la seconda cosa che volevo chiederti. r21 e r22 sono le resistenze di shunt per la corrente? se ho visto bene in caso di 20A ciascuna sarebbe attraversata da una corrente massima di 10A, ma dato che la resistenza è di 0.2ohm direi che hanno una potenza dissipata di 40w. dove sto sbagliando?
in ogni caso complimenti per il tuo bel progetto! cosa ci devi testare di particolare?
buon lavoro!

[Santeweb]

Ciao, grazie per il commento, si i vari trimmer servono per regolare i 20 A massimi per ogni punto dove viene presa la tensione da comparare essendo tutte diverse tensioni, esatto e' come hai detto il fatto che si usano due operazionali essendoci minime differenze fra i mosfet che lavorano in parallelo e si dividono la corrente , si, le due resistenze sono da 40 W e si trovano senza problemi standard da 50 W . Ho cercato di migliorare il progetto di nuova elettronica mettendo i due ne555 per fare i due test , uno a impulsi e l'altro termico entrambi temporizzati, e' un progetto che potrebbe essere utile per molti riparatori e appassionati di elettronica.e di costo abbordabile.

[mirco_ughi]

In realtà stavo vedendo un falso problema.
Mi spiego.
Stavo pensando ad un circuito per rilevare la corrente e ad una sorta di interruttore on off, ma in realtà stiamo guardando un circuito che deve bruciare energia.
La resistenza bassa ha senso nel mio multimetro, ma qui bisogna dissipare potenza e tanto vale farlo anche attraverso la resistenza. Il limite è la tensione inferiore di esercizio, che con una resistenza da 0,2 ohm vuol dire che per poter fare "passare" 20A totali, 10 per ramo è di minimo 2V. Voglio dire che il sistema non permette di assorbire 20A ad una tensione inferiore a 2v.
Facendo lo stesso ragionamento vale la pena inserire una protezione sugli ingressi degli operazionali? Nel malaugurato caso un MOSFET dovesse andare in corto la tensione sulla resistenza tenderebbe ad alzarsi e potrebbe superare la tensione massima ammessa all'operazionale. È anche vero che gli operazionali comunque costano poco ed il gioco non vale la candela.
Credo ci sia una piccola svista nelle alimentazioni.
Se ricordo bene chiami indue operazionali come u3 ed un, in alto, al centro, le due alimentazioni sono indicate come collegate ad u6 e 7. Sto andando a memoria perche con il cellulare non riesco a vedere lo schema ingrandito e scrivere contemporaneamente.
Se ti va di condividerle mi farebbe piacere vedere le foto della realizzazione e del test!

[Santeweb]

Ciao, si mi sono accorto anche io del piccolo errore in fase di studio del pcb, le due alimentazioni ovviamente si riferiscono alle alimentazioni dei due LM358, per quanto riguarda la protezione degli opamp , non dovrebbe esserci problema , in caso di corto dei mosfet comunque arriverebbe una minima tensione dalla resistenza di shunt verso l'operazionale , e po gli operazionali sono ad alta impedenza di ingresso, anche nel circuito realizzato da Nuova Elettronica il collegamento è identicol a breve posterò anche la foto del PCB e la correzione sullo schema, se vuoi ti riporto alla realizzazione del kit LX1314 della rivista di NE n° 191 : identichttps://www.rsp-italy.it/Electronics/Magazines/ ... 20191.pdfo.

inoltre c'è un progetto sempre tratto da quello di NE visibile su youtube: https://www.youtube.com/watch?v=ySK3aTyjJ8o&t=1749s

e un'altro video dove Pier Aisa invece di usare dei mosfet ha usato un IGBT: https://www.youtube.com/watch?v=2io9vSBFprM&t=518s

Quindi io tra la rivista e i due progetti che ti ho menzionato , ho pensato di fare una mia versione più completa, ciao

ora se vai a rivedere lo schema , ho corretto l'errore, ciao

per la realizzazione dello strumento mi ci vuole ancora tempo, per adesso finito il progetto , sto disegnando il PCB con KIKAD 5

[Santeweb]

Ecco la prima versione del PCB

[Santeweb]

Unico dubbio , ma con LTspice funziona, è come ho collegato LM358 (U3) per far invertire il segnale a onda quadra del NE555, in pratica il primo impulso esce alto a 12 V ma poi scende immediatamente a 0 in 5 ms, ma in quell'attimo se ho l'uscita regolata alla max potenza ho un picco di 20 A anche se per poco tempo, il mio intento è di invertire il senale del NE555 in modo che l'impulso parta da 0 e non da 12 V, ho provato a collegare l'operazionale in configurazione invertente ma poi in uscita ho un segnale che da 0 V va a -12 V e non va bene.
Farò delle prove con una breadboard e se vedo che non va così come ho disegnato nello schema , tolgo l'operazionale e mando il segnale diretto, penso che poi un picco in avvio per una durata di 5 ms non sia dannoso.
Voi che ne pensate ?

[Santeweb]

Ciao a tutti , ho messo su breadboard L' NE555 e il LM358 e ho fatto la prova se il segnale onda quadra viene invertito e sembra funzionare, ecco la foto del mio oscilloscopio, si vedono distintamente le due onde quadre invertite di fase, quindi il circuito funziona !