Strujni izvor 0-50A

[InTheStillOfTheNight]

Kizo nismo se razumjeli sa ovim uzorcima... Uzorkovati treba potenciometar, a gotovo citavo vrijeme posvetiti mjerenju napona sa shunta i reagiranjem PWM-a. Ovo uzorkovanje nije gubljenje vremena jer se to odradi na nekoliko uS, a dogodi se svakih recimo 30mS sto uopce nece utjecati na maksimalnu posvetu vremena PWM-u i ADC-u sa shunta-a

[InTheStillOfTheNight]

Malo sam izbacen iz takta sto se tice one druge sheme sa shuntom, znam da je bila neka prica da se jos smanjuje otpor na 0.01R sto znaci da ce 50 A biti pola volta te da ce se ici na OP da se to digne... Koji je status toga i konacna odluka??? Dojde mi muka kad pomislim da se na pola volta razvrstava 50A...

[_Maniac_]

Pa mislio sam uzeti shunt 0.01ohm sa 25W... Jer mislim da ce biti puuuuno teze naci sunt od 0.1ohm sa 250W... Osim ako netko zna odakle to ima za naruciti...

[_Maniac_]

nisam nigdje nasao 0.1R cak niti 0.01R, ima samo 0.001R 50A 50mV... http://export.farnell.com/datel/3020-01 ... dp/1339339 ima i na jednoj stranici 100A 100mV isto 0.001R, a nista vece nisam nasao...

Ima netko neku stranicu odakle bi to mogao naruciti... Farnell sam gledao i nisam nista nasao slicno...

[_Maniac_]

Evo nasao sam ipak ovaj na farnell-u... to je od 0.01R, od 0.1R ne mogu naci niti jedan...

http://export.farnell.com/welwyn/wh25-0 ... dp/9507159

Edit...

Ipak ima jos tu par komada, al ti su 50W 0.1R
http://export.farnell.com/jsp/search/br ... %3D1000291

[Kizo]

Linkovi ti ne rade. Vjerojatno jer nisam registriran. Dali možeš to nekako sredit.

Inače otoprnici od 0.1R se lako nađu. Uzmeš 10kom 0.1R 5W i to ti dođe ko jedan 0.01R 50W.

[_Maniac_]

Ma zeznuti su linkovi sa farnell-a... Probaj ovako... stisni jednom na link, pa odaberi "Croatia" i onda ponovno otvori taj link u drugom tab-u... tako meni radi... nemoras se registrirati, samo zeza zbog toga sto moras odabrati zemlju...

[InTheStillOfTheNight]

Malo smo se onda zaletili da kompletiramo projekt, kad jos nemamo niti vrijednost sa shunta... Najbolje da najprije obavimo ovaj test sa potenciometrom... Kako mi se cini projekt nece biti ove godine

[abc]

Najprostiji nacin regulacije bez povratne veze, znamo snagu potrosaca i max snagu koju moze dati nas izvor struje.

Ovo sa povratnom vezom znatno komplikuje jer taj atmel ima relativno spor ADC pa se onda komplikuje sklop koji ce mjeriti pad napona na shuntu i to pretvarati da bi relativno spori ADC mogao da izmjeri, odnosno pretvoru u velicinu koju ADC moze izmjeriti.

Da bi rasteretili ADC, moze se zadavati digitalno vrijednosti za regulaciju, ulaz nije potenciometar vec dva pina (dva otpora i dvije tipke) mogu preko interapta ili skeniranjem tipki, debounce tipki rjesimo jednostavno ako oba puta kod provjere tipka bude pritisnuta, onda je stvarno pritisnuta, ako nije onda je smjetnja, zavisno da li je tipka za UP ili DOWN pritisnuta tako mijenjamo vrijednost u varijabli za regulaciju PWM.

I na kraju kad sve rjesite i ako potrosnja nije konstantantna onda vam treba i PI ili PID regulacija jer cete imati nepreciznu regulaciju ili oscilacije, onda stvarno morate pisati program u C-u ili asembleru , malo teze pisati u asembleru jer se koristi matematika sa pokretnim zarezom , onda treba jaci(brzi) mikrokontroler jer treba da se izbori sa PID algoritmom koji trosi lavovski dio procesorskog vremena , jer matematika sa pokretnim zarezom treba jako puno linija koda jer se radi o 24 ili 32 bitnoj preciznosti ..............

[_Maniac_]

Malo smo se onda zaletili da kompletiramo projekt, kad jos nemamo niti vrijednost sa shunta... Najbolje da najprije obavimo ovaj test sa potenciometrom... Kako mi se cini projekt nece biti ove godine

A sutra prijepodne ce biti gotov test s potenciometrom, cim dodjem kuci, odmah to napravim... A sto se tice shunta... Pa s kakvim ti je lakse raditi, takav cu uzeti... ako mislis da je bolje da nekoristim pojacalo, onda cu uzeti taj od 0.1R i 50W (ili cu jednostavno uzet par komada od 5W i dobro)...

[InTheStillOfTheNight]

abc pa ti i ja nikako da se u necemu slozimo.

Potenciometar ne opterećuje ADC jer ga mjerimo svakih 50 ili 100 ADC ciklusa, što znači da je zanemariv.

Ako na mjerenju potenciometra fulamo vise od 2 bita, po onom uzorkovanju koje sam opisao, onda nam je besmisleno pokušati kontrolirati struju PWM-a tako da nam i tipke neće previše pomoći.

C nije problem jer ovo i pišem u C-u, ali nemam baš neke prednosti jer AD neće brže mjeriti u c-u.

Znam i assembler ali nam ništa ne znači jer opet ADC ne može brže mjeriti ako mu ne dignemo frekvenciju, a to ne smijemo jer gubimo na rezoluciji.

Ne znam o kojem to skopu govoriš koji "navodno" mjeri pad napona na shantu i to pretvara u nešto??? To nije relativno spori niti relativno brzi sklop jer se radi o čistoj analogiji, pa se možemo zapitati koliko brzo provede obični tranzistor???

Nadalje ADC radi na principu Sample And Hold što znači da on ne prilazi naponu 100 puta kako bi ga mjerio, nego ga jednostavno dodirne i zapamti, tek onda ide mjerenje na koje vanjska promjena napona više ne utječe....

Ovaj tvoj post je dosta nadahnuo neke koji se trude... Ne zelis valjda iskušati koliko se ja mogu potruditi?

[InTheStillOfTheNight]

Još nešto abc da priupitam... Ne znam jeli tko spomenuo, ali u programiranju ovoga nikako necemo koristiti tip podataka float, pa se pitam gdje si našao taj zarez???
Ili kako to uopće prikazuješ zarez u nizu "010101000101010101", pa makar se radilo i o 64 bitnom procesoru...

[Kizo]

ABC, neloše zamisli, no PID regulacija i ova mega na 16MHz, bojim se da ništa od toga, da bi zbog dugog vremena računanja ne dobili na preciznosti, nego upravo kontra efekt, još veću nepreciznost i još veće oscilacije struje.
Tipke smo već apsolvirali. Ta neće 1000 puta stiskat UP tipku da bi skroz upalio recimo žarulju. Alternativno možemo recimo povećavati/smanjivati PWM u koracima recimo 10 ili 100, ali to je regulacija do 50A. O kakvoj preciznosti onda možemo pričati?

E sad shunt. Ovo te nisam najbolje shvatio kako si zamislio regulirati nešto bez povratne veze. To onda više nije regulacija, nego upravljanje.
@Maniac: malo sam još gledao, najjeftinije te ispadne 10 paralelno spojenih 0.1R/5W otpornika. Možeš uzeti i jače, slabije nemoj, jer na 50A na jednom otporniku discipacija snage će biti 2.5W.
Napon na shuntu će biti max oko 0.5V. Dakle trebamo ga pojačati 10 puta. Kako? Google>op-amp>može klik prvi link (wikipedija)>skrolamo do Non-inverting amplifier

Lijepo piše kako se spaja ova moćna shema sa 2 otpornika i piše čemu je jednako pojačanje. Skroz jednostavno. Koje operacijsko pojačalo, tako svejedno, po želji.
Kome se sad neda googlat: KLIK

@Noćni: Kužim što hoćeš reći. Pošto adc pretvorba dugo traje, dajemo prioritet shuntu, dok pot očitamo svaki 50-i put.
Malo sam se igrao u C-u, nemoj se smijati na program, ovo je samo logička, gruba, najjednostavnija izvedba kako bi po mojoj nekoj zamisli išlo. Ubacio sam i ovo tvoje sa uzorkovanjem.

Code: Select all

#include <avr\io.h>
#include <avr\interrupt.h>
#include <stdio.h>

int vrati_adc(int channel)
{
	int vrijednost_adc;
	//neka vradžbina za čitanje vrijednosti adc-a
	return vrijednost_adc;
}
//_____________________________________________

//Program begin
int main(void)
{
	int brojac , shunt , pot;
	//Forever Loop
	while(1)
	{
		if (brojac==50)
		{
			pot=vrati_adc(0);  //napon sa pota
			brojac=0;
		}
		brojac++;
		shunt=vrati_adc(1);  //napon sa shunta
	//logika----------------------------------------------------
		if(shunt>pot)
		{
			OCR1A--;
		}
		if(pot>shunt)
		{
			OCR1A++;
		}
	}	
	return(0);
}

Kako ovo radi.
Preskočimo ovaj dio oko čitanja vrijednosti ADC-a.
Recimo namjestimo pot na sredinu. ADC vrijednost mu je 512, tj. ograničenje struje na 25A.
Na početku nema nikakvog trošila. Mjeri napon na shuntu. Ne teče struja, nema pada napona, ADC vrijednost je 0. Pošto je adc vrijednost pota veća od shunta povećava PWM. I tako će ga povećavati sve do nekog max. Sad spojimo neko trošilo koje recimo na 24V vuče 10A. PWM će i dalje biti max. jer nam je napon izvora premali (24V) da bi kroz to trošilo progurali 25A.
OK, sad spojimo drugo trošilo (30A@24V). Na početku će poteći 30A, koje će stvoriti pad napona na shuntu(0.01R) od 0.3V. Pojačano 10 puta = 3V. ADC vrijednost mu je 614.
CPU vidi aha, 614 je veće od 512, smanji PWM. I tako će smanjivat sve dok ne dođe do 512. Dakle ovim jednostavnim načinom smo dobili ograničivanje struje. Ako uzmemo u obzir potrebno vrijeme AD konverzije ovo bi se trebalo odigrati u nekih 100ms.

E sad:
Problem 1:
Pot je na pola. ADC vrijednost 512. Kako sad znati da ćemo limitirati struju na 25A? Mislim ona će sigurno biti limitirana na nekoj vrijednosti za taj položaj, samo kako znati na kojoj?
Kako ograničiti max. struju?
Ovo pitanje je sad upućeno vama. Dali bi mogli ovo regulirati promjenom pojačanja ovog operacijskog pojačala?
Recimo stavimo umjesto R1 na OP neki trim-potenciometar. Potenciometar za namještanje struje stavi na pola. Promjenom vrijednosti trimera mijenjat će pojačanje, a time u konačnici i struju kroz trošilo. Mjeri ampermetrom struju kroz trošilo. Namjesti trimer da mu teče recimo
5A i sad bi on trebao imati opseg namještanja struje 0-10A.
Ovo je samo ideja koja mi je sinula, pa vas pitam dali bi to tako šljakalo.

Problem 2:
A što ako odvrne pot do kraja? Ajmo redom.
Jedan korak prije kraja. ADC vrijednost 1022. Recimo da smo to namjestili na 50A.
Spojimo neko trošilo (100A@24V). Opet ista priča. Proteče 100A. Pad napona na shuntu 1V. Pojačano 10 puta = 10V. Zener dioda odreže na 5.1V. ADC vrijednost je 1023. CPU vidi 1023>1022 smanjuj PWM dok ADC vrijednost shunta ne bude 1022.

E sad pot do kraja. ADC vrijednost pota je 1023.
Neki već sad vide problem da 1023 nije manje od 1023. Posljedica ovog je da nećemo imati ograničavanje struje, nego će teći punih 100A.
OK, ovaj problem je vrlo lako riješiti dodavanjem običnog znaka jednakosti:

if(shunt>=pot)
{
OCR1A--;
}

Ovim sam vam samo htio usmjeriti pažnju kako previd nekih detalja može imati ozbiljne posljedice.

Problem 3:
Kratki spoj.
U teoriji ne bi bilo problema. PWM bi se jednostavno postupno spustio na 0. Pa bi bio malo 0, pa 1, pa možda 2,3, ako bi namjestili veću struju, jer bi CPU pokušavao održavati namještenu vrijednost struje.

Problem je sljedeći: ako koristimo recimo 10-bitni PWM, uzmimo u obzir vrijeme konverzije 1ms. Da bi spustio PWM sa 1023 na 0 trebat će mu cijela sekunda u najboljem slučaju. Iako ovaj njegov mosfet ima max. pulsnu struju 620A, bojim se da bi od njega ostale samo nožice.
Ovdje mi stvarno ništa ne pada na pamet osim reći da ne radiš kratki spoj.
Eventualno kad bi koristili 0.1R shunt pa bi on sam po sebi ograničio struju kratkog spoja na 240A, plus računaj unutarnji otpor akumulatora i Rds mosfeta, ali onda ovakav shunt radi preveliki pad napona što nam opet ne paše.

Evo čisto neka razmišljanja o 100 problema koja će se tu javljati, pa ako netko ima kakav savijet.

[abc]

Još nešto abc da priupitam... Ne znam jeli tko spomenuo, ali u programiranju ovoga nikako necemo koristiti tip podataka float, pa se pitam gdje si našao taj zarez???
Ili kako to uopće prikazuješ zarez u nizu "010101000101010101", pa makar se radilo i o 64 bitnom procesoru...

Vidim da je bilo vrlo kasno kad si ovo postao i da nisi procitao moj post, ukratko ,kad dodjete do PID kontrole vase struje ovaj atmega ce biti spor za float racunanje u C, a pisanje u asembleru neceg slicnog je vise od mazohizma.

Odgovor na pitanje o float , pa pametniji ljudi od mene su to vec odavno rjesili, cak su uveli i standard , pogledaj malo linkove da ne prepisujem kako se pokazuje zarez u binarnom obliku.

http://www.psc.edu/general/software/pac ... e/ieee.php" onclick="window.open(this.href);return false;
http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_754-2008" onclick="window.open(this.href);return false;

[_Maniac_]

@Kizo...
Cek... kazes da uzmem 10 x 0.1R 5W... Pa to dobijem 50W, tj. ono sto si pisao da je na svakom 2.5W znaci 25W... Al ja trebam 250W, ak sam ja dobro skontao... Da koristim onaj 0.01R onda bi mogao tako, al ovako nemogu... Zar ne???

Jos jedno pitanje... Ovo sam nasao dok sam malo pretrazivao o tom ogranicavanju struje... Pa jel bi ovo bilo korisno... http://alt-nrg.org/pwm-v2.html

[abc]

Code: Select all

#include <avr\io.h>
#include <avr\interrupt.h>
#include <stdio.h>

int vrati_adc(int channel)
{
	int vrijednost_adc;
	//neka vradžbina za čitanje vrijednosti adc-a
	return vrijednost_adc;
}
//_____________________________________________

//Program begin


void main(void)
{
	int brojac,brojac_1 , shunt , pot;
	//Forever Loop

 brojac=0;
 brojac_1=0;
 shunt=0;
 pot=0;

	while(1)
	{
		if (brojac>50)
		{
			pot=vrati_adc(0);  //napon sa pota
			brojac=0;
		}
		brojac_1++;
               
               if (brojac_1>5)
		{
			shunt=vrati_adc(1);  //napon sa shunta
			brojac_1=0;
		}
		
	//logika----------------------------------------------------
		if(shunt>pot)
		{
			OCR1A--;
		}
		if(pot>shunt)
		{
			OCR1A++;
		}
	}	
	return(0);
}

Ovim sam vam samo htio usmjeriti pažnju kako previd nekih detalja može imati ozbiljne posljedice.

Problem 3:
Kratki spoj.
U teoriji ne bi bilo problema. PWM bi se jednostavno postupno spustio na 0. Pa bi bio malo 0, pa 1, pa možda 2,3, ako bi namjestili veću struju, jer bi CPU pokušavao održavati namještenu vrijednost struje.

Problem je sljedeći: ako koristimo recimo 10-bitni PWM, uzmimo u obzir vrijeme konverzije 1ms. Da bi spustio PWM sa 1023 na 0 trebat će mu cijela sekunda u najboljem slučaju. Iako ovaj njegov mosfet ima max. pulsnu struju 620A, bojim se da bi od njega ostale samo nožice.
Ovdje mi stvarno ništa ne pada na pamet osim reći da ne radiš kratki spoj.
Eventualno kad bi koristili 0.1R shunt pa bi on sam po sebi ograničio struju kratkog spoja na 240A, plus računaj unutarnji otpor akumulatora i Rds mosfeta, ali onda ovakav shunt radi preveliki pad napona što nam opet ne paše.

Evo čisto neka razmišljanja o 100 problema koja će se tu javljati, pa ako netko ima kakav savijet.

Mala ispravka za onaj drugi ADC koji bi se vrtio u glavnoj petlji(pretpostavka 10k u sekundi, i mislim da to ne bi radio jer bi puno brze pozivao funkciju za ocitavanje tog ADC nego sto ADC uopce moze da ocita vrjednost i vrati nazad.

Ogranicenje struje sa nekim komparatorom tipa LM311, jedan ulaz komparatora na shunt drugu na referentni napon koji podesimo da okida komparator kada struja prelazi preko 50A.

Komparator je povezan direktno sa optokaplerom i mosfetom i "gasi" ga na trenutak i ujedno iskljucuje mosfet, napon na shuntu pada i komparator ponovno ukljucuje PWM , dobijamo da komparator "secka" PWM i ogranicava struju na zeljenu.

Izlaz komparatora povezemo i sa jednim pinom na atmega , koji ce javljati mikrokontroleru da je "poplava" i da zatvara branu u ovom slucaju smanjuje PWM, dok mikrokontroler softverski ne smanji izlaz PWM ,komparator radi svoj posao i "usitnjava" PWM .

Mislim da je ovo bilo dovoljno jasno "sta je pjesnik htio reci" .

@kizo ,malo o tipki , ovo je C i to je sasvim druga prica , ogranicava te samo tvoja masta a ne BASIC tako da o pritiskanju tipke 1000 puta da bi smanjili ili povecali PWM je smjesno, mozes napisati jednostavan program u C sa nekoliko brojaca da kratak pritisak na tipku povecava vrijednost za jedan ,takodje ako drzis tipku on povecava svakih pola sekunde za jedan a ako drzis vise od 5 sekundi da onda povecava za deset, vise od 10 sekundi da povecava za 50 itd. , kad otpustis tipku i pritisnes on ponovno povecava svakih pola sekunde itd. , ovo bi bila malo poduza prica.

Takodje pokusaj kompajlirati tvoj primjer i takodje simulaciju tvog programa u razvojnom okruzenju atmela, imas mogucnost da promatras sve varijable i vrijednosti kako se mjenjaju kako program radi itd. Kako radim sa mikrochipovim IDE i njihovm C-ima nemogu ti puno pomoci oko atmelovog IDE i C-a.

[abc]

@Kizo...
Cek... kazes da uzmem 10 x 0.1R 5W... Pa to dobijem 50W, tj. ono sto si pisao da je na svakom 2.5W znaci 25W... Al ja trebam 250W, ak sam ja dobro skontao... Da koristim onaj 0.01R onda bi mogao tako, al ovako nemogu... Zar ne???

Jos jedno pitanje... Ovo sam nasao dok sam malo pretrazivao o tom ogranicavanju struje... Pa jel bi ovo bilo korisno... http://alt-nrg.org/pwm-v2.html

Maniac me preduhitrio dok sam pisao o komparatoru on je postao shemu.

Spajanjem 10 otpornika dobijas vecu snagu a takodje i MANJI OTPOR , pa ce biti MANJI pad napona i MANJE ce se zagrijavati otpornici, za takvo sto se koriste oni otpornici koji su ugradjeni u alu hladnjak koji se moze pricvrstiti na veci hladnjak, mozda si maniac vec vidjao takve otpore po uredjajima ali takvi su i dosta skupi.

[_Maniac_]

Cek sad malo... ja nisam skontao za ove otpornike... znaci dosta mi je 10 otpornika po 5W za potrebnih 250W... Ja sam kontao da je to samo za 25W dovoljno... hm... onda sam se ja negdje zeznio...

[_Maniac_]

aha... sad sam skontao za otpornike... ufff... budala... sorry na ispadu... uopce nisam razmisljao...

[Kizo]

Aha, znači uveo bi dodatni komparator kao zaštitu od KS.
Ok, ajmo to riješit sa atmelom.

Uzmemo dakle LM311. Na – ulaz spojimo referentni napon 5V (možemo i preko trim-pota radi podešavanja). Na + ulaz spojimo izlaz iz pojačala. Izlaz iz komparatora spojimo na INT0 atmela.

Ako sad struja pređe preko 50A, + ulaz će biti na višem potencijalu od – (pod uvjetom da je pojačanje OP 10 ili veće). Izlaz komparatora će dati logičku 1. Aktivirat će interrupt 0. U programu u interrupt rutini bi stavio jednu jedinu naredbu: OCR1A=0.

Treba 1 ciklus da se aktivira interrupt i još 1 da se promjeni stanje OCR registra. Dakle teoretski 125ns + 200ns odziv komparatora (prema pdf-u). Dakle ajmo ziheraški reći da će u slučaju KS sustav reagirati za 0.5us. Mislim da bi ovo dobro funkcioniralo i trebao bi mosfet da to izdrži.
BTW: dobra ideja ABC.

@Maniac: ABC ti je odgovorio. Uzmeš one žičane otpornike u keramičkom kućištu. Izgledaju ti onako bijeli kockasti.