Piccolo indicatore di carica batteria due led + isteresi

[Superfelix]

Grazie dei consigli...
Quei modulini, scalda l'induttorino e il PWM ma sembra non abbia o molti problemi. Volevo trovare un modo per dissipare leggermente, ma il PWM è troppo in basso rispetto l'induttore, difficile da applicare dissipatore, dovrei fare una piccola torretta in rame da collegare al dissipatore dell'induttore, eventualmente. Il modulino eroga a regime, per erogare 1A dovrei mettere dei regolatori LM controllati in corrente??? Però poi ingombro ecc ecc.
Per il controllo a 3 ler anziché 4... Con lo stesso sistema???
Io a tre intendevo progressivo non a commutazione, come quello a 4.

[Etemenanki]

Per 3 led, uguale come per 4, solo che per il led "centrale" calcoli la tensione di zener in modo diverso, sara' la tensione a cui vuoi che si accenda meno la VF del led (ad esempio, se volessi fare 9.5V, ed usare un led giallo, sarebbe 9.5 - 2 = 7.5V ... io per gli zener in case SOD-323-2 ho guardato su Mouser e ce ne sono decine di valori anche non molto standard, quindi scelta ce n'e' )

Per la resistenza sui 180 ohm dovrebbe andare.

Considera comunque che non e' uno "strumento da laboratorio", anche qualche decina di millivolt in piu o in meno nelle accensioni non sono critiche.

[IsidoroKZ]

Il primo consiglio e` di disegnare meglio lo schema. A me sembra che cosi` sia piu` leggibile. Ho solo preso i pezzi del tuo schema e risistemati. L'unico cambiamento di simbolo che ho fatto e` il simbolo di ground.

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Per l'uso corretto dei pallini e dei cavallotti (o scavalchi), guarda questo articolo scritto dal nostro grande PietroBaima. Inutile dire che sono un quasi talebano degli schemi e uso la convenzione "corretto" che minimizza l'uso dei pallini e non usa mai gli scavalchi o cavallotti.

Seconda osservazione: la resistenza sugli emettitori vorrebbe far passare nel transistore acceso una ventina di milliampere, che sono incompatibili con i valori delle resistenze di collettore e di base.

Prendiamo il caso del led verde acceso. Sulla base del suo transistore ci dovrebbero essere 5.1V dati dallo zener, sull'emettitore circa 4.5V e nell'emettitore dovrebbero scorrere una ventina di milliampere. Nel led pero` scorre una corrente dell'ordine del milliampere (molto a spanne), al massimo un paio di milliampere.

Il transistore e` saturo, 20mA escono dall'emettitore, un milliampere entra dal collettore, da dove arrivano i restanti 19mA circa? Dovrebbero arrivare dalla base, ma la resistenza da 4.7kΩ che polarizza lo zener non riesce a fornirli.

Vuol dire che l'ipotesi fatta che sulla base ci siano 5.1V non e` vera e i conti fatti non corrispondono alla realta`.

In questi circuiti "semplici" puo` essere utile usare un simulatore per vedere che cosa capita davvero nel circuito.

Altra osservazione: due potenziometri sono troppi. Il numero giusto di trimmer in un circuito e` ZERO . Capisco che vuoi poter regolare le soglie e l'ampiezza dell'isteresi, ma e` opportuno fare i conti prima per vedere quali valori servono, piuttosto che andare per tentativi.

[Etemenanki]

... Il numero giusto di trimmer in un circuito e` ZERO ...

Da qualche parte ho la scheda di sincronismo e lettura del tubo di una vecchissima telecamera da spalla ... monta 47 trimmer solo lei (senza contare il centinaio circa di altri trimmer che c'erano sparpagliati sulle altre schede come se li avessero sparsi a manciate )

Pero' su una cosa hai ragione, con schemi semplici come quelli, se si calcola tutto prima, c'e' pure il rischio di riuscire a costruire qualcosa che non necessita di alcun trimmer ... "il rischio"

[IsidoroKZ]

Da qualche parte ho la scheda di sincronismo e lettura del tubo di una vecchissima telecamera da spalla ... monta 47 trimmer solo lei (senza contare il centinaio circa di altri trimmer che c'erano sparpagliati sulle altre schede come se li avessero sparsi a manciate )

I circuiti televisivi tutti analogici sono sempre stati incasinati. Anche solo i tv con cinescopi a colori o peggio ancora i proiettori televisivi ne avevano parecchi, anche qui decine, con regolazioni spesso interagenti. Ma era roba "vecchia", attualmente se e` necessario regolare qualche valore e si ha un micro a disposizione, meglio mettere un D/A, magari anche qualche interruttore e fare la calibrazione automatica periodica.

[boiler]

Due commenti non necessariamente molto rilevanti per il problema originale:

Si potrebbe rimpicciolire un paio di mm usando componenti 0603 al posto degli 0805

Io eviterei gli 0805, in generale. È un formato che l'industria usa poco. Diversi produttori hanno chiuso le loro linee di produzione e lo 0805 sta diventando un "buco" tra lo 0603 e il 1206. Con la conseguenza che non si trovano facilmente tutti i valori e i prezzi sono leggermente maggiori che per lo 0603.
Poi in campo hobbistico questo effetto è forse meno sentito, ma se fate roba da produzione, evitate lo 0805.

Il numero giusto di trimmer in un circuito e` ZERO

Spesso il trimmer è la poor man solution ad un problema che può essere elegantemente risolto con un altro componente. Spesso si tratta di avere un partitore resistivo molto preciso, o di avere lo stesso guadagno su due opamp diversi.
In questi casi, invece del trimmer, c'è il partitore monolitico o l'array di resistori a farci l'occhiolino. Guardate le performance di questa roba: https://www.vishay.com/docs/60001/mpm.pdf
La precisione sul rapporto di divisione è dello 0.05% e la stabilità termica dello stesso è 2 ppm/K (!)
Quanto costano? Parecchio, ma se usati una tantum è irrilevante e se invece è una serie di produzione, sicuramente meno del tempo di chi dovrebbe settare i trimmer.

Boiler

[Superfelix]

Buonasera a tutti.
IsidoroKZ ottimo l'articolo di PietroBaima sul corretto utilizzo della simbologia del CAD. Perdonatemi ma sto al mio secondo o terzo schema, sto giocandoci un po' con il CAD. Effettivamente, né dai retagi scolastici né da parecchi schemi che mi è capitato di consultare ricordo l'utilizzo dei "cavallotti", anche se, rientrano nella fattispecie "tollerabile" secondo l'autore dell'articolo. L'uso dei pallini di giunzione, invece, li ricordo sempre messi sul collegamento a 3 o 4 punti, anche a bordo schema ( cosa che effettivamente è superflua... se il collegamento finisce perpendicolare su una linea, si collega li, è sottinteso... cercherò di rendere più puliti gli schemi, anche con i corretti simboli di GND, TERRA e CHASSIS ).
- Tornando allo studio dello schema e degli errori commessi di alcuni valori, che fa sempre piacere comprendere, potrebbe essermi sempre utile la realizzazione dello stesso anche se credo per questo progettino porterò avanti il discorso "minimal" dei 3 zener e 3 led ammesso che le accensioni dei led siano sufficientemente "nette" e non troppo graduali da confondersi con le percentuali di carica indicata.

- Per quanto riguarda le osservazioni funzionali dello schama iniziale, ho rivisto un attimo i valori della resistenza da 4,7K sul nodo zener e base Q del led verde portandola a 1K; in questo caso, con 12Vcc ideali, la correntenello zener sarebbe di 6,9 mA.
La Ib dovrebbe cosi essere di circa 50 uA che non dovrebbe influire, idealmente, sul valore di riferimento dello zener... si spera.
Ho abbassato le resistenze da Vcc ai due led da 4,7K a 2,2K. Con questi valori, sui led dovrebbero scorrere circa 5 mA che dovrebbero essere sufficienti ad accendere led SMD.

- Per il discorso trimmer, come scrivevo nel post [3] volevo utilizzarli per centrare R utile e poi sostituirli con R fisse... anche perché, occuperebbero il 50% di spazio del circuitino ( che poi, non serve tutta questa precisione, è solo per evitare l'albero di natale a cavallo delle soglie, mi sembra ancora un po' prematuro ).

- Discorso simulatore, sarebbe molto comodo, anche se ho letto da qualche parte che per far funzionare bene un simulatore, bisogna conoscere molta più elettronica di lui... e ovviamente, non è ilmio caso... però per circuiti semplici, magari riesco a comprendere in modo apprezzabile cosa accade. Che simulatore potrei installare, che non sia ultraprof ma che mi consenta un domani, di poterci fare anche cose più complesse senza dover istallarne uno nuovo e ricominciare da zero???

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[Superfelix]

Grazie boiler per questi aggiornamenti e riflessioni. Molto interessanti.
Buona serata

[Etemenanki]

.... Che simulatore potrei installare, che non sia ultraprof ma che mi consenta un domani, di poterci fare anche cose più complesse senza dover istallarne uno nuovo e ricominciare da zero???

LTSpice non e' male, oppure potresti provare anche QUCS (o la sua versione "avanzata" QUCS-S), oppure eSim , ma ce ne sono anche altri (questi principalmente per simulare circuiti analogici o "misti", ma con alcuni limiti nella parte digitale) ... bisogna solo ricordarsi che (oltre alla citata firma di IsidoroKZ) non sono ne perfetti, ne esenti da errori.

Ad esempio, la bonta' o la precisione del risultato di una simulazione puo dipendere anche dalla bonta' o accuratezza con cui sono stati realizzati i modelli dei componenti (che sono pur sempre scritti da umani, con tutti i loro problemi ) ... se ad esempio durante una simulazione inserisci un componente che e' stato "scritto" male, ti ritrovi con risultati sballati (mi capito' anni fa con il vecchio Pspice, e scoprire il problema fu abbastanza incasinato).

Tuttavia possono aiutare in diversi campi ... non ultimo il fatto che ti costringono, appunto, a studiare di piu per riuscire ad usarli in modo corretto

Per le reti digitali o circuiti a porte logiche, personalmente non ne ho trovato nessuno totalmente soddisfacente, questo appunto perche' spesso i modelli sono "generalizzati" o semplificati usando parametri ideali o pseudo-ideali ... solo per dirne alcuni come esempio, spesso i modelli assumono che una transizione da alto a basso o viceversa abbia "tempo zero", cosa che nella realta' e' impossibile, oppure che un'uscita possa fornire corrente infinita, o che una porta non abbia alcun ritardo interno di propagazione, e tante altre cose che nella realta' permettono di far funzionare una porta logica in modi che un simulatore non riproduce (pensa solo al fatto di poter usare degli inverter come oscillatori, o una porta controreazonata come amplificatore di segnale, un simulatore non lo fara' mai)

Pero' se serve solo simulare qualche circuto logico "puro", alcuni ci sono, penso ad esempio a Logisim Evolution, CircuitVerse, o anche LogiJS o OpenCircuits per roba semplice, ma anche qui devi testarli tu per poter decidere se fanno quello che ti serve o anche solo vedere se ti sono semplici da usare.

[IsidoroKZ]

...la corrente nello zener sarebbe di 6,9 mA.
La Ib dovrebbe cosi essere di circa 50 uA che non dovrebbe influire, idealmente, sul valore di riferimento dello zener... si spera.

Questo vale solo quando il transistore e` in linearita`. Ma, come ho fatto vedere nel messaggio precedente, il transistore satura e la corrente di base sale a parecchi milliampere, la tensione di base scende e lo zener si spegne.

Ho abbassato le resistenze da Vcc ai due led da 4,7K a 2,2K. Con questi valori, sui led dovrebbero scorrere circa 5 mA che dovrebbero essere sufficienti ad accendere led SMD.

Visto che il circuito e` essenzialmente un differenziale, secondo me sarebbe opportuno fissare la corrente del differenziale dalle parti di 5mA e lasciare che i due transistori facciano lo steering della corrente su un lato o sull'altro. Questo vuol dire che i transistori non devono saturare e la caduta di tensione sui carichi dei collettori non deve essere troppo grande.

In prima battuta farei il progetto usando solo il differenziale, senza retroazione positiva. Un differenziale richiede 200mV per passare da corrente tutta su un lato a corrente tutta sull'altro. Considerando che c'e` un partitore sulla base del transistore "rosso" che divide circa a meta` la tensione di alimentazione, quindi per passare da led verde acceso a led rosso tutto acceso la tensione di alimentazione deve variare di 400mV circa.

Lo schema potrebbe essere qualcosa di questo genere, dove ho tolto i valori dei componenti che vanno calcolati.

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Quello che serve inizialmente per il progetto sono le due tensioni di soglia ed eventuali limitazioni sulla massima corrente che puo` assorbire il circuito.

Per il simulatore io uso LTSpice, ma anche QSpice va bene, in fondo e` figlio dello stesso padre QUCS-S mi sembra piu` complicato, anche se fa cose in piu`.
A livelli iniziali potrebbe andare bene anche Tina (che non uso).

Anni fa usavo, oltre a pspice, Micro-Cap, che dal 2021 e` gratuito (e non piu` sviluppato): mi sembra che entrambi siano piu` incasinati di ltspice.