Contagiri a LED

[belva87]

Ottimo lavoro!! Se riesci posta anche delle foto che ritraggono il circuito dal lato bottom.
Molto probabilmente ci stavi come hai detto tu, ma se non hai problemi di spazio va benone uguale, quello che mi preoccupa però è il montaggio degli zoccoli in quella maniera, se dovesse essere per la versione definitiva credo che ad ogni accensione del motore troveresti gli integrati al posto delle pulegge della distribuzione piuttosto che "seduti" serenamente sulla PCB a fare il proprio lavoro...
Non ho svolto calcoli perché non ricordo i dati, ma vedrei bene l'uso di un dissipatore per ogni dispositivo TO220, cioè i mosfet di uscita e il regolatore 7808.
Facci sapere come va il collaudo al banco elettronico e poi al banco motoristico e magari ti viene anche la voglia di fare un articolo.

PS:i condensatori da 100nF puoi usarli anche con tensioni minori (quelli che hai impiegato tu se non erro sono da 250V)

[marco438]

Stavo infatti per chiedere il motivo per cui gli integrati sono montati "su palafitte".
Per il resto mi sembra una buona realizzazione; complimenti.

[Pioz]

condensatori da 100nF puoi usarli anche con tensioni minori (quelli che hai impiegato tu se non erro sono da 250V)

Si è vero, sono da 250V

Per i dissipatori:
Il 7808 eroga al massimo 100 mA qundi
Pd=4V*0.1A= 0.4W

I MOS lavorano in ON OFF e da datasheet la RDSon la mettono a 22mOhm
mettiamo conto che Rdson=40mOhm quindi:
PD=R*I^2=0.04*2^2=0.2W circa

quindi non dovrebbero servire i dissipatori giusto?

I 3 filetti che ho aggiunto sono una piccola modifica in corso d'opera del circuito

Cosa hanno gli zoccoli che non va?

Ecco le foto del Bot:

IMG_4844.JPG (51.58 KiB) Osservato 1326 volte

IMG_4845.JPG (52.52 KiB) Osservato 1326 volte

[belva87]

Gli zoccoli non hanno nessun problema, è il montaggio che non va bene, o almeno non è idoneo ad un ambiente con forti sollecitazioni meccaniche quale è il tuo.
Dai un'occhiata a questo link, o equivalentemente questo per renderti conto di come vengono montati gli zoccoli nelle PCB.
In quel modo il componente è ben piu saldo alla PCB, oltre che ingombra meno.
Per i calcoli qualcosa mi sfugge, potresti spiegarli più in dettaglio?
Non vorrei passare per saccente e dirti "così e cosà" senza aver chiaro prima come hai ragionato.

[Pioz]

ok, gli zoccoli li abbasso, ma non riesco ad appoggiarli alla basetta perché purtroppo devo saldare alcune piste sul top

Per il calcolo delle potenze dissipate:
Il 7808 ha una Vi di 12V e una Vo di 8V, quindi la caduta ai capi del componente è di 4V, contando poi che la corrente massima è di 100mA si ha:
Pd=V*I=4*0.100=0.4W

Per i MOS è la stessa cosa solo che al posto di avere la tensione di lavoro VDS ho l resistenza del canale in ON(22mOhm, uso 50mOhm per stare un po' abbondanti), contando poi che la corrente che scorre massima è ID è di 2 2.5 A(stando abbondanti):

VDS=RDSson*Id
Pd=VDS*ID=RdsON*(ID^2)=0.05*(2.5^2)=0.31W

Adesso sinceramente non so quanto in TO220 dissipi senza dissipatore, ma credo che 0.4W li sopporti tranquillamente(il TO92 dissipa di solito 0.5W)

[belva87]

Se hai fatto le piste sul top layer è un problema...perché non hai fatto con il classico metodo dei ponti? Intendo dire collegare due punti della PCB sul lato top anzichè con una pista, che appunto porta a queste problematiche se non si hanno i fori metallizati, ma con uno filo? Giusto per capire èh..

Il calcolo della potenza da dissipare da parte del 7808 è corretto, solo una cosa non comprendo, da dove/come li deduci i 100mA di massima?
Per i mosfet va altrettanto bene il ragionamento che adotti data la tua applicazione, però anche qui non ti dimenticare che stai calcolando la potenza che quel dispositivo deve dissipare...

Ciò significa, come in parte da solo ti sei detto, che dipende dal tipo di case in cui il componente è realizzato, dalla sua resistenza termica se vogliamo dire in maniera un po' più precisa; ma non solo... dipende anche a che temperatura lavora il componente e qual è la sua massima temperatura di lavoro.

Ora tu hai calcolato le potenze, va bene... adesso se vuoi fare le cose precise devi importi una massima temperatura ambiente in cui si troverà a lavorare il circuito, e quindi i componenti.
Considera il caso peggiore in modo realistico, quindi che ne so condizioni di caldo estivo e motore acceso e caldo vicino al circuito, oppure solo caldo estivo ... vedi tu, dipende dalla situazione, da dove e come monti il circuito, o magari fate le corse solo in inverno, boh...
Stimato questo valore peggioralo di un 10% circa, ora prendendo i dati dal datasheet dei componenti puoi fare dei calcoli per verificare se nel tuo caso il dissipatore è necessario o meno ed eventualmente fosse si è possibile sapere anche "quanto grande deve essere", o per meglio dire che tipo di resistenza termica deve offrire verso l'ambiente.
In qualche caso il produttore del componente fornisce un grafico che mette in evidenza la massima potenza dissipabile in determinate condizioni di temperatura e ambiente.
Valuta tu, vado a dormire ora... ma non prima di dirti che sarebbe meglio tu trovassi una soluzione migliore per gli zoccoli, non vorrei che ti ritrovi in futuro con un circuito "scekerato" e mal ridotto

[Pioz]

Ciao.
Allora ho provato a fare il calcolo della Pd per i componenti(sono andato un po' a naso cercando di capire come si fa). Ho ipotizzato una temperatura di lavoro di 60°, anche se il circuito è soggetto alla sola temperatura ambiente(che d'estate al massimo arriva a 40°, sperando di no)
paritamo dai MOS:
la loro Tmax di lavoro è di 175°
la resistenza di giunzione con l'ambiente è di max 62°C/W
quindi la formula dovrebbe essere:
Tmax-Tamb=Pd*Rtga
175-60=Pd*62
Pd=1.84W

per il 7808:
La Tmax di lavoro è di 150°
La Rtjambiente è di 50°C/W
la formula è sempre quella(a meno che non sia sbagliata)
150-60=Pd*50
Pd=1.8W

Quindi le potenze dissipabili Pd dai componenti a quella temperatura sono di 1.8W
Queste potenze credo siano intese per lavoro senza dissipatore giusto?(perché altrimenti la resistenza di giunzione sarebbe motlo più bassa, credo)
Quindi se i calcoli sono giusti i componenti possono lavorare anche senza dissipatori visto che hanno come potenza massima da dissipare di 0.4W, o sbaglio?

da dove/come li deduci i 100mA di massima?

Quando abbiamo scelto il valore del fusibile di alimentazione hai detto che 100mA andavano bene, troppo basso come valore?

[belva87]

Dunque andiamo per gradi, i 100mA sono un caso limite che avevo scelto a seconda del consumo della circuiteria che esso deve alimentare, quindi il 7808 non deve erogare sempre 100mA ma molto meno, quanto?Lo si può calcolare sommando il consumo dell'integrato convertitore, con il consumo in corrente dei partitori resistivi e dei comparatori, tutta roba che trovi da datasheet e semplici formulette per le resistenze.
Una volta calcolato questo valore si può calcolare l'effettiva potenza che il 7808 in TO220 deve dissipare, facendo come hai calcolato tu.
Idem per i mosfet, bisogna considerare la massima corrente che vi scorre in ognuno che dipende dal carico che devono pilotare, in questo caso ci sarebbe anche da considerare che lavorano in modo impulsivo e non continuo ma la faccenda si complica, limitiamoci a non considerare questo effetto che comunque nel tuo caso porta beneficio.

Sapendo la potenza massima che ogni dispositivo deve dissipare, si calcola se può dissiparla senza l'ausilio di dissipatore o meno attraverso questa formula:

Tjmax + Tamax = Pdmax * Rth

Dove:
Tjmax: massima temperatura raggiungibile internamente dal dispositivo, indicata sul datasheet.
Tamax: massima temperatura ambiente in cui si trova il componente.
Pdmax: massima potenza che deve smaltire il dispositivo.
Rth: resistenza termica del dispositivo verso l'ambiente, indicata da datasheet.

Rth può anche essere indicata indirettamente e può essere calcolata come la somma di tutte le resistenze termiche del dispositivo che rispettivamente sono:
Rthjc: resistenza del die del dispositivo verso il case dove è contenuto.
Rthcd: resistenza del case verso l'ambiente.

Risulta chiaro che se risolvi l'equazione rispetto a Pdmax questa cala all'aumentare della Rth oppure se Tamax e Tjmax diminuiscono.
Detto questo, 60°C di ambiente mi sembra un valore un po' troppo elevato ammesso di considerare anche le condizioni estive e di motore in moto, io andrei verso i 50°C.
Per le massime temperature raggiungibili dal dispositivo io di norma tolgo sempre qualcosa, dipende dal caso, rispetto al valore indicato per stare più tranquillo e allungare la vita al componente perciò direi di imporre 110°C sia per il 7808 che per i mosfet.

[Pioz]

i 100mA sono un caso limite

Appunto, ho messo apposta il caso limite così da calcolare la potenza massima massima che deve dissipare.

Quindi rifacendo i conti con ta=50° e Tmax=110°
MOS:
Rtjc=1.4
Rtja=62
Rtj=63.4
Pdmax=(Tmax-Ta)/63.4=0.95W

7808:
Rtjc=3
Rtja=50
Rtj=53
Pdmax=(Tmax-Ta)/53=1.15W

Quindi ci stiamo dentro tranquillamente in quanto possono dissipare piu del doppio della potenza effettiva di lavoro!!
o sbaglio?

[belva87]

...ho messo apposta il caso limite così da calcolare la potenza massima massima che deve dissipare.

Nein, se hai messo il fusibile da 100mA ciò che stai studiando e calcolando non avverrà mai nella realtà, o per lo meno non per un tempo apprezzabile dal punto di vista termico.
Detto questo, che vuole essere solo una precisazione, se il dispositivo è in grado di lavorare senza dissipatore con un discreto margine di sicurezza risulta banale che possa continuare a farlo anche se il carico richiederà meno di 100mA e a parità di condizioni ambientali; perciò il calcolo può essere fatto e considerato accettabile anche con 100mA nel caso in cui l'esito risulti positivo.

..in quanto possono dissipare piu del doppio della potenza effettiva di lavoro!! o sbaglio?

Se possono dissiparlo non lo so, non ho verificato i valori dei rispettivi datasheet, e tu non hai riportato se ed eventualmente che calcoli hai fatto... ma non perdere d'occhio che ti stai riferendo ancora alle massime potenze che i dispositivi dovranno dissipare, quindi in Watt... ma non se riescono a farlo nelle condizioni di imposizione che si sono scelte.
Inoltre dici:

...Rtjc=1.4 ... Rtja=62 ... Rtj=63.4

1.4 kg di margherite, 62 etti di prosciutto e 63.4 ... cosa??

Metti le unità di misura altrimenti non è una informazione completa, per te potrebbero essere ohm... per me kiloohm e per un altro lettore magari megaohm oppure mele o pere...

Nei post precedenti ti ho indicato come effettuare i calcoli in merito alla capacità di dissipazione termica del dispositivo per valutare se il dissipatore è necessario o meno, sottolineo ancora il concetto che verificare analiticamente che un dispositivo sia in grado di smaltire una determinata quantità di calore non equivale a calcolare la potenza che questo deve erogare verso un carico, nonostante i due concetti siano correlati.

PS: chiedo scusa se precedentemente non ho utilizzato Latex per scrivere le formule,