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[CDEY] Alimentatore da banco - Stadio di Potenza e Controllo

Progettazione collaborativa: dall'idea alla formazione del gruppo di lavoro per la realizzazione di un prodotto finito.

Moderatore: Foto Utentebrabus

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[1] [CDEY] Alimentatore da banco - Stadio di Potenza e Controllo

Messaggioda Foto Utentebrabus » 6 ago 2014, 15:46

Carissimi,

Sono davvero felice di vedere che la filosofia del Crowd ha contagiato qualcun altro oltre a me! :ok:

=D> =D> =D>

Intervengo solamente per suggerire una soluzione all'annosa questione "Digitale o analogico? PIC o non PIC? LED o 7 segmenti?".

Io proporrei di spaccare il progetto nettamente in due: una parte analogica, del tutto tradizionale, che abbia come unici ingressi i riferimenti di tensione e di corrente, e una parte digitale, dedicata alla generazione dei riferimenti, alla visualizzazione di tensioni e correnti, alle interfacce, etc.
In questo modo, chi vuole può usare l'alimentatore con le classiche manopole. Possiamo prevedere un connettore universale, che so, a 20 poli, che funga da interfaccia fra la sezione "di comando" e quella " di potenza".
I loop di controllo, invece, rimarranno analogici e dunque a bordo della sezione "di potenza".

Per quanto riguarda la parte digitale, la generazione dei segnali di riferimento, la visualizzazione a display, le interfacce di rete, USB e quant'altro, possono essere ottenute indipendentemente dalla piattaforma.
Un Arduino può essere integrato allo stesso modo di una beagleboard (esageriamo!), o di un SoC con display grafico.

Come dicevo in un altro topic, io amo le interfacce utente chiare ed istantanee: un bel display grafico grande, con i numeri belli evidenti, con la possibilità di mettere in evidenza varie misure (che so, la tensione in primo piano e la corrente in carattere più piccolo, oppure entrambe le cifre della stessa dimensione, poco cambia); la segnalazione CC/CV si può visualizzare cambiando il colore della backlight: quando è verde siamo a tensione costante, quando è gialla siamo a corrente costante. Quando è rossa, l'alimentatore ha perso la regolazione (per oscillazione, ad esempio) o è in protezione termica o in cortocircuito.

In ogni caso, queste finezze stilistiche sono il pane dei firmwaristi, che si possono divertire a usare le varie piattaforme.

Passando alla sezione analogica, indubbiamente 0-32V e 0-5A costituisce un range d'impiego molto ampio per un lineare puro. Indubbiamente dobbiamo pensare a un trasformatore a più secondari, magari con switch a TRIAC... le idee in questo senso si sprecano, bisogna trovare un punto dal quale partire!

PROPOSTA:

Mentre il progetto digitale concede una certa libertà, e io propongo di sviluppare il progetto analogico seguendo questa tabella:

1) Definizione del controllore da impiegare (LM317, L200, operazionali?) - io farei tutto a opamp, tu che dici Foto UtenteBrunoValente? ;-)
2) Sviluppo dello schema del nucleo regolatore di tensione: finale di potenza, pilotaggio, compensazione in frequenza
3) Sviluppo dello schema del nucleo regolatore di corrente e compensazione in frequenza
4) Aggiunta di stadi complementari: commutazione di eventuali avvolgimenti ausiliari del trasformatore (per contenere la dissipazione di potenza sui finali), stadio raddrizzatore PFC (vedi "Turbo per alimentatori lineari"), etc.

Beh... se siete d'accordo direi di iniziare dal punto 1! :D

Grandissimi, siete splendidi. =D>
Alberto.
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[2] Re: [CDEY] Alimentatore variabile semplice

Messaggioda Foto Utentekevinpirola » 6 ago 2014, 16:24

Si, mi piace il discorso della modularità tra le due parti. Sicuramente l'idea così com'è è una figata.

Attenzione!
Io da questo progetto ci voglio imparare qualcosa, non mi serve un alimentatore (come già detto), quindi qualsiasi circuito venga proposto, mi piacerebbe che ci fosse una parte "didattica" anche per spiegarne il funzionamento, anche con il precedente progetto molte cose erano state dette solo "facciamo così" e un altro che rispondeva "wow mi piace la tua idea ecc ecc", ma chi da fuori non esperto legge a volte si perde passaggi.
Io partecipo e ci metto tutto quello che ho, ma ci voglio imparare qualcosa (mi sento un ingegnere elettronico del cavolo al momento visto che ho fatto quasi 0 di laboratorio).

Detto questo.

punto 1: definizione del controllore, se lavoriamo ad opamp io non saprei da dove cominciare, spulciandomi invece il datasheet del 317 mi sono imbattuto in uno schema che, anche se con le dovute limitazioni e alcuni problemi, mi è sembrato interessante, utilizza un lm317 in aggiunta ad un transistor PNP usato nei finali audio, aiutato da un opamp. Il tutto controlla sia tensione sia corrente, è targato come un "5A" ed ha una regolazione di tensione da 1,25 a 30V. Lo sto ricopiando in fidocadj per poi postarlo (tra un po, devo stendere la biancheria prima). Ho ancora delle parti che sono nebulose ma potrebbe essere la mia unica "scians" di proporre un circuito, perciò ci vorrei provare.

p.s. Foto Utentebrabus ti ho mandato un pm e aggiunto su skype, se ti va.
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[3] Re: [CDEY] Alimentatore variabile semplice

Messaggioda Foto Utentebrabus » 6 ago 2014, 17:10

Perfetto!

Per quanto riguarda Skype, ho accettato molto volentieri, e mi farebbe piacere fare due chiacchiere presto! Al momento sono in giro, ma appena torno (settimana prossima?) ci sentiamo! :ok:

Per quanto riguarda il 317, mi sa che tutte le considerazioni in merito le avevamo già fatte quando avevamo progettato l'alimentatore con Foto Utenteantonyb:
http://www.electroyou.it/forum/viewtopic.php?f=48&t=47586

In sostanza, 317 o L200 che sia, si tratta né più né meno di un operazionale con un transistor di potenza integrato.
Peraltro, la famiglia 317-L200 (etc.) è basata su un riferimento di tensione integrato, che costringe il progettista ad agire su un partitore di tensione per variare la tensione d'uscita; questo pone serie problematiche di rumore e di stabilità, giacché il guadagno d'anello varia in funzione della tensione d'uscita.

Una soluzione elegante è stata proposta da Linear Technologies con i regolatori della famiglia LT3080 (e simili): il riferimento interno è in corrente, il feedback locale a guadagno unitario, e il riferimento di tensione viene derivato tramite una resistenza. In alternativa alla resistenza, si può applicare direttamente la tensione desiderata.
L'alimentatore di Dave Jones usa proprio un LT3080: http://www.eevblog.com/projects/usupply/

Il progetto è attualmente fermo a causa di un problema intrinseco al LT3080...

Da queste osservazioni deriva la mia propensione per un circuito completamente ad operazionali, magari con finale a mosfet.
Per capire di cosa stiamo parlando, è obbligatorio studiare la Bibbia, ossia gli schemi di Agilent: http://user.engineering.uiowa.edu/~expeng/equipment/HP_E3620A_manual.pdf

Poi, ovviamente, appoggerò ogni soluzione che verrà decisa dal crowd. :ok:

Che ne dici, nel frattempo apriamo una nuova discussione (sempre CDEY) centrata sulla sezione digitale/interfacce/display? :-)
Alberto.
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[4] Re: [CDEY] Alimentatore variabile semplice

Messaggioda Foto UtenteFedericoSibona » 6 ago 2014, 19:01

Direi che sarebbe anche il caso di scorporare questa nuova parte di questo topic dalla precedente (da pag.15). Anche perché il titolo, da come vi siete avviati, non mi pare più idoneo (quanto meno, il mio concetto di "semplice" è un po' diverso ;-) )

Per un alimentatore con µA723 (e compagni) + opamp ci sarebbe lo schema di Elektor http://www.hp64000.net/resources/Rivist ... 83_n47.pdf che è stato ripreso negli alimentatori SN16 - SN17 - SN18 da Bang & Olufsen (si trovano i manuali con schemi su Google).

Per inciso gli schemi B&O sono perfetti con il trasformatore 100VA e 30V-0-30V, ma ne serve un secondo, di bassa potenza, con secondario da circa 18V per l'alimentazione del 723.
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[5] Re: [CDEY] Alimentatore variabile semplice

Messaggioda Foto Utentekevinpirola » 6 ago 2014, 19:08

Nel caso ho anche un paio di trasformatorini da 650mA 12V, non sono 18V ma sono le specifiche che li richiedono?

Comunque sono d'accordo sul scorporare il thread, per una maggiore pulizia.

E' interessantissima la serie di video di eevlog sul, me li sto sciroppando uno dopo l'altro.

Sarei curioso di scoprire qual era il bug di cui parlava brabus, lo spiega + avanti e non ci sono ancora arrivato?
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[6] Re: [CDEY] Alimentatore variabile semplice

Messaggioda Foto UtenteFedericoSibona » 7 ago 2014, 11:06

Per il bug dell'LT3080 leggi qui: http://www.eevblog.com/forum/projects/l ... -gone-mad/
Sembra però che, nel circuito di Dave, usando un LT3083 ci si metta al riparo da quei problemi ;-)
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[7] Re: [CDEY] Alimentatore variabile semplice

Messaggioda Foto Utentekevinpirola » 7 ago 2014, 12:39

Mi sono letto e guardato i video (che devo dire didatticamente aiutano non poco), devo dire che è stata una delusione scoprire che tutto il lavoro che ha fatto non è servito a nulla... mi immagino che felice che possa essere stato lui...

Sarebbe una figata questo lm3080, se non avesse questi problemi....

Quindi lm3080 no perché fai le cose sue quando dice lui
lm317 no perché ha bisogno di un alimentazione negativa
L200? l'abbiamo già usato nell'altro progetto...


Allora tendo le orecchie e ascolto cosa hanno da dire Foto Utentebrabus e Foto UtenteBrunoValente sul circuito ad opamp.
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[8] Re: [CDEY] Alimentatore variabile semplice

Messaggioda Foto Utenteedgar » 7 ago 2014, 13:06

kevinpirola ha scritto:lm317 no perché ha bisogno di un alimentazione negativa

E' l'ultimo dei problemi, un alimentatore della classe di cui si parla necessita di più di un'alimentazione di servizio. Il problema dei regolatori a tre terminali che io trovo più critico in caso di correnti elevate, è la difficoltà (se non l'l'impossibilità) di realizzare un sense remoto serio
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[9] Re: [CDEY] Alimentatore variabile semplice

Messaggioda Foto Utentemarco438 » 7 ago 2014, 13:08

Ma Foto Utentebrabus non aveva l'intenzione di farlo con operazionali?
marco
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[10] Re: [CDEY] Alimentatore variabile semplice

Messaggioda Foto Utentekevinpirola » 7 ago 2014, 13:10

marco438 ha scritto:Ma Foto Utentebrabus non aveva l'intenzione di farlo con operazionali?


Infatti volevo aspettare di sentire Alberto cosa diceva
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