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Fasce anticondensa

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[31] Re: Fasce anticondensa

Messaggioda Foto UtenteEnChamade » 20 gen 2015, 17:48

Così brutalmente una "toppa" al circuito, sacrificando un po' di potenza, si potrebbe esplorare questa soluzione:
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[32] Re: Fasce anticondensa

Messaggioda Foto UtenteFeedTheMario » 20 gen 2015, 17:50

Ciao. In serie al circuito penso vada bene un lm7805 con una resistenza da 220ohm. Aspetta comunque qualcuno più esperto di me
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[33] Re: Fasce anticondensa

Messaggioda Foto UtenteEnChamade » 21 gen 2015, 14:30

La soluzione non è bella per molti motivi, ma soprattutto perché si butta via 0.5W per il prelievo di corrente. Ricordo che tu usavi i riscaldatori sempre alla massima potenza. Se è così, questa modifica dovrebbe fare al caso tuo. Te la propongo perché è semplice e perché mi ricordo che non avevi grande domestichezza con l'elettronica.


Se però avevi implementato un sistema di regolazione della potenza, questa modifica non va bene e bisogna fare altro...
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[34] Re: Fasce anticondensa

Messaggioda Foto Utentealdofad » 21 gen 2015, 20:16

consiglio di usare direttamente un elemento riscaldante come questo
http://www.ebay.it/itm/Cartuccia-riscaldante-ceramica-cartridge-heater-12V-40-W-reprap-/161507695540?pt=Componenti_elettronici_passivi&hash=item259a9bdbb4
e di lasciar perdere le resistenze
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[35] Re: Fasce anticondensa

Messaggioda Foto Utenteggkids » 23 gen 2015, 11:29

aldofad ha scritto:consiglio di usare direttamente un elemento riscaldante come questo
http://www.ebay.it/itm/Cartuccia-riscaldante-ceramica-cartridge-heater-12V-40-W-reprap-/161507695540?pt=Componenti_elettronici_passivi&hash=item259a9bdbb4
e di lasciar perdere le resistenze

Ciao,
purtroppo la potenza è troppo elevata e anche troppa, la mia batteria non reggerebbe molto, la soluzione che ho realizzato con le resistenze invece va molto bene.
Grazie!
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[36] Re: Fasce anticondensa

Messaggioda Foto Utenteggkids » 23 gen 2015, 11:34

EnChamade ha scritto:La soluzione non è bella per molti motivi, ma soprattutto perché si butta via 0.5W per il prelievo di corrente. Ricordo che tu usavi i riscaldatori sempre alla massima potenza. Se è così, questa modifica dovrebbe fare al caso tuo. Te la propongo perché è semplice e perché mi ricordo che non avevi grande domestichezza con l'elettronica.


Se però avevi implementato un sistema di regolazione della potenza, questa modifica non va bene e bisogna fare altro...

Ciao,
non avevo aggiunto alcun sistema per regolare la potenza quindi credo vada bene la tua soluzione!
Mi potresti spiegare come funziona? Siccome le fasce sono due vorrei capire come trovare i valori delle resistenze anche per la seconda in modo da fare uni'unica basetta millefori con gli interruttori, fusibili e led da mettere direttamente , in qualche modo, sulla barra Losmandy del telescopio.

Grazie mille!

Giovanni.
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[37] Re: Fasce anticondensa

Messaggioda Foto Utenteggkids » 28 gen 2015, 13:16

In attesa di risposte ho un po' studiato e, da quel che ho capito, il funzionamento è il seguente:
Il transistor è attivato se alla base applichiamo una corrente che deriva da quella in uscita dalla serie di resistenze.
Se attivato, il transistor mette in comunicazione collettore e emettitore mettendo a massa il catodo del led e quindi facendolo accendere.
Se il fusibile salta oppure una qualche saldatura della serie di resistenze interrompe il collegamento allora il transistor interrompe il circuito del led che si spegne.
Detto questo, sempre che sia corretto, non capisco come calcolare la caduta di potenza totale; se non erro la serie di resistenze è, a sua volta, in serie con la risultante delle due resistenze(che sono in parallelo) collegate alla base del transistor mentre la resistenza del led è in parallelo a quanto detto adesso.
Probabilmente ho sbagliato i calcoli ma mi sembra che la resistenza totale aumenterebbe leggermente ma non so come valutare la potenza persa per via del transistor.
Come posso valutare la resistenza da applicare alla base del transistor all'analogo circuito dell'altra fascia?

Grazie,
G.
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[38] Re: Fasce anticondensa

Messaggioda Foto UtenteEnChamade » 29 gen 2015, 12:31

ggkids ha scritto:Il transistor è attivato se alla base applichiamo una corrente che deriva da quella in uscita dalla serie di resistenze.
Se attivato, il transistor mette in comunicazione collettore e emettitore mettendo a massa il catodo del LED e quindi facendolo accendere.
Se il fusibile salta oppure una qualche saldatura della serie di resistenze interrompe il collegamento allora il transistor interrompe il circuito del LED che si spegne.

Si, hai interpretato giusto!

ggkids ha scritto:Detto questo, sempre che sia corretto, non capisco come calcolare la caduta di potenza totale; se non erro la serie di resistenze è, a sua volta, in serie con la risultante delle due resistenze(che sono in parallelo) collegate alla base del transistor mentre la resistenza del LED è in parallelo a quanto detto adesso.
Probabilmente ho sbagliato i calcoli ma mi sembra che la resistenza totale aumenterebbe leggermente ma non so come valutare la potenza persa per via del transistor.
Come posso valutare la resistenza da applicare alla base del transistor all'analogo circuito dell'altra fascia?

In questo caso invece, se ho capito bene, sbagli.
Ricominciamo da questo circuito dove ho semplicemente dato un nome ai vari componenti che dobbiamo dimensionare e alle correnti che entrano in gioco nel nostro dimensionamento:

Lo scopo del tuo progetto è quello di far accendere il led quando scorre corrente nelle fasce anticondensa. Abbiamo scelto un LED rosso 3mm e diciamo quindi possiamo riformulare la frase precedente nel modo seguente: vogliamo che quando circola corrente nella fascia la corrente che scorre nel LED sia di 15mA (corrente necessaria per un buon utilizzo del LED e scelta a priori). Quindi il primo dato è che decidiamo è:
I_{LED} = 15 \,\mathrm{mA}
Poi, sappiamo che il led rosso quando funziona regolarmente impone ai suoi capi una caduta di tensione dalle parti di 1.8V (si trova questo valore semplicemente cercando su google); questa tensione la chiamiamo V_{LED}. Inoltre, nel nostro circuito vogliamo far lavorare il BJT come interruttore e quindi solo in saturazione (interruttore chiuso) o in interdizione (interruttore aperto). Quando è chiuso, e quindi in saturazione, però il BJT impone ai suoi capi una tensione, che chiamiamo V_{SAT}, dalle parti di 0.2-0.3V. Ora abbiamo i dati necessari per calcolare R_{LED}. In pratica, nella maglia fra generatore e il ramo con il LED possiamo scrivere l'equazione:
R_{LED}=\frac{V_{CC}-V_{LED}-V_{SAT}}{I_{LED}}=\frac{12 \,\mathrm{V} - 1.8 \,\mathrm{V} - 0.3 \,\mathrm{V}}{15  \,\mathrm{mA}}=660 \, \Omega
Dato che questo valore non è standard, assumiamo il valore commerciale più vicino: R_{LED}=680 \, \Omega. Con il nuovo valore di resistenza, circolerà un po' meno corrente nel LED, ma questo non è un problema perché avevamo scelto un valore abbastanza conservativo di corrente. Infine, puoi calcolare la potenza dissipata dal resistore:
P_{R_{LED}}=\frac{(V_{CC}-V_{LED}-V_{SAT})^2}{R_{LED}}=\frac{(12 \,\mathrm{V} - 1.8 \,\mathrm{V} - 0.3 \,\mathrm{V})^2}{680 \, \Omega}=144 \, \mathrm{mW}
e quindi basta una resistenza da un quarto di watt.

Ora però bisogna mettere in saturazione il transistor. Per farlo, si utilizzano le due resistenze R_S e R_B. La R_S è una resistenza di sense che viene utilizzata per misurare la corrente che scorre sulle fasce. Questa resistenza va in serie alle fasce e quindi diminuisce la corrente che scorre in esse (e quindi la potenza dissipata da esse); quindi, deve essere più piccola possibile. Però, come succede spesso in elettronica, abbiamo anche la richiesta contraria: questa resistenza non deve essere troppo piccola perché altrimenti la tensione ai suoi capi non è sufficiente ad "accendere" il BJT. Infatti, per funzionare, il BJT ha bisogno di una tensione Base-Emettitore dalle parti di 0.6-0.7V. La cosa da fare è quindi dimensionare R_S in modo che durante il funzionamento la caduta di tensione ai suoi capi sia >0.7, e poi aggiustare R_B in modo da mettere in saturazione il BJT. Scegliamo come tensione nominale di sense (V_S) di 0.9V (si potrebbe anche scegliere 0.8V).
La corrente che scorrerà ora nelle fascie sarà (N è il numero di resistenze nella fascia e R il loro valore):
I_F=\frac{V_{CC}-V_{S}}{NR}=\frac{12 \,\mathrm{V} - 0.9 \,\mathrm{V}}{10 \cdot 1.8 \, \Omega}=617 \,\mathrm{mA}
Assumendo l'aprossimazione I_B<<I_F abbiamo che possiamo dire I_S \simeq I_F e quindi abbiamo che
R_S\simeq \frac{V_{S}}{I_F}=\frac{0.9 \,\mathrm{V}}{617 \,\mathrm{mA}}=1.46\,\Omega
Come prima scegliamo il valore standard ottenendo R_S=1.5\,\Omega.
Calcoliamo anche la potenza dissipata. Assumendo sempre valida l'approssimazione I_S \simeq I_F, abbiamo
P_{R_{S}}=R_S\left(\frac{V_{CC}}{NR+R_S}\right)^2=1.5\,\Omega \left(\frac{12 \,\mathrm{V}}{10\cdot 1.8 \,\Omega+1.5\,\Omega}\right)^2=568 \, \mathrm{mW}
e quindi occorre una resistenza da 1W e questo è il brutto di questo circuito. Forse, provando con 0.8V di tensione di sense, si abbassa un po'...
Infine, per garantire la saturazione del BJT, ci serve un parametro che si trova nel suo datasheet: sto parlando dell'h_{FE}. Prendendo il minimo, abbiamo h_{FE}=100. Per saturare il BJT, in base deve scorrere una corrente
I_B>\frac{I_{LED}}{h_{FE}}\simeq \frac{15\,\mathrm{mA}}{100}=150\,\mu\mathrm{A}
e quindi per calcolare la resistenza di base
R_B<\frac{V_S-V_{BE}}{I_B}=\frac{0.9\,\mathrm{V}-0.7\,\mathrm{V}}{150\,\mu\mathrm{A}}=1,33 \,\mathrm{k}\Omega
e qui, puoi sceglie quale valore standard prendere. Nel conto di prima avevo considerato di usare un BJT BC337-25 e quindi avevo preso un h_{FE}=160 ottenendo R_B=1.5 \,\mathrm{k}\Omega. Se però consideri il conto fatto adesso, considerando il BC337 semplice allora prenderei R_B=1.2 \,\mathrm{k}\Omega.
Ti la scio calcolare la potenza dissipata dalla resistenza che ti porterà alla conclusione che puoi sceglierne una da 1/4 di watt.
Prima di concludere, bisogna osservare se tutte le ipotesi fatte sono valide. Nel caso in oggetto abbiamo che
I_{B}\simeq150\,\mu\mathrm{A}<<I_{F}\simeq 617\,\mathrm{mA} e quindi il dimensionamento è valido.

Provi a fare tu i conti per l’altra fascia?
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[39] Re: Fasce anticondensa

Messaggioda Foto Utenteggkids » 29 gen 2015, 14:47

Mille grazie! La tua è stata una lezione magistrale, rifarò i conti per l'altra fascia e li posto per verifica.
Grazie ancora,
G.
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[40] Re: Fasce anticondensa

Messaggioda Foto Utenteggkids » 3 feb 2015, 12:33

Ciao,
ho fatto un po' i calcoli con l'altra fascia che ha 10 resistenze in serie da 2,2 Ohm.
Mi sembra non cambi nulla tranne Rs che dovrebbe valere 1,785 Ohm e una potenza di 900mW.
Non ho trovato resistenze da 1W quindi sto ordinando resistenze da 2W e, in questo caso, quella più vicina è da 1,8 Ohm.
Procedo? :)

Grazie mille,
G.
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