COMMUTAZIONE AUTOMATICA DI TENSIONE

[gianniniivo]

Confermo. Chiedo scusa ma devo chiudere. A dopo.

[BrunoValente]

Stavo pensando e ripensando alla strategia che ho adottato per gestire le due limitazioni di corrente massima e tensione massima e mi è sorto un dubbio che ora provo ad esporre.

Ho preparato dei grafici, spero risulti chiaro quello che sto per scrivere.

L'alimentatore di base ha dei limiti di corrente massima, dovuti al trasformatore impiegato e al modo in cui è stato utilizzato (con duplicatore o senza), che dobbiamo rispettare: quando la regolazione di tensione è attiva, se la tensione di uscita è compresa tra 0V e 40V, possiamo assorbire una corrente compresa tra 0A e 20A, se invece la tensione di uscita è compresa tra 40V e 80V, possiamo assorbire una corrente compresa tra 0A e 10A. Viceversa: quando è attiva la regolazione di corrente, se la corrente assorbita dal carico è compresa tra 0A e 10A, possiamo variare la tensione tra 0V e 80V, invece se la corrente assorbita è compresa tra 10A e 20A possiamo variare la tensione da 0V a 40V.

Il nuovo circuito quindi provvede a gestire automaticamente i due limiti di corrente massima e i due limiti di tensione massima in modo da rispettare le condizioni prescritte con qualsiasi carico e qualsiasi combinazione di tensione e corrente.

Possiamo rappresentare la zona di lavoro consentita sul piano I-V con le tre aree A, B e C i cui limiti corrispondono appunto alle condizioni descritte sopra.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Nel grafico che segue sono rappresentati i valori di impostazione di P1 e P2, dove P1 è impostato per un valore di tensione compreso tra 40 e 80V e dove P2 è impostato per un valore di corrente compreso tra 10A e 20A.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Se immaginiamo di applicare all'alimentatore così impostato un carico di valore resistivo variabile nel tempo da zero a infinito, possiamo rappresentarlo nel grafico con varie rette di carico passanti per l'origine e diversamente inclinate che evolvono in senso orario, le cui inclinazioni ne individuano il valore.

Le frecce in rosso individuano la traiettoria del punto di lavoro per ognuna di esse e si può notare che, man mano che il valore resistivo del carico aumenta (progressione in senso orario) esso si sposta dapprima in orizzontale dove la regolazione di corrente è attiva al valore impostato con P2 e poi, quando la tensione raggiunge 40V, siccome la corrente è maggiore di 10A, invece di proseguire orizzontalmente fino al valore di tensione impostato con P1, prosegue scendendo verticalmente perché cessa la regolazione di corrente e si attiva la regolazione di tensione al valore limite di 40V che evita lo sconfinamento nell'area interdetta.

La regolazione di tensione limite a 40V continua ad essere attiva anche dopo il superamento del punto "b" dove la corrente scende sotto il valore di 10A e continua ad esserlo fino alla fine.

E qui il dubbio: la traiettoria del punto di lavoro, invece di farla proseguire in discesa verticalmente nel tratto "b-d" avrei potuto farla proseguire orizzontalmente lungo il tratto "b-c" fino al raggiungimento del valore di tensione impostato con P1 e poi in discesa verticalmente fino alla fine come rappresentato di seguito.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

In effetti inizialmente avevo scelto questa soluzione, poi invece mi era sembrato sconveniente che la traiettoria del punto di lavoro cambiasse direzione più di una volta e quindi ho aggiunto il circuito bistabile con il quale ho ottenuto un funzionamento corrispondente all'altra soluzione che è quella con la quale ora sta funzionando... ma non sono sicuro che sia la scelta migliore.

Stessa cosa possiamo dire per un carico applicato di valore infinito che varia nel tempo riducendosi fino a zero

Con l'attuale configurazione del circuito la traiettoria del punto di lavoro è questa

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Se invece non vi fosse stato il circuito bistabile sarebbe stata questa

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Quindi attualmente, con i circuito bistabili funzionanti, le due traiettorie sono diverse, ma cambiano direzione una sola volta, invece, se non fossero stati funzionanti, le due traiettorie sarebbero state identiche ma avrebbero cambiato direzione tre volte.

Cosa ne pensate?
Quale delle due soluzioni pensate sia migliore?

Sarebbe anche possibile facilmente installare un selettore due vie due posizioni con il quale poter scegliere tra i due modi di funzionare, cioè poter includere o escludere i due circuiti bistabili.

[gianniniivo]

Ciao Bruno, non ero davanti al PC.
Vedo che sei sempre in elaborazione; pensierino da poco eh...

Si credo di aver capito e forse quel fenomeno devo anche averlo già sperimentato senza aver capito però come esserci finito dentro. Devo aver pensato ad un mio errore e ho ricominciato. Ma sorge un dubbio anche a me. La soluzione senza bistabile non era quella con i foto accoppiatori? Oppure il bistabile era realizzato ugualmente ma con i foto accoppiatori? Sto facendo confusione?

Al di la del mio dubbio, probabilmente errato, non sono sicuro anche sull'aggiunta del commutatore. Non che non creda nella sua utilità ma penso che diventerebbe difficile utilizzarlo e soprattutto ricordarsi in quale contesto utilizzarlo, oltreché ad identificarlo con una descrizione sul pannello.

Comunque, dato che non esiste ancora una PCB e un mobiletto si possono aggiungere altre modifiche ma nel caso non saprei aiutarti. Non dimenticare che io sono il “braccio”…

[Etemenanki]

Era una delle cose che volevo chiedervi da un po, ma sembravate incasinati, pero' ora che la menzioni tu, mi chiedo perche' non siete partiti gia da subito con un deviatore che permettesse di selezionare le due modalita' di funzionamento, posto anche che sara' molto difficile che capitino occasioni in cui devi partire con piu di 40V a 10A e poi dover regolare per meno di 40V con 20A ... non sarebbe stato piu semplice prevedere questa "doppia" modalita' a comando manuale gia da subito ?

Inoltre, ma solo come suggerimento al volo, non sarebbe un'aggiunta utile un circuitino che permetta di "spegnere" l'uscita a comando senza spegnere l'alimentatore, magari con un secondo interruttore extra che permetta la riaccensione dell'uscita sia "secca" che con una rampa graduale (oppure un potenziometro che permetta di regolare il tempo di tale rampa da zero a "tot" secondi) ?

Lo chiedo perche' ho trovato a volte questa funzione, ma solo in alimentatori da laboratorio molto "quotati" e complessi, mentre nella maggior parte di quelli commerciali non c'e' ... tuttavia qui stiamo vedendo la nascita di un "piccolo mostro" in grado di sparare fuori fino ad 80V su 10A, e posso immaginare che in casi particolari possa venire utile poter disattivare e soprattutto riattivare l'uscita tramite una rampa anziche' semplicemente spegnendo ed accendendo brutalmente l'intero alimentatore .

Devo comunque farti i complimenti BrunoValente per il lavoro di progettazione e la pazienza

[gianniniivo]

Etemenanki, non scappare che ti sto rispondendo.

[Etemenanki]

Se stai caricando la spingarda, sappi che sono in una trincea robusta

[gianniniivo]

Ciao Etemenanki, ben tornato.

Sicuramente l’idea da introdurre non è peregrina. Sono tutte chicche nobilitanti il dispositivo. Sei uno dei pochi che lo ha definito un mostro pur piccolo ma sempre robetta da kW, mica uno scherzo eh... Il mio sogno di una vita che forse si realizza e a quanto pare, dai primi test, funziona anche bene.

In effetti alcune precauzioni non è superfluo adottarle a certe potenze. Una l’ho adottata anch'io. Non è niente di pregiato ma è utile. Ho previsto, anche se assente nello schema per semplificazione, una resistenza collocata tra ponte e filtro e un timer che la cortocircuita nel momento dell’accensione dell’alimentatore, dato che a causa delle notevoli capacità utilizzate si potrebbe danneggiare il raddrizzatore con pericolose conseguenze.

Credo che a Bruno non dispiacerebbe confrontare e discutere la sua idea con la tua; purtroppo non ero davanti al PC e tardando a rispondergli ha chiuso ma hai fatto bene ad intervenire, rimane la traccia…

Ah, ho letto della spingarda. La trovo un po’ poco pratica. Poi non so dove sei e dovrei cercarti con mezzi un po’ più tecnologici, ammesso che tu normalmente non divulghi i tuoi ordini con i pizzini…

[Etemenanki]

... dovrei cercarti con mezzi un po’ più tecnologici ...

Tipo un missile balistico con guida GPS ?

Scherzi a parte, Bruno sta facendo un ottimo lavoro, e le poche cose che mi erano venute in mente di suggerire, le ha gia fatte tutte lui di suo, questa era l'unica che non avevo visto nei post, e pensando alla potenza di uscita di quell'alimentatore mi e' venuta istintiva (ho la mania di esagerare con le precauzioni)

Buona anche l'idea della resistenza in serie, io avrei suggerito alcune NTC in parallelo fra loro (date le correnti massime), ma il timer e' piu pratico perche' scatta anche in assenza di carico (mentre le NTC senza carico che assorba corrente potrebbero metterci troppo tempo a stabilizzarsi)

Avrei suggerito anche, ma non e' una cosa indispensabile, dei 100n ceramici o poliestere in parallelo ai banchi di condensatoroni e altri ceramici da 10n fra gli ingressi del trasformatore e la massa del contenitore (per spegnere eventuali disturbi AF provenienti dalla rete), non credo serva mettere dei ceramici da 1n in parallelo ai diodi per ridurre il rumore che provocano, ma servirebbe l'oscilloscopio per rilevare la presenza o meno di tali disturbi.

[BrunoValente]

Era una delle cose che volevo chiedervi da un po, ma sembravate incasinati, pero' ora che la menzioni tu, mi chiedo perche' non siete partiti gia da subito con un deviatore che permettesse di selezionare le due modalita' di funzionamento, posto anche che sara' molto difficile che capitino occasioni in cui devi partire con piu di 40V a 10A e poi dover regolare per meno di 40V con 20A ... non sarebbe stato piu semplice prevedere questa "doppia" modalita' a comando manuale gia da subito ?

Se ti stai riferendo ad un selettore manuale per scegliere brutalmente 40V-20A oppure 80V-10A in effetti sarebbe stata l'opzione più semplice... che ci avrebbe risparmiato tutto il thread con i suoi 805 messaggi... visto che il titolo è "commutazione AUTOMATICA di tensione".

Certamente si sarebbe potuto fare come scrivi e sinceramente, nei momenti di disperazione, siamo stati tentati di gettare la spugna e accontentarci di quella soluzione, poi però arrampicandoci sugli specchi ce l'abbiamo fatta.

Invece il selettore a cui accennavo io è tutt'altra cosa: la gestione dei limiti massimi di tensione e corrente resterebbe comunque completamente automatica e trasparente all'operatore, il selettore servirebbe solo a scegliere due diverse modalità di attuazione della gestione automatica.

...non sarebbe un'aggiunta utile un circuitino che permetta di "spegnere" l'uscita a comando senza spegnere l'alimentatore, magari con un secondo interruttore extra che permetta la riaccensione dell'uscita sia "secca" che con una rampa graduale (oppure un potenziometro che permetta di regolare il tempo di tale rampa da zero a "tot" secondi) ?

Sarebbe senz'altro utile. Nell'alimentatore che stavo costruendo un po' di tempo fa e che non ho mai messo in bella copia, il cui cablaggio da urlo puoi vederlo nel messaggio [780], è previsto un pulsante di stop che stacca l'uscita con un relè statico fatto con un mosfet la cui caduta di tensione è compensata dalla controreazione, mentre alla ripartenza soft non avevo pensato e non saprei se in effetti possa essere utile.

Comunque sono senz'altro migliorie che si possono aggiungere.

[gianniniivo]

Ciao Bruno, ben tornato, non sapevo che eri rientrato.
Un breve intervento per l'interruzione dell'uscita: non si potrebbe con un interruttore connettere al negativo la base dei finali come fa il CrowBar? Stupidaggine?