Jump to content
ELFORUM - Forumul Electronistilor
Mircea Sabau

Stație de lipit analogica cu amplificator operational și ecran

Recommended Posts

Posted (edited)

Dar avem vreun interes să suprasolicităm mosfetul? Este o problemă dacă, după ce ajunge la temp setată, menținerea temperaturii vârfului se face la tensiune mai mica? Toate componentele lucrează într-un regim termic care nu necesita răcire activa. 

Eu am prevăzut niște găuri în PCB exact între aripioarele radiatoarelor - se vad în fișierul pdf cu cablajul - iar temperatura mosului nu depășește 35-40 grade. 

Nu am osciloscop. 

Edited by zvonacfirst

Share this post


Link to post
Share on other sites

1 oră în urmă, Nostalgic a spus:

citat de la .Thunderer

Ca sa aiba atata cadere de tensiune pe Mosfet, ar trebui sa fiarba Mosfet-ul

 

rezistenta letconului la 24 volti sa zicem ca trage 3-4 A ,dar la 12-13 volti , 1-2 A = 12-24W.Tranzistorul (IRF3205) 200w-80A. Deci nu cred ca fierbe la acest regim.

Concluzia mea , modificata comanda mosului.

Cu radiatorul asta (dupa dimensiunile PCB), Mosfet-ul fierbe la 2-3W. Aia 200W sunt in alte conditii.

7ec9COz.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Fără legătură cu subiectul dezbătut, justific decizia de a folosi acele radiatoare.

Inițial am făcut montjul pe o placă de test și dacă am văzut ca temperatura poate fi controlată lejer am pus acele radiatoare. Ulterior, când am făcut PCB-ul am adăugat modulul pentru ventilator pentru orice eventualitate. 

Acum știu că și cu carcasa inchisa și în condiții de utilizare intensă temperatura se păstrează în limite rezonabile doar cu răcirea pasivă. 

Edited by zvonacfirst

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Ca sa folosesc sistemul de fixare al carcasei. Fără acel ombilic modulul de răcire ar fi fost complet în consolă i ncondițiile în care pe partea cealaltă am o singură prindere. 

Edited by zvonacfirst

Share this post


Link to post
Share on other sites
Acum 2 ore, zvonacfirst a spus:

Toate componentele lucrează într-un regim termic care nu necesita răcire activa. 

Eu am prevăzut niște găuri în PCB exact între aripioarele radiatoarelor - se vad în fișierul pdf cu cablajul - iar temperatura mosului nu depășește 35-40 grade.

 

Acum 22 minute, zvonacfirst a spus:

... am văzut ca temperatura poate fi controlată lejer am pus acele radiatoare. Ulterior, când am făcut PCB-ul am adăugat modulul pentru ventilator pentru orice eventualitate. 

Acum știu că și cu carcasa inchisa și în condiții de utilizare intensă temperatura se păstrează în limite rezonabile doar cu răcirea pasivă. 

 

E OK, nu trebuie justificat nimic, e clar ca nu ai acea disipare pe Mosfet. Nici driver nu e nevoie, dar daca tot sugeram ceva pentru imbunatatire, macar sa fie potrivit.

 

Am vrut ca colegul @Nostalgic, caruia ii admir realizarile, sa inteleaga ca acel Mosfet nu poate disipa atat putere (dupa calculul dumnealui) cu radiatorul ala minuscul.

 

@zvonacfirst, 3 gauri sunt de ajuns ca sa fixezi placuta aia.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Posted (edited)
Acum 55 minute, Thunderer a spus:

3 gauri sunt de ajuns ca sa fixezi placuta aia.

 

Când am făcut PCB-ul nu m-am gândit că voi da comanda în China, ci că îl realizez hand made. Pot elimina acel pinten. De degajarea aia din dreptul lui am avut nevoie ca să fac loc soclului de alimenare și siguranței. 

Dar sa vedem cu ce soluție vine @cirip pentru protecție, în funcție de asta stabilesc dimensiunea finală. 

Edited by zvonacfirst

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
Acum 4 ore, zvonacfirst a spus:

sa vedem cu ce soluție vine @cirip pentru protecție

 

Va salut,

 

Avand in vedere ca jucaria nu mai comuta peste 300 de grade (cel putin asa am inteles din descrierea de pana acum) , chestie la care nu ma asteptam, propunerea mea nu mai e aplicabila. Asa ca o sa iau o pauza, ca poate mai apar si alte idei pe tema protectiei.

 

@zvonacfirst ati putea face un filmulet cu functionarea termostatului de la minim la maxim crescand lent temperatura? As vrea sa vad si eu cum face. 

 

Ref la cablaj ... pare ca nu e sincronizat cu schema. In schema R8=4.7K, pe cablaj R8=1M, in schema R9=24K, pe cablaj R9=4.7K si e in alta pozitie functionala. Pe cablaj potul e direct la Vcc; nu are rezistenta. Prea multe neconcordante si nu am mai cautat. Nu folositi netlist la trecerea de la schema la cablaj? Netlistul nu ar fi permis desincronizarea asta. Sau e netlistul altei scheme?

 

E greu de urmarit cablaj albastru pe fond negru, dar la cat de subtiri sunt traseele si amestecate forta cu semnal mic, s-ar putea sa fie niste buclite de masa pe-acolo, care de-abia asteapta sa scoata capsorul la lumina .

 

Edited by cirip

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Cred totusi ca ignorarea offset-ului 358 este o greseala ( prin urmare Dxxx are dreptate aici ), potentialul de eroare este inacceptabil dupa parerea mea in contextul in care offset-ul tipic al AO folosit este de ordinul mV si se cere a se amplifica o tensiune tipica din acelasi ordin. 

Nu am lucrat cu termocuple deci nu stiu daca ce voi spune are sau nu legatura insa sunteti siguri ca sarcina de 1k pusa pe termocupla nu-i prea mica? 

Amplificarea este enorma ( usor nerealista dupa parerea mea pentru AO-ul asta ) insa conpensarea lipseste cu desavarsire si nu mi se pare tocmai ok.

E drept ca probabil se beneficiaza de banda foarte mica la amplificarea asta ( de aici eventuala stabilitate ), totusi cateva zeci sau sute de pf intre invrsoare si iesire n-au facut rau nimanui.

O alta problema a amplificarii atat de mari este zgomotul AO ( considerabil, mai ales cel de pana la 10hz ), si el este amplificat la fel de mult ca si semnalul util, si contribuie la eroare.

Pe scurt, ce-i foarte simplu, nu-i intotdeauna si foarte ok si ar putea fi privit cu rezerve de catre unii...

 

Daca vrei raspuns rapid al amplificarii la variatii de temperatura ( nu sunt convins ca ar fi absolut necesar ) atunci fie folosesti un AO mult mai rapid, fie faci amplificarea in 2 sau mai multe stagii cu castig individual mai redus, astfel obtii o banda mai buna pentru fiecare in parte si implicit o banda totala mai buna. Tot amplificarea in stagii mai mici aduce beneficii si la capitolul zgomot ( zgomotul final amplificat este mai mic ).

 

Daca sarcina pusa pe termocupla conteaza ( nu stiu daca da, nu am timp acum sa ma documentez ), atunci vor trebui luate masuri.

Este de dorit un AO inversor pentru protectie in eventualitatea in care ar aparea probleme de contact la termocupla, insa AO inversor are problema intrinseca a impedantei de intrare mici.
Nu poti pune valori foarte mari la rezistente pentru ca zgomotul lor poate deveni o problema, insa pori adauga un repetor intre termocupla si amplificator, obtii astfel o impedanta de sarcina pentru termocupla foarte mare, si impedanta mica de intrare a AO inversor devine irelevanta ( sigur, si aici 1k mi se pare cam putin dar... ).

 

Offset-ul suprapune o anumita eroare peste semnalul prelucrat, cu cat acest parametru este mai mare cu atat eroarea este mai mare ( este ca si cum s-ar masura o temperatura mult diferita fata de cea reala ). El este cu atat mai important cu cat semnalul de prelucrat este mai mic, iar tensiunea de la termocupla este foarte mica si foarte aproape de offset-ul tipic al 358, ceea ce nu-i acceptabil pentru un bun electronist ( de aici si criticile ). Parerea mea este ca ar trebui sa cauti un AO mai bun, unul la care offset-ul tipic sa fie mult mai aproape de sensibilitatea termocuplei ( adica acei 41uV/*C ), asa potentialul de eroare nu prea mai conteaza. La capitolul asta cele mai bune operationale sunt cele de tip "chopper" la care offset-ul este prea mic sa mai conteze in aproape orice aplicatie, dar sunt si destul de scumpe. Operationale cu offset bun par sa fie mai usor de gasit la 5V, insa pentru mosfetul folosit ai nevoie de minim 12V ca sa-l poti comanda corect, deci un AO cu alimentare de minim 15-16V ar fi necesar. O alternativa ar fi folosirea de mosfeti logic level, adica sunt acei mosfeti cu deschidere mica ( prag Vgs de 1-2V ) destinati special pentru a fi comandati cu 5V. Se pot recupera de pe diverse placi de baza de la desktop-uri vechi, sunt insa smd-uri, si va trebui sa gasesti unul de minim 30V pe care obligatoriu il protejezi cu o dioda antiparalel pe iesirea catre letcon. Daca decizi sa schimbi AO atunci pe langa offset-ul mic, AO ales trebui sa fie si de tipul "rail to rail", adica atat intrarile cat si iesirea sa poata merge pana la alimentare si pana la masa. 

 

In alta ordine de idei, comanda cu comparator asa cum este schema este una de tip On/Off, adica un soi de intrerupator, comparatorul fie pune poarta mosfetului la alimentare, fie la masa, nu exista stari intermediare pe iesirea unui comparator, este daca vrei o comanda "logica". Nu se masoara cu multimetrul tocmai pentru ca este una in pulsuri cu lungimi diferite, ar trebui un multimetru foarte scump ca sa n-ai erori din cauza asta. Masuratoarea comenzii se face cu osciloscopul, sau in cel mai rau caz doar atunci cand varful letconului este rece, pentru ca atunci mosfetul ramane deschis continuu pana rezistenta ( si implicit termocupla ) se incalzeste, dupa asta se trece la cicluri rapide de On/Off si multimetrul devine inutil ( ledul trebui sa aiba treceri ferme intre On si off ).

 

Desenul cablajului lasa destul de dorit, dar e un subiect foarte dificil, deci n-o sa insist prea mult.

O chestiune esentiala de retinut la orice proiect:
-Toate traseele de pe orice cablaj au rezistenta si inductanta, si cuplari capacitive intre trasee adiacente, toate 3 pot sa induca probleme gen zgomot, erori sau poate chiar instabilitate, deci este de preferat sa rutezi totusi astfel incat sa obtii lungimi cat mai scurte la fiecare traseu ( atat cat este posibil desigur ).

Circuitele de forta trebuiesc bine definite prin trasee scurte si dimensionate corespunzator ( adica mult mai groase fata de cele de semnal ).

Preferabil se evita rutarea traseelor de semnal in paralel cu cele de forta pe lungimi semnificative pentru ca o sa ai cuplari capacitive semnificative si alea pot sa-ti faca probleme. Deja ce ti-am zis aici presupune refacerea de la 0 a acelui desen pentru ca asa cum arata acum... Incepi intotdeauna cu pozitionarea elementelor de forta si rutarea traseelor lor ( dimensionate de la bun inceput corespunzator, adica suficient de late ), abea apoi incepi la pozitionarea elementelor de control si comanda, si faci tot posibilul sa se asezi cat mai "sectorial", adica in apropierea elementului de forta pe care il vor comanda sau eventual urmari.

 

Si inca ceva nu neaparat legat de proiectul asta.

Atunci cand pui orice AO sau comparator in schema, fa tot posibilul si foloseste simbolul conventional reprezentat de acel triunghi ( vezi schema de la inceputul topicului ) orientat cu intrarile spre stanga si iesirea spre dreapta, este o chestiune de buna practica si face orice schema mult mai usor de citit.

______________________________________________________________________________________________________________________________

@Dxxx Vgs-ul de +/-20V ( uneori +/-30V ) nu-i valoarea minim acceptata ci din contra, este maximul absolut admis peste care daca se trece poarta se poate strapunge si mosfetul este mort. Pentru acest tip de mosfeti tensiunea tipica de control pentru regim liniar ( on/off ) este 12V.

 

_______________________________________________________________________________________________________________________________

11 hours ago, Nostalgic said:

Tranzistorul (IRF3205) 200w-80A. Deci nu cred ca fierbe la acest regim.

N-o sa fiarba, ai dreptate.

O sa explodeze instantaneu insa!

Puterea aia gasita de tine este valabila in niste conditii imposibil de reprodus in realitate.

Am mai spus-o si eu in alte topicuri ( si altii au facut-o ) dar ma repet si aici, puterea maxima specificata in pdf-uri este valabila la o temperatura a capsulei de 25*C pe un radiator infinit, ceea ce in realitate nu exista. Scopul pentru care racim mosfetul ( sau orice alt semiconductor ) este mentinerea jonctiunii interne la o temperatura limita accetabila, asta se poate face numai cu un radiator corespunzator. Se pot face calcule amanuntite pentru determinarea regimului de lucru si a radiatorului necesar, n-am s-o fac eu acum pentru ca am facut-o deja in alta parte, insa asa ca idee, radiatoarele tipice de pe la sursele ATX pot disipa un maxim de sub 10W ( cu ventilatie activa ), iar ce vad eu in desenul lui @zvonacfirst e mult mai mic ( nu inseamna si ca e rau, vezi ce a scris @Thunderer ).

 

LE: Scuze pentru pomelnic...

Edited by Marian

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ce s-a dorit să aibă schema asta față de wolf de exemplu, este posibilitatea citirii temperaturii direct pe un banal voltmetru, adică un voltmetru simplu nemodificat, unde 1 grad înseamnă probabil 10mV, pentru 100 de grade voltmetrul afișând 1,00V, cred. Asta presupune o amplificare cu 244 a AO pentru a facilita afișarea temperaturii direct cu un voltmetru. La 100 de grade termocupla K ar avea cam 4,1mV, care amplificat cu 244 vine 1V, dar tot pe la 4mV e și offsetul, deci 1V la ieșire va fi doar de la offset, la care se adaugă semnalul util. Offsetul este o constantă, la fel câștigul AO, deci la ieșire va fi minim 1V indiferent de starea termocuplei. Offsetul face de fapt imposibil de măsurat o temperatură sub 100 grade.

Tu ca să afișezi corect 150 de grade de exemplu, reglezi de fapt un câștig mai mic, pentru că ”100 de grade” le ai deja din offset și mai ai nevoie de restul de 50 de grade, însă la 300 de grade acel câștig nu mai este suficient, pentru că offsetul fiind constant, ponderea lui din total (procentual) variază odată cu modificarea temperaturii dorite.

Din cauza asta, și alte letcoane termostatate afișează temperaturi ireale la pornire, când letconul este rece, pentru că calibrarea se face în general undeva la o temperatură de lucru. Asta nu însemnă că nu se pot face drivere de letcon (tot evit să le spun stații :rade:) cu LM358, doar că trebuie să fi conștient de influențele offsetului.

În fond temperatura de lucru uzuală este de 250-350. Nu știu ce faci tu cu 450 de grade, probabil când ai nevoie să compensezi de fapt puterea slabă a letconului, când vei avea temperatura aia mare în letcon(rezistență) însă la vârf ciuciu. Când ai nevoie de 450 de grade înseamnă că ai de fapt nevoie de un letcon mai puternic.

Acum, poți face montajul cu LM358, însă ai o problemă cu tensiunea aia ciudată pe letcon cât și cu faptul că ledul nu se mai stinge. Eu nu știu sigur dacă sursa aia smps e în toate mințile. Montajul ăsta trebuie să lucreze On/Off nu cu ieșire variabilă, ceva e anapoda acolo.

Dacă vrei să scapi de offset, există mai multe variante. AO cu chopper adică alea auto-zero MCP6V02, AO cu ofset mai de bun simț MCP6022, AO cu alimentare dublă și reglaj de offset (un banal TL081). Unele necesită alimentare de 5V, deci vei folosi 7805 în loc de 7812, pentru 450 grade, pot scoate fără probleme cei 4,5V necesari voltmetrului.

Dar să rămânem la schema actuală, mai verifică cu multimetru poate ne dumirim de ce e tensiunea aia așa mică pe letcon și de ce nu mai face Off. Ar fi interesantă tensiunea pe pin 7 cum evoluează pornind cu letconul rece și inițial la o temperatură de 200 și ulterior la 350 de exemplu.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Pe pinul 7 poti masura tensiunea cu un voltmetru pana ajunge rezistenta letconului la temperatura dorita, apoi in ciclul on/off fara osciloscop n-ai ce masura acolo. Sunt pulsuri cu durata variabila.

Share this post


Link to post
Share on other sites

nu cred că este cazul în aplicația de față, chiar cu histerezis zero, letconul are o inerție termică care face ca temperatura măsurată să aibă încă o pantă crescătoare chiar după oprirea alimentării rezistenței. E așa zisu overshoot cu care ne-am chinuit cei care am încercat să facem astfel de aplicații. 

Eu zic că ar trebui să fie vizibilă clar oprirea chiar dacă este pentru perioade scurte, asta dacă ar funcționa ok.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Startul, oprirea, le vezi cu voltmetrul(sa nu fie pus pe auto - pana isi face autoscalarea pierzi trenul) dar nu vezi tranzitiile on-off. IT nu poate masura tensiunea pe rezistenta letconului in aceste tranzitii on/off cu voltmetrul. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Acum 5 ore, cirip a spus:

un filmulet cu functionarea termostatului de la minim la maxim crescand lent temperatura? As vrea sa vad si eu cum face.

Ma ocup si il fac. Am sa reduc rezolutia ca sa nu iasa o dimensiune foarte mare.

 

Acum 5 ore, cirip a spus:

Ref la cablaj ... pare ca nu e sincronizat cu schema

Asa este, m-am grabit, am avut niste deplasari ieri si am facut printre picaturi modificarile.  Nu am crezut ca este important daca o rezistenta apare pe cablaj cu o valoare si pe schema cu o valoare diferita. Ma interesau traseele sa fie corecte. Marea eroare pe cablaj era lipsa rezistentei de 4.7k pe care am adaugat-o acum.

 

Acum 5 ore, cirip a spus:

E greu de urmarit cablaj albastru pe fond negru, dar la cat de subtiri sunt traseele si amestecate forta cu semnal mic, s-ar putea sa fie niste buclite de masa pe-acolo, care de-abia asteapta sa scoata capsorul la lumina

Am schimbat si asta, am ales alte culori, poate asa este mai usor de citit. Cred ca traseele nu sunt chiar asa de subtiri la 1mm.

Capture.thumb.JPG.fcbdaf4bd2151a93d9a1b254e7f17c70.JPG

 

Filmuletele:

 

Am sa las statia sa mearga vreo 30 minute pana apare acea problema cu ledul aprins continuu. Daca problema nu mai apare inseamna ca noaptea a fost un sfetnic bun. :reytre

Mentionez ca pe histerezis am 1.5M. Nu am avut ragaz sa pun 2.4M dar ma ocup si o schimb daca este nevoie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Trasee de forta asa lungi si la doar un mm sunt foarte subtiri ( aproape inacceptabil de subtiri ).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Borna catre rezistenta letconului trebuie sa fie langa mosfet. Asa cum este acum, traseul de forta este paralel cu traseul se semnal mic de la termocupla.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.