Fiduho

хочу собрать примитивный стенд для получения заряд-разрядных вольтамперных кривых пальчиковых аккумуляторов . По моей задумке avr-микроконтроллер (плата ардуино) должен управлять транзисторным ключем, который будет устанавливать требуемый ток заряда от 100 мА до 3 А. Значения тока и напряжения и времени ардуина будет передавать на комп.
Вопрос: как задавать необходимое значения тока? как управлять ключем? можно ли задавать линейно возрастающий ток, например, 1 мА/с? Подскажите, пожалуйста, схему ключа и какими параметрами управлять.

@omokost

А ток разряда кто будет устанавливать? И главное, как эти токи будут контролироваться? Короче собрать регулируемую зарядку с регулируемой нагрузкой на Ардуине?

0

Fiduho

разряд будет проводиться на резистор, сопротивление которого предварительно я рассчитаю (в зависимости от необходимого среднего разрядного тока). Разрядный ток, напряжение и время разряда будут только регистрироваться, стендик ведь примитивный :)

Fiduho

вообщем да, ардуина позволит менять зарядно разрядные токи, регистрировать параметры заряд разряда и передавать на комп

@omokost

Если бы он был такой, давно можно было б купить его за небольшие деньги. Не встречал за стоимость ардуины...

0

Fiduho

Если бы он был такой, давно можно было б купить его за небольшие деньги. Не встречал за стоимость ардуины...

ардуина пропускает через себя не более 40 мА, а этого не достаточно. Вопрос в том, каким образом задавать токи в сотни миллиампер-амперы, каков принцып, на что воздействовать и чем? возможно нужен не транзисторный ключ, тогда что?

@oxytt

вам нужно соорудить что то типа DAC - цифро-аналогового преобразователя
для avr без внешних микросхем это проще всего организовать используя ШИМ

не смог сходу сейчас найти схему, где то попадалась интересная схема, суть ее в том, что ШИМ с AVR управляет ключем на мосфете, выход мосфета через мощный LC фильтр подает ток на АКБ
по линии плюса
по линии минуса стоит шунт, далее с помощью операционника напряжение на шунте усиливается и попадает на аналоговой вход AVR, тоже происходит и с напряжением на клемах АКБ

дальше программно нужно следить за током и напряжением корректируя процент заполнения ШИМ

можно и чисто аналоговую схему собрать, тот же ШИМ, на выходе RC фильтр который преобразует ШИМ в постоянное напряжение далее операционник с обратной связью по току через шунт нагруженный на биполярный транзистор. Здесь нагрев будет заметный в отличии от первого импульсного варианта

0

Fiduho

спс, похоже вы правы, но ведь у ардуины есть и цифровые и аналоговые выходы, разве их не достаточно?

схемы по ШИМ есть, но насоклько я понял, они КОММУТИРУЮТ(подключают) источники тока к нагрузке с определенной скважностью и т.п. А мне нужно задавать/выдерживать ступеньку тока с определенной погрешностью в течении минут или часов.
ШИМ подходит для этого?
А может использовать кукую-нибудь специальную микросхему?

правильно ля я понял, что цифровой ШИМ позволит держать ступеньку тока ? тогда как связать параметр ШИМ с необходимым током, задавать скважность с помощь микроконтроллера?

К сожалению, в радиоэлектронике я дилетант, правильно собрать схему по вашем описанию несмогу. Спасибо за информацию, есть хотя бы о чем то конкретном поговорить :)
Пожалуйста, помогите нарисовать схему.

@soumt_imobti

В Ардуинке есть только аналоговые ВХОДЫ, но не выходы. Поиграйтесь с ШИМом на диодике (скетчи с PWM) и поймёте идею. ШИМ, сглаженный RC фильтром приоткрывает транзистор, а он в свою очередь регулирует ток через себя. Переходная функция транзистора считается исходя из его даташита.

0

Fiduho

буду пробовать, но схемка все же нужна... да и подобный расчет я никогда не делал.

@oxytt

то что у ардуины называется "аналоговые выходы" это на самом деле обычные цифровые выходы с функцией ШИМ
ШИМ довольно легко из цифрового сигнала превратить в изменяемое постоянное напряжение использую RC фильтр
а дальше это изменяемое постоянное напряжение нужно преобразовать в постоянный ток

поищите поисковиком схему генератора (стабилизатора) тока с применением ОУ (операционного усилителя)
подобная схема будет уже почти то, что нужно

0

@VyvotzorD

Ребят, а мне видится вся эта канитель с двумя биполярниками. Берем какой нибудь дарлингтон типа КТ827 на радиаторе. Ток коллектора зависит от тока базы и коэффициента передачи по току (hfe за бугром, у нас h21э). Контроллировать надо ток коллектора. Один транзистор в зарядной цепи, второй в разрядной. А на базу через R2R ЦАП подавать управляющий ток.

Транзюки будут аццко греться, если токи подобающие, потому надо ставить на радиаторы. Я таким макаром делал раньше обогрев для датчиков: транзюк выступал сразу и в роли нагревателя и в роли ключа. На базу транзюка с ОУ напрямую заводил сигнал, а на входе ОУ был измерительный мост с термо-резистором.

0

@oxytt

можно по разному
я бы сделал генератор тока на биполярнике с ОУ управляемый током
к нему подключил бы управление ШИМом через RC фильтр

0

@Dymomdss

Для заряда можно использовать например схему источника тока управляемого напряжением (на ОУ+транзистор). Управляющее напряжение подавать с ардуинки, формируя с помощью ШИМ+RС фильтр или например с помощью R/2R ЦАП. В таком случае схему придется откалибровать. Например такой источник -
http://rodyokot.ru/forum/downtood/file.php?id=42820&sid=1f7bb8ec70bbc687d5f6ccca1aa0 6008.
Если же требуется нормальная точность поддержания тока + контроль напряжения то схемотехнически проще повесить драйвер+мосфет на шим, после него поставить фильтр на дросселе и конденсаторе (фактически получаем понижающий импульсный преобразователь). В разрыв минусового провода перед нагрузкой включают мощный резистор сопротивлением например 0,1 ом, измеряя падение напряжения на нем с помощью АЦП ардуинки (возможно потребуется усилитель на оу). Другим каналом АЦП контролировать напряжение на нагрузке. Здесь основная задача - в программировании, программа должна изменять скважность ШИМ в зависисмости от заданного тока и от сигнала обратной связи. написать такую прошивку без знаний теории автоматического регулирования будет сложновато.

0

@oxytt

Вот я такую же схему имел в виду, только оставил ТС воспользоваться поиском
Думаю вариант с генератором тока управляемый напряжением для автора оптимален, меньше изучать придется, меньше граблей
Калибровка - создание таблички в которой экспериментально прописать соответстве выходного тока и скважности ШИМ
для упрощения можно взять функцию апроксимации (на полиномах или даже линейную) и откалибровать не по всем точкам, а только по нескольким (для линейной функции всего по двум, максимально удаленным друг от друга)

0

Fiduho

Огромное спасибо!

Fiduho

несколько вопросов по схеме, если не возражаете.

1. Каков номинал конденсатора на схеме?

2. Резистор 0,1 Ом уже показан на схеме? с него брать данные в ардуино или ОУ?

3. Пока я планирую работать в интервале напряжений до 5В, на схеме питание полевого транзистора и нагрузки 12В, может это много? может имеет смысл снизить напряжение до 5В?

@oxytt

конденсатор и резитсторы выбираются исходя из частоты ШИМ
вам нужно убрать на входе ОУ пульчации от ШИМа, иначе ток будет плавать синхронно с пульсациями
вы планируете плавно менять ток, поэтому в вашем случае выбор не критичен в сторону увеличения, можно несколько мкф поставить

это резистор используется для обратной связи ОУ, ОУ будет и без ардуины сама подстраивать выходное напряжение, чтобы стабилизировать ток
вы можете дополнительно подключить ардуину, чтобы не только управлять током, но и измерять фактическое значение тока
в таком случае кадибровка будет не нужна

на нагрузке будет такое напряжение, которое нужно для поддержания заданного тока
так что если нагрузке нужно 5в на ней будет 5в даже при входных 12в
но чем выше разница между входом и выходом тем мощнее нужен транзистор и радиатор
однако с понижением напряжения нужно тщательнее выбирать полевой транзистор, не все они работают при напряжениях 5в
либо менять его на биполярник

0

Fiduho

Немного запутался.
Dymomdss пишет:" oxytt пишет: Я так понял, что для боле точного измерения тока Dymomdss предлагает подключить еще один ОУ, не показанный на схеме, так?
на приведенной схеме резистор 0,1 Ом необходим для "обвеса" LM324, а не для контроля проходящего тока? если да, то куда подключить 0,1Ом для контроля тока?

Fiduho

Всем доброго времени суток.
Осваиваю эмуляцию схем в LTSpiceIV, продвигаюсь по пути, указанному уважаемым oxytt:
Эмуляция показала, что после RC-цепочки появляется "пила" от десятков до сотен милливольт. При увеличение емкости уменьшает ее размах, но увеличивает время нарастания полки напряжения.
Вопрос: наличие пилы позволит нормально задавать ток полевиком? как избавиться от пилы без увеличения емкости?