Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Вопросы разработки холодильников на модулях Пельтье
sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 16 июн 2017, 09:00

В качестве управляющего контроллера Arduino Pro mini 5в 16мГц мега328. Дисплейчик от Нокии 5110 синий вариант, как и Ардуинка куплен у китайцев. Дроссель на неопознанном магнитопроводе от трансформатора импульсного БП, габариты В/Ш/Т 42/35/11, 38витков жгутом 4х0,5, зазор примерно 1,2мм, индуктивность померить пока нечем, расчетная примерно 140мкГн. Токовый шунт из медного провода 0,8мм.
На данный момент схема собрана на макетке, с учетом минимальной длины силовых соединений. Питаю пока простым трансформаторным БП, нестабилизированным, диодный мост и емкость на 10000мкф. Нагружаю мощным резистором 6 Ом 20ватт. Программа пока минимальная, выдает на выход ШИМ управляющий сигнал с коэффициентом заполнения от 2% до 93%, плавно увеличивая до максимального значения, потом плавно уменьшая(на 1 единицу дискретности в 1 секунду), измеряет ток и напряжение на дросселе, и выводит ток, напряжение на нагрузке, высчитанную мощность, и величину ШИМ в единицах дискретности на дисплей.


sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 16 июн 2017, 12:02

Включал, силовая часть вроде работает, на дросселе прямоугольник с крутыми фронтами, на нагрузке постоянка, плавно увеличивается. Полный цикл пока не делал, доводил только до 1 ампера. Сразу появились вопросы. Так как питание всей конструкции от не стабилизированного блока питания (15в), то присутствуют низкочастотные пульсации, на входе питания при 1 ампере 0,6в, на емкости параллельно нагрузки тоже пульсации примерно 0,5в. Это я так понимаю нехорошо? Получается при 1 ампере пульсации уже 3%, а что будет при большей нагрузке. Бороться с пульсациями я так понимаю неэффективно, нужно громадные емкости ставить? Нужен мощный стабилизированный импульсный блок питания? Ну для отладки можно же пока и такой использовать? Вот с измерением тока и напряжения у меня какая то беда, явно показывает не то что на самом деле, потому как я приборами дублирую измерения. Ток почему то сразу показывает 0,25А при минимальном сигнале ШИМ, потом вроде растет по мере увеличения сигнала ШИМ(увеличение коэф.заполнения), но как то не стабильно, показания гуляют очень сильно. Напряжение на нагрузке сразу показывает 1,9в, хотя по прибору на нагрузке почти ноль, и начинает изменяться только когда на нагрузке напряжение доходит почти до 3в, но показания стабильны и плавно увеличиваются по мере увеличения сигнала ШИМ.

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 16 июн 2017, 13:00

Что то мне подсказывает, что у меня неправильно выбран делитель напряжения и неверный масштабный коэффициент напряжения. Немного непонятно в программе:

Код: Выделить всё

#define koeffU  0.01679 // масштабный коэффициент напряжения,
                        // koeffU = 1.1 / R1 * (R1 + R2) / 1024 = 1.067/820*(820 + 12000)/1024 =0.01629 В/ед. АЦП

в нижней строке, в конце вычислений коэффициента значение 0.01629, а в верхней строке, в определении koeffU значение 0.01679. Почему так, поправка какая то?

Эдуард
Администратор
Сообщения: 360
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение Эдуард » 16 июн 2017, 19:48

Здравствуйте!

Прежде всего мне непонятно про токовый шунт. Как он может быть из медного провода диаметром 0,8 мм. Токовый шунт должен обладать определенным, стабильным сопротивлением. Если сделать его из меди - получится очень длинный провод со значительной индуктивностью. Надо использовать низкоомные резисторы или сплавы с высоким сопротивлением: манганин, константан, в крайнем случае нихром.

Я пишу в начале разработки, что контроллер элемента Пельтье на Ардуино надо питать от стабилизированного источника питания с низким уровнем пульсаций. Чтобы скомпенсировать пульсации сети 100 Гц необходим быстрый регулятор с временем дискретизации 50-100 мкс. На простых платах Ардуино реализовать его не возможно. Но блоки питания дешевеют день ото дня. Думаю проще использовать блок питания для светодиодов на 12 В.

При значениях близких к 0 ток может измеряться не точно из-за погрешности АЦП, а именно из-за напряжения смещения 0. Параметр показывает значение сигнала на входе АЦП при выходном коде равном 0. Для АЦП Atmega328 эта погрешность составляет не более 2 единиц младшего разряда. Но это для опорного напряжения не меньше 4 В. Пересчитайте абсолютное значение погрешности и сопоставьте с вашими результатами. У меня эта погрешность есть, она довольно большая, но соответствует расчетной.

Что касается делителя напряжения. Не соответствие двух значений коэффициентов в программе, скорее всего, из-за того, что я измерил опорное напряжение 1,1 В и скорректировал его при вычислениях. У меня измеритель напряжения работал идеально. Чтобы проверить его вы можете в последовательный порт вывести отдельно измеренные два напряжения, из которых вычисляется напряжение на элементе Пельтье.

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 19 июн 2017, 13:08

Спасибо за ответ!
Эдуард писал(а):Прежде всего мне непонятно про токовый шунт. Как он может быть из медного провода диаметром 0,8 мм. Токовый шунт должен обладать определенным, стабильным сопротивлением. Если сделать его из меди - получится очень длинный провод со значительной индуктивностью. Надо использовать низкоомные резисторы или сплавы с высоким сопротивлением: манганин, константан, в крайнем случае нихром.
Медяшку поставил только чтобы запустить, нетерпелось :) , вообщем из того что было. Заказал резисторы по 0,1 ома, а пока нарыл у себя кусок проволоки фехраль 1,6мм. Как вы думаете, пойдет на первое время, 0,05 ома получился отрезок около 9см?
Я пишу в начале разработки, что контроллер элемента Пельтье на Ардуино надо питать от стабилизированного источника питания с низким уровнем пульсаций. Чтобы скомпенсировать пульсации сети 100 Гц необходим быстрый регулятор с временем дискретизации 50-100 мкс. На простых платах Ардуино реализовать его не возможно. Но блоки питания дешевеют день ото дня. Думаю проще использовать блок питания для светодиодов на 12 В.
Нашли мне блок от сервера 36А по 12в, а дома у меня китаец куплен для этих целей 20А - 12в.

При значениях близких к 0 ток может измеряться не точно из-за погрешности АЦП, а именно из-за напряжения смещения 0. Параметр показывает значение сигнала на входе АЦП при выходном коде равном 0. Для АЦП Atmega328 эта погрешность составляет не более 2 единиц младшего разряда. Но это для опорного напряжения не меньше 4 В. Пересчитайте абсолютное значение погрешности и сопоставьте с вашими результатами. У меня эта погрешность есть, она довольно большая, но соответствует расчетной.
А если усилить сигнал с шунта операционником, то таких проблем не должно быть? Думаю что все же усиливать нужно.

Что касается делителя напряжения. Не соответствие двух значений коэффициентов в программе, скорее всего, из-за того, что я измерил опорное напряжение 1,1 В и скорректировал его при вычислениях. У меня измеритель напряжения работал идеально. Чтобы проверить его вы можете в последовательный порт вывести отдельно измеренные два напряжения, из которых вычисляется напряжение на элементе Пельтье.
Выше 2 вольт измеритель у меня тоже работает стабильно, почему он не измеряет ниже 2 волть, вот в чем вопрос.

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 20 июн 2017, 14:41

Заменил медный шунт на фехраль пока, показания тока стали стабильнее, но все же смущает завышенные показания при малых значения. Скорректировал коэффициент по напряжению, теперь с измерением напряжения все хорошо. С нестабильным БП еще и напряжение гуляло от 14 до 15,5 вольт, поэтому видимо еще были проблемы, сейчас со стабильным питанием все нормально. Добавил в прогу стабилизатор мощности, работает, держит мощу, коэффициент оставил 0,05.
Эдуард, хотел спросить по программе, почему мощность вычисляется умножением тока регулятора на напряжение питания, а не на напряжение на нагрузке? Мы же стабилизируем мощность на нагрузке, или нет? Для чего тогда мы вычисляем напряжение на нагрузке, если оно нигде не используется в программе? Пробовал вычислять мощность через напряжение на нагрузке, регулятор тоже работает стабильно.

Эдуард
Администратор
Сообщения: 360
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение Эдуард » 20 июн 2017, 16:44

Здравствуйте!
С точки зрения схемотехники удобнее измерять ток потребления стабилизатора, а не ток через элемент Пельтье. Токовый шунт привязан к земле. Раз измеряется ток потребления стабилизатора, то и для вычисления мощности надо умножать его на напряжение питания стабилизатора. Напряжения на нагрузке я измеряю просто как дополнительный показатель работы регулятора.

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 21 июн 2017, 14:57

Элемент Пельтье пока не подключал, пробовал на разных нагрузках 2,5 ома, 4 ома, 6 ом и 10 ом. При высокой нагрузке, в первых трех случаях, регулятор нормально работает, держит заданную мощность 7вт, на 10 омах уже не дотягивает почему то, доходит только до 6,5вт. Заметил такую вещь, когда решил измерить ток в нагрузке, на 2,5 омах ток в нагрузке был 2,4А, а измеренный ток регулятора 1,26А меньше почти в 2 раза. так и должно быть?

Эдуард
Администратор
Сообщения: 360
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение Эдуард » 21 июн 2017, 23:22

Конечно. У вас же напряжение на нагрузке уменьшилось, уменьшилась и потребляемая стабилизатором мощность, а значит и входной ток.

Pвыходная = Uнагрузки * Iнагрузки
Pвходная = Uпитания * Iпотребления
Pвыходная = Pвходная * КПД

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 26 июн 2017, 14:03

Продолжил мучить регулятор-стабилизатор мощности на резистивной нагрузке 2,5 ома, близкой по сопротивлению к элементу Пельтье, так как блок охладителя пока еще не сделан. Для удобства, зацепил на свободный вход АЦП ардуинки потенциометр, обработал сигнал с него в программе в качестве ручного регулятора заданной мощности от 0 до 30 ватт. Теперь им вручную задаю нужную мощность, ну это на данном этапе отладки. Снял характеристики регулятора на разных мощностях и нагрузках, максимум нагружал пока 30ю ваттами, КПД на максимальной нагрузке получилось около 0,93. Пульсации напряжения на зажимах нагрузки при регулировании 0,05в, что гораздо меньше 5%. Максимальную мощность что то я побаиваюсь давать, хотя ключевой транзистор не греется, диод тоже. Я так понимаю, часть мощности теряется на дросселе, часть на соединительных проводниках? Вообще приемлемо ли такое КПД или нужно что то делать, чтобы его повысить?
Теперь постараюсь все это изобразить на печатке, самостоятельным блоком и далее приниматься за охладитель, сам термобокс и регулятор температуры.
А, забыл, наверно все же попробую еще прикрутить усилитель на сигнал с токового шунта, только не знаю какой операционник поставить.

Эдуард
Администратор
Сообщения: 360
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение Эдуард » 26 июн 2017, 14:15

Здравствуйте!
КПД вполне приемлемый. Усилитель сигнала шунта можете посмотреть по этой ссылке http://mypractic.ru/uvelichenie-vyxodnoj-moshhnosti-kontrollera-elementa-pelte.html

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 27 июн 2017, 12:21

Эдуард, день добрый! У вас на схеме(по ссылке) цепи коррекции никуда не подключены(1,8 ноги ОУ), можно их так и оставить в воздухе, или все же их подключить их стандартно? Еще по поводу коэффициента усиления, у нас же опорное напряжение 1,1в, значит при максимальном значении тока регулятора, напряжение на выходе ОУ должно быть равно опорному или быть чуть меньше. При максимальной мощности регулятора в 60Вт и питании 12в, ток регулятора будет 5А. Можно взять с запасом, вдруг захочется увеличить мощность, берем всю шкалу измерителя тока 7А. При сопротивлении шунта 0,05 Ома, при токе 7А, напряжение на шунте 0,05*7=0,35в. Нам нужно усилить его до 1,1в, значит коэффициент усиления нам нужно 1,1/0,35=3,14(почти число Пи :) ). Все верно или что то я упустил? Единица дискретности измерителя тока получается 7А/1024=0,0068А.
Кстати, померил таки я опорное напряжение на своей ардуинке, у меня получилось 1,052в. Подпаял проводульку к конденсатору, который подпаян по схеме на 20 ногу ардуинки и померил на нем опорное напряжение.
Хотел еще спросить, может отрицательное напряжение для питания ОУ отбирать со стока полевика?

Эдуард
Администратор
Сообщения: 360
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение Эдуард » 27 июн 2017, 14:18

Здравствуйте!
1 и 8 вывод оставьте в воздухе. У этого ОУ такое маленькое напряжение смещения (30 мкВ), что компенсировать не надо.
По поводу коэффициента усиления все правильно, но, может, такая точность измерения тока не нужна?
Отрицательное напряжение для ОУ можете сформировать так, как я сделал в термометре для термопары.

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 30 июн 2017, 12:46

Сделал усилитель сигнала с токового шунта, коэффициент усиления выбрал примерно 3. Отрицательное напряжение взял со стока ключевого полевика, через цепь указанную Эдуардом по ссылке выше. Операционник пока поставил LM324, из того что было у меня, смещение нуля потом в программе скорректировал. Гонял регулятор на разных мощностях от 0,5 Вт до 30 Вт, регулятор стал работать намного стабильнее, особенно на малых мощностях. Всем кто повторяет контроллер советую сделать такой усилитель. Были проблемы при включении, когда полевик еще не работает, отрицательного напряжения нет и соответственно на выходе ОУ плюсовой потенциал, который не дает запустится регулятору. Я при включении на 2-3сек включаю ШИМ с минимальным заполнением в 8 единиц, появляется отрицательное напряжение, после этого запускаю регулятор. Извращение конечно, но работает :) . Можно конечно посадить цепь отрицательного напряжения на свободную ногу ардуинки с ШИМом или программно дрыгать любой ногой, если конечно есть свободные ноги.
Теперь надо моего "паучка" перенести на печать и начну колдовать с температурой, охладителем и прочими радостями :) . Сразу появляются вопросы. У меня будет три независимые камеры и во всех разная температура, поэтому будет три контроллера без дисплеев наверно, на ардуинках про мини(они самые дешевые) и еще один общий. На общем планирую индикацию, связь с компом или смартом через WiFi модуль esp8266, управление от кнопок. Можно конечно esp8266 использовать как общий, как вариант конечно,если ресурсов хватит, еще не решил.
Вот что пока получилось
ctrlP005.JPG

Эдуард
Администратор
Сообщения: 360
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение Эдуард » 30 июн 2017, 17:35

Здравствуйте!
Может стоит уменьшить сопротивление токового шунта. Меньше греться будет. При использовании усилителя это возможно.
Емкость конденсаторов C7 и C8 можно значительно уменьшить. Они были рассчитаны на частоту 2 кГц, а у вас в схеме 62 кГц.

Сергей
Сообщения: 15
Зарегистрирован: 19 ноя 2016, 16:10

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение Сергей » 30 июн 2017, 23:58

привет всем! может я и не гений но чет со схемой не разберусь. Как запитываться +12В? сразу в нагрузку

Сергей
Сообщения: 15
Зарегистрирован: 19 ноя 2016, 16:10

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение Сергей » 01 июл 2017, 00:08

ага разобрался.))) это источник отрицательного напряжения меня сбил с толку))

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 01 июл 2017, 08:21

Эдуард писал(а):Здравствуйте!
Может стоит уменьшить сопротивление токового шунта. Меньше греться будет. При использовании усилителя это возможно.
Добрый день! На большой мощности наверно будет греться шунт, я больше 30 Вт пока не нагружал, а на 30 Вт шунт слегка теплый. Можно попробовать в два раза уменьшить сопротивление шунта и поднять коэффициент усиления ОУ.

Сергей
Сообщения: 15
Зарегистрирован: 19 ноя 2016, 16:10

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение Сергей » 01 июл 2017, 21:21

доброго времени. а что если вместо шунта попробовать использовать токовый трансформатор. правда измениться расчет потребляемого тока. и трансформатор нелинейный элемент

Эдуард
Администратор
Сообщения: 360
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение Эдуард » 01 июл 2017, 22:14

Нет. Трансформатор тока это для измерения только переменного тока. Лучший вариант - это интегральный датчик тока, например ACS712. Но я делал контроллер максимально дешевым. Да и совершенно нет необходимости в высокой точности поддержания тока или мощности. Мы температуру стабилизируем.

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 02 июл 2017, 07:52

Эдуард писал(а):Лучший вариант - это интегральный датчик тока, например ACS712. Но я делал контроллер максимально дешевым. Да и совершенно нет необходимости в высокой точности поддержания тока или мощности. Мы температуру стабилизируем.
Уже месяц жду от братьев китайцев такой интегральный датчик тока, должен уже скоро приехать. Хотелось бы помучить сие китайское чудо :D , так чисто из спортивного интереса, может и сгодится где потом :) . В контроллер, я честно говоря и не собирался его ставить, последний вариант с шунтом и ОУ дал отличные результаты, ну так это классическая схема. Конечно есть кое какие плюсы у такого датчика, и самый жирный плюс это гальваническая развязка, в нашем случае, можно измерять например ток прямо на нагрузке, если кто захочет конечно :) , сам попробую когда придет. Кстати, не такой уж он дорогой, мне обошелся в 78руб.

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 03 июл 2017, 11:15

Уменьшил сопротивление шунта ровно в два раза(0,025 ом), так же в два раза увеличил коэффициент усиления ОУ, регулятор работает стабильно.
Несколько фоток:
Индикация, сверху вниз
Pz - заданная мощность регулятора
Ir - ток регулятора
Pr - мощность регулятора(входная)
Un - напряжение на нагрузке
In - ток в нагрузке
Pn - мощность на нагрузке(выходная)
001.jpg
индикация

Дроссель
002.jpg
дроссель

Шунты, на плате уже стоит уменьшенный в два раза
003.jpg
шунты

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 04 июл 2017, 13:11

Вчера пришел таки от китайцев интегральный датчик тока ACS712 на 5Ампер, сегодня прикрутил его к своей конструкции для измерения тока в нагрузке, благо еще остался один аналоговый вход на ардуине. Измеряет нормально, расхождение с прибором примерно 60мА, с учетом того, что на единицу дискретности АЦП приходится около 27 мА. Выход у него не очень удобный в нашем случае, половина питания, то есть при нулевом токе и питании 5в на выходе 2,5в, а у нас опорное напряжение 1,1в, пришлось городить делитель напряжения на выходе. Вообщем работает китаец, но ставить его в дальнейшем не планирую, наверно нет смысла. Если только делать контроллер повышенной мощности, на грани так скажем, и контролировать им максимальный ток в нагрузке, но уже тогда ставить 20ти амперный датчик.
004.jpg

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 10 июл 2017, 12:53

Нагружал контроллер 40ваттами, вроде бы все нормально, немного греется шунт.
Вопрос такой, ключевой полевик совсем не должен греться, ток то через него течет больше 3А? Не греется, потому что у него малое сопротивление в открытом состоянии?
Еще вопрос по дросселю. Вот если сделать зазор меньше нужного , как это будет проявляться физически и электрически? Дроссель будет греться? А что будет происходить с мощностью в нагрузке при насыщении дросселя?

Эдуард
Администратор
Сообщения: 360
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение Эдуард » 10 июл 2017, 14:01

Здравствуйте!
Да. Транзистор работает в ключевом режиме. Два состояния открыт или закрыт. Сопротивление в открытом состоянии маленькое. Может греться если не до конца открывается или на фронтах в момент переключения.

Зазор определяет ток насыщения дросселя. Если ток насыщения будет меньше максимального тока через дроссель, это приведет к кратковременным замыканиям источника питания. Будут большие броски тока. Привести это может к самым неприятным последствиям. Может и сгореть транзистор, может греться, наверняка будет большой уровень помех. Этого допускать нельзя. Лучше индуктивность дросселя уменьшить. Ток насыщения зависит также и от числа витков, а значит связан с индуктивностью.

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 10 июл 2017, 18:39

Спасибо Эдуард! Вы уж простите что спрашиваю такие вещи, просто никогда не сталкивался с такими импульсными штучками, в смысле тонкостей. А как узнать, что дроссель входит в насыщение? ну без особых последствий. Может с помощью осциллографа, по форме сигнала на дросселе?

Эдуард
Администратор
Сообщения: 360
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение Эдуард » 10 июл 2017, 19:01

Это достаточно сложная задача, особенно при больших токах. Можно сделать так. Собирается схема из последовательно включенных элементов: блок питания, ограничительный резистор, несколько конденсаторов большой емкости. Параллельно конденсаторам подключаются последовательно включенные дроссель, автомат и токовый шунт. К шунту подключается осциллограф с памятью.
Включаем блок питания, ждем пока зарядятся конденсаторы и включаем автомат. Ток в цепи меняется по закону I = U * t / L. (U - напряжение блока питания, t - время, L - индуктивность дросселя). Автомат выбивает и мы смотрим на осциллограмму. Ток на ней меняется по линейному закону по формуле выше. В какой то момент линия меняет наклон и устремляется почти вертикально вверх. В этот момент дроссель перестал быть индуктивностью. Кстати, по наклону линии можно определить индуктивность дросселя, используя формулы выше.
Наверное, можно придумать другие способы. На мощных дросселях я применял этот способ.
Сейчас я использую программу Epcos. Я писал по этой ссылке. http://mypractic-forum.ru/viewtopic.php?t=14

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 11 июл 2017, 07:50

День добрый Эдуард! Наверно надоел я со своими вопросами. Хочется попробовать такой опыт над дросселем. Вот схемку накидал по вашим словам, есть вопросы, величина R1=?, C1+C2+C3=?, и напряжение БП =?, автомат на какой ток отсечки лучше взять? Хотя бы примерно, чтоб порядок знать.
isp_dr1.JPG


Есть у меня магнитопровод, по габаритам такой же, что у меня сейчас в схеме работает, только средний штырь его уже имеет зазор в 1мм, ниже на рисунке под буквой А. Так вот как его использовать в контроллере, делать зазоры расчетные по крайним штырям, как на рисунке под буквой В, тогда на центральном штыре будет зазор в 2мм?
magn1.JPG


Дроссель я рассчитывал по таким же формулам как у вас, даже ваш вариант дросселя пересчитал, все сошлось вроде. Пересчитывал несколько раз, вроде бы должен быть с запасом по току насыщения, но я все время сомневаюсь :) .

Еще такой момент, при высокой мощности, по мере прогрева, немного снижается напряжение на нагрузке, примерно на 0,05вольта. Видимо этот дрейф из-за нагрева шунта?

Эдуард
Администратор
Сообщения: 360
Зарегистрирован: 30 окт 2016, 20:53

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение Эдуард » 11 июл 2017, 19:11

Здравствуйте!
Емкость конденсаторов чем больше, тем лучше. Напряжение на них не должно значительно упасть за время достижения тока насыщения. Изменение напряжения на конденсаторе при постоянном токе определяется формулой U = I * t / C. Я бы использовал 3 конденсатора по 10 000 мкФ.
Резистор ограничивает ток заряда конденсаторов. От него зависит время заряда. Он должен быть не менее R = U / Imax. Imax - максимальный выходной ток блока питания.
Напряжение БП можно выбрать таким же, как в реальной схеме, например, 12 В.
Ток срабатывания автомата должен быть не менее тока насыщения дросселя, например, 16 А.
Осциллограф должен быть включен на ждущий режим с минимальным напряжением запуска. Он должен запуститься на начало изменения тока через шунт.
Попробуйте, посмотрите, что получится и подкорректируйте элементы схемы.
По поводу изменения напряжения на нагрузке. Возможно нагревается нагрузка и меняет свое сопротивление.

sally555
Сообщения: 32
Зарегистрирован: 30 май 2017, 12:00

Re: Попытка повторить контроллер на Ардуино.Пробный вариант.

Сообщение sally555 » 17 июл 2017, 18:15

Спасибо Эдуард, как нибудь поэкспериментирую.
Собрал второй дроссель, с сердечником который изначально с зазором в 1 мм на среднем стержне. Сделал зазор на боковых стержнях чуть меньше чем на первом дросселе 0,9 мм. Поставил новый дроссель в схему, все работает, гонял на разных мощностях от 12 до 40 Вт. Специально сравнивал два дросселя по нескольким точкам мощности, особых различий в работе нет, и КПД не изменился. Так что, у кого есть такой магнитопровод с зазором, можно смело его использовать в этом контроллере.
drossel1.jpg


Вернуться в «Холодильник на элементе Пельтье»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость