Schema incarcare Condensator- Explicatii functionare ,introducere in soft simulare

[informer]

Multzam fain, Udar!

Am sa incerc si varianta asta ASAP.

Momentan am pe masa un arici cam pe acelasi principiu doar ca down side.

Pe minusul alimentarii convertorului am un tiristor in paralel cu un N-MOS avand grila conectata la iesirea convertorului (ca si Q3).

Daca poarta tirisorului o tin in aer pana cand condensatorul (C1-1000uF) se incarca la un 3V (panoul pe masa din atelier sub lampa) dupa care ii dau un impuls, merge super, convertorul intra in mod stabil si debiteaza 5V pe iesire. auto-mentinindu-si alimentarea prin MOS.

Daca poarta o leg printr-un divizor sau zener sau... la plusul de la panou/condensator (R1&R2), se creaza la pornire un fel de echilibru stabil in care nici C1 nu se incarca "ca-n gol" si nici  convertorul n-ajunge sa scoata tensiunea nominala pt. care-i calculat ci tot ansamblul se stabilizeaza undeva pe la jumatate.

Am impresia ca acea comutare a tiristorului nu-i brusca si se ajunge undeva pe parcursul ei la un regim de echilibru inainte ca regimul de tensiune stabilizata la iesirea convertorului sa fie atins... banuiesc....

 

 

 

[informer]

Asta-i experimentul de care vorbeam in postarea anterioara.

Prin impuls "brusc" ma gandeam la un front abrupt  ... scuze pt. eventualele exprimari nefericite, sper sa se desprinda totusi ideea principala  

 

 

 

 

[UDAR]

1 hour ago, informer said:

 

Am impresia ca acea comutare a tiristorului nu-i brusca si se ajunge undeva pe parcursul ei la un regim de echilibru inainte ca regimul de tensiune stabilizata la iesirea convertorului sa fie atins... banuiesc....

Tiristorul nu este capabil să mențină ferm o tensiune sub 1-1,5V la bornele lui. Asta e valabil   are relevanță doar dacă am înțeles corect schema . 

[informer]

Tiristorul ar trebui sa fie comandat in momentul in care tensiunea pe condensator ajunge la valoarea de 3V.

In acest moment el permite alimentarea convertorului la tensiunea de 3V - caderea de tensiune pe el.

Chiar daca tensiunea pe condensator scade din cauza consumului mare totusi nu scade atat de mult incat tiristorul sa se blocheze (se observa in filmulet).

In acelasi timp convertorul generand o tensiune peste pragul la care MOS-ul intra in conductie acesta strapeaza tristorul astfel incat, chiar daca curentul DUPA pornirea convertorului scade sub cel de mentinere al tiristorului, rolul acestuia a fost preluat de MOS.

Asa vad eu lucrurile, cel putin.

Lipseste "black box-ul" din poarta care-l fac io cu mana :))) ... oare un TUJ n-ar genera un impuls cu front suficient la tensiunea de prag?

 

Schema ariciului este asta (mai este o rezistenta sursa-grila la MOS, am uitat s-o desenez):

 

Editat Martie 20, 2019 de informer

[UDAR]

Da, ar trebui să meargă .EDIT Am văzut în film că chiar merge.

 Doar că va porni, așa cum zici,  de pe la 2.5-3V . Varianta mea ar trebui să pornească de pe la 1.2-1.5V . Mai mult, tiristorul necesită un impuls relativ ”tare” în poartă. Un bipolar sau un MOSFET, nu. 

Un TUJ ar trebui să facă funcția dacă te decizi să rămâi pe varianta cu tiristor. 

Varianta mea nu are nevoie de impuls  ”tare” dar apare o reacție pozitivă care face ca circuitul să basculeze rapid din OFF în ON. Mai mult, pragul este ușor de modificat din raportul R1/R2.

În fine, mai experimentezi și te decizi .

Succes oricum !

[validae]

La tensiunea și curentul vehiculate acolo eu nu aș alege în niciun caz un tiristor.Tiristorii sunt pretențioși la comandă și au căderi importante de tensiune în conducție, au nevoie de curent minim de automenținere, etc.....nu sunt indicați în chestii de finețe.

[Vizitator]

[informer]

Circuitul este destul de dificil de simulat in sensul in care:

1. Tensiunea pe intrare creste DAR este generata de o sursa de tensiune cu o rezistenta interna mare care incarca un condensator... functie de Ri si C asta nu suporta orice consum fara o cadere semnificativa.

2. Sarcina nu este constanta avand un consum initial mic dupa care urmeaza o panta abrupta catre un curent de varf mare care poate sau nu sa scada, depinzand de ajungerea sau nu la o "conditie de iesire".

Una peste alta eu nefiind vreun cunoscator in ale simularii mi-e cam greu sa o fac... cred ca mi-e mai simplu, pana una alta, sa experimentez.

Zilele urmatoare intentionez sa testez circuitele propuse de Udar si miticamy.

Nu-mi doresc sa am o "gura spurcata" dar tare mi-e frica sa nu ajung fix la aceeasi situatie de "echilibru intermediar stabil" la care am ajuns cu ce-am incercat pana acum.

Am sa postez rezultatele.

Oricum, va multumesc pt. interes!

Editat Martie 20, 2019 de informer

[informer]

@UDAR, am testat schema... din pacate am cobit.

Am incercat deasemenea sa maresc R2 (nu R1 cum am zis in film  ) insa doar am modificat punctul de echilibru... n-am reusit sa pornesc convertorul.

Pana la urma, daca stau sa ma gandesc cred ca nu-i o idee rea ca acel impuls pe tiristor sa-l comand cu un PIC, cum zicea colegul @puriu : Iau un PIC10LF in capsula SOT23 care porneste de pe la 1.8V, masor tensiunea pe iesire cu ADC-u` si cand ajung la valoarea dorita, comand poarta... chiar daca efectu` e scaderea tensiunii sub limita functionarii uC-ului totusi "zarurile au fost aruncate" si convertorul porneste (ca-n primu` filmulet). NU vreau sa fiu "capos"  cu tiristorul ala dar totusi varianta aia merge DACA e comandata cand trebuie... pot pune si ceva circuit cu automentinere, desigur, de ex. acesta din film dar comandat de uC DOAR cand e momentul potrivit.

Cred ca ar merge cu un comparator sau cu un TUJ dar pana la urma cu PIC ii vorba de-o singura componenta si pragul ar fi usor de programat.

Ce ziceti?

 

L.E.  Mintea romanului de pe urma... am realizat ca LTC3105 e un integrat LT   ... o sa incerc sa simulez schema.

 

 

 

Editat Martie 21, 2019 de informer

[informer]

Si pana la urma, totusi un final fericit...  

Urmeaza sa incerc cu un convertor mai ieftin decat asta de la LT.

(evident ca-i greu sa vorbesc fara sa fac nici o greseala  ... referinta cu cele 2 diode inseriate e pe intrarea inversoare a comparatorului, nu neinversoare... pe aia e divizoru` rezistiv... )

 

 

Editat Martie 22, 2019 de informer

[UDAR]

OK, felicitări pentru reușită ! Perseverența se răsplătește. 

[gsabac]

Felicitari pentru experimentari!

Nu am simulat schema expusa pe forum deoarece nu indeplinea cerintele topicului, dar pentru tensiuni mici am si eu o intrebare

 legata de panoul solar pe care il folositi, oare la cer noros genereaza 200uA la 1V si daca se insereaza cu cite ore credeti ca se poate prelungi

 functionarea dispozitivului cu condensator de citiva farazi, dar pe cer noros.

Cu incarcarea unui acumulator de 1,2V se poate folosi o lampa solara din comert, ziua se incarca si noaptea poate furniza energie

 convertorului, daca in loc de LED se comanda un MOS capabil de curent mare si tensiune mica.

O schema care functioneaza de la 800mV si foarte bine la 1V este mai jos si este luata ca model schema dvs. dar cu doi tranzistori MOS de tensiune mica.

La fiecare ora se testeaza tensiunea pe condensator si daca este mai mare de 800mV porneste convertorul o secunda cu peste 60mA,

 asta pentru initializare. Daca porneste se obtin cei 5V si transmisia functioneaza.

Schema pentru simulare.

 

Se vad pulsurile de curent  de test cam 60mA la fiecare ora.

Un puls de test arata ca in poza.

 

Se observa ca se mentine tensiunea de peste 900mV timp de 1 secunda iar curentul este de 60mA, iar curentul de initializare de la panou este de 150uA.

Postarea mea sper sa va dea vreo idee pentru perfectionarea aparaturii pe care o construiti.

Spor!

 

@gsabac

 

[informer]

Va multumesc domnule @gsabac pt. postare si pt. idei.
Am comandat ceva MOS-uri comandabile cu tensiune mai mica... astept sa ajunga si-am sa continui testele.

[informer]

Intre timp, cum eu sunt putin "paranoic" daca-mi intra ceva in cap, m-am gandit sa fac niste experiente cu un fel de controller pt. panourile astea mici.

Motivul ar fi ca nu stiu unde or sa fie puse panourile in "real life": daca nu sunt niciodata in soare, versiunea cu convertizorul ar fi OK.

In schimb daca sunt (si) la soare cateodata e cumva pierzatoare "intermedierea" asta cu convertizorul... ar fi mai eficient de incarcat supercap-u` direct din panou, ca ar fi deja tensiune suficienta.

Sunt convins ca ar exista si o varianta analogica pt.  comutare insa io nu-s prea priceput la capitolu` asta... asa ca am recurs tot la un uC.

Sigur ca exista dezavantaje printre care cel mai deranjant ar fi nevoia unei tensiuni minime de la panou de 1.8V + caderea pe LDO la un 100 - 300uA. 

Dar am avea un uC cu posibilitatea de incarcare PWM a supercap-ului pana la limita la care suporta panoul la orice nivel de iluminare... ceea ce, dupa mine, e important.

Prima "emanatie" NECORECTATA ar fi mai jos.

Posibil sa inlocuiesc pornirea aia cu tiristor + maresc capacitatea condensatorului in paralel cu panoul dupa recomandarea si simularea d-lui @gsabac

Rog frumos nu-mi spuneti nimic de over engineering... stiu deja...  

 

 

 

Editat Martie 24, 2019 de informer

[gsabac]

Schema este interesanta si complexa, nu am motive sa o comentez.

Eu propun o schema simplificata cu uC si foloseste un acumulator Cd-Ni de 1,2V.

 

uC-ul doar comanda la citeva ore aparatura de test si in lipsa luminii condensatorul C1 poate sustine chiar citeva zile alimentarea aparaturii.

In background uC-ul poate face si alte procese de optimizare, pentru o functionare cit mai indelungata.

Asa arata descarcarea unui condensator de 2F, pe parcursul unei zile si actionare la 4 ore.

 

Curentul minim este 110mA la descarcarea in 24 de ore de la 5V la 4,2V cu 6 transmisii, aceasta in cazul unei durate de 500mS pe impuls.

PS. Super-Condensatorii sunt de multe categorii si trebuiesc alesi unii tip LOW-ESR (50 mOhm) care rezista la impulsurile de curent necesare. 

 

@gsabac

 

Editat Martie 25, 2019 de gsabac