Cutoff per Lipo

[Tex29]

Originalmente inviato da BiancoPerla

Da un cut off stiamo andando a parlare di tutt'altro... colpa mia..

No no, la colpa è sempre mia
Comunque ho provato a collegare dare 5V all'esc mediante il bec del medesimo esc e poi attaccare la lipo: il motore non parte. Probabilmente c'è un sistema di sicurezza per cui se il gas è "a palla" quando si accende l'esc, quest'ultimo non fa partire a palla il mezzo ma lo tiene fermo (è ragionevole, direi).

Grazie per lo schema, ti rispondo sotto (poi fai tutto un conto, no?).

Ciao,
Francesco

[Tex29]

Mi pare di aver capito che il problema del relé sia:

- che la tensione d'intervento non è indicata nelle specifiche; quindi non posso andare da uno spacciatore di materiale elettrico chiedendo "un relé normalmente aperto che chiuda se attraversato da una tensione superiore a 6.8V" ma dovrei procedere per tentativi;
- che anche se trovassi un relé che chiude il circuito proprio a 6.8V, quasi certamente non lo riaprirebbe quando la tensione scende a 6-6.7V, dunque non mi fungerebbe da cutoff.

Mi pare invece di capire che i diodi zener riportino tra i dati di specifica la tensione d'intervento, ed abbiano una maggiore precisione nell'attaccare e staccare sopra e sotto la soglia.

Insomma, un circuito dove un diodo zener da 6.8V comanda l'apertura di un mosfet (in pratica questo circuito: Lipo Battery Auto Cut Off - Hardware - Forum - Community - EZ-Robot) sostituendo lo zener 1N7435A da 6.2V con l'1N4736A da 6.8V (1N4736A PDF Datasheet 6.8V, 1W Zener Diode) non andrebbe bene?
Il mosfet è questo: https://www.fairchildsemi.com/ds/FQ/FQP85N06.pdf , regge fino a 85A e dunque è pure esuberante per la macchinina.

Rigrazie,
Francesco

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da Tex29

Mi pare di aver capito che il problema del relé sia:

- che la tensione d'intervento non è indicata nelle specifiche; quindi non posso andare da uno spacciatore di materiale elettrico chiedendo "un relé normalmente aperto che chiuda se attraversato da una tensione superiore a 6.8V" ma dovrei procedere per tentativi;
- che anche se trovassi un relé che chiude il circuito proprio a 6.8V, quasi certamente non lo riaprirebbe quando la tensione scende a 6-6.7V, dunque non mi fungerebbe da cutoff.

Mi pare invece di capire che i diodi zener riportino tra i dati di specifica la tensione d'intervento, ed abbiano una maggiore precisione nell'attaccare e staccare sopra e sotto la soglia.

Insomma, un circuito dove un diodo zener da 6.8V comanda l'apertura di un mosfet (in pratica questo circuito: Lipo Battery Auto Cut Off - Hardware - Forum - Community - EZ-Robot) sostituendo lo zener 1N7435A da 6.2V con l'1N4736A da 6.8V (1N4736A PDF Datasheet 6.8V, 1W Zener Diode) non andrebbe bene?
Il mosfet è questo: https://www.fairchildsemi.com/ds/FQ/FQP85N06.pdf , regge fino a 85A e dunque è pure esuberante per la macchinina.

Rigrazie,
Francesco

No, non ci siamo.
Un diodo zener è un particolare tipo di diodo che ha una tensione di breakdown (massima tensione inversa tollerata) ben precisa ed una impedenza dinamica oltre tale tensione molto bassa; questo permette di usare lo Zener come generatore di una tensione di riferimento o, per assorbimenti molto bassi e costanti, come generatore a tensione costante.

Quello che occorre a te è un circuito che misura la tensione di batteria e, se scende sotto una certa soglia, scollega tutto e non riparte se non grazie ad una azione manuale. La prima funzionalità è facilmente realizzabile con un amplificatore operazionale 741, due resistenze, un diodo zener, un diodo normale, un transistor e due condensatori ed un rele, la seconda funzionalità la ottieni facilmente con un banalissimo accorgimento: tutto il circuito di controllo è alimentato a valle del rele, quindi quando questo si disconnette non c'è verso che si riconnetta da solo. L'accensione del sistema verrà effettuata semplicemente con un tasto "normalmente aperto" che alimenterà per un attimo la bobina del rele, permettendo quindi l'alimentazione del circuito di controllo e, se la tensione di batteria sarà sufficiente, sarà poi lui a mantenere eccitato il rele. Devi cioè realizzare qualcosa di simile a quando usato nel CB di Chirio LIPO BATTERY CHARGER Lithium (Li-Po) Battery Chargers Carica batteria bilanciato per caricare in sicurezza, 2,3,4 celle ioni di Litio o LIPO by Roberto Chirio nella parte in basso a sinistra (in quel contesto viene misurata la temperatura delle batterie, ma il principio è lo stesso)

Carlo

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da Tex29

Mi pare di aver capito che il problema del relé sia:

- che la tensione d'intervento non è indicata nelle specifiche; quindi non posso andare da uno spacciatore di materiale elettrico chiedendo "un relé normalmente aperto che chiuda se attraversato da una tensione superiore a 6.8V" ma dovrei procedere per tentativi;
- che anche se trovassi un relé che chiude il circuito proprio a 6.8V, quasi certamente non lo riaprirebbe quando la tensione scende a 6-6.7V, dunque non mi fungerebbe da cutoff.

Mi pare invece di capire che i diodi zener riportino tra i dati di specifica la tensione d'intervento, ed abbiano una maggiore precisione nell'attaccare e staccare sopra e sotto la soglia.

Insomma, un circuito dove un diodo zener da 6.8V comanda l'apertura di un mosfet (in pratica questo circuito: Lipo Battery Auto Cut Off - Hardware - Forum - Community - EZ-Robot) sostituendo lo zener 1N7435A da 6.2V con l'1N4736A da 6.8V (1N4736A PDF Datasheet 6.8V, 1W Zener Diode) non andrebbe bene?
Il mosfet è questo: https://www.fairchildsemi.com/ds/FQ/FQP85N06.pdf , regge fino a 85A e dunque è pure esuberante per la macchinina.

Rigrazie,
Francesco

Ho guardato quello schema ed ha due problemi: il primo (di minore importanza) che il mosfet, per quanto potente, anche quando è in conduzione piena ti assorbe un pochino di potenza e quindi scalda. Il problema vero è che l'intervento dello zener non è "on-off" ma è "pseudo lineare", quindi nel momento in cui smette di condurre non lo fa all'improvviso ma gradatamente. Questo porta il mosfet ad aumentare gradatamente la sua resistenza e quindi a ridurre gradatamente la potenza disponibile al motore. Il problema di questo comportamento è che la potenza dissipata dal mosfet aumenta a dismisura, distruggendolo rapidamente se non lo monti su una generosissima aletta di raffreddamento.

Infine il carico non viene mai completamente disconnesso, con il risultato che alla lunga la LiPo si scarica comunque.

Carlo

[Tex29]

Originalmente inviato da CarloRoma63

Quello che occorre a te è un circuito che misura la tensione di batteria e, se scende sotto una certa soglia, scollega tutto e non riparte se non grazie ad una azione manuale.

Sarebbe perfetto, sì. Soprattutto se quando è 'scollegato tutto' il circuito non assorbisse corrente dalla lipo (che in tal caso potrei tenere nella pegperego fino a che non ci fosse bisogno di usarla di nuovo).

Originalmente inviato da CarloRoma63

La prima funzionalità è facilmente realizzabile con un amplificatore operazionale 741, due resistenze, un diodo zener, un diodo normale, un transistor e due condensatori ed un rele, la seconda funzionalità la ottieni facilmente con un banalissimo accorgimento: tutto il circuito di controllo è alimentato a valle del rele, quindi quando questo si disconnette non c'è verso che si riconnetta da solo. L'accensione del sistema verrà effettuata semplicemente con un tasto "normalmente aperto" che alimenterà per un attimo la bobina del rele, permettendo quindi l'alimentazione del circuito di controllo e, se la tensione di batteria sarà sufficiente, sarà poi lui a mantenere eccitato il rele. Devi cioè realizzare qualcosa di simile a quando usato nel CB di Chirio LIPO BATTERY CHARGER Lithium (Li-Po) Battery Chargers Carica batteria bilanciato per caricare in sicurezza, 2,3,4 celle ioni di Litio o LIPO by Roberto Chirio nella parte in basso a sinistra (in quel contesto viene misurata la temperatura delle batterie, ma il principio è lo stesso)

Ci ho messo un paio di giorni per capire come funzionava quel circuito banalissimo con il diodo zener ed il mosfet; per capire questo mi serviranno dei mesi.
Mi sa che sto andando oltre le mie capacità, salvo che tu non sia in grado di far capire come realizzare quella roba a un incapace come il sottoscritto (ma non t'invidio se vorrai provarci )

[Tex29]

Originalmente inviato da CarloRoma63

Ho guardato quello schema ed ha due problemi: il primo (di minore importanza) che il mosfet, per quanto potente, anche quando è in conduzione piena ti assorbe un pochino di potenza e quindi scalda. Il problema vero è che l'intervento dello zener non è "on-off" ma è "pseudo lineare", quindi nel momento in cui smette di condurre non lo fa all'improvviso ma gradatamente. Questo porta il mosfet ad aumentare gradatamente la sua resistenza e quindi a ridurre gradatamente la potenza disponibile al motore. Il problema di questo comportamento è che la potenza dissipata dal mosfet aumenta a dismisura, distruggendolo rapidamente se non lo monti su una generosissima aletta di raffreddamento.

Infine il carico non viene mai completamente disconnesso, con il risultato che alla lunga la LiPo si scarica comunque.

Carlo

Originalmente inviato da CarloRoma63

Il problema vero è che l'intervento dello zener non è "on-off" ma è "pseudo lineare", quindi nel momento in cui smette di condurre non lo fa all'improvviso ma gradatamente. Questo porta il mosfet ad aumentare gradatamente la sua resistenza e quindi a ridurre gradatamente la potenza disponibile al motore.

Il che di per sé non sarebbe malaccio, la macchina comincia a rallentare e poi si ferma. Il maggior assorbimento (dato dalla resistenza del mosfet) causa un'ulteriore calo della tensione e quindi una 'maggior chiusura' del diodo, fino ad arrivare al punto in cui quel diodo è totalmente chiuso.
O almeno questo è il film mentale che mi sono fatto

Originalmente inviato da CarloRoma63

Il problema di questo comportamento è che la potenza dissipata dal mosfet aumenta a dismisura, distruggendolo rapidamente se non lo monti su una generosissima aletta di raffreddamento.

Ah, questo è spiacevole. E un mosfet che reggesse almeno 150A? Non credo che la lipo vada oltre, soprattutto quando è scarica.

Originalmente inviato da CarloRoma63

Infine il carico non viene mai completamente disconnesso, con il risultato che alla lunga la LiPo si scarica comunque.

Sì, però speravo che l'assorbimento a circuito aperto fosse trascurabile, nel senso di "abbastanza basso per poter lasciare la lipo collegata fino a sera senza fare danno".
Ma più che altro era l'unico circuito che ero riuscito a capire, uffa

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da Tex29

Ah, questo è spiacevole. E un mosfet che reggesse almeno 150A? Non credo che la lipo vada oltre, soprattutto quando è scarica.

Il problema non è la corrente ma la potenza che dissipa. Se scorrono 100A in un mosfet che oppone 0,01 Ohm di resistenza sono ben 100W dissipati, se hai 10A su un mosfet che oppone 1 Ohm hai sempre 100W dissipati.

Comunque, adesso ti posto uno schema, dammi 5 minuti

Carlo

[CarloRoma63]

Eccoti uno schema, passo a descrivertelo.

Il circuito operazionale IC1 funziona da comparatore, cioè compara la tensione tra i due ingressi e
mette 0v in uscita se la tensione presente sul piedino "-" è maggiore di quella presente sul piedino "+", altrimenti mette in uscita la tensione massima possibile (poco meno di quella di alimentazione).
Sul piedino "-" (chiamato invertente) troviamo una tensione di riferimento di 3,3V, ottenuta con la R1 ed il D1, sul piedino "+" (chiamato non invertente) abbiamo una tensione proporzionale a quella della batteria, che potremo regolare con il trimmer R2. Finchè la tensione di batteria ridotta da R2 sarà maggiore dei 3,3V, in uscita avremo tensione positiva che, attraverso la R3, alimenta il transistor TR1 che tiene eccitato il rele. Se la tensione di batteria scende sotto una certa soglia, la tensione sul piedino non invertente dell'operazionale diventerà minore dei 3,3V, quindi l'operazionale porterà a zero la sua uscita, con la conseguenza di diseccitare il rele. Dal momento che il circuito si alimenta attraverso il rele, anche se la tensione di batteria dovesse risalire il circuito non si riattiverà automaticamente. L'unico modo per attivare il circuito è di premere per un paio di secondi il tasto "ON", che alimenterà forzatamente il circuito.
Il condensatore C1 ha un duplice scopo: proteggere il circuito da falsi allarmi e da eventuali impulsi spuri e di inserire un leggero ritardo nell'avvio del circuito stesso, in modo che una pressione breve ed accidentale del tasto ON non possa accenderlo inavvertitamente.
Il valore di C1 che ho inserito è approssimativo, andrà modificato per via sperimentale, considerando che aumentandolo il circuito sarà maggiormente immune ai disturbi ma richiederà un maggior tempo di pressione del tasto ON per l'accensione.

Carlo

[Tex29]

Wow, studio un pochino e cerco di capirlo.

Intanto grazie mille!

[Tex29]

Allora, vediamo se ho capito:

- Schiaccio il tasto on, e la corrente partendo dal + arriva a valle della bobina;
- la corrente arriverebbe al relé, però il circuito non si chiude perché il transistor è aperto (il positivo è collegato al collettore del transistor, il negativo è collegato all'emettitore del transistor, però non arriva tensione alla base del transistor che dunque rimane in interdizione);
- il cavo che va dal relé a tr1 non è collegato al secondo cavo orizzontale (questo è il significato della curvettina che c'è nello schema in corrispondenza dell'ipotetico punto d'incontro);
- la corrente arriva al piedino v+ dell'ic1, quello che è il numero 7 qui: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm741.pdf (ciò serve per alimentare l'IC1);
- in parallelo la corrente arriva pure ad r2, il potenziometro che riduce la tensione in misura proporzionale alla tensione della batteria; dopo essere passata da r2 arriva ad IC1, e precisamente al suo piedino "non inverting input" (piedino n. 3 del datasheet);
- in parallelo con r2, la corrente arriva pure ad r1; a valle di r1 e a monte di d1, per ragioni che non ho capito (pur avendo letto qualche pagina sui diodi zener) ma che prendo come un dogma di fede, la tensione è sempre di 3.3V;
- la 3.3V che prendo a valle di r1 e a monte di r1 la collego direttamente al piedino "inverting input" dell'IC1 (n. 2 del datasheet);
- prendo l'uscita 'output' dell'IC1 (piedino 6 del datasheet) e ci collego a valle la resistenza r3 e il piedino 'base' del transistor TR1 (non ho capito se un 337 o un 377); la relativa tensione chiude il transistor e dunque il circuito positivo-rele'-negativo; la bobina del relé si eccita e chiude il circuito che va al motore. Quando la tensione della lipo scende, IC1 non manda più tensione alla base del transistor che dunque apre il circuito tra collettore ed emettitore e stacca tutto (il relé non è più alimentato e si apre).
- faccio un ulteriore collegamento da un punto a metà tra r2 e ic1 e il negativo, e ci metto in mezzo il condensatore c1.

Scusate le probabili corbellerie, ma sono totalmente digiuno dalla materia.
A parte gli errori che sicuramente avrò fatto, non ho capito come sono collegati il diodo D2 ed il relé (e neanche che modello di relé devo prendere).
Ah, visto che con i condensatori devo andare a tentativi, m'indichereste le possibili sigle da tentare in modo tale che li compro tutti in una volta?

Rigrazie (anche per la pazienza),
Francesco