Circuito carica batterie da auto (12V 45Ah)

[inuy4sha]

Salve,
vorrei realizzare questo circuito
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descritto in questa pagina
http://www.webalice.it/crapellavittorio/electronic/regola_carica.htm
ma non ne capisco il funzionamento.

In particolare:
1) cosa si intende per pannelli di "piccola" potenza? La mia sorgente di alimentazione dovrebbe essere da 18V e 3.15A [al massimo]. Che tensione/amperaggio deve avere il pannello solare per non stressare/bruciare il circuito?

2) Che specifiche hanno i diodi zener 6V2? La potenza supportata è ininfluente (visto che non è descritto il componente da usare)? La tensione in cui conducono in inversa è sempre prefissata (visto che non è riportata nelle specifiche del progetto)?

3) In generale come funziona quel circuito? che polarizzazioni si hanno sui diodi e sul NPN in funzione dello stato della batteria (fine della carica/ fine della scarica/ mantenimento carica)?

[primula]

Post by inuy4sha
Salve,
vorrei realizzare questo circuito
http://www.webalice.it/crapellavittorio/electronic/carge_pansol.gif
descritto in questa pagina
http://www.webalice.it/crapellavittorio/electronic/regola_carica.htm
ma non ne capisco il funzionamento.
1) cosa si intende per pannelli di "piccola" potenza? La mia sorgente di alimentazione dovrebbe essere da 18V e 3.15A [al massimo]. Che tensione/amperaggio deve avere il pannello solare per non stressare/bruciare il circuito?
2) Che specifiche hanno i diodi zener 6V2? La potenza supportata è ininfluente (visto che non è descritto il componente da usare)? La tensione in cui conducono in inversa è sempre prefissata (visto che non è riportata nelle specifiche del progetto)?
3) In generale come funziona quel circuito? che polarizzazioni si hanno sui diodi e sul NPN in funzione dello stato della batteria (fine della carica/ fine della scarica/ mantenimento carica)?

ciao
ti consiglio di comprarne uno già fatto, mi sembra che di elettronica
non ne mastichi.
Un pannello da 18 V 3,15 A NON è di piccola potenza.

ciao primula

[Claudio_F]

Post by inuy4sha
Che tensione/amperaggio deve avere il pannello solare per non stressare/bruciare il circuito?

Quel circuito e' adatto per correnti fino a 1A (e' il limite del 1N4007)

Post by inuy4sha
2) Che specifiche hanno i diodi zener 6V2?

6.2V (0.5W va bene)

Post by inuy4sha
3) In generale come funziona quel circuito?

E' un semplice limitatore di tensione di tipo shunt, che cortocircuita a
massa tutta la corrente in eccesso del pannello affinche' la tensione
del pannello stesso non superi mai un certo valore regolato col trimmer.

Col trimmer tutto verso massa non si ha nessuna limitazione (il
transistor e' sempre spento) e tutto quello che il pannello eroga va
verso la batteria (meno 0.6V di caduta sul 1N4007).

Col trimmer tutto verso gli zener si limita la tensione fornita dal
pannello a circa 13V (che diminuiscono sempre di ulteriori 0.6V passando
attraverso il 1N4007).

Il transistor va dissipato per bene.




Claudio_F

[inuy4sha]

Post by Claudio_F

Post by inuy4sha
Che tensione/amperaggio deve avere il pannello solare per non stressare/bruciare il circuito?

Quel circuito e' adatto per correnti fino a 1A (e' il limite del 1N4007)

Post by inuy4sha
2) Che specifiche hanno i diodi zener 6V2?

6.2V (0.5W va bene)

Post by inuy4sha
3) In generale come funziona quel circuito?

E' un semplice limitatore di tensione di tipo shunt, che cortocircuita a
massa tutta la corrente in eccesso del pannello affinche' la tensione
del pannello stesso non superi mai un certo valore regolato col trimmer.

Quindi non c'è isteresi sulla tensione della batteria nell'alternanza tra fase di carica e fase di scarica (?)

Post by Claudio_F
Col trimmer tutto verso massa non si ha nessuna limitazione (il
transistor e' sempre spento) e tutto quello che il pannello eroga va
verso la batteria (meno 0.6V di caduta sul 1N4007).
Col trimmer tutto verso gli zener si limita la tensione fornita dal
pannello a circa 13V (che diminuiscono sempre di ulteriori 0.6V passando
attraverso il 1N4007).

Con "trimmer tutto verso un certo lato" intendi che la resistenza da quel lato ha valore nullo (e.g. trimmer verso massa => RBE = 0 => tensione VBE = 0 => il BJT non entra mai in conduzione; oppure trimmer verso gli zenner => resistenza di 470 ai capi B ed E del BJT => tensione VBE massima e BJT che conduce in attiva diretta?)

Non riesco comunque a capire il punto di lavoro... immagino che ai capi della resistenza ci siano sempre

VR = Vpannello - (6,2*2) = 18 - (6,2*2) = 5.6V

Pertanto

IR = VR / R = 5.6V / 470 Ohm ~= 12mA

La mia sensazione è che il diodo 1N4007 lasci passare una corrente proporzionale alla tensione con cui è pilotato, e quindi quando la tensione della batteria è sufficientemente bassa, lasci entrare + corrente, mentre quando è alta, ne faccia entrare meno.

Quando quindi la batteria è sufficientemente carica, la tensione sul diodo scende sotto Vth e questo entra in regime di interdizione.

A quel punto la corrente si scarica sulla resistenza da 470Ohm alzadone la tensione, e questo attiva il BJT portandolo in conduzione aumentando la corrente IC.

Se non ho detto cavolate (ma non ci giurerei), tale circuito NON può funzionare nel mio caso, in quanto con tensione del pannello a 18V e batteria a 12, avrei il diodo 1N4007 sempre in conduzione.. quindi decisamente ho capito male il circuito visto che te mi dici che funziona e limita la carica..

Post by Claudio_F
Il transistor va dissipato per bene.

oK, passivamente con alette di alluminio può bastare per le potenze sopra citate?

Post by Claudio_F
Claudio_F

[inuy4sha]

Post by inuy4sha
A quel punto la corrente si scarica sulla resistenza da 470Ohm alzadone la tensione, e questo attiva il BJT portandolo in conduzione aumentando la corrente IC.

Rettifica il BJT è SEMPRE in attiva diretta, ma oppone meno resistenza o più resistenza del diodo 1N4007 a seconda di quanto carica è la batteria, cioè della tensione ai suoi capi...
Per il limite di 1A potrei perdere un pò di efficienza utilizzando un altro zener a monte dell'1N4007 per portarne il punto di lavoro a 1A (?)

O magari sai consigliarmi un componente + adatto al compito?

Dimmi se sto dicendo eresie... e grazie dell'aiuto!!!
R

[primula]

Post by inuy4sha
La mia sensazione è che il diodo 1N4007 lasci passare una corrente proporzionale alla tensione con cui è pilotato, e quindi quando la tensione della batteria è sufficientemente bassa, lasci entrare + corrente, mentre quando è alta, ne faccia entrare meno.
Quando quindi la batteria è sufficientemente carica, la tensione sul diodo scende sotto Vth e questo entra in regime di interdizione.
A quel punto la corrente si scarica sulla resistenza da 470Ohm alzadone la tensione, e questo attiva il BJT portandolo in conduzione aumentando la corrente IC.
Se non ho detto cavolate (ma non ci giurerei), tale circuito NON può funzionare nel mio caso, in quanto con tensione del pannello a 18V e batteria a 12, avrei il diodo 1N4007 sempre in conduzione.. quindi decisamente ho capito male il circuito visto che te mi dici che funziona e limita la carica..

Post by Claudio_F
Claudio_F

ciao

senza offese, ma l'elettronica non funziona a sensazioni.

ciao primula

compra il regolatore già fatto

[Claudio_F]

Post by inuy4sha
Quindi non c'è isteresi sulla tensione della batteria nell'alternanza tra fase di carica e fase di scarica (?)

Nessuna isteresi, e' un circuito lineare.

Post by inuy4sha
Con "trimmer tutto verso un certo lato" intendi che la resistenza da quel lato ha valore nullo

Si, il cursore puo' trovarsi a contatto con i diodi se girato tutto da
un lato, e con la massa dall'altro.

Post by inuy4sha
Non riesco comunque a capire il punto di lavoro... immagino che ai capi della resistenza ci siano sempre
VR = Vpannello - (6,2*2) = 18 - (6,2*2) = 5.6V

Esatto, solo che il pannello fornisce l'intero range da 0 a 18V a
seconda dell'illuminazione e della corrente che si preleva.

Post by inuy4sha
IR = VR / R = 5.6V / 470 Ohm ~= 12mA

Si

Post by inuy4sha
La mia sensazione è che il diodo 1N4007 lasci passare una corrente proporzionale alla tensione con cui è pilotato, e quindi quando la tensione della batteria è sufficientemente bassa, lasci entrare + corrente, mentre quando è alta, ne faccia entrare meno.

NO, evita che la corrente della batteria torni indietro verso il
pannello quando questo non produce sufficiente tensione.

Post by inuy4sha
Quando quindi la batteria è sufficientemente carica, la tensione sul diodo scende sotto Vth e questo entra in regime di interdizione.

Questo si.

Post by inuy4sha
Se non ho detto cavolate (ma non ci giurerei),

Un po' ;) Il BJT conduce solo con la tensione prodotta dal pannello, e
solo quando la Vbe supera/raggiunge i 0.6V (e quello e' e rimane il
punto di lavoro), la sua conduzione *impedisce* al pannello di salire
oltre una certa tensione (perche' il pannello presenta una certa
resistenza interna).

Post by inuy4sha
oK, passivamente con alette di alluminio può bastare per le potenze sopra citate?

Non abbiamo citato ancora potenze. Prendiamo per buono che il pannello
gneneri 18V 3.15A, noi limitiamo diciamo a 14V, e supponiamo una
batteria carica che non assorbe piu' nulla (come se fosse scollegata),
allora il BJT deve dissipare (18-14)*3.15 = 12.6W

Il BDX53 e' in grado di dissipare fino a 60W se la sua temperatura fosse
mantenuta forzatamente a 25 gradi, di meno se la temperatura aumenta, in
particolare dovendo dissipare solo 13W potresti anche spingerti oltre i
100 gradi, quindi ogni dissipatore che si riesce a tenere in mano senza
scottarsi sarebbe gia' adeguato.

Tuttavia un circuito cosi' elementare (in cui circuito di controllo ed
elemento di potenza sono realizzati da un unico componente discreto)
risente delle variazioni termiche (piu' sale la temperatura meno
tensione serve al transistor per condurre). Diciamo quindi che piu'
bassa riesci a tenerla meglio e'.




Claudio_F


Ah, il diodo dovrebbe essere almeno un 3A come il BY255

[inuy4sha]

Intanto grazie infinitamente dell'aiuto

Post by Claudio_F

Post by inuy4sha
Quando quindi la batteria è sufficientemente carica, la tensione sul diodo scende sotto Vth e questo entra in regime di interdizione.

Questo si.

ho un ultimo dubbio: se Vth è circa 0.6V e la tensione della batteria carica non deve superare i 14V, non dovrei preoccuparmi di arrivare a monte del diodo con una tensione non superiore ai 14+0.6=14.6V? Altrimenti, nel circuito attuale sovralimenterei la batteria tentando di alimentarla fino a una tensione di 18-0.6V (?)

Grazie ancora

[Claudio_F]

Post by inuy4sha
se Vth è circa 0.6V e la tensione della batteria carica non deve superare i 14V, non dovrei preoccuparmi di arrivare a monte del diodo con una tensione non superiore ai 14+0.6=14.6V?

Il limitatore di cui stiamo parlando serve a questo, regoli il trimmer
per ottenere i tuoi 14 V in uscita dopo il diodo (lasciandola sempre in
tampone sarebbero meglio 13.5)

[inuy4sha]

Post by Claudio_F
Il limitatore di cui stiamo parlando serve a questo, regoli il trimmer
per ottenere i tuoi 14 V in uscita dopo il diodo (lasciandola sempre in
tampone sarebbero meglio 13.5)

Ok ma in tal modo il diodo deve presentare una caduta maggiore di 0.6V

[inuy4sha]

Post by inuy4sha
Ok ma in tal modo il diodo deve presentare una caduta maggiore di 0.6V

Cioè se ho 18V a sinistra del diodo e 13.5 a destra, la caduta di potenziale *deve* avvenire nel diodo...

[Claudio_F]

Post by inuy4sha
Cioè se ho 18V a sinistra del diodo e 13.5 a destra, la caduta di potenziale *deve* avvenire nel diodo...

Ma a sinistra non hai 18V... (a meno di non tenere il BJT spento)

[inuy4sha]

Post by Claudio_F

Post by inuy4sha
Cioè se ho 18V a sinistra del diodo e 13.5 a destra, la caduta di potenziale *deve* avvenire nel diodo...

Ma a sinistra non hai 18V... (a meno di non tenere il BJT spento)

Uhm ... oookey.. ma allora mi sto perdendo qualcosa. Comincio a supporre che quel qualcosa sia il modello equivalente del pannello.. direi che dalla tua affermazione *non* è per niente un generatore ideale come io erroneamente me lo raffiguravo in testa.. Io immaginavo che il pannello fosse un generatore di tensione ideale... devo modellarlo diversamente? Come fa il BJT a buttare giù la tensione?

[Claudio_F]

Post by inuy4sha
Comincio a supporre che quel qualcosa sia il modello equivalente del pannello..

E' nella risposta delle 13:13, assieme all'indizio "regolatore tipo
shunt" delle 11:56.

Quel circuito si comporta in effetti come un grosso zenerone regolabile
in parallelo al pannello.