regolatore di carica / interfacciamento generatore - batteria: QUI TUTTE LE DOMANDE E DUBBI

[transistor86]

controllo carica batteria

Salve a tutti, dopo aver costruito il regolatore, ora mi occorre un circuito in grado di capire quando la batteria è scarica così da poter staccare una lampada.

[Wattos]

we! ciao, eccoti il circuito, regola il trimmer a tensione di batteria scarica, la resistenza da 1M serve a fare 1 po di isteresi cioè per lasciare accumulare 1 po di carica prima di alimentare di nuovo la lampadina, l'effetto di istersi lo puoi aumentare abbassando la resistenza da 1M o scegliendo 1 trimmer con 1 R> di100k ad esempio 200k, per il carico se ti basta 1A va bene il bd135 o con 0,5A anche il bc 368, se vuoi correnti maggiori puoi anche mettere + transistor in cascata, o usare 1 configurazione darlington vedi tu... sappi solo che la corrente di base pilota dei transistor arriva a max 30mA dal lm258, fai delle prove e buon circuito ciauz

[transistor86]

In alternativa a lm258 potrei metterci un qualunque operazionale?

[Wattos]

certo, purchè sia amplificatore operazionale perchè ci sono i comparatori elettronici che sono simili come simbologia agli operazionali ma non vano bene trattano solo segnali in ingresso alti o bassi, puoi usare lm741 o lm324 o qualunque amplificatore operazionale

[tommy_sp]

ciao a tutti
ciao transistor86
hai poi realizzato il regolatore? quale variante hai scelto alla fine? e perchè?

[Elektron]

Salve a tutti, oggi ho montato questo regolatore di carica [ATTACH]5614[/ATTACH], ma non mi funziona...

Ho sostituito il diodo zener con uno di 5.6V perchè io ho intenzione di caricare una batteria da 6V ed ho messo 2 diodi 1n4007, invece dei diodi 1n4001, ma credo che non dipenda da quello, e gli ho messo un bel trasistor 2n3055.
Ora il problema è che se all'ingresso metto 9V (ad esempio)in uscita dovrei ottenere 6.8V, ma niente, mi escono 8.86 volt, quindi non ci siamo... il circuito lo controllato e ricontrollato ed è tutto a posto, il mio unico dubbio sta nei due diodi utilizzati e cioè del 1n4007

Ciao transistor86, mi inserisco.
Il regolatore shunt che hai scelto, pur essendo impiegabile, non è necessario al tuo fabbisogno. Se lo usi per eolico deve essere fatto così per poter frenare le pale in caso di forte vento (e se le palefrenano ecco che la tensione si porta al valore corretto), nel fotovoltaico visto che il pannello non ha bisogno "di nulla" è possibile usare altri tipi di regolatori.
Ad esempio lo schema con il regolatore di tensione 7805 o 06 va benissimo. Nel tuo caso ... non c'era niente che non funzionava. Gli 8 volt in uscita e non 6 e rotti sono dovuti alla resistenza di carico di collettore troppo alta, se hai usato un ali a 9V la tensione non scenderà mai o scenderà pochissimo, occorre mettere il pannello FV che ha una resistenza interna maggiore o un generatore eolico che abbia una resistenza interna maggiore di quella di collettore usata. Ti ricordo anche che i valori nello schema sono per eolico e per 12V.
Prova a mettere una resistenza da uno o due ohm e la tensione dovrebbe scendere al valore corretto sempre se non usi un alimentatore... Detto ciò ti sconsiglio di continuare sulla strada intrapresa, non serve e provoca numerosi problemi di riscaldamento deriva etc se non usi un dissipatore + che adeguato. Naturalmente se è per eolico, il regolatore tipo shunt è d'obbligo per frenare le pale come gia detto

Lo schema sottostante, proposto da Wattos è quello che fà al caso tuo. Il transistor (3055 va benissimo) deve essere adeguatamente raffreddato, ad esempio con dissipatore in alluminio delle dimensioni di circa 20 x 20 o meglio 20x30 cm. Anche il 7805 và raffreddato, meglio impiegare il 7805 in TO220 (adeguatamente raffreddato anche lui ...). Resta ancora il bisogno del regolatore shunt se prendi da un eolico ... solo che invece di 6V puoi anche decidere di farlo andare a 12V ed usare il regolatore nello schema sotto solo per caricare batterie ... anche di voltaggi diversi ... Diventa molto più flessibile il tutto ... avendo separato le componenti per la carica e per la regolazione

[transistor86]

allora, per il momento sto utilizzando lo schema che mi ha mandato wattos con il diodo zener, perchè per il momento mi manca l'integrato stabilizzatore, sicuramente l'integrato è molto più stabilile rispetto allo zener e quindi al più presto lo sostituirò. Per ora funziona tutto bene, anche se in questi giorni tira pochissimo vento.

[shsjk59456]

Mi permetto di intervenire nell'argomento, da un po sto provando e valutando dei regolatori autocostruiti.
LO schema sopra con il regolatore 78L05 non va troppo bene, funziona, ma si deve tener conto che per poter regolare correttamente devono esserci 3V superiori alla tensione di uscita, quindi 8V. Che il pannello eroga, si perde comunque un po di energia. Ci vuole un regolatore Low-Drop, però non si puo fare il trucchetto dei diodi per aumentare la tensione.
Voi dite che nel fotovoltaico non serve tenere il carico costante come nell'eolico, invece in varie discussioni di elettronica si parlava che per tenere i pannelli sempre in efficienza ed evitare il surriscaldamento si consigliava di tenere sempre un carico sull'uscita evitando che la tensione salga troppo.
Grazie dell'attenzione

[transistor86]

si in effetti il regolatore con il 78L05 non va tanto bene, civorrebbe almeno il 78L07, infatti io per il momento sto utilizzando lo zener con in serie un paio di diodi, ma credo che non sia il migliore come caricabatterie visto che mi sta dando un bel po di problemi e cioè:

- ammettiamo che la batteria sia scarichissima (5.80V), a questo punto quando il generatore incomincia a fornire energia al regatore, il regolatore invia una corrente stabilizzata quasi costante di circa 7.2V, che può variare in più di 1.5V, a questo punto la batteria incomincia a ricevere la carica, fin qui nessun problema, ma quando il generatore eroga più tenzione anche il regolatore eroga più tenzione diciamo 8.3V, a questo punto la batteria rimane caricata per un paio di secondi alla tenzione di 8V e di conseguenza quando il generatore erogherò meno tenzione la batteria non acquisisce nessuna carica visto che per quei pochi secondi rimane carica. Il problema più grande non è tanto all'inzio della carica, ma è alla fine della carica della batteria, infatti quando la batteria è quasi carica il suo voltaggio dovrebbe aggirarsi intorno ai 6.75/6.9V, ma occore molto ma molto tempo prima che questo accade. Allora come risolvere questo problema?qualcuno mi sa rispondere?

[shsjk59456]

si in effetti il regolatore con il 78L05 non va tanto bene, civorrebbe almeno il 78L07, infatti io per il momento sto utilizzando lo zener con in serie un paio di diodi, ma credo che non sia il migliore come caricabatterie visto che mi sta dando un bel po di problemi e cioè:

- ammettiamo che la batteria sia scarichissima (5.80V), a questo punto quando il generatore incomincia a fornire energia al regatore, il regolatore invia una corrente stabilizzata quasi costante di circa 7.2V, che può variare in più di 1.5V, a questo punto la batteria incomincia a ricevere la carica, fin qui nessun problema, ma quando il generatore eroga più tenzione anche il regolatore eroga più tenzione diciamo 8.3V, a questo punto la batteria rimane caricata per un paio di secondi alla tenzione di 8V e di conseguenza quando il generatore erogherò meno tenzione la batteria non acquisisce nessuna carica visto che per quei pochi secondi rimane carica. Il problema più grande non è tanto all'inzio della carica, ma è alla fine della carica della batteria, infatti quando la batteria è quasi carica il suo voltaggio dovrebbe aggirarsi intorno ai 6.75/6.9V, ma occore molto ma molto tempo prima che questo accade. Allora come risolvere questo problema?qualcuno mi sa rispondere?

Mi sembra che hai realizzato anche quello con lo zener e i diodi, secondo mè se il tuo pannello solare come penso è piccolo ed eroga poca corrente, va benissimo ed è + efficiente di quello con il regolatore. Io l'avevo costruito ma si è bruciato tutto in quanto ho 16A che da dissipare sono troppi, almeno in modo semplice.
Il problema della carica che dici puo essere della batteria esaurita o di una insufficiente corrente erogata dal pannello, prova con un alimentatore e vedi come si comporta, comunque ripeto nel caso di piccole correnti è moolto meglio il regolatore a zener.
Ciao

[gattmes]

Ragazzi.. ripartiamo dall'inizio.

1) se avete letto il mio precedente messaggio (no?..) dovrebbe essere chiaro perchè schemi tipo il primo postato (questo: "cliccare qui").. e derivati (vedi post 10.. di Wilmorel) potrebbero essere potenzialmente sballati.
Non è chiaro? allora facciamo così:
se il generatore fosse in grado di generare tensioni ben più alte.. facciamo 20 o più volt.. e correnti altrettanto .. facciamo 20A.. cosa succede al circuito?

Supponiamo che la polarizzazione di base ..polarizzi a manetta tutto il transistor. Risultato piena condizione di questo ..facciamo che cadono 0,3V VCE... e se passano 20A dissipa 0,3x20=6W... bene.
Vediamo il resto.. e supponendo momentaneamente il circuito "a vuoto" (senza batteria.. ma potremo poi "riciclarlo" con batteria carica: non deve più "entraci" corrente!)

Per la resistenza in collettore: se il generatore.. genera 20V.. e supponiamo che riesce a tenerli in uscita (vediamo dopo bene questo particolare...) sulla R abbiamo 20V-0,3 (la caduta VCE) = 19,7... e la potenza di 19,7x20A=394W.

Quindi apparentemente il lavoro sporco lo fa la resistenza.. apparentemente!.. Qualcuno sa calcolarmi cosa fanno i 20V sulla catenza di base?
Vediamo: partiamo dal diodo in alto più a sinistra indicato con SB540... alla sua uscita troviamo la tensione del generatore meno la caduta del diodo.. facciamo 0,5V? -> 19,5V.. poi entriamo nella catena formata da lo zener a 12V (nell'intorno di questo valore) i 3 diodi 1n4001.. facciamo 0,7V a testa, ovvero 2,1V...e non dimentichiamoci la base.. che ci ricollega allo "0 volt"... facciamo altri 0,7?
Allora abbiamo in totale 12+2,1+0,7=14,8V
Ora secondo voi.. visto che stiamo alimentando questa catena di 14,8 V nominali...con 19,7V.. quanta corrente credete che ci passi dentro dei 20A che può dare (è una supposizione) il generatore?

Non ci siete? Ve lo dico io TUTTA.. non c'è nessuna resistenza a limitare.. quindi quando quella catena entra in tiro/conduzione è quella a più bassa impedenza... ergo la potenza gira ne circuito di base! È LUI IL CIRCUITO DICHIARATO "DI POTENZA" e che probabilmente si sfonda, se il generatore ha le potenzialità lievemente maggiori a un semplice pilotaggio.. e direi di si.

Non si può alimentare una catena di diodi (zener e non + giunzioni base-emittore) con una tensione secca maggiore alla somma della loro caratteristica ad una data corrente.. forse a quella corrente lo zener sarà 13-14V .. i diodi (base) 1.. in tal caso clampano a 16-17V.. non 19,5V.. il generatore al massimo sarà 17-18V, non 20V..
e questa è una condizione dove (per forzare 1V sui diodi/base e 14 su uno zener da 12) si sparano già degli ampere.. e comunque tutta corrente che "entra" nel clamp.. se sono 20A il clamp (circuito di base, lo ricordo!) si ciuccia centinai di watt (ed invece è fatto con roba da milliwatt)..
Ora non statemi a dire "ma c'è il circuito di collettore che clampa": vi ho appena dimostrato che non clampa una mazza! È perfettamente in grado di stare a 20V (anche 1000V con le opportune potenze dissipate) perchè non è duro per la presenza della resistenza stessa. Che poi nel tempo questa non regga 400W (e chi lo dice.. magari è una "stufetta" usata come resistenza) è un altro paio di maniche.. ma è tutt'altro che un clamp.. e l'ulteriore prova del nove sta nel fatto che incrementando (o diminuendo) di poco la tensione dell'esempio, aumenta (o diminuisce) di poco la corrente... diversamente dal circuito di base dove c'è un bel così detto "ginocchio"!

Viceversa se il generatore ha un picomotore da 4mW forse il tutto funziona.. ma avete un "collettore di troppo": vi basta sostituire il potente transistor (che lo è di collettore, non di base... lo rammento!) con un semplice diodo.. e risparmiate anche la R

Eventualmente per ritornare a quel circuito e adattarlo correttamente ...o si mette una R in base (non importa dove.. sul circuito di base)... o al limite non si mette in collettore! Anzi sarebbe più corretto metterla solo in base!

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Bene assodato questo..(se c'è qualcuno che non ha capito lo esterni).. ripartiamo con gli altri schemi, ...già più ..diciamo... logici...

2) Elektron dice:

Il transistor (3055 va benissimo) deve essere adeguatamente raffreddato, ad esempio con dissipatore in alluminio delle dimensioni di circa 20 x 20 o meglio 20x30 cm.

.. e io come faccio a sapere se è giusto o no? Devo calcolare i watt dissipati, le resistenze termiche ecc. Ora queste ultime le potrei ricavare.. ma non so le prime.

Allora il punto di partenza è.. anzi sono:

A) Che potenza massima dobbiamo gestire? In ultima analisi quale potenza massima (nella peggiore delle tempeste) può generare il... generatore?

B) si vuole realizzare un "frenaggio" (da cui si potrebbe optare per la regolazione parallelo/shunt)? Oppure serve solo una limitazione lato batteria (da cui si potrebbe optare per una serie.. magari da sostituire poi con una più efficiente dc/dc a commutazione/switching)?

..noti i dati di progetto.. si passa a ..progettare! E non a rovescio...
(magari leggendosi qualcosa anche nella sez. manualistica/elettronica del forum...)

[shsjk59456]

Scusami ma non sono assolutamente d'accordo, il circuito all'inizio di questa discussione è corretto e funziona, anche perchè lo ho realizzato. Vero che poi e saltato ma per colpa mia troppa corrente sul BJT senza resistenza sul collettore anche se era da 60A. Io tra l'altro avevo usato la configurazione darglinton che utilizza meno corrente di base.
Nel tuo post sopra tralasci che il BJT ha un guadagno, quindi se la base assorbe una corrente di 100mA dal collettore puoi tirarci fuori 1A o anche 2 se ha un buon guadagno di 20, se si usa un darglinton di potenza di solito ha 1000 di HFE in DC.
E' vero che posto da poco nel forum ma comunque di elettronica è da molto tempo che ci lavoro e ho rilasciato diversi progetti sul GRIX, comunque un giretto nella sez. manualistica/elettronica lo faccio.
Bye

[gattmes]

Ragazzi io cerco di farvi ragionare.. ma dovete seguirmi, altrimenti se leggete superficialmente....

e non sono certo io ad avere problemi (x chi mi conosce un poco..) in elettronica & affini

Quindi devi/dovete LEGGERE BENE quello che scrivo ...io il guadano lo ho supposto praticamente infinito! Come se fosse un mosfet (corrente/corrente..non come gm!)

Supponiamo che la polarizzazione di base ..polarizzi a manetta tutto il transistor. Risultato piena condizione di questo

Quindi altro che darlingtong con modesti 10000 Hfe!

Ora con collettore COMPLETAMENTE CHIUSO prova a rispondere alla mia semplice domanda:

Ora secondo voi.. visto che stiamo alimentando questa catena di 14,8 V nominali...con 19,7V.. quanta corrente credete che ci passi dentro dei 20A che può dare (è una supposizione) il generatore?

Ovvero (mi riferisco sempre al circuito del primo messaggio!) supponendo il transistor completamente chiuso (ovvero in piena conduzione.. non si sa mai..) , un generatore da 20V e facciamo con infinita corrente (invece dei 20A prima ipotizzati) per semplicità...e la resistenza di collettore citata nello schema.. e per essere più espliciti:

1) mi calcoli la corrente in collettore (scriviamolo...circuito formato dalla maglia generatore 20V, resistenza 5 ohm, transistor VCE)

2) mi calcoli la corrente di base della configurazione indicata (poi il darlington lo vediamo in seguito) e considerando un "beta" (Hfe) infinito (lo scrivo, ma non serve nel calcolo) ovvero della maglia formata da: generatore 20V, diodo shottkly, zener 12V, 3 diodi 1N4001 e transistor VBE

????

Prova a fare il calcolo.. prova a rispondere a queste domande..

..dai che scopriamo (design review..) perchè..

Vero che poi e saltato

[shsjk59456]

Ti ringrazio per il ragazzo, ma non lo sono + purtroppo.
Ti passo questo link del famoso ZENERONE : ELETTRONICA PROGETTARE E RIPARARE - problemino 12V
Il semplicissimo circuito l'ho simulato, 2 ohm in serie all'alimentazione 17V per non avere infinita corrente, zener 12V con due diodi, 10 ohm sul collettore 2n3055, :
14Volt capi R10 ohm, P=18W, VBE= 750mV VCE= 860mV ICol.= 1.3 IBase= 28mA Izener= 28mA Pzener=20mW.
Va benissimo e stabile, ma ti chiedo tu lo hai provato? è talmente semplice bastano 5 minuti e passa la paura.

[gattmes]

(nb ragazzi era plurale.. e retorico, ovviamente.. non è per mancar rispetto o altro!)

E no! Non "barare".

Comincia a mettere il generatore a 20V come ho indicato, non 17V (o una tensione più prossima al clamp del ramo di base... perchè "comodo" a far tornare i conti .... ricorda: il generatore NON è limitato.. siamo "noi" che dobbiamo limitarlo con il circuito appunto...!)

...ma sopratutto usa una resistenza di sorgente non di 2 ohm, ..ma di un valore che possa considerarsi basso/trascurabile rispetto a quelle in gioco.. nella fattispecie 5 ohm di collettore. (ho detto che mi riferisco al circuito del primo messaggio..non ad un altro.. e guarda che in questo caso gioca a tuo favore.. se vuoi lasciarla "10" per me è ancor meglio..ma io "gioco" leale... vedi tu!).. quindi proprio per fare i bravi un ordine di grandezza (0,5 ohm)... ma sarebbe meglio anche meno (credi che un alim da banco abbia impedenza di uscita di 2 ohm? Forse se è da poche centinia di milliwatt.. ovvero qualcosa che NON si può chiamare alim da banco/laboratorio!)

Io ti consiglio inoltre di usare meno i simulatori.. e ragionare di più sui circuiti..poi certo "loro" aiutano...ma "poi".....

ahhhhh dicevi che hai dovuto mettere ..

shsjk59456[/URL]]2 ohm in serie all'alimentazione 17V per non avere infinita corrente

..e questo sta già segnalandoci qualcosa...

Comunque con i valori che avevo detto inizialmente (e qui integrati) quanto è la corrente di base? Quella di collettore poco frega.. ma osserva i rapporti tra loro..
E Poi se alzi la tensione a 100V?
Prova poi dimmi,... ma mi farebbe piacere che tu la calcolassi.. è una semplice maglia (e risottolineo che, se servisse, ci sono informazioni.. anche delle maglie.. nella sez. manualistica/elettronica)
...
??

PS comunque per rispondere alla mia principale domanda..( lo ricordo per l'ennesima volta ..quanto è la corrente nel ramo di base.). il circuito di collettore non ci interessa... si potrebbe per assurdo staccarlo (lasciando aperto il collettore)..come detto è sulla maglia di base che dobbiamo focalizzarci, formata da (ripetiamolo):

generatore 20V, diodo shottkly, zener 12V, 3 diodi 1N4001 e transistor VBE

..comunque fa come ti "senti" tu.. importante che metti 20V con impedenza bassa..e "scovi" (preferirei usando addizioni, divisioni et simila.. ma se preferisci "simulare" ok) la corrente di base.. o di zener .. o dei diodi (è la stessa, no?)...

--------

Ps2 comunque i dati che hai postato prima non mi tornano.. forse c'è qualcosa di impreciso.
1) Prendiamo infatti questi 14Volt capi R10 ohm e ICol.= 1.3
Nel circuito del primo messaggio la corrente di collettore è anche quella della resistenza, conseguentemente la legge di ohm darebbe la tensione ai capi V=R*I=10*1,3=13V e non 14V..oppure se sono veri i 14.. allora la corrente è I=V/R=14/10=1,4A e non 1,3A
2) supponiamo veri i 14... allora la tensione dopo la R di sorgente che hai tu fissato a 2 ohm vale:
Vcapi R10 ohm + VCE = 14V +860mV =14+0,86=14,86V
Dato che la V del generatore è 17V e la R di sorgente è 2 ohm (da te così fissata) la corrente in questa, ovvero anche quella dal generatore, dovrebbe essere I=DeltaVR/ R.. ovvero deltaVR=Vgeneratore - (VR10 ohm +VCE)=17V - 14,86=2,14.. e quindi la corrente 2,14/2=1,07A
Ora come può passare in collettore 1,3 (o 1,4 secondo quale calcolo prendiamo buono) quando dalla sorgente ne escono 1,07? .. E considerando che ci dobbiamo alimentare anche la corrente di base che nella tua simulazione hai a 28mA???
(puoi provare a calcolare anche con 13V su R10ohm.. ma qualche dato è sempre sballato)

ecco perchè usare la testa prima del simulatore...

---------

postdetto ciò.. onde evitare che ce lo fumiamo.. riquoto la domanda principale...

Comunque con i valori che avevo detto inizialmente (e qui integrati) quanto è la corrente di base? Quella di collettore poco frega.. ma osserva i rapporti tra loro..
E Poi se alzi la tensione a 100V?
Prova poi dimmi,... ma mi farebbe piacere che tu la calcolassi.. è una semplice maglia (e risottolineo che, se servisse, ci sono informazioni.. anche delle maglie.. nella sez. manualistica/elettronica)
...
??

Ps3 ti ricordo che nello schema principale anche i diodi erano 3 e non 2
vedere qua:

[transistor86]

Ciao gattmas, visto che quel circuito come hai detto tu non è adatto, tu quale

[gattmes]

Ragazzi (anche se non lo siete)... lo scrivo più visibile:

DOVETE LEGGERE BENE QUELLO CHE SCRIVO!

Rispondete alle mie domande (A e B) se volete che -insieme- progettiamo un circuito più idoneo.



Lo paleso, anche se ovvio: il "problema" non è il mio (non necessito al momento di simile circuitazione); sono invece più "mie" le capacità di progettazione (a quel livello).

visto che quel circuito come hai detto tu non è adatto

A me piacerebbe che fosse detto da Voi, senza doverlo dire "io" (e chi sarei mai "io", il Dio in terra?)

Quindi se volete un aiuto.. non solo nella progettazione specifica.. ma a comprendere determinate cose.. in modo da potervi prima o poi "muovervi" autonomamente (senza bestemmie elettroniche!) ..dovete prima di tutto essere Voi in prima persona ad averne voglia.



Ricordate che per me è sempre valida la regola "aiutati che Dio ti aiuta"...

Bravo, disponibile, ecc. si... scemo no.
(e anche la regola " a buon intenditor...")

[transistor86]

scemo mai... quel circuito che dici tu io lo abbandonato da tempo, perchè quella configurazione a mio avviso è errata, credo che il circuito che ha postato wattos sia più valido, anche se forse bisogna adottare qualche accorgimento, oppure no?

[gattmes]

AliGattOne: Ultima chiamata per il volo/last call for flight "progetto regolatore"

DOVETE LEGGERE BENE QUELLO CHE SCRIVO!

Rispondete alle mie domande (A e B) se volete che -insieme- progettiamo un circuito più idoneo.

[transistor86]

allora, la potenza massima che devo gestire è intorno ai 7A e nelle peggiori delle ipotesi 15A. Per quanto riguarda il frenaggio, be, ci vuole è normale...

[gattmes]

Bene.. vedo che qualche... timido dato.. inizia a fare capolino.

Comunque voglio precisare subito una cosa, per la quale risottolineo nuovamente una visita alla sez. manualistica/elettronica del forum (mettiamo il collegamento.. visto che non ci si va su caldo invito.. figuriamoci se bisogna perdere qualche.. "secondo"... per trovarla! MANUALI ad usum Forum - EnergeticAmbiente.it ), facendo notare che su 7 messaggi (compreso il presente) lo ho scritto 4 volte (sempre compreso il presente):

Consiglio delle calde letture sia della sez. manualistica/elettronica.. sia delle FAQ sulle batterie (tutto qui sul forum)

(magari leggendosi qualcosa anche nella sez. manualistica/elettronica del forum...)

(e risottolineo che, se servisse, ci sono informazioni.. anche delle maglie.. nella sez. manualistica/elettronica)

La potenza (in campo elettrico/elettronico e di norma) si misura in watt.. e si indica con "W" (eccetto varianti in "alternata"). Quelli indicati con "A" sono ampere.. e riguardano una misura di corrente!!!

---------------------------------------

Detto questo mi ricavo circa i watt dalla tensione citata nel tuo primo messaggio:

ho intenzione di caricare una batteria da 6V

purtroppo non specifichi che tipo di batteria.. assumo al Pb (<- prego confermare)
Diciamo 7,5V.. più un diodo di blocco (anche se si potrebbe togliere..no no.. sennò poi lo fate!.. La parola giusta è "sostituire" ) facciamo circa 8,5V
Conseguentemente la potenza nominale max in questo frangente è-> ... fai tu il calcolo transistor86?

(NB x gli altri: devo sottolineare che io sono capace a farlo il calcolo? No? Allora se il vostro nick non è transistor86 evitate di rispondere con "fa x watt"...)

Intanto mi confermi anche quanto sopra tra parentesi e in rosso...
ma sopratutto se quella di 15A è una corrente supposta che può fornire il generatore...o se potrebbe essere molto di più <- prego confermare)

1) Intanto se c'è bisogno di frenaggio optiamo, come indicato anche da Elektron, per la regolazione parallelo (shunt).
Spieghiamo il perchè: per frenare un "aeromotore" si può assorbire potenza... ma se usiamo un regolatore serie... la corrente sarà quella di carica della batteria (è una serie) eventualmente addizionata di quella degli utilizzatori. Se quest'ultimi sono assenti e la batteria è carica..la corrente tende a zero! Conseguentemente non si può assorbire potenza. Viceversa il regolatore "parallelo", si comporta come un utilizzatore.. e può assorbire corrente, in ultima analisi potenza, anche se non ne assorbe la batteria e/o gli altri utilizzatori.

2) Intanto capiamo che le alette di raffreddamento, sempre indicate da Elektron..... (attendiamo i dati da transistor86 per continuare il punto 2)...
(continua..)

[transistor86]

1° La batteria che sto utilizzando è AGM da 6V (carica massima 6.9V) 12Ah;

2° La corrente massima reggistrata dal generatore non supera i 15A;

3° per quanto riguarda il frenaggio non capisco che sistema vuoi utilizzare visto che non ho mai affrontato una cosa simile...

[gattmes]

Per il punto 3 forse stavo aggiornando il mio messaggio precedente.. prova a rileggere il corsivo in fondo... e poi mi dici se è più chiaro.

Bene per gli altri dati.. quindi allora fai il calcolo su 6,9+diodo.. facciamo 8V (meglio abbondare) e 15A.. Che potenza fa?
(non rispondete se il vostro nick/nome non è transistor86!)

[transistor86]

scusa gattmes, ma come si calcola la potenza? intendi fare W=8*15?che fa 120watt? scusa ma sono un pò ignorante...

[gattmes]

Bene! Ci sei!

(nb oltre che manualistica/elettronica .. c'è anche manualistica/unità di misura x maggiori dettagli)

Allora quando (a monte del diodo..lato generatore) ci sono quegli 8V max.. e il generatore "spara" (o vorrebbe farlo) 15A... abbiamo 120W.

Chiaramente se la bat (o la bat + utilizzatori) si "ciucciano" tutti i 15A (facciamola semplice)... il nostro circuito limitatore + "freno" non deve fare niente... sta li.. e non ci sono neanche milliampere per "lui".
Quindi i 120 W (circa..) vanno verso la bat.. o gli utilizzatori/carico.. o un po una e un po gli altri (insomma si è capito, no?...)

Viceversa se la bat e carica.. e magari gli utilizzatori sono spenti.. allora non possiamo "infilare" quei 15A da nessuna parta "lato carico" ..men che meno nella bat.. che altrimenti si sovracarica, salendo ancora di tensione e iniziando a fare blublublublu....

Allora dobbiamo "ciucciarli" con il nostro circuito...e circa tutti (x i "puristi": altrimenti la tensione aumenta ..e l'aerogeneratore prende velocità, visto il minor carico in A..probabilmente anche in W...)

..ergo il circuito di protezione in questa condizione quanto deve essere in grado di dissipare (cioè quanta potenza / watt) transistor86 ?
(non rispondete a questa domanda se il vostro nick/nome non è transistor86!)

PS vedi il generatore come un serbatoio d'acqua... da cui esce un filo/tubo.. e nel quale deve passare sempre una certa corrente (d'acqua nel caso serbatoio/tubo, elettrica nel caso circuitale)...facciamo 15 litri al minuto.
Il tubo poi arriva a un "T", dove si dirama in due tronchi/rami : uno va alla bat.. (ed eventualmente poi si sottodirama ulteriormente in vari altri [sotto]rami per i vari utilizzatori), l'altro va al limitatore.
Ora se si chiude un ipotetico rubinetto sul ramo che va verso la bat (e eventuuali successive sottodiramazioni) che corrente d'acqua deve passare nel tubo che va al limitatore per mantenere qualla originaria di 15 litri al sec. nel tubo principale dal serbatoio?

[transistor86]

Be il nostro circuito se fornisce alla batteria (quando non è carica)i 120W, a batteria carica il nostro circuito deve smaltire proprio quei 120W. Giusto?

[gattmes]

Perfetto!

Ora lasciamo da parte il nostro circuito (qualunque esso sia.. o circa) limitatore/regolatore/freno.. da un punto di vista elettrico e vediamo da un punto di vista termico, cercando di terminare quel punto 2 lasciato in sospeso qualche messaggio fa:

2) Intanto capiamo che le alette di raffreddamento, sempre indicate da Elektron...

Andiamo a riprendere anche il messaggio di Elektron, anche se era riferito ad un altro circuito e non al primo

..Il transistor (3055 va benissimo) deve essere adeguatamente raffreddato, ad esempio con dissipatore in alluminio delle dimensioni di circa 20 x 20 o meglio 20x30 cm..

Un oggetto definito come dissipatore (parliamo di quelli in aria.. e terrestre!) non è altro che un oggetto che aumenta ..diciamo.. il contatto tra un dispositivo caldo (nel nostro caso! Potrebbe anche essere più freddo, in altri) e l'aria circostante.. nel tentativo di dissipare appunto il calore, evitando che si scaldi troppo.

La prima regola è quella di aumentare la superficie di contatto. Conseguentemente ad un transistor (esempio), di dimensioni relativamente modeste.. e quindi di modesta superficie di contatto, si applica un qualcosa di più grande.

Si deve impiegare materiale altamente conduttivo per il calore! Questo perchè prima di tutto si deve poter "prendere" il calore dall'oggetto (es. il transistor), ma poi si deve essere in grado di "spantegarlo" il più possibile nel materiale, in modo che tutto il "profilo" si ritrovi a temperatura quanto più uniforme possibile.
Se così non fosse le parti "lontane" dal punto di contatto con il dispositivo "caldo" rimarrebbero a temperature ben più bassa o addirittura alla temperatura originaria dell'aria.
Il "dissipatore" è come un intermediario tra il componente che genera calore (o freddo), e il componente che lo deve "assorbire", esempio l'aria.

Mentre la superficie di contatto è quasi sempre abbastanza vincolata lato componente, lo stesso non si può dire lato "aria".
Si può allora massimizzare la superficie di contatto con l'aria per migliorare la dissipazione.
Metodo più semplice: aumentare della superficie del dissipatore!
Ma a parità di "volumi" simile scopo può essere raggiunto creando "profili" particolari, principalmente scavano insenature e rendendo la superficie non liscia, ma frastagliata.
In pratica si generano delle alette e talvolta esse stesse sono frastagliate/alettate.. se vogliamo "rigate".
Ma il fatto di incidere il materiale porta a un peggioramento sulla trasmissione di calore, conseguentemente il profilo va ben studiato: magari c'è più "carne" nella zona di prelievo del calore (per meglio distribuirlo) e meno in periferia. C'è un ovvio taglio salomonico con i costi realizzativi.. ed anche con la reale fattibilità!

È chiaro che ogni profilo avrà una sua caratteristica termica che può essere ben più performante di un eguale semplice pezzo non lavorato (esempio un "piatto" o quadrato).
In campo elettronico si tende ad utilizzare un parametro che è la resistenza termica, espressa in gradi a watt -> C/W
In pratica si paragona la potenza dissipata ad una corrente elettrica: la differenza di temperatura tra l'ambiente (temperatura dell'aria) e il dispositivo che dissipa, sarà semplicemente data dall'estrapolazione della legge di ohm. ovvero il "delta T" sarà uguale ai watt dissipati moltiplicati la resistenza termica.
Ad esempio un dissipatore di 4C/W collegato a un transistor che dissipa 10W, determinerà un salto termico di 4x10=40C (gradi). Ciò significa che se "l'ambiente" è 25C.. il transistor si porterà a:
25+40=65C, mentre se "fa caldo".. esempio 42 gradi, avremo 42+40= 82 gradi sul dispositivo.
Ma se la potenza passa a 25W, allora il delta diventà 100C.. e quindi nel primo caso arriveremo a 125C, nel secondo a 142: a questa temperatura molti dispositivi defungono; significa che dovremo adottare un dissipatore "migliore".

A noi interessa (solitamente) la temperatura interna al componente (è il silicio che si fonde!): è quella che vogliamo tenere sotto controllo. Nei dispositivi di potenza il "silicio attivo" è "appiccicato" di norma a una base metallica per maggiore trasmissione del calore. Tuttavia anche questa soluzione determina una piccola resistenza termica.. che si va a sommare a quella del dissipatore
Conseguentemente i calcoli di prima si riferivano alla temperatura della zona di contatto calda del dissipatore. Assumendo che da li al silicio (non è purtroppo così) ci sia solo la piccola resistenza or ora citata, che si definisce giunzione-contenitore (junction to case -> Rjc).. e per fare un esempio.. supponiamo che sia "soli" 0,2C/W, con 10W dissipati incrementa la temperature "interna" (quella vera che ci interessa) di altri 2C, che diventano 5 nel caso di 25W dissipati
Così per esempio a 42 gradi ambiente avremo in questo caso: 42+40+5=147
Possiamo calcolare anche sommando le resistenze: 4C/W+ 0,2C/W=4,2C/W.. e con 25W -> 25x42=105C..quindi a 42 ambiente ->42+105=147C

Il contenitore e il dissipatore non sono completamente lisci, ma presentano delle microrugosità. Conseguentemente contenitore/dissipatore non "toccano" completamente ma solo in alcuni punti (ovviamente la cosa è visibile a microscopio). Questo può essere visto come una ulteriore resistenza termica di contatto: la resistenza contenitore-dissipatore (case to heatsink -> Rch), che va ovviamente a sommarsi a quella generale.
Talvolta può essere ridotta o tramite l'uso di "paste" conduttive, che vanno a riempire le cavità e quindi aumentano il contatto contenitore/dissipatore. In certi casi si deve "condurre termicamente", ma "isolare elettricamente. Un tempo si usava una lastrina di mica o simile, oggi si usano i materiali siliconici. Essendo il componente base lo stesso delle paste siliconiche, è del tutto superfluo anzi dannoso impiegarli congiuntamente.
Nel caso non serva l'isolamento elettrico, l'impiego dell'isolante (siliconico) può comunque migliorare le cose rispotto a non usare niente (di norma si usa però la pasta)

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A cosa ci serve tutta questa pappardella (che magari poi sposto in manualistica)?
A permetterci di calcolare come deve essere il nostro dissipatore (supponiamo per il momento uno in "aria libera"...).. utilizzando le formule a rovescio!

Per far ciò dobbiamo partire da due dati... la temperatura massima accettata dal dispositivo... e quella ambiente.
Ma per quest'ultima dobbiamo prendere la più alta che possiamo aspettarci.. in tutte le condizioni!
Se il circuito è racchiuso in una costruzione che è esposta esempio al sole e dentro si raggiungono 80 gradi.. quello è il valore!
Per il dispositivo si deve guardare il "databook/datasheet"
Per fare un esempio: se la temperatura di giunzione massima accettata (Tj max) è 125C e l'ambiente max è 80.. questi sono gli estremi.

Allora problemino per transistor86 Scova la Tj max del transistor (su internet).. supponiamo di usare in 2N3055 (per prova). Dai un valore alla temperatura massima che potrebbe raggiungere l'ambiente dove vuoi posizionare il tutto.

Calcola la resistenza termica che dobbiamo ottenere applicando la formula a rovescio, sapendo che "delta T" = R termica x W dissipati.. ed assumendo i W visti in precedenza.
(non rispondete a queste domande se il vostro nick/nome non è transistor86!)

[transistor86]

Allora, mi sono dato da fare su intrnet, e ho trovato molte cose a riguardo:

C= CONTENITORE TRANSISTORE
D= DISSIPATORE (ALETTA DI RAFFREDDAMENTO)
A= AMBINETE DOVE LAVORA IL TRANSISTORE

Rjc = Resistenza termica fra junzione e contenitore
Rcd= Resistenza termica fra contenitore e dissipatore
Rda= Resistenza termica fra dissipatore e ambiente
Rja = Resistenza termica fra junzione e ambiente, la somma di tutte le resistenze termiche.

Rja= Rjc + Rcd + Rda
La resistenza termica si può definire come salto di temperatura diviso la potenza
Rt = dT/ W In particolare per il caso dei transistori sarà:
Pot. Diss.= ( Tj - Ta )/ Rja

Dal manuale dei transistori si può conoscere la Tjmax e la Pmax per una temperatura del contenitore di 25 gradi ºC, pertanto per un 2N3055 si avrà

Rjc= (220 ºC - 25 ºC)/ 115 W = 1.52 ºC/W
Per sicurezza si usa una Tj pari a Tjmax moltiplicata per un fattore compreso tra 0.5 e 0.7
Rjc= (Tj - Tc)/ Pmax
Rja= (Tj -Ta)/ Pmax
Tc= Ta+ Pmax(Rcd + Rda) Td=Ta + Pmax Rda
ESEMPIO:
DIMENSIONAMNETO DI ALETTA PER UN 2N3055 CHE DEVE DISSIP. 20W
Tjmax da manuale = 200 ºC da cui Tj= 200 x 0.5 = 100 ºC
Supponiamo che i 20W vengano dissipati in un ambiente che raggiunge 30ºC
Rja= (Tj - Ta)/ 20 = 70/20 = 3.5 ºC/W
Rjc= (Tjmax -25 ºC)/115 = ( 200 - 25 )/ 115 = 1.52 ºC/W
Dalla tabella di Rcd in funzione del contenitore per il TO3 senza mica a contatto diretto ho
Rcd= 0.25 ºC/W
Conoscendo che Rja= Rjc + Rcd + Rda posso trovare :
Rda= Rja - Rjc - Rcd = 3.5 - 1.52 - 0.25 = 1.73 ºC/W

Devo ora trovare un dissipatore con una resistenza termica di 1.73 ºC/W Se al posto di una aletta apposita uso una piastra di alluminio nero di spessore 2mm, posso usare la formula seguente per deteminare i cm quadrati di superfice S.

S= 335/ Rda = 335/1.73 = 192 cm2
Se l'alluminio é bianco : S= 400/Rda = 400/1.73 = 231 cm2
Per finire possiamo calcolare la temperatura che raggingerà il contenitore del transistore
Tc= Ta+ P (Rcd + Rda) =30 + 20 (0.25 + 1.73)= 69.6 ºC
mentre quella del dissipatore sarà :
Td= Ta+ P x Rda = 30 + 20 x 1.73 = 64.6 ºC

[gattmes]

Io volevo che ci arrivavi con il ragionamento.. senza prendere cose già fatte...
Non dico che siano sbagliate.. (in verità qualcosa di sbagliato c'è...che non torna con i datasheet..), ma non ragionate nel caso indicato...

...infatti se leggi bene quello che ho scritto... e provi poi a rispondere alle domande (senza un sito o libro che ti dice "si fa così e cosa".. tipo
Per sicurezza si usa una Tj pari a Tjmax moltiplicata per un fattore compreso tra 0.5 e 0.7
..e non ti spiega o fa capire perchè.. a parte uno streminzito "sicurezza"....)

... vedrai che nel caso "nostro" avrai una bella sorpresa ..
che nussuno [spero] ti anticiperà.. perchè sarebbe opportuno che tu la scoprissi da sola (e sono sicuro che la vedrai!)

Quindi:

Allora problemino per transistor86 Scova la Tj max del transistor (su internet).. supponiamo di usare in 2N3055 (per prova). Dai un valore alla temperatura massima che potrebbe raggiungere l'ambiente dove vuoi posizionare il tutto.

Calcola la resistenza termica che dobbiamo ottenere applicando la formula a rovescio, sapendo che "delta T" = R termica x W dissipati.. ed assumendo i W visti in precedenza.
(non rispondete a queste domande se il vostro nick/nome non è transistor86!)

riscriviamolo in formato elenco
1) trova la Tj max del 2N3055
2) scegli la temperatura ambiente massima (<- occhio!) di funzionamento
3) calcola la resistenza termica da "implementare"
[4) ....lo vediamo dopo]

PS i watt erano 120 nel "nostro" caso supposto

[transistor86]

1) il Tj max del 2n3055 è di 200

2) la temperatura massima diciamo 35°

3) mentre la resistenza temica sarà uguale a:

delta(t)= W*resistenza termica, portando al primo menbro la resistenza termica, otteniamo (resistenza termica = Rt):

Rt= delta(t)/W -------> Rt=200/120=1.66

è giusto? o bisogna aggiungere anche la temperatura ambiente?