[GioRock]

SOFT-START UNIVERSALE

In questi ultimi mesi di partecipazione attiva in rete, mi è capitato spesso di leggere richieste sui vari Forum a tema di circuiti che possano limitare la Corrente nel carico avendo anche la possibilità di un incremento graduale della Tensione alla partenza (Soft-Start), nonostante ci siano parecchi schemi disponibili in rete, alla fine manca sempre qualcosa per renderlo del tipo Universale, se uno fa una cosa magari non fa anche l'altra e viceversa...

Premesso questo, voglio subito chiarire che non ho ancora inventato l'acqua calda (purtroppo), lo schema nonostante appaia semplice è una composizione derivata da altri progetti realizzati dall'Amico Mirko Ceronti Moderatore di plcforum dal quale ho ricevuto il consenso per pubblicarlo, qualcuno forse si dimentica che molti utenti pur essendo in grado di costruire e assemblare i vari circuiti, non sono assolutamente capaci di derivarne il funzionamento e le eventuali modifiche da fare in caso di aggiunte circuitali, prova ne è che un ragazzo dopo aver costruito un soft-start non riusciva proprio a farlo funzionare, non si era minimamente accorto che due pin del generatore di rampa erano disegnati con la numerazione errata (la solita svista di trascrizione), proprio non conosceva la configurazione dell'Inseguitore di Tensione o Buffer che dir si voglia, è bastato farglielo notare che subito l'apparecchio ha ripreso a funzionare come doveva...

Alla fine dopo aver sentito svariate richieste e non vedendo nessuno postare una soluzione funzionale, come al solito mi sono messo di impegno e ho generato questo schema che ho denominato appunto PATCHWORK per il motivo sopra esposto...

SCHEMA

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Dopo il doveroso intro, continuiamo la spiegazione del progetto il quale si compone di ben 5 Sezioni di Comando/Controllo e 1 di Attuazione:

1) Limitatore automatico della Corrente sul carico, stabile e preciso
2) Limitatore automatico della Tensione sul carico
3) Soft-start con Generatore di Rampa da 0.5s a 6s regolabile
4) Generatore a pseudo-Dente di Sega per formare il modulo PWM
5) Driver totempole a transistor per il pilotaggio del MOSFET

A) MOSFET DI POTENZA per pilotare il carico + Diodo di ricircolo abbondante


Spiegazione del funzionamento:

Appena acceso il circuito mantiene la sua uscita alta ed i carico non viene alimentato, premendo il pulsante START il relay si eccita è consente al condensatore C13 di caricarsi in RAMPA attraverso il Generatore di Corrente Costante formato intorno a Q4, U1:D in configurazione Buffer serve solamente come Inseguitore di Tensione ad alta Impedenza, sulla sua uscita troviamo RV3 che imposta il Limite di Tensione che si ripercuoterà poi sul carico tramite la regolazione del duty-cycle del PWM, a questo punto si avrà un incremento graduale del duty-cycle che insieme al Generatore a pseudo-Dente di Sega manderanno attraverso U2 gli impulsi allo stadio TOTEMPOLE che farà entrare in conduzione il MOSFET proporzionalmente alle regolazioni impostate, il Limitatore di Corrente è formato da D1 che è un Riferimento di Tensione preciso e U1:A che è un Amplificatore di Errore, ricevendo il feedback della caduta di tensione su R15 si avrà un punto, deciso in base al valore di RV1, dove verrà superata la soglia impostata, questa attiverà l'uscita che opportunamente amplificata finirà nell'ingresso invertente dell'Amplificatore Differenziale che a sua volta aggiusterà l'uscita sia in base alla Corrente che in base alla Tensione inizialmente impostata, il nuovo valore in uscita servirà appunto per variare il duty-cycle, U2 serve per squadrare gli impulsi provenienti da U3 con duty-cycle pari appunto all'uscita di U1:C...

Lo stadio totempole formato da Q1 e Q2 serve sia per aumentare la corrente di pilotaggio del MOSFET che per scaricare la capacità di GATE velocemente durante lo spegnimento attraverso D2, R14 tiene in pull-down il MOSFET nelle transizioni degli stati, anche lei contribuisce ulteriormente rendere meno incerta la commutazione...

Qualcuno potrà affermare che "è la solita minestra", ma per altri meno Esperti, forse sarà la Soluzione ai loro piccoli problemi, inoltre sono tutti componenti di facile reperibilità e dal costo non proibitivo, anzi, probabilmente molti li hanno sicuramente a portata di mano nei loro cassettini...


Qui un piccolo test reale sul effettivo funzionamento dello schema:

TEST

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[JohnConstantine]

Complimenti Gio!

Ti ringrazio e mi complimento con te perché ti prodighi per mantenere vivo questo spazio che altrimenti sarebbe semi deserto. Immagino che ti avrà impegnato non poco tempo questo lavoro e ciò dimostra passione per la nostra amata disciplina e anche generosità per averlo condiviso.

Però un appunto è d'obbligo:

Realizzare un circuito del genere, se non si hanno già tutti i componenti nel cassetto, costerà non poco.

Vista la tua spiccata abilità con proteus, il mio suggerimento è di cercare i modelli del vecchio SG3524 oppure il meno vecchio UC3842-UC3843 e simulare il circuito con questi.

Integrano già tutto ciò che serve e si risparmierebbe parecchio denaro e spazio.

Gli SG3524 li ho trovati in molte schede industriali e i 3842 in molti monitor CRT allo sfascio.

Per economizzare, l'hobbista deve per forza ricorrere al recupero, altrimenti deve comprare componenti cinesi che oltre richiedere un tempo per me eccessivo per la spedizione, a volte sono pure farlocchi.

[GioRock]

Ti ringrazio sinceramente per i complimenti, cerco sempre di immedesimarmi negli utenti cosiddetti "normali" cercando di immaginare cosa si ritrovino nei cassettini, Io per esempio ho ancora grandi scorte di uA741 che voglio in qualche modo smaltire così come 555 e Operazionali vari etc., devo anche ammettere che la cosa è stata alquanto impegnativa e piuttosto lunga, fortunatamente Mirko non ha fatto storie per elargire il permesso di pubblicare i suoi progetti, essendo parecchio preso, ho dovuto attendere più una settimana per avere delle risposte e dei confronti sulla composizione...

Ottimo il tuo suggerimento per l'utilizzo di quell'IC dedicato, devo solamente rugare nelle schede tra gli scatoloni per vedere se ne ho in giro, sai che mi era quasi venuta la malsana idea di usare un uP per fargli fare la medesima cosa (no Arduino), magari tempo permettendo comincio a buttar giù un'idea e qualche test, poi vedremo cosa ne salta fuori...

Hai proprio ragione sulle sole, ultimamente con il fatto che la gente vuole risparmiare comprando dalla Cina, ho scoperto che tanti lamentano componenti fuori specifiche o dei veri e propri fake fatti ad arte, quindi attenzione da chi acquistate!!!

[JohnConstantine]

Figurati che ho ancora dei 741 metallici ma li tengo come reliquia.
Il mio "uovo di Colombo" per applicazioni di questo tipo è il 12F1572..ne ho preso uno stock da 50
Anche lui ha tutto ciò che serve (c'è un utilissimo complementary waveform generator) e ha le dimensioni di un 741 -555.
L'ho usato parecchie volte anche per dei DC/DC converter con controllo di tensione e corrente e si è comportato molto bene.
Però così facendo si snatura la filosofia dell'ideatore che non è propenso all'uso di cose che si programmano.

[GioRock]

Però così facendo si snatura la filosofia dell'ideatore che non è propenso all'uso di cose che si programmano.

Infatti, ogni tanto è meglio anche ricordarsi di come si faceva un tempo senza micro e Arduini vari giusto per non perdere la mano, chiaro che gran parte del merito va sicuramente a Mirko che si prodiga da moltissimi anni ad aiutare gli Utenti bisognosi di cose pratiche e testate, tieni conto che con la passione che ci mette nel proporre i suoi schemi, ha contagiato un'intera generazione di Elettronici ed Elettrotecnici...

Mi sembra ovvio che questa tipologia di schemi è più orientata verso un aspetto didattico e sperimentale, il tutto deve essere rivolto anche ad un utenza meno Esperta cercando di fornire schemi non troppo complessi pur restando comunque validi, allo stesso tempo, devono innanzitutto cercare di chiarire alcuni concetti base sul loro funzionamento senza avere l'obiettivo di sostituire libri ed Insegnanti, è inutile proporre sviolinate di codici se uno poi non si intende di software e si limita a copiare l'eseguibile e programmare il uP, in fondo questi spazi sono stati creati con l'intento di aggiungere un supporto tecnico a chi vuole veramente imparare a districarsi in questo Mondo meraviglioso ma complicato...