Discussioni di carattere generale sull'elettronica analogica e digitale. Didattica e applicazioni pratiche.
da FedeFede
#3591
Salve,
ho una scheda che mi da un output di 12V regolabili in PWM ma io ho bisogno di 220V in uscita. Non posso usare un inverter perchè il costo sarebbe elevato e la scheda non supporterebbe tutto quel carico come anche l'alimentatore.
Mi servirebbe tipo un relè ma che mi dia in proporzione meno tensione in uscita se io do meno tensione in ingresso
Grazie
#3594
1) quanta corrente può erogare la scheda che fornisce i 12Volt (che si presuppone siano in continua)?
2) quanta corrente assorbe il carico che devi connettere ai 220V (che si presuppone siano in alternata)?
3) l'uscita a 220 volt che range di variazione deve avere? ( che mi dia in proporzione meno tensione in uscita se io do meno tensione in ingresso)

In attesa di una risposta tienti presente che in uscita al massimo potrai ottenere grossomodo la metà della potenza disponibile in ingresso. Se ad esempio la tua scheda eroga 1 A a 12 Volt (=12 watt) allora potrai tirare fuori circa 6 watt cioè 25 mA a 230 volt. Ti bastano?
FedeFede ringraziano
#3596
Leggendo il manuale del tup controller DMX512 http://www.euchips.com/attachment/view/384594.pdf si vede che eroga al massimo 3 ampere per canale e che i led possono essere alimentati a 12 oppure 24 volt. L'uscita è un PWM con 255 livelli di duty cycle dei 12 o 24 volt di alimentazione. Dentro ci sono sicuramente dei MOS opportunamente pilotati dal protocollo dmx512.

Forse sbaglio ma mi sembra di capire che invece dei led tu voglia connetterci delle lampade a 230 V. Le soluzioni ci sarebbero ma a livello professionale sarebbe meglio usare un controller dmx nativo per lampade ad incandescenza che mette in conto l'inerzia termica e luminosa del filamento e che lavori già a 230 Vca.

Per una realizzazione casareccia si potrebbe valutare l'impiego dei 12/24 Vcc (che sono già in pwm) per alimentare una bobina e realizzare un vero e proprio step-up (anzi tre step-up indipendenti) . L'energia immagazzinata nella bobina genera delle sovratensioni che caricano un condensatore: alla fine della fiera ti trovi una tensione CONTINUA ( ma per alimentare una lampada va bene lo stesso) anche 10 volte superiore a quella iniziale ed in questo caso il rendimento può anche arrivare al 75%: tiri fuori circa 50 watt a 230 Vcc per canale.

Questa la teoria. Per la pratica prima di tutto occorre verificare se i MOS dentro la scheda reggono i picchi di 5-600 Volt (difficile) oppure se sono dimensionati solo per lavorare con i 24 volt nominali (in tal caso al massimo reggono circa 100 volt). Poi occorre calcolare bobina, condensatore e diodo per avere i 230 volt con lo step 255 e verificare anche a quale step si spegne la lampada: serve qualcuno bravo con i conti e (parecchio) pratico di progettazione di alimentatori switching.

Magari ci sono altre soluzioni più semplici e meno contorte e forse a te serve una tensione alternata per un carico induttivo (magari un motore!): io mi fermo qui!
FedeFede ringraziano
#3598
FedeFede ha scritto:Salve,
ho una scheda che mi da un output di 12V regolabili in PWM ma io ho bisogno di 220V in uscita. Non posso usare un inverter perchè il costo sarebbe elevato e la scheda non supporterebbe tutto quel carico come anche l'alimentatore.
Mi servirebbe tipo un relè ma che mi dia in proporzione meno tensione in uscita se io do meno tensione in ingresso
Grazie

La Pulse Width Modulation (modulazione della larghezza d'impulso) applicata ai LED per illuminazione non agisce in via diretta sui volt in uscita da questo o quello scatolino, ma piuttosto sulla quantità media di luce percepita.
I 12 volt che citi vengono applicati pari pari ai LED sia quando vedi la luce al massimo, sia quando vedi la luce al 15 o al 10%. La differenza tra luce accecante e lucina flebile è legata solo al tempo: la prima la ottieni se ai LED applichi 12 volt a tempo indeterminato, senza pause; la seconda la ottieni se ai LED applichi 12 volt per un decimillesimo di secondo (0,1 mS) e poi li spegni per circa un millesimo di secondo (0,9 mS), ripetendo il ciclo ON / OFF di continuo.
La "trasformazione" (o meglio l'integrazione) da impulsini a luce continua viene svolta in massima parte dall'occhio, piuttosto che dal circuito. Se gli impulsi e le pause si succedono più rapidamente di un certo limite, ad esempio 400 volte al secondo, l'occhio non riesce più a cogliere i singoli passaggi da ON a OFF, e quindi si accontenta di fare una sorta di media che, ai fini pratici, è proprio l'effetto desiderato.
Quando si varia il duty-cycle del PWM con l'intento di dosare la luminosità di una lampada o striscia LED alimentabile a 12 volt, in realtà si varia solo il rapporto di durata delle fasi ON rispetto alle fasi OFF, non direttamente la tensione.
Se il tuo intento è dosare la luce di una o più lampade a incandescenza destinate a scenari prevalentemente statici (quindi non luci lampeggianti o psichedeliche), potresti sfruttare lo scatolino DMX come interfaccia verso uno o più dimmer commerciali a 230V dotati di potenziometro. Tra DMX e dimmer devi inserire un circuito con un fotoaccoppiatore, un "micretto" da programmare, e un trimmer digitale con ingresso SPI o I2C. Il fotoaccoppiatore ti permette di "catturare" gli impulsi del PWM all'uscita del DMX; il micretto ti permette di misurarne la durata e risalire al duty-cycle; il trimmer digitale sostituisce il potenziometro originale del dimmer per lampade a 230V.
#3600
FedeFede ha scritto:So come funziona il PWM. Grazie lo stesso per la spiegazione. La parte che più mi interessa è la seconda. Non ho capito bene cosa intendi.

Lo spirito del forum è condividere informazioni, non offrire consulenza mirata "one to one".
Nei messaggi si cerca sempre di aggiungere qualche info valida in generale, affinché chi legge possa ricavarne spunti e idee pur non avendo un interesse specifico per l'argomento principale.
La seconda parte può essere uno spunto per chiunque abbia ipotizzato di usare un segnale di comando PWM a bassa tensione con l'idea di regolare un dimmer "stand alone" commerciale dotato di potenziometro, tipo quelli "da frutto" inseribili accanto agli interruttori nelle scatole dell'impianto elettrico domestico.
L'uscita dello scatolino DMX si aspetta di trovare un carico rappresentato da LED, e quindi noi provvediamo a fargli vedere il LED di un fotoaccoppiatore, ovviamente attraverso un resistore di limitazione (ad esempio 1000 ohm a 12 volt e 2200 ohm a 24 volt).
L'altro lato del fotoaccoppiatore ripeterà gli impulsi PWM rimanendo elettricamente isolato da tutto ciò che si trova a monte.
Gli impulsi PWM a valle del fotoaccoppiatore vengono a questo punto "elaborati" con un microcontroller, al fine di misurarne il rapporto "vuoto / pieno" (cioè il duty-cycle) con l'idea di capire la percentuale di luce desiderata.
Io realizzo direttamente l'hardware e il firmware che mi servono, ma se tu non hai tempo / modo / intenzione di partire dal micro nudo, puoi scegliere qualche scheda Arduino con gli adeguati "shield" e "sketch" di contorno.
Una volta ottenuta l'informazione circa il livello di luce desiderato, è tempo di trasformare i bit in un comando di potenza, e qui bisogna sperimentare un po' con qualcosa di economico già pronto.
La prima idea che mi è venuta in mente prevede di smontare il potenziometro da un dimmer a 230V, e sostituirlo con un "potenziometro digitale" pilotabile dal micro via SPI o I2C. Se cerchi in rete "Digital potentiometer Arduino" troverai diversi spunti da cui partire.
I dimmer commerciali a 230V dovrebbero avere già di serie i filtri previsti dalla normativa sulla compatibilità elettromagnetica, e quindi non dovrebbero disturbare il resto dell'impianto.
Il rimpiazzo del potenziometro meccanico con un chip capace di emularlo ha però un punto debole da non sottovalutare, e cioè la tensione massima applicabile ai tre terminali che espongono la resistenza variabile.
In genere si parla di pochi volt, quindi, prima di smontare il potenziometro, è opportuno verificare che, durante il funzionamento, fra i capi di inizio, cursore e fine, non compaia una tensione (continua o alternata) troppo alta.
Bios, FedeFede ringraziano
#3601
Non volevo offenderti. Mi spiace se hai inteso il messaggio come tale.
Mi è molto più chiaro quello che mi dicevi. Proverò a fare qualche ricerca su quel potenziometro digitale. Non avevo pensato al fotoaccoppiatore. Potrebbe essere una soluzione accettabile. Ora bisogna vedere solo i costi. Grazie mille. Vi tengo aggiornati.
#3602
FedeFede ha scritto:Non volevo offenderti. Mi spiace se hai inteso il messaggio come tale...

Non ho visto alcun contenuto offensivo nella tua risposta :)
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