Arduino ile Elektronik Yük Tasarımı

[Endorfin35+]

Gel şunu picoya çevirelim. Hafıza derdinden kurtul

Bitmiş projeye tuz eklenmez Pico vs benim basitlik ilkeme aykırı. kaç kişi de pico var kaç kişide nano var. Amacım en iyisini yapmak değil tersine en basitini yapmak. Öyle olsa 16bit dac kullanırdım. Elimde var ama hadi başkası bulsunda kulansın... Elimizdeki donanıma göre birşeyler yapacağız...

 

[Ahmet]

Bitmiş projeye tuz eklenmez Pico vs benim basitlik ilkeme aykırı. kaç kişi de pico var kaç kişide nano var. Amacım en iyisini yapmak değil tersine en basitini yapmak. Öyle olsa 16bit dac kullanırdım. Elimde var ama hadi başkası bulsunda kulansın... Elimizdeki donanıma göre birşeyler yapacağız...

projeyi 0dan malzeme alıp yapacak biri için nano ile yapmak daha masraflı.

ve birşey takıldı aklıma biz bu projeyi yaptık kullandık bi süre ve artık moslardan biri yandı bozuldu bu bozulmayı nasıl anlayabiliriz yazılımsal veya donanımsal olarak tespit etmek için ne gibi değişiklikler yapmalıyız

 

[Endorfin35+]

Voltaj Kalibrasyonu:

işlem öncesinde devre üzerindeki 3 adet trimpot saat yönü tersinde tamamen döndürürlür. Sonrasında aşağıda kod arduinoya yüklenir.

// PIN BAGLANTILARI

#define Enc_A     2       // IN  // Encoder Kanal A Bağlantısı
#define Enc_B     3       // IN  // Encoder Kanal B Bağlantısı
#define Enc_Sw    4       // IN  // Encoder Switch Bağlantısı

#define Load_Ok   7       // IN  // Yük bağlantısı onayı girişi

#define Pwm       5       // OUT // Akım ayarı için pwm çıkışı
#define Led       6       // OUT // Genel Amaçlı Led çıkışı
#define Rly       8       // OUT // Röle Çıkışı
#define Fan       9       // OUT // Fan çıkışı
#define Buz       11      // OUT // Buzzer çıkışı

#define Bt_Back   10      // IN  // Geri butonu girişi
#define Bt_Set    12      // IN  // Set butonu girişi
#define Bt_F1     13      // IN  // F1 Butonu  
#define Bt_F2     A0      // IN  // F2 Butonu
#define Bt_F3     A1      // IN  // F3 Butonu

#define Adc_A     A2      // IN  // Akım ölçümü
#define Adc_V     A3      // IN  // Gerilim ölçümü

#define Pot       A6      // IN  // Genel Amaçlı Pot girişi
#define Lm35      A7      // IN  // Lm35 Sensör bağlantısı



void setup() {
 
  Serial.begin(9600);
 
  pinMode(Pwm, OUTPUT);
  pinMode(Led, OUTPUT);
  pinMode(Rly, OUTPUT);
  pinMode(Fan, OUTPUT);
  pinMode(Buz, OUTPUT);

  pinMode(Bt_Back, INPUT);
  pinMode(Bt_Set, INPUT);
  pinMode(Bt_F1, INPUT_PULLUP);
  pinMode(Bt_F2, INPUT);
  pinMode(Bt_F3, INPUT);

  analogWrite(Pwm,0); // mosfet kesimde olsun
  digitalWrite(Rly,HIGH); // röle açık
}


void loop() {

    int value;
    float volt;

    value = analogRead( Adc_V );

    volt = value * 51.15 / 1023.0;

    Serial.print( "Value: " );
    Serial.print( value );
    Serial.print( "  Volt: " );
    Serial.println( volt );

    delay( 500 );
}

Yazılım ile herhangi bir kontrol olmadan koruma rölesini açtığımız için bu aşamada yükü ters bağlamamak önemlidir. Devreye enerji verildikten sonra ayarlı bir güç kaynağı yardımı ile yük girişine tercihen 5V uygulanır. Ayrıca giriş noktasına bir voltmetre bağlanmalıdır. Arduino ide üzerinden serial terminal gözlemlenerek voltaj kalibrasyon trimpotu saat yönünde 5volt okununcaya kadar döndürülür. Bu aşamada mükemmel değer yakalamak önemli değildir. Sonrasında giriş voltajı 25Volt değerine yükseltilir ve Voltmetre üzerindeki değer ile serial monitör üzerindeki değer mümkün olduğunda trimpot yardımı ile eşleştirilir. Giriş voltajı yüksek alçak değişik değerlere ayarlanarak voltaj okuma doğruluğu kontrol edilir. Tam kalibrasyon işleminin 20-30 volt arasında yapılması durumunda okuma doğrusallığının daha başarılı olduğunu tecrübe ettim. Buna rağmen işleme tedbiren 5V ile başlayıp sonrasında tam ayarı 25, 22 elde ne var ise o voltaj ile yapıyoruz.

 

[Gokrtl]

Bitmiş projeye tuz eklenmez Pico vs benim basitlik ilkeme aykırı. kaç kişi de pico var kaç kişide nano var. Amacım en iyisini yapmak değil tersine en basitini yapmak. Öyle olsa 16bit dac kullanırdım. Elimde var ama hadi başkası bulsunda kulansın... Elimizdeki donanıma göre birşeyler yapacağız...

Pico = Nano
Picoda sadece eeprom yok. Bu projede de ihtiyaç yok. Kodlama neredeyse aynı. Hafıza problemin olabileceği için önerdim.
Nano 120₺, Pico 79₺

 

[Ahmet]

Pico = Nano
Picoda sadece eeprom yok. Bu projede de ihtiyaç yok. Kodlama neredeyse aynı. Hafıza problemin olabileceği için önerdim.
Nano 120₺, Pico 79₺

picoda nasıl eeprom yok flash'ın bir kısmını bize ayırıyor orayı kullanıyoruz

 

[Gokrtl]

picoda nasıl eeprom yok flash'ın bir kısmını bize ayırıyor orayı kullanıyoruz

Yav karıştırma işte. Hazırda yok. Bişeyler yapınca oluyor.

 

[Ahmet]

Yav karıştırma işte. Hazırda yok. Bişeyler yapınca oluyor.

foruma bir pico furyası başlatma zamanı geliyor herhalde haziranın ortasına kadar yine tırmanır bu dolar sonra yine aşşağı alırlar aşşağı aldıkları an bizimde malzeme alma zamanımız demektir

 

[fide]

Proje henüz ortada ve bir başarıya ulaşmamış durumda. Buna rağmen proje başarılı olur ve yapmak isteyen arkadaşlar olur ise hem onlar için hem kendim için buraya notlar almaya devam ediyorum.

Şimdi akım gerilim konusuna tekrar edelim. Projede ihtiyaca uygun herhangi bir n kanal mosfet kullanılabilir. Ben elimde olduğu için 75NF75 kullanıyorum.

https://www.st.com/resource/en/datasheet/stp75nf75.pdf

75V, 80A, 300W limit değerlerine sahip. Devrede yapı olarak 2 adet mosfet paralel çalışıyor. Buna göre mosfet üzerinden ciddi akımlar geçirmek mümkün. Ancak burada güç önemli bir etken. En ideal şartlarda mosfet üzerinde 300w harcanabilir. iki adet mos olduğu için 600Watt..! Bizim şartlarımız ideal olmadığı için kendimiz bir güç limiti tayin etmeliyiz. Bu tespitide yazılımda belirleyeceğimiz için testler sırasında ısı durumuna göre bir değer belirleriz. Atıyorum 200W olsun.

Hedeflenen maks giriş gerilimi yine bize bağlı. Maks giriş gerilimi mosfetin dayanma voltajları ile doğrudan alakalı. Ayrıca ters yük bağlantısı tespit eden bir adet 4148 diyot var dayanma gerilimi 75V. Mosfetler de 75V. Bu durumda ben maks yük voltajına 50V olarak karar veriyorum. Daha yüksek voltaj için 4148 yerine başka bir diyot ve yüksek dayanımlı mosfetler kullanılmalı. Ancak maks giriş voltajı arttıkça voltaj ölçme hassasiyeti azalacaktır. Adc 10bit olduğu için 50/1024=0,048Volt çözünürlük elde edeceğiz. Bunu 0,05 ye yuvarlayalım ve 0,05*1024=51,2Volt maks ölçüm yeteneğimiz var. ölçtüğümüz değer 50 üzeri ise aşırı voltaj uyarısı vereceğiz. Voltaj konusu böyle...

Ben maks akım için 10A hedefliyorum. Yine bu değeri seçmemde etkin olan neden pwm çözünürlüğü 8 bit ayar ile yaklaşık 50ma ve katları şeklinde akım ayarı yapmak mümkün olacak. Devre üzerinde bir akım limitleme trimpotu var. İzin verilen maks akımı set ediyor. Şimdi örneğin 1V ile 50A geçirmek teorik olarak mümkün. Trimpotu 50A set edersem 50/256=0,2A akım ayar kademeli olur ki bu yüksek bir değer. 10A de alacağım değere göre 4 kat yüksek. Güç hesaplar ken P=VxI ye göre 4 kat hatalı güç tayini olacaktır. ihtiyaç yoksa maks akım 5A bile olabilir.
Öte yandan ayrıca 10bit ile akımı ölçüyoruz. Örneğin 50ma akım set ettik. ama aslında 30ma çekiliyor. Bunu akım okuma üzerinden görebileceğiz ama akım kademesini artırdığımız zaman 100ma set etmiş olacağız ve 80ma yük akımı olacak. gerçekte 50ma i ne kadar tutturacağımız henüz çok belli değil. Bu durum kalibrasyona ve sitemin doğrusallığına bağlı. Neyse bu konu biraz karışık şimdilik ideal olan 5 veya 10A maks yük akımı....

@taydin elindeki elektronik yükü söktüğünde 8 yada 16 adet irfp250 vardı içinde. Kaldı ki bu yük 200watt gücünde. Burdaki tek mosfet 300, çift 600watt formülünde bir hata var gibi sanki. Bu şekilde olsaydı 8 tane mosfet ile 200watt yük yapmazlardı.

Mosfetin on konumunda ve lineer bölgede çalıştırıldığında kontrol edebileceği maksimum güç aynı olmaması gerekir. Hatta bu değerlerin dramatik şekilde düşmesi gerekir.

@taydin konuya açıklık getirirse memnun oluruz.

Çift mosfet, raspberry pi zero yada pico içeren bir yük yapmayı ben de planlıyorum. Bu yüzden burdaki elektronik yük konusunu takipteyim.

Pi zero düşünmenin sebebi loglama ve grafik çıkarma işlemlerini PC olmadan yapmak istiyorum. Kendi başına ölçüp loglayacak sonra grafiği çıkarıp gönderecek.

 

[taydin]

MOSFET lineer bölge ile ilgili benim de çok bilgim yok. Ama anahtarlama ve lineer bölge işleri için optimize edilmiş ayrı ayrı MOSFET tipleri oluyor. IRFP250 özel olarak lineer bölgede çalışmaya uygun bir MOSFET.

DL3021 de, her birisinde ayrı feedback kontrol döngüsü olan 4 tane yük modülü var. Her bir modülde de iki tane paralel MOSFET var. Bu yapı neden böyle kullanılıyor bilmiyorum, bir avantajı vardır herhalde. Benim aklıma gelen avantajlardan birisi, DL3021 üzerinde düşen voltajı azaltmış oluyorsun, böylece maksimum gücü harcayabileceğin voltajı azaltmış oluyorsun.

 

[Endorfin35+]

@fide

Datasheet i iyi incelemek gerekli.

1. RthJC 0,5 verilmiş . Çekirdekten kılıfa kadar olan thermal direnç değeri. Watt başına 0,5 derece.
2. Maks çalışma çekirdek sıcaklığı 175 derce verilmiş.
3. 25C den 175C yer 150 derece fark var. O halde Watt başına 0,5 derece ise 300W/0,5=150 derece ısınmaya neden olur.

Datasheet 300W değerini buradan vermiş. Ancak pratikte kılıftan havaya da bir termel direnç olduğu için bu değer imkansız.

Örnek olarak bir soğutucu ekliyorum. Kılıftan ortama thermal direnç 0,25 (baya iddalı bir değer) verilmiş.

SilverStone NT07-AM2 INTRODUCTION

Developed with advanced design for use with cases that utilize mobile on desktop processors, the NT07-AM2 is the ideal replacement CPU cooler for those who needs quieter performance or has tight space requirements. Constructed out of aluminum block, the NT07-AM2 is capable of delivering superior...

www.silverstonetek.com

Şimdi. Ben marj ekleyerek bu soğutucunun thermal dirençini 1 kabul ediyorum. Thermal gress içinde +1 alalım. O halde çekirdekten havaya toplam termal direnç 0,5+1+1=2,5C/W olur. Ortam sıcaklığını 35C alalım. 175-35=140 C ısı üretme limitimiz. 140/2,5= 56W hesaplanır.

O halde bu mos üzerinde harcanacak maks güç 56W Oda limit...

Ben ilk mesajda iki mosfet için 200W değerini afaki yazdım. Şimdi hesaba göre baktığımda malzemeyi limitte kullanmak doğru olmadığı için marj koyup yukarıdaki soğutma şartlarında 40W kabul etsek 200W için 5 Adet mosfet gerekir. Dramatik düşüşün nedeni malzemeyi soğutma kapasitesi ile alakalı.

Bende kendi projemde AM3+ cpu soğutucusu kullanıyorum. Demek ki havanın sıcak olmadığı günlerde mevcut iki mosfet ile en fazla sistemi 100W a kadar zorlayabilirim.


Şimdi bir daha baktım ve bariz ama biraz gizli (nasıl oluyorsa) bir mantık hatam var. Bu hatanın da ne olduğunu bulmayı konuyu takip edenlere bırakıyorum.

 

[Ahmet]

abi ben hesaplayınca max70wat buluyorum mos başına

 

[Endorfin35+]

Mantık hatası yada gözden kaçan şu, 5 adet mos ile 200w hesapladım ama herbiri ayrı ayrı cpu soğutucu ile olmak kaydı ile. Tüm mosların tek bir blok olduğu durumda marjı daha da artırmak gerekli. Bu durumda 5 değilde Timur un cihaz da olduğu gibi 8 mosfet gerekli olur.

Yani benim iki mos ile 100w almam zor görünüyor. Ancak ben şöyle yapacağım. Sonuçta bizi limitleyen şey sıcaklık. Tersten giderek yük altındaki ısıya göre limit belirleyeceğim. Beklentinin altında bir değer olur ise devreyi bozmadan ayrı bir blok üzerinde mosfet ilave edeceğim.

Öyle yapacamda, başka sıkıntım var. 10A için kalibrasyon yapamadım. Atx suppy 5V20A demesine rağmen 7A den sonra korumaya geçip çıkışı kesiyor. Üstelik iyide bir marka ama anlamadım gitti.... Heralde etiket değerler pik değerler ...

Şimdilik 5A e ayarladım. Bana 10A basacak bir kaynak lazım. Normal trafo ve 10A diyot ile birşeyler denenebilir. Ama voltaj düşük olmalı ... Voltajın gömülmesi de sorun değil yeterki 1-2 dk 10A alayım...

 

[serkan_48]

Mantık hatası yada gözden kaçan şu, 5 adet mos ile 200w hesapladım ama herbiri ayrı ayrı cpu soğutucu ile olmak kaydı ile. Tüm mosların tek bir blok olduğu durumda marjı daha da artırmak gerekli. Bu durumda 5 değilde Timur un cihaz da olduğu gibi 8 mosfet gerekli olur.

Yani benim iki mos ile 100w almam zor görünüyor. Ancak ben şöyle yapacağım. Sonuçta bizi limitleyen şey sıcaklık. Tersten giderek yük altındaki ısıya göre limit belirleyeceğim. Beklentinin altında bir değer olur ise devreyi bozmadan ayrı bir blok üzerinde mosfet ilave edeceğim.

Öyle yapacamda, başka sıkıntım var. 10A için kalibrasyon yapamadım. Atx suppy 5V20A demesine rağmen 7A den sonra korumaya geçip çıkışı kesiyor. Üstelik iyide bir marka ama anlamadım gitti.... Heralde etiket değerler pik değerler ...

Şimdilik 5A e ayarladım. Bana 10A basacak bir kaynak lazım. Normal trafo ve 10A diyot ile birşeyler denenebilir. Ama voltaj düşük olmalı ... Voltajın gömülmesi de sorun değil yeterki 1-2 dk 10A alayım...

Dostum,

Pc power supply üzerinde çoklu çıkışlar var. Kaliteli bir marka ise feedback devresi diğer voltajlardan da bilgi alıyor. Sen 5 voltu kokleyince kontrolcu pwm oranını arttırıyor ama diğer voltajlarda bu sefer yükseldiği için sorun oluyor.

Diğer voltajlarida yüklersen 10 amperlere çıkabilirsin düşüncesindeyim.

 

[Endorfin35+]

Trafo üzerinden kara zorla 10A civarına sistemi limitledim. Pwm ile sistem tam doğrusal çalışmıyor. 10A için düşük akımlarda hassaiyet 100ma civarında 1A i geçince 50ma civarında oluyor.

İşin iyi tarafı akımı da ölçüyoruz. Buradan doğru hesap ve nispeten düzeltme mümkün. Düşünüyorum daha hassas bir şeye ihtiyaç var mı diye... Aklıma bir şey gelmiyor. Ne iş yapacaz pil kapasitesi ölçeceğiz. Güç kaynaklarını test edeceğiz. Bu tarz amatör işler için Yeterli gibi sanki...

 

[Endorfin35+]

Güncelleme gireyim.

Bugün proje ile ilgili hiç bir şey yapılmadı.

Yoğun bir döneme girdim. Anca haftasonu vakit bulursam ilerleme olacak. Sittin sene bitmez artık...

 

[Endorfin35+]

Ölçüm için Taş Dirençten Şönt Direnç Olur mu?

Konu başlığına uygun kısa bir cevap vermek gerekir ise olmaz. Olmazmış... Aslında amaca göre değişir. Buradaki konu altında devam eden ele...

www.5volt.gen.tr

 

[Endorfin35+]

Proje bitmiştir. Şimdilik elimde kutu olmadığı için bu hali ile projeyi sonlandırıyorum. Daha sonra yorumlarımı paylaşırım. Şimdilik bir video ekliyorum.

 

[Ahmet]

Proje bitmiştir. Şimdilik elimde kutu olmadığı için bu hali ile projeyi sonlandırıyorum. Daha sonra yorumlarımı paylaşırım. Şimdilik bir video ekliyorum.

Abi benim yapacağım power bank projesini biliyorsun.
Onda kullanacağım pilleri araba farı ile test edecektim ziyarete gelirken pillerle geleyim mi? Siftahını yapmış oluruz cihazın.

 

[serkan_48]

Proje bitmiştir. Şimdilik elimde kutu olmadığı için bu hali ile projeyi sonlandırıyorum. Daha sonra yorumlarımı paylaşırım. Şimdilik bir video ekliyorum.

Eline saglik dostum. Cok başarılı bir proje oldu. Kutuladin mi ticari ürünlerle yarışacak bir ürün ortaya çıkarmış oldun.

Bir soru ekranda görünen watt değeri anlık harcanan guc degilmi?

 

[Endorfin35+]

@serkan_48 ,. Evet anlık değer. Yazılımla daha birçok şey yapmak mümkün ama biraz zamansızlıktan, birazda sıkıldığımdan en temel hali ile bıraktım.