Den elektriske kaféen

[Andrull]

Så vidt jeg kan se ut i fra kretsen din, så vil denne fungere (Uten ekstra "base-emitter" motstander.)

Kan det være at det er jordingsfeil i kretsen når du måler? Husk at oscilloscopet har felles jord, så måler du over transduceren kan du ikke måle andre steder samtidig.

 

 

Arduino'en har en stigetid og en falltid. den vil være mellom 0,7 og 4,3 volt uansett. Resultatet av dette kan få transistorene til å lede samtidig, og dermed vil kortslutte kretsen. Men det spørs om stigetid/falltid på transistorene er tregere enn Arduino, og dermed ikke vil skape kortsluttning. I så fall ville transistorene dine vært ødelagte. Mål disse for å dobbeltsjekke.

 

Jeg vet ikke om jeg er til stor hjelp, men det er som regel de idiotiske småtingene man ikke tenker over som ødelegger resultater

 

Jeg anbefaler å gå igjennom skjemaet og tenke deg til hvilke spenninger du skal ha hvor, for så å måle disse i praksis. (Hvis gjort allerede, gjør en gang til )

Takk for innlegget dbass.

 

Tok like så greit å koblet til en fast 5V DC-kilde som jeg kunne skru av og på etter ønske, slik at det gikk raskere å måle hvilken "puls" (høy eller lav) kretsen fucket seg.

Og det var tydelig at det fungerte fint med høy, men med en gang signalet gikk lavt så gikk strømmen alle veier i kretsen! Bortsett fra den veien den egentlig burde!

Her har jeg tegnet opp hvordan strømmen brer seg i kretsen når flanken er lav på inngangsignalet:

Obs: Litt rart tegnet ved Q1, som er åpen, men leder ingen strøm gjennom Collector fordi det ikke er noe spenningspotensiale.

 

Det ser ikke ut som om noen komponenter er ødelagt, allikevel så er det tydelig at det er Q3 som ødelegger for meg. Når mikroprosessoren setter den digitale utgangen lav så går strømmen fra VCC til Q3-Emitter. Derfra vil noe gå ut basen når den begynner å lede.

Siden det er en PNP så er dette normalt ( ikke sant?), men det var ikke ventet at denne lille strømmen ikke har noen vei å gå, og til gjengjeld spenningsatte den Q4 og Q5 i samme slengen slik at de også begynnte å lede!

Når Q5 leder, så vil jo naturligvis Q1 begynner å lede, og Q2 som egentlig skulle startet å lede, vil holde seg lukket.

 

Som en liten fiks på problemet, og for å bekrefte misstankene så satte jeg på en motstand og en sperrediode fra basen til Q3. (tegnet i blått:)

 

Dette virker til å løse problemet, men rakk ikke å teste mer enn et par minutter. Men er det ikke en bedre og mer effektiv måte å løse problemet på? Det virket rett og slett litt uelegant måte å gjøre det på...

Endret 3. mai 2013 av Andrull

[dbass]

Det ser da ut som at enten er ikke Arduinoen jordet, eller så er Arduino pin10=low det samme som å koble fra ledningen.

 

Hva med en slik fix?

Endret 4. mai 2013 av dbass

[dbass]

snip

Eller virker det feil?

[Andrull]

Hmm, ja det der så bra ut!

Ja, for jeg synes nå det så ut som en mer elegant og noe smartere måte å gjøre det på.

 

Skal teste ut i morgen. Tusen takk dbass.

Endret 4. mai 2013 av Andrull

[dbass]

Bare ikke glem at pulsene fra Arduinoen vil nå fungere invertert Men det løses ved å snu polene på transduceren. Si fra om det virket Skole på søndager<3

[Andrull]

Ja, jeg tenkte umiddelbart at det kanskje kunne bli trøbbel, men har jo selvsagt ingenting å si da det bare er å snu transduceren uansett.

Hehe, jau,søndagskole må til ^^

[dbass]

Snip

Kom du noe lenger?

[Andrull]

Hehe, noen som er spent hører jeg.

 

Nei, har ikke kommet så mye lenger egentlig på den biten. Oppstod noen "dramatiske" problemer med ADC-en, eller nærmere bestemt at det er en del problemer med å få ned forsinkelsen i systemet.

 

Det virker som om det er en variabel latens i programvaren. Enten er det PC-en, eller så er det Arduinoen som sender signalet, eller så er det NI MyDAQ-en som rett og slett er for treg.

Ikke overraskende, vi byttet PC fra en Enkjerne Core 2 prosessor på 1,8 GHz elns, til min midlertidige "bærbare"-PC med 3,3 GHz Quad-core i5 750, og forsinkelsen ble ti ganger. Hadde bare den vært fast/stabil, så kunne vi lett ha sortert den ut av programvaren, men siden den varierer med ca +/- 5 millisekunder foreløpig, så blir resutlatet elendig. Og tiden løper ut må å få dette ultralyd deteksjonsproblemet i gang.

 

Ps: Lyden beveger seg ca 341 m/s, og med 5 millisekunder variabel forsinkelse , så her snakker vi +/- 1,7m! (var 50ms = 17m med dritt-PCen)

 

Dette var da når vi kun sender elektronisk, og har ingenting med mitt hovedsakelige ansvarsområde, Sender og mottakerenhet.

På senderen så så det ut som den lille fiksen min funket meget bra, da den er lett å teste ut i praksis uten å frese nytt PCB. Men selvsagt så klarte jeg ikke å gjenta de gode resultatene dagen etter...

 

Kan hende det var relatert til strømforsyninga som hadde en kortslutning intert i en 2,1mm strømplugg som forårsaken røyk og nedsmelting av noen ledninger.

 

MEN! I morgen så er planen å få sjekket ut din måte også dbass!

Endret 7. mai 2013 av Andrull

[dbass]

Hva med en miktrokontroller og assembly? Da vet du at hver kodesnutt bruker så lang tid Sitter med Avstandsensor og realtime måling på et LCD-display med mikrokontroller for tiden

[Andrull]

Hehe Jepp!

 

Nå er vi ikke sikre på at det er mikrokontrolleren (som styrer senderen) som gir oss disse forsinkelsene, men jeg nevnte for de to som har hovedansvaret for den delen at vi nok må gå bort fra arduino-programvaren og heller bruker AVR og eventuelt også Assembly i worst case. Med den knappe tiden, så blir det vanskelig å komme i mål, men vi jobber klokka rundt for å redde dette prosjektet. ^^

 

Egentlig så hadde vi også en mikrokontrolleren (ATMega2560 og/eller ATMega328) på mottakersiden også, som skulle ta for seg ADC/samplinga, men med 40 KHz frekvens +/-10 KHz så trenger vi absolutt minimum 100 000 samples pr sekund, og disse svake mikrokontrollerene vi hadde til rådighet hadde ikke nok RAM til å lagre alle samplene, og vi tror de hadde slitt massivt med selve kalkuleringene som vi også skal gjøre på samplene.

 

Dette er den egentlige grunnen til at vi gikk for en MyDAQ, som også er 16bit (i stede for 8 bit), langt kraftigere CPU og takler 150 000 samples pr sec.

Men siden vi også kjører labview på PCen, som krever sitt, så har vi nå totalt tre mulige feilkilder, hvor vi har utelukket den fjerde (trådløse radioen mellom mikrokontrollerene), og i morgen får jeg forhåpentligvis også sjekket om PCen min fortsatt er for treg. (skal kjøre en saftigere overklokk for å se om det endrer faktum) ^^

 

Nais, nais.

Hva slags sensor og mikrokontroller har du brukt for det da? Ultralyd, infrarød eller annet?

Endret 7. mai 2013 av Andrull

[dbass]

Nais, nais.

Hva slags sensor og mikrokontroller har du brukt for det da? Ultralyd, infrarød eller annet?

En ultralyd-sensor fra Parallax og en PIC18F4520 fra Microchip. Er ikke så veldig stort, men ganske omfattende når man ikke forstår mikro-kontrolleren fordi den er for stor å forstå for en som ikke har jobbet mye med det.

 

Vi baserer oss egentlig på C, og vi lærte C/C++ objektorientert programmering i høst, men det er mye som ikke kan gjøres fordi mikro-kontrolleren eller kompileren ikke forstår hva som skal gjøres.

 

Edit:

http://youtu.be/D6hR89Q_yso

Endret 13. mai 2013 av dbass

[Kakebakelate]

Lite spørsmål, holder på med en oppgave:

En forsterker har følgende data:

Rinn = 600 kΩ og Rut = 8 Ω . Spenningsforsterking uten belastning A0 = 300 .

U

Når forsterkeren tilkoples lasta RL = 4 Ω blir spenningsforsterkinga Au = (ut =

U inn)

1) 75

2) 100

3) 150

4) 300

5) Vet ikke"

Hvordan er det man regner det ut? Står helt stilt for med atm.

[toreae]

Spenningsforsterkningen skal vel være den samme (bestemt av motkobling i forsterkeren), så lenge signalet inn er lavt nok til at ikke forsterkeren klipper pga for høy strøm. Men innrømmer at jeg ikke er sikker på svaret.

[dbass]

Det blir en spenningsdeling mellom RL og Rut. Den teoretiske forsterkningen blir det samme, men du har en indre motstand på 8 Ohm ved utgangen så vidt jeg forstår, som blir koblet i serie med en 4 Ohm.

[Andrull]

Hmm, ja neimen var det ikke på tide med et nytt eksperiment etter hvert!

 

Ja, ikke noe avanserte greier, men ønsker å lage meg en saftig strømforsyning.

 

Hvorfor? Jeg trenger snart ny PSU, og trenger noe skikkelig holdbart til alle fremtidige eksperimenter og PCer. Håper selvsagt å kunne få til noe med mye mindre støy, og ingen muligheter for coil-whine (more or less) enn vanlige PC-størmforsyninger.

 

Mål:

• Støy: Så lav ripple og Line calibration/load calibration som overhode mulig
• Holdbarhet: Veldig høy (god kjøling og linær PSU samt gode kondensatorer)
• Kapasitet: Svært kraftig i området 1200-1500W
• Antall Rails: Den må ha: 3,3V, 5V, 12V, -12V Railer (delt 30A på 3,3V og 5V og 100A på 12V, og 0,5A på -12V) En ekstra variabel rail kan være fordel etterhvert, eventuelt 14-18V.
• Regulering: Mulighet for å kjøre både med og uten spenningsregulering
• Størrelse: Skal helst passe inn i en Dual-PSU slot (150mm x 172 mm ?), hvor dybden kan være helt opp i 360 mm om nødvendig.
• Vekt: Ingen begrensning(!)
• Ekstra funksjonalitet: Noe som demper "Inrush-current", og at utgangen venter til spenningen har stabilisert seg. UPS-mulighet (Online), hvor batteriet kan kobles til eksternt.
• Pris: Ikke for ekstrem. Ser for meg at jeg prøver å holde budsjettet under 4000kr
• Effektivitet: Normal effektivitet (50-60 % håper jeg på)

Kort sagt: En massiv linær strømforsyning som ikke koster skjorta.

Er usikker på om det er nødvendig med 5V Standby, da jeg uansett har en switch for PSUen som kutter nettspenningen? Vil hovedkortet gå crazy hvis det ikke er til stede?

 

Spørsmålet i dag er om å finne riktig transformator. Ser for meg en Toroidal, men usikker på noen ting:

1. Noen som vet hvor stor reaktiv del man får når man skal bruke en linær PSU for PC? Foreløpig så satser jeg på en forholdsvis høy power-factor, men her kan jeg jo få noen negative overraskelser. SMPS (switch-mode PSU) har jo ganske lav PF uten en aktiv PFC, men gjelder dette altså for linære? (håper virkelig jeg slipper å inkludere PFC)
   
   Når jeg går fra 12VAC så får jeg jo ca peak på 17VDC, og med riktig kondensator, likeretter, og regulator-transistor så blir det spenningsfall ned til minst 12,5V, hvor regulatoren kvitter seg med de siste 0,5Vene. Altså har jeg tapt ca 41 %, (minus noe ekstra på regulator osv.. og det faktum at transformatoren bare har 95 % effektivitet, så havner jeg vel på ca 50%.
   Men om PF kommer i tillegg så er jeg fucked.
   
2. Kan jeg dele opp sekundærspolen i flere deler?
   De fleste som jeg ser på har jo sekunderspolen delt i to (midt tapp) slik at du kan parallellkoble de to delene. F.eks 2x12VAC med 25A blir da til 12VAC med 50A. Greit nok.
   Men kan jeg ikke da f.eks kutte hver av de to delene på midten, slik at du får 4x6VAC som leverer 100A? Eller vil det være noen begrensninger jeg ikke helt ser?
   
   Det er to grunner til dette. Den ene er at jeg da f.eks kunne kjøpt to 2x40AC (1000 VA) transformatorer, som du deler opp i ca 6x12VAC som du parallellkobler, og det for halvparten av det tre 2x12VAC (600 VA) transformatorer koster, pluss at det tar opp mye mindre plass! Den andre grunnen er at jeg enkelt kunne dratt ut en 5 VAC-linje ut av samme transformator.
   
   Tenker da hovedsakelig på: Transformatoren
   
   Alternativet ville jo da blitt 3-4 stykk slike: https://www.elfaelektronikk.no/elfa3~no_no/elfa/init.do?item=56-139-14&toc=18841
   Som da raskt sprenger budsjettet, men blir selvsagt lettere da jeg slipper å modde transformatoren.
   
   Edit: Kan jo nevne at Toroid-transofrmatorer har sekundærspolen på yttersiden og dermed ganske lett å finne nøyaktig den vindingen du ønsker (slik at alle utgangene som skal parallellkobles blir så og si like i spenning)

Endret 10. september 2013 av Andrull

[toreae]

Første tanker om eksperimentet ditt Andrull:

 

Kapasitet på 1200-1500 W. Da må du ha en trafo på 2400-3000VA ved 50% virkningsgrad! Du må også kvitt deg med 1200-1500W.

 

Hvordan skal du få plass til alt dette her? Selv med 1000VA trafo har du en betydelig mengde kondensatorer, pluss kjøleelment/vifte til 500W (ved 50% virkningsgrad).

 

Om du har 3-fase tilgjengelig, ville det nesten vært å foretrekke.

[Andrull]

Hei, takk for tilbakemeldingen.

 

Jeg er klar over at det er en utfordring, noe som er litt av morroa og som gjør det hele litt øyenfallende. Kan jo nevne at det hjemmelagde kabinettet er på godt over 100 KG, og har en 1,6KW kompressor for å kjøle ned komponentene, så jeg er gal nok, kan du si.

 

Tanken er om jeg kan bruke to eller tre 1000 VA transformatorer ja, så da er vi jo i riktig ballgård.
Nå kommer det jo litt ann på hvilke svar jeg får på de to spørsmålene mine, men om jeg altså kunne ha delt opp sekundærspolen så kunne jeg f.eks ha gått for 4x11,3 VAC (11,3V * roten av 2 = 16V DC ca) Dette betyr igjen en liten forbedring i effektivitet (fordi da slipper jeg 0,7V unødvendig spenningsfall, kontra 12V). Selvsagt kun om jeg skaffer store nok kondensatorer og får lavt nok spenningsfall over likeretterbro/kondensator/regulator, slik at spenningen aldri vil droppe under 12V.

 

Jeg kan jo dele hva jeg har funnet foreløpig:

• Tenkte meg to slike: Likeretterbro (schottcky) (0,91V spenningsfall ved 120A)
• Og til regulatoren: 2x Darlington effekttransistor (1,4V ved 120A og 100 grader)
• Filter: 4x slike kondensatorer (0,88 F totalt) (0,005 ESR pr stykk som gir 0,00125 Ohm * 120A = 0,15 V spenningsfall)
• Og spenningsreferanse til regulatoren (vil ikke ha noe å si for strømforbruket)

Med 11,3VAC = 16VDC-0,91V-1,4V-0,15V = 13,52V

 

13,52V minus 12V som går til komponentene (13,52-12V = 1,52V).

Altså er aboslutt maks ripple vi kan få på 1,5V. Med 0,88 Fahrad kondensatorbank så får vi:
2*(1/50 Hz)*120A / 0,88 F = 1,36V Max Ripple, som igjen betyr at det er godt nok. Vi har da også litt spenning til overs for tap i ledninger etc..

 

Virkegrad:

218W (2*120A*0,91V) + 336W (2*120A*1,4V) + 18W (120A*0,15V) = 572 Watt som blir avgitt ved full last i dioder/transistorer/kondensatorene. 1440W / 2000VA inn = 0,72

Altså går det akkurat innenfor spesifikasjonene til to 1000VA transformatorer om det ikke er noen effektfaktor i spill (eller noe annet jeg har glemt?). For ved 120A 12V (1440W) pluss 572 Watt tap, så får du 2012 Watt, som er en neglisjebar overbelastning.

 

Effektiviteten til systemet:
Nå kommer selvsagt et tap i transformatoren inn, som er oppgitt til ca 91 % på det værste, og da får du 2200W inn / 1440W ut = 52,7 % eff

 

Totalt: 772 Watt med varme som må bort. Selve varmen fra transformatorene og kondensatorene er lett å bli kvitt, ("rolig luftflyt og radiering ut) mens de fra diodene/transistorene er noe værre, og trenger følgelig en dedikert kjøleribbe. Har en plan om hvordan dette skal få plass i PSU-kabinettet (kun i hodet på dette stadiet), men til nød så kan jeg kanskje bruke vannkjølingsutstyr jeg har liggende for å få ned tempen og plassbruken.

 

Edit: selvsagt så kommer 5V og 3,3V railen inn i bildet, men vil jo bare erstatte en tilsvarende andel av 12V-railen, og har egen plan for dette.

Endret 10. september 2013 av Andrull

[toreae]

Et lite råd på vegen. Det er som oftes bedre å fordele effektapet i dioder og transistorer over flere deler, en det er å bruke få (og dyre) deler. Dette pga tapet i varmeoverføring fra komponent til kjøleribbe.

Om jeg ikke husker feil, er spenningstapet for likeretterbroer oppgitt ved likestrøm. Om broen bare leder halve tiden, går det faktisk 2 X 120A gjennom den. Men dette må du ta med en klype salt eller to.

[Andrull]

Et lite råd på vegen. Det er som oftes bedre å fordele effektapet i dioder og transistorer over flere deler, en det er å bruke få (og dyre) deler. Dette pga tapet i varmeoverføring fra komponent til kjøleribbe.

Om jeg ikke husker feil, er spenningstapet for likeretterbroer oppgitt ved likestrøm. Om broen bare leder halve tiden, går det faktisk 2 X 120A gjennom den. Men dette må du ta med en klype salt eller to.

Takk for tipset. Effektiviteten bedres ved flere dioder/transistorer generelt sett (pga lavere spenningsfall ved lavere strømstyrke har jeg lagt merke til). Så om jeg har 4 transistorer kontra 2 så vil jeg få halvparten så mye strøm gjennom hver av diodene, og spenningsfallet over hver av dem faller. Har derfor valgt å dimensjonere transistorene en del kraftigere enn hva de takler, da jeg kan kjøre de på "økonomimodus" hele tiden.

 

Likeretterdiodene jeg har valgt er faktisk slik. (Har oppgitt spenningsfall ved dobbel last over kontinuerlig maks)

 

Har sittet i en del timer for å finne det som gir minst spenningsfall og som koster minst. Og har flere alternativer enn de nevnt over, som inkluderer flere komponenter. Ønsker dog å senke kompleksiteten for plass, støy og feilsøkingsgrunner, så må ta det til betraktning.

Endret 11. september 2013 av Andrull

[Andrull]

Spørsmål 2:
HVOR ille ville det å bruke en typisk bilstereo-kondensator i 1-2 Farad-klassen?
F.eks en som takler å kjøre på 20V, med 24V surge, 0,0019 Ohm ESR, og 2F:

Ikke bare er de en del billigere, men er også langt mer plasseffektiv. Innser nå med å fyre opp litt skisser i 3D-programmer at de kondensatorene jeg har funnet egentlig tar opp noe sinnsykt mye plass med fire stykk, og jeg ønsker vel egentlig også enda høyere kapasitans for å være sikker på at alt fungerer i årevis, og kondensatorene ikke er på topp lenger.

I tillegg har jeg en tilsvarende kondensator jeg kan bruke fra dag 1, så sparer meg både tid, penger og plass... Ok, jeg antar ikke det er topp kvalitet, men flere har jo oppgitt som fungerende fra -40 til 105 grader, som ofte tyder på en holdbar kondensator.

 

Og med så høy kapasitans så blir Ripple-spenningen så lav som 0,6V. Dette gir meg potensielt enda litt bedre effektivitet (så høyt som oppimot 73 % virkegrad, og av effekten transformatorene leverer så går under 400W til spille)

So what do you guys say? Er det bare drømmetenking at disse rimelige sakene kan brukes i mitt tilfelle?

Endret 11. september 2013 av Andrull