Caricabatterie switching con PIC

[gigiovanni]

ah...dimenticavo...conoscete qualche altro programma per le simulazioni ???

[PATO65]

Mi spiace ma non conosco nessun buon programma di simulazione! Tuttavia il circuitino è così semplice che con 2 saldature lo metti su! Poi un NE555 se non hai un generatore di segnali e fai le prove reali (che sono meglio).
Io però ho un dubbio su questa configurazione circuitale in quanto rileggendo la tensione sulla RSense direttamente col PIC rischi di falsare la lettura se capiti a metà tra un On e un OFF del PWM in quanto non sei sincronizzato.
Al limite sarebbe meglio integrare la tensione ai capi di R e mandarla ad un operazionale che faccia da adattatore di impedenza.
Tieni presente che se vuoi fare un caricabatterie rapido devi leggere variazioni di tensioni piuttosto piccole quindi devi essere preciso e questa configurazione mi lascia dei dubbi.
Cosa c'è di meglio di una prova? Facci sapere!

[Albytech]

Originalmente inviato da PATO65

Mi spiace ma non conosco nessun buon programma di simulazione! Tuttavia il circuitino è così semplice che con 2 saldature lo metti su! Poi un NE555 se non hai un generatore di segnali e fai le prove reali (che sono meglio).
Io però ho un dubbio su questa configurazione circuitale in quanto rileggendo la tensione sulla RSense direttamente col PIC rischi di falsare la lettura se capiti a metà tra un On e un OFF del PWM in quanto non sei sincronizzato.
Al limite sarebbe meglio integrare la tensione ai capi di R e mandarla ad un operazionale che faccia da adattatore di impedenza.
Tieni presente che se vuoi fare un caricabatterie rapido devi leggere variazioni di tensioni piuttosto piccole quindi devi essere preciso e questa configurazione mi lascia dei dubbi.
Cosa c'è di meglio di una prova? Facci sapere!

Il PWM DEVE essere gestito dalla I Sense, o meglio dire è gestito!
In pratica si manda in conduzione il Mosfet con un segnale che è il frutto di una comparazione tra un dente di sega e la tensione di controllo (analogicamente parlando per mezzo di un Opamp). In questo modo la corrente erogata sarà proporzionale all'ampiezza degli impulsi ed il tutto sarà sincronizzato alla stessa frequenza. Consiglio di studiare il principio di funzionamento del SG3525 che è un regolatore switching molto diffuso e collaudato. Ciao.

[PATO65]

Ciao Alby, mi sembrava di aver capito che si voleva utilizzare un PIC. Questo significa che il PWM se lo gestisce lui in modo digitale (contatore interno che arrivato......). Se allora cominciamo a metterci un gestore PWM esterno allora è un altro paio di maniche. Ma allora conviene utilizzare un MAX713 che fa tutto lui.

[gigiovanni]

Ciao Alby, mi sembrava di aver capito che si voleva utilizzare un PIC. Questo significa che il PWM se lo gestisce lui in modo digitale (contatore interno che arrivato......). Se allora cominciamo a metterci un gestore PWM esterno allora è un altro paio di maniche. Ma allora conviene utilizzare un MAX713 che fa tutto lui.

esatto.... il PWM lo faccio uscire fuori da un pin del PIC. ovviamente il duty cycle deve essere fatto in modo che tenga costante la corrente di carica secondo valori precedentemente impostati... potrei fare così:

la resistenza di sense la collego, tramite un filtro che mi permette di ottenere il valore medio della tensione, all' ADC del PIC ( ovviamente ci vuole un partitore di tensione eh eh ... ) il PIC compara il valore di tensione ricevuto, a cui ovviamente corrisponde una corrente... con il valore di corrente di carica impostato dall'utente (tramite tasti etc etc ) e in base a questo aumenta o diminuisce l'ampiezza degli impulsi del PWM. quindi la tensione applicata al pacco, dunque la corrente di carica. più retroazionato di così !!!

poi ovviamente si può utilizzare un altro ADC a 10 bit (sempre interno al PIC - con questa risoluzione ed una partizione di tensione 1:2 l'errore sarebbe di 4.9mV circa se non ho sbagliato i calcoli) per tenere sotto controllo la tensione del pacco e calcolare il dV/dt.

- poi potrei inserire qualche resistenza PTC o NTC, oppure un'ibutton DS1920 per misurare la temperatura....

- Onestamente per quello che riguarda la programmazione del PIC me la cavo.... ma se prima non supero questo problema del MOSFET... :-(

PS: non ho nemmeno l'oscilloscopio per fare le prove reali.... se qualcuno gentilmente si offre per sviluppare questa parte....magari ci esce fuori un caricabatterie troppo serio che potremmo utilizzare tutti....

[Albytech]

Originalmente inviato da gigiovanni

esatto.... il PWM lo faccio uscire fuori da un pin del PIC. ovviamente il duty cycle deve essere fatto in modo che tenga costante la corrente di carica secondo valori precedentemente impostati... potrei fare così:

la resistenza di sense la collego, tramite un filtro che mi permette di ottenere il valore medio della tensione, all' ADC del PIC ( ovviamente ci vuole un partitore di tensione eh eh ... ) il PIC compara il valore di tensione ricevuto, a cui ovviamente corrisponde una corrente... con il valore di corrente di carica impostato dall'utente (tramite tasti etc etc ) e in base a questo aumenta o diminuisce l'ampiezza degli impulsi del PWM. quindi la tensione applicata al pacco, dunque la corrente di carica. più retroazionato di così !!!

poi ovviamente si può utilizzare un altro ADC a 10 bit (sempre interno al PIC - con questa risoluzione ed una partizione di tensione 1:2 l'errore sarebbe di 4.9mV circa se non ho sbagliato i calcoli) per tenere sotto controllo la tensione del pacco e calcolare il dV/dt.

- poi potrei inserire qualche resistenza PTC o NTC, oppure un'ibutton DS1920 per misurare la temperatura....

- Onestamente per quello che riguarda la programmazione del PIC me la cavo.... ma se prima non supero questo problema del MOSFET... :-(

PS: non ho nemmeno l'oscilloscopio per fare le prove reali.... se qualcuno gentilmente si offre per sviluppare questa parte....magari ci esce fuori un caricabatterie troppo serio che potremmo utilizzare tutti....

Scusate, avevo capito l'intento, il mio era solo un consiglio per capire come dovrà funzionare il Pic. In sintesi dovrai far aumentare il tempo di "ON" del fet fino a che la tensione misurata I Sense raggiungerà quella impostata dall'utente. Che tu lo faccia "digitalmente" non ne cambia il principio, è sempre una comparazione tra dente di sega e tensione misurata. Comunque lo schema col fet funziona, in quanto usato per lo stesso scopo su un carica analogico. Ciao

[gigiovanni]

è sempre una comparazione tra dente di sega e tensione misurata.

Scusa, ma perchè andare a scomodare un circuito per generare un dente di sega ? e magari poi ci sono pure problemi di sincronizzazione etc etc... La tensione sulla Rsense corrispondente alla corrente di carica da me stabilita la salvo su un registro del PIC (in RAM), la comparazione avviene dunque a livello di registri, ovvero comparo il registro con la tensione acquisita con il registro con la tensione impostata.... o non ho afferrato il tuo consiglio ???

[Albytech]

Originalmente inviato da gigiovanni

Scusa, ma perchè andare a scomodare un circuito per generare un dente di sega ? e magari poi ci sono pure problemi di sincronizzazione etc etc... La tensione sulla Rsense corrispondente alla corrente di carica da me stabilita la salvo su un registro del PIC (in RAM), la comparazione avviene dunque a livello di registri, ovvero comparo il registro con la tensione acquisita con il registro con la tensione impostata.... o non ho afferrato il tuo consiglio ???

Volevo solo far notare che anche se fatto digitalmente, il circuito sarà sempre un comparatore tra dente di sega e tensione X, infatti tu comparerai due tensioni, mentre incrementerai un registro fino a che la tensione sulla R supererà quella impostata. A questo punto il registro dovrà ripartire da 0 e salire fino al valore di prima, ecc... Non è questo un dente di sega anche se digitale? Tutto qui, ciao.

[gigiovanni]

umh....si... effettivamente hai ragione.. il fatto è che avevo perso di vista il giochetto del timer perchè i PIC li programmo in BASIC, con una riga di codice il compilatore si sbriga tutte le faccende relative a timer, impostazioni dei flag necessari etc etc, in effetti è un pseudo dente di sega digitale che alla fin fine realizza questo giochetto....

Appena posso compro i componenti per realizzare lo schema che mi hai postato precedentemente, e inizio a fare le prime prove.... speriamo bene.

Il circuit maker per adesso lo metto da parte perchè invece di studiarmi il manuale del programma è meglio che mi studi qualche datasheet dei MOSFET...

[PATO65]

Ci siamo capiti. Vai avanti e facci sapere come funziona.
Io uso correnti molto più basse perchè preferisco (se le carico in casa) caricare le batterie a 1/10 quindi a tempo e non a dV.

Invece vorrei porre io un quesito........volendo fare una regolazione digitale come quella di questi post (quindi PWM e rilettura corrente) è piuttosto facile in quanto, come si diceva basta incrementare il contatore del PWM fino ad arrivare ad un errore molto piccolo (VRSense prossima a VRef).

Volendo fare una regolazione per le Lipo invece, dopo la prima fase di carica a corrente costante (che sarebbe come quella descritta), al raggiungimento di 4.2V per cella è necessario cominciare a ridurre la corrente per mantenere tale tensione.
Il problema è, secondo voi come deve avvenire in questo caso la riduzione di corrente? Secondo voi basta una regolazione proporzionale o è necessario anche una parte integrale e/o derivativa (PID) ?
Di quanto deve diminuire il segnale digitale per non avere oscillazioni oppure sovratensioni al pacco?