Autolaturi toimimaan laturina irtomoottorin kanssa

[Mauri Tähkä]

Joo tosiaankin nyt kun katsoin tuota kytkentää, niin alkujaan oli mielessä nuo kaikki samassa jännitteessä. Nyt tuo operaatiovahvistin pitäisi toteuttaa differentiaalina. Wikipediasta löytyy suoraan siihen kaavakin.

https://fi.m.wikipedia.org/wiki/Operaat ... enn%C3%A4t

Onko näissä differentiaalivahvistimen kaava pätevä, vaikka laskukaavoissa on vähintään sievennyseroja (ilmeisesti ei ole eroa):

http://www.kuisma.eu/elper/esim/opampkytk.html

https://fi.m.wikipedia.org/wiki/Operaat ... enn%C3%A4t

https://onechip.com/differential-amplif ... lator.html

EDIT: Eli ilmeisesti pitää vain lisätä sinne opampin "alapuolelle" samat vastukset, kuin "yläpuolella". Puolella tarkoitan tässä sähköteknistä piirrosmerkkiä operaatiovahvistimen kytkennästä.

EDIT2: Onko niin, että nyt kun tulee yhteen 4 kpl vastuksia, niin vastuksen tarkkuusluokkaan kannattaa kiinnittää huomiota? Tuossa yhdessä linkissä kerrotaan, että kannattaisi käyttää vähintään 1 prosentin vastuksia, jos näin, niin voisi laittaa vaikka 0,1 prosentin, eihän tämä homma muutaman euron päälle ole.

[jarikos]

Tuo kannattaa ajatella niin, että opampin plusnapa on ikään kuin kelluva referenssijännite ja negatiivisella säädetään se vahvistuskerroin. Tuohonhan voi hyvin laittaa 10k tai 100k lineaaritrimmerit noiden vastusten tilalle. Voi vaikka leipälaudalla kokeilla ihan empiirisesti miten kytkentä käyttäytyy kun syöttää eri jännitearvoja. Suoraviivaisin kaava on tosiaan tuo lyhyt kaava.

[Mauri Tähkä]

Tuo kannattaa ajatella niin, että opampin plusnapa on ikään kuin kelluva referenssijännite ja negatiivisella säädetään se vahvistuskerroin. Tuohonhan voi hyvin laittaa 10k tai 100k lineaaritrimmerit noiden vastusten tilalle. Voi vaikka leipälaudalla kokeilla ihan empiirisesti miten kytkentä käyttäytyy kun syöttää eri jännitearvoja. Suoraviivaisin kaava on tosiaan tuo lyhyt kaava.

Joo! Tuota en vielä ymmärrä, miksi tuossa differentiaalivahvituksessa tarvitaan 4 kpl vastuksia?

Eli tuommoisiako vaikka 4 kpl? https://www.partco.fi/fi/elektroniikan- ... -100k.html

Mutta eipä taida käydäkään, kun kerroin pitää olla n. 145, eli olisiko 2 ja 200 kOhm niin saisi säädettyä 1 ja 145 kOhm? Voisihan nuo matalammat laittaa vissiin 1 kOhm tarkkuusvastukset? Onko vastuksen toleranssilla nyt merkitystä?

[jarikos]

Tuo kannattaa ajatella niin, että opampin plusnapa on ikään kuin kelluva referenssijännite ja negatiivisella säädetään se vahvistuskerroin. Tuohonhan voi hyvin laittaa 10k tai 100k lineaaritrimmerit noiden vastusten tilalle. Voi vaikka leipälaudalla kokeilla ihan empiirisesti miten kytkentä käyttäytyy kun syöttää eri jännitearvoja. Suoraviivaisin kaava on tosiaan tuo lyhyt kaava.

Joo! Tuota en vielä ymmärrä, miksi tuossa differentiaalivahvituksessa tarvitaan 4 kpl vastuksia?

Eli tuommoisiako vaikka 4 kpl? https://www.partco.fi/fi/elektroniikan- ... -100k.html

Mutta eipä taida käydäkään, kun kerroin pitää olla n. 145, eli olisiko 2 ja 200 kOhm niin saisi säädettyä 1 ja 145 kOhm? Voisihan nuo matalammat laittaa vissiin 1 kOhm tarkkuusvastukset? Onko vastuksen toleranssilla nyt merkitystä?

Kyllä tuohon voi valita 200k tai vaikka 500k monikierrostrimmerit. Pelkillä vastuksilla puljatessa laittaisin prosenttisia metallikalvoja.

Edit: niin onhan tuossa mahdollisuus laittaa kiinteitäkin vastuksia sopivilla arvoilla ja trimmerillä tehdään vain hienosäätö. Äkkiseltään päässä laskien 1,5k ja 220k ja siihen välille vaikka 10k trimmeri.

[Mauri Tähkä]

Kyllä tuohon voi valita 200k tai vaikka 500k monikierrostrimmerit. Pelkillä vastuksilla puljatessa laittaisin prosenttisia metallikalvoja.

Jep, olisiko kuitenkin vaikka 2 ja 200 k, koska pitää olla 145 kertaa toisessa enemmän vastusta? Käsittääkseni esim. tuon 200 k trimmerin minimi on noin 2 k ja 2 k x 145 on jo melkein 300 k. Eli täytyisi olla reilusti "eri paria" nuo vastukset, jotta riittävä kerroin saavutetaan.

[jarikos]

Kyllä tuohon voi valita 200k tai vaikka 500k monikierrostrimmerit. Pelkillä vastuksilla puljatessa laittaisin prosenttisia metallikalvoja.

Jep, olisiko kuitenkin vaikka 2 ja 200 k, koska pitää olla 145 kertaa toisessa enemmän vastusta? Käsittääkseni esim. tuon 200 k trimmerin minimi on noin 2 k ja 2 k x 145 on jo melkein 300 k. Eli täytyisi olla reilusti "eri paria" nuo vastukset, jotta riittävä kerroin saavutetaan.

Editoin aiempaa vastausta. Siinä ehdotin kiinteitä vastuksia ja väliin trimmeri hienosäätöä varten. Itse asiassa siinä ei nuo ehdottamani arvot olekaan järkevät. Kannattaa laskea nuo niin, että saa suurin piirtein trimmerin keskelle osumaan sen kertoimen 145.

Edit: voisi laittaa 220k vastuksen ja 2k trimmerin. Silloin trimmerin noin 1,5k kohdalla olisi kerroin 147.

Edit2: tietenkin 150k vastus osuisi kaikista lähimmäs ja silloin 2k trimmeri 1k tuntumassa olisi lähtöarvo, josta sitten säätämään. E192 sarjassa olisi suoraan 145k vastuskin.

[Mauri Tähkä]

Editoin aiempaa vastausta. Siinä ehdotin kiinteitä vastuksia ja väliin trimmeri hienosäätöä varten. Itse asiassa siinä ei nuo ehdottamani arvot olekaan järkevät. Kannattaa laskea nuo niin, että saa suurin piirtein trimmerin keskelle osumaan sen kertoimen 145.

Edit: voisi laittaa 220k vastuksen ja 2k trimmerin. Silloin trimmerin noin 1,5k kohdalla olisi kerroin 147.

Edit2: tietenkin 150k vastus osuisi kaikista lähimmäs ja silloin 2k trimmeri 1k tuntumassa olisi lähtöarvo, josta sitten säätämään. E192 sarjassa olisi suoraan 145k vastuskin.

Hei, kiitti taas vastauksistasi. Kerkesin jo tilata Partcolta 200k trimmerit ja 1k tarkkuusvastukset. Eiköhän se noilla onnistu. Olisko kytkentä nyt oikein:

[jarikos]

Editoin aiempaa vastausta. Siinä ehdotin kiinteitä vastuksia ja väliin trimmeri hienosäätöä varten. Itse asiassa siinä ei nuo ehdottamani arvot olekaan järkevät. Kannattaa laskea nuo niin, että saa suurin piirtein trimmerin keskelle osumaan sen kertoimen 145.

Edit: voisi laittaa 220k vastuksen ja 2k trimmerin. Silloin trimmerin noin 1,5k kohdalla olisi kerroin 147.

Edit2: tietenkin 150k vastus osuisi kaikista lähimmäs ja silloin 2k trimmeri 1k tuntumassa olisi lähtöarvo, josta sitten säätämään. E192 sarjassa olisi suoraan 145k vastuskin.

Hei, kiitti taas vastauksistasi. Kerkesin jo tilata Partcolta 200k trimmerit ja 1k tarkkuusvastukset. Eiköhän se noilla onnistu. Olisko kytkentä nyt oikein:

Kyllä tuo minun silmiin näyttää aivan oikealta. Tuotahan pystyy testaamaankin erillään jos virittelee leipälaudalle vastaavanlaisen jännite-erosimulaation.

Edit: niin tosiaankin tuossa kytkennässä oli kai ideana käyttää trimmeriä vain puolittain. Sekin on mahdollista, että kytkee trimmerin ja vastuksen sarjaan ja trimmerin keskeltä tuo plus- ja miinustuloon. Sille toki joutuu laskeskelemaan sopivat aloitusarvot. Menee kyllä melko reunalle eli tuo puolittainen käyttö on parempi tapa.

[Mauri Tähkä]

Kyllä tuo minun silmiin näyttää aivan oikealta. Tuotahan pystyy testaamaankin erillään jos virittelee leipälaudalle vastaavanlaisen jännite-erosimulaation.

Edit: niin tosiaankin tuossa kytkennässä oli kai ideana käyttää trimmeriä vain puolittain. Sekin on mahdollista, että kytkee trimmerin ja vastuksen sarjaan ja trimmerin keskeltä tuo plus- ja miinustuloon. Sille toki joutuu laskeskelemaan sopivat aloitusarvot. Menee kyllä melko reunalle eli tuo puolittainen käyttö on parempi tapa.

No nyt olisi uusi kytkentä tehtynä. Tein kuitenkin 0,1% 1k ja 100k+50k vastuksilla. Etsin vastuslajitelmasta yleismittarilla tarkimmin tuohon sopivat isommat vastukset. Tarkalleen ne ovat 100k+50k ovat 151k. Eli kerroin 151. Trimmereistä ei saanut tasaista vastusarvoa, vaan yleismittarin mukaan arvo vaihteli useita kilo-ohmeja suuntaan tai toiseen.

Nyt on valitettavasti taas uusi ongelma. Alla kytkentä. Nyt näyttää koko ajan 38 ampeeria, eli jännitettä Arduinolle menee noin 2 volttia. Mikähän voisi olla vikana? Shunttivastus on sähköä johtamattomalla alustalla ja siihen on kytketty ainoastaan mittajohdot, joten nythän tilanteen pitäisi vastata sitä, kun moottoria ei ole vielä käynnistetty. Joten nythän virran pitäisi olla 0 ampeeria. Tarkistin kyllä piirikytkennän moneen kertaan, ja pitäisi olla oikein. Pitänee vieläkin tarkistella tässä samalla sitä.

[jarikos]

No jopas nyt on outo tilanne. Pitääpä yön hiljaisina tunteina laitella leipälaudalle vastaava kytkentä. Tosin opamp on LM324 tai vastaava mitä pidän hyllyssä.

[Mauri Tähkä]

No jopas nyt on outo tilanne. Pitääpä yön hiljaisina tunteina laitella leipälaudalle vastaava kytkentä. Tosin opamp on LM324 tai vastaava mitä pidän hyllyssä.

Kiitti tästä. Eiköhän tämä jotenkin vielä selviä.

Löysin tämmöisen jonkunlaisen suunniteluohjeen tuolle MCP601:lle: https://ww1.microchip.com/downloads/en/ ... 21314g.pdf

Tuossa oli jotain differentiaalivahvistimestakin, mutta esimerkkikytkennöissä käytettiin useampaa opampia. Käsitykseni mukaan sinällään näissä operaatiovahvistimissa (ainakin piirrosmerkeistä päätellen) ei kai pitäisi kytkennällisesti olla eroja.

[jarikos]

Virittelin LM324:lla tuon vastaavan differentiaalikytkennän. Vastuksina käytin 2,7k ja 39k. Kerroin on silloin 14,44. Simuloin noita tulojen jännite-eroja kahdella 10k monikierrostrimmerillä. Ensin testasin samalla käyttöjännitteellä eli maapotentiaali oli sama. Toisena kokeilin potikoiden kautta tuloihiin erillisellä jännitelähteellä, jolloin maapotentiaali oli eri. Molemmin tavoin toimii oikein. Sinullahan oli noissa tuloissa pelkkä shuntti kiinni eikä mitään muuta kytkettynä. Kokeilin tuonkin tilanteen yhdistämällä tulot ja nollaa antaa ulos silloin.

[Mauri Tähkä]

Virittelin LM324:lla tuon vastaavan differentiaalikytkennän. Toimii oikein.

Minä tein nyt niin, että ropelsin kortin irti kytkentäkotelosta ja käytin sitä irrallaan Arduinosta. Syötin piirin käyttöjännitteen toisella, erillisellä virtalähteellä. Käyttöjännite oli noin 4,6 volttia.

Simuloidakseni shunttituloa, tein jännitteenjakokytkennän 1k ja 200k trimmerillä niin, että jännitteeksi tuli noin 32 millivolttia, jonka pitäisi vastata 80 ampeerin virtaa (60 mV / 150 A shuntti). Tämän syötin opampipiirin VIN+ ja VIN+ -napoihin.

Kun käyttöjännite sekä VIN-tulo on kytkettynä, tulee VOUTISTA, eli ulostulosta 4,6 volttia, eli siis käyttöjännitemaksimi. Tämänhän pitäisi olla oikein. Kun VIN-tuloa ei ole, ulostulo on noin 1,1 V, eikä 0 V, kuten sen pitäisi olla??? Silloin kun Arduino oli kytkettynä piiriin, tulee minimijännitteeksi se noin 2 V. Mitä ihmettä?

Kun mittaan jännitettä VIN-navoista, käyttöjännitteen ollessa suljettuna, jännite on säädetty 32 millivolttia. Kun taas piiri on päällä, VIN-napojen välinen jännite on vähän yli puolet, noin 17 millivolttia.

Mitä johtopäätöksiä tästä syntyy?

Edit: nyt en kyllä enää ymmärrä mitään. Kun VIN-tulot on kytkemättä, piirin ollessa päällä, saan VIN-navoista mittaamalla noin 3,5 millivolttia. Tämä kääntyy laskemalla noin puoleksi voltiksi, ei siis selitä VOUTISTA tulevaa 1,1 volttia.

Kaipa se vika nyt sitten on tässä piirissä, kun ei pöydälläkään nähtävästi toimi oikein. Onko muuta selitystä, kuin joku kumman vuotojännite, joka sekoittaa pakan?

Edit2: Tämmöinen kytkentäkin löytyi netistä, samasta vahvistimesta (MCP601). Onko tästä mitään ajatuksia?



Itse aloin miettiä, että jostain kai sen jännitteen on pakko päästä "vuotamaan" sinne opampiin, niin olisiko maadoituksessa mitään? Tuossa esimerkkikytkennässähän tuo opampin maa on eri kuin sisääntulon maa?

[jarikos]

Tuo differentiaali tulkitsee vain jännite-eroa kahden sisääntulon välillä. Tulee mieleen vain tyhmiä kysymyksiä. Onhan ne vastukset varmasti oikein päin kytkennässä? Voisi myös kokeilla vaihtaa pienemmät kertoimet ihan vaan varmuuden vuoksi kytkennän testausta varten leipälaudalla.

Tuo MCP601 on herkkä myös tuhoutumaan ihan vaan vaikka hankaussähköstä. Kokeilemalla toisella, voisi varmistua, ettei siinä itsessään ole vikaa.

[Mauri Tähkä]

Tuo differentiaali tulkitsee vain jännite-eroa kahden sisääntulon välillä. Tulee mieleen vain tyhmiä kysymyksiä. Onhan ne vastukset varmasti oikein päin kytkennässä? Voisi myös kokeilla vaihtaa pienemmät kertoimet ihan vaan varmuuden vuoksi kytkennän testausta varten leipälaudalla.

Tuo MCP601 on herkkä myös tuhoutumaan ihan vaan vaikka hankaussähköstä. Kokeilemalla toisella, voisi varmistua, ettei siinä itsessään ole vikaa.

Nämä tulevat komponenttiliikkeestä ihan vaan normi minigrip-pussissa, painettuna vaahtomuoviin. Luulisi olevan antistaattipussissa, jos olisivat herkkiä?

Nyt kokeilin reikäkortilla toisella MCP601:llä samaa kytkentää, joka on kaaviossa, mutta en saanut toimimaan. Tosin, ensin mulla oli tuo 1k vastusten kytkentä väärin, kun oli VIN-navoilla samalla rivillä, mutta voiko se rikkoa piirin, jos menee ilman 1k:n etuvastusta se 30 mV:n jännite VIN-napoihin? Ei siis plussa ja miinus mennyt sekaisin, vaan siis vastus oli samalla rivillä, jos tästä ymmärtää, mitä tarkoitan.

Tavattoman monta kertaa tarkistin vielä sen kytkennän, niin kyllä se on oikein. En vaan saa sitä toimimaan. Nyt tulee tällä reikäkortille ährätyllä piirillä koko ajan noin nollaa. Eli siis 3-4 mV tulee VOUT-navasta ulos, oli VIN-napoihin kytkettynä syöttö tai ei. Käyttöjännitteen kun sammuttaa, niin sitten tulee nollaa.

[jarikos]

Nämä tulevat komponenttiliikkeestä ihan vaan normi minigrip-pussissa, painettuna vaahtomuoviin. Luulisi olevan antistaattipussissa, jos olisivat herkkiä?

Nyt kokeilin reikäkortilla toisella MCP601:llä samaa kytkentää, joka on kaaviossa, mutta en saanut toimimaan. Tosin, ensin mulla oli tuo 1k vastusten kytkentä väärin, kun oli VIN-navoilla samalla rivillä, mutta voiko se rikkoa piirin, jos menee ilman 1k:n etuvastusta se 30 mV:n jännite VIN-napoihin? Ei siis plussa ja miinus mennyt sekaisin, vaan siis vastus oli samalla rivillä, jos tästä ymmärtää, mitä tarkoitan.

Tavattoman monta kertaa tarkistin vielä sen kytkennän, niin kyllä se on oikein. En vaan saa sitä toimimaan. Nyt tulee tällä reikäkortille ährätyllä piirillä koko ajan noin nollaa. Eli siis 3-4 mV tulee VOUT-navasta ulos, oli VIN-napoihin kytkettynä syöttö tai ei. Käyttöjännitteen kun sammuttaa, niin sitten tulee nollaa.

Mikä komponenttiliike tuolla tavalla lähettelee osia? Esimerkiksi Partcosta tulee aina antistaattisessa pussissa ja mikropiirit sekä muut aktiivikompnentit painettuna antistaattiseen mustaan alustaan. No passiivit tulee tavallisessa välillä.

Onko sinulla noita piirejä useampia? Ei noiden vastusten sekoittaminen vahingoita piiriä mutta nailonpaita pakkasella on hyvä yhdistelmä tuhoamaan noita, ellei ole maadoitusranneketta. Kannattaa kokeilla toisella piirillä ja toisilla vastusarvoilla varmuuden vuoksi.

Edit: luin uudestaan ja tosiaan oletkin kokeillut toisella piirillä.

[Mauri Tähkä]

Mikä komponenttiliike tuolla tavalla lähettelee osia? Esimerkiksi Partcosta tulee aina antistaattisessa pussissa ja mikropiirit sekä muut aktiivikompnentit painettuna antistaattiseen mustaan alustaan. No passiivit tulee tavallisessa välillä.

Onko sinulla noita piirejä useampia? Ei noiden vastusten sekoittaminen vahingoita piiriä mutta nailonpaita pakkasella on hyvä yhdistelmä tuhoamaan noita, ellei ole maadoitusranneketta. Kannattaa kokeilla toisella piirillä ja toisilla vastusarvoilla varmuuden vuoksi.

Edit: luin uudestaan ja tosiaan oletkin kokeillut toisella piirillä.

Partcolta nämä tuli, normaalissa minigripissä painettuna mustaan vaahtomuoviin. Liekö se sitten antistaattinen juttu, jota tarkoitat.

Kaksi näitä mulla on ja tämä oli se toinen. En kyllä tiedä, miten vastusarvojen muuttaminen auttaisi asiaa. Olen googlannut tuota opampin kytkentää monista paikoista, ja kuulemma ideaali vastusalue olisi ns. keskialue. Ymmärrän tämän niin, että välttää äärivastuksia, eli ei kovin matalia eikä korkeita vastuksia. Ymmärrän, että vastusalueena noin 1k-500k alueella olisi ihan ok. Silloin nuo sattuisi aika kivasti siihen alueelle.

Eipä tästä opampista näytä oikein pääsevän irti ja olisihan se hieno oppia, kun voi jatkossakin tarvita tämmöistä kytkentää. Mutta näköjään ihan tyhmä olen, kun en saa muutaman komponentin kytkentää toimimaan. Ei se kyllä ennenkuulumatonta olisi, että kaksikin mikropiiriä olisi rikki. Seuraavaksi vissiin pitäisi testata tuota piiriä täysin irrallaan muista osista (vastuksista) ja hankkia 10 kpl lisää näitä, että varmasti on joku edes kunnossa...

[jarikos]

Alla linkin takana tuo minun toteuttama koekytkentä ja operaatiovahvistimena LM324. Kokeilin siis niin, että maa on yhteinen sekä erillisellä maalla. Täysiä 5V ei anna ulos mutta analogisella mittarilla maximi oli yli 4V. Minimi ulos oli jossain aivan nollan tuntumassa. Noilla minun kertoimilla 0,4V jännite-ero antaa jo maksimit.

https://1drv.ms/i/s!AlYUtm8hvCVwg8seRwn ... g?e=3aabwJ

[Mauri Tähkä]

Alla linkin takana tuo minun toteuttama koekytkentä ja operaatiovahvistimena LM324. Kokeilin siis niin, että maa on yhteinen sekä erillisellä maalla. Täysiä 5V ei anna ulos mutta analogisella mittarilla maximi oli yli 4V. Minimi ulos oli jossain aivan nollan tuntumassa. Noilla minun kertoimilla 0,4V jännite-ero antaa jo maksimit.

https://1drv.ms/i/s!AlYUtm8hvCVwg8seRwn ... g?e=3aabwJ

Nyt tein tämmöisen testin mukaan:

you can use a multimeter to check if you op-amp is working properly. I have been using the LM741 and LM358 for donkeys ages now and I always use the below method to check if these guys are working as they are supposed to.

For this test it is recommended for you to have a dual power source, but it is not mandatory.

Power the Op-Amp through Vcc and -Vcc pin. For simplicity lets assume Vcc=V and -Vcc=0V (ground)
Connect both the input terminals (inverting and non-inverting terminals) to ground. Now if you measure the output voltage it should be 0V
Now, connect the non-inverting terminal alone to Vcc(5V). The output should now be 5V
Similarly check the same for inverting Pin. The output should be 0V when connected to Vcc
​Simply put we are checking the op-amp in voltage follower a.k.a voltage buffer configuration.

If all these conditions are satisfied then you Op-amp is working properly.

Jos testi on pätevä, niin silloin tuo opampi on rikki. Tulee mitä sattuu jännitteitä - taikka ei ollenkaan - kun kytkee VIN-napoja käyttöjännitteeseen. Vaihteluvälillä 2-3 volttia vaeltelee tuolla kytkennällä miten sattuu.

Eli ehkäpä nuo molemmat opampit vain on kylmästi rikki. Hitsi kun en ollenkaan tiennyt, että nämä olisi herkkiä staattiselle sähkölle. Ei olisi ihme, jos siitä olisivat hajonneet. Talvinen villapaitamies kun hommailee keittiönkin pöydällä.

[seawulf]

Autojen vaihtovirtalatureille on ollut ja on edelleen saatavilla valmiita jännitteensäätimiä joissa on myös "pehmokäynnistiominaisuus" eli "soft start" jolloin tyhjänkin akun lataus alkaa hitaasti noin 30 sekunnin aikana. Eikä tuota hitaasti alkavaa latausominaisuutta välttämättä tarvita ollenkaan.
Paljonko on kyseisen laturin roottoripiirin eli magnetointikäämin resistanssi ja induktanssi?
Ilmeisesti Mauri Tähkällä on keskeisin tavoite rakentaa itse säädin jossa on jännitteen säätö ja virtamittaukseen perustuva "pehmokäynnistysominaisuus", olenko oikeassa?