czwartek, 16 lutego 2017

Desulfator - kolejny odcinek thrillera

A może by go tak N-MOSFETem?


Wszystko musi być jak u mistrza suspensu - na początku trzęsienie ziemi a potem napięcie powoli narasta....
Właśnie to powolne narastanie impulsów napięcia podawanych na akumulator martwi mnie najbardziej. We wzorcowych desulfatorach tak pięknie opisywanych na stronach http://leadacidbatterydesulfation.yuku.com/ królują rozwiązania oparte na ładowaniu/rozładowaniu indukcyjności. Z opisów wyziera ogólnie optymizm co do skuteczności tego rozwiązania a to za sprawą uzyskiwanych bardzo dużych a jednocześnie bardzo wąskich szpilek prądu generowanych w indukcyjności i podawanych  możliwie bezstratnie na naprawiany akumulator. Z moich obliczeń wynika jednak że energia uzyskiwana w takich układach jest mniejsza niż w  obwodach zasilających z użyciem pojemności. Co więc naprawia zasiarczony akumulator? Wysoka gęstość prądu na płytach akumulatora czy podawana w impulsie wielkość energii. Bez analizy fizyko-chemicznej procesu ładowania akku nie mam szans na zrozumienie skuteczności procedury odsiarczania. A i literatura naukowa nie za bardzo odpowiada na to pytanie. Ot trzeba rozpuścić narosłe na płytach duże kryształki siarczanów i to cała teorii odsiarczania.

Tak czy siak krótkie impulsy prądu o dużym natężeniu - kilkudziesięciu A w  impulsie - powinno dać się uzyskać także w układach pojemnościowych i to znacznie łatwiej i taniej.

Pierwsza przeszkoda to oczywiście P-MOSFET. Już z prostego porównania MOSFTEów wynika dobitnie kolosalna przewaga MOSFETów  N. Kiedy najlepszy z przytoczonych tranzystorów z kanałem P ma 20 mom oporności w kanale i 75A prądu drenu to znalezienie N-MOSFETa z opornością rzędu pojedynczych mom i prądami powyżej 300A nie nastręcza żadnych problemów. I to przy porównywalnej lub niższej cenie!

Kupiłem na próbę na ulubionym portalu aukcyjnym kilka szt. takich tranzystorów a dokładnie IRLB3034 za 7 zł/szt. 200A i 1,5 mom - rewelacja. Tylko pojemność bramki spora - prawie 10 nF.

Dostosowałem więc schemat desulfatora do zmienionych MOSFETów. Teraz wygląda on mniej więcej tak


Po doświadczeniach z poprzednim układem sterowania mosfetem zmieniłem na układ dwutranzystorowy. W poprzednim by uzyskać krótkie czasy wyłączania trzeba było zmniejszyć oporność polaryzującą bramkę do wartości 100-300 om. Więc miałem grzałkę zamiast opornika. W tym układzie równoległym tranzystory przenoszą jedynie impulsy ładujące/rozładowujące kondensator bramki. Szeregowo z bramką nie ma żadnego opornika co oznacza że w impulsie prąd tych tranzystorów może sięgać 1A. Musiałem więc dać 2N222 i BC640. No i się zaczęło...
Tak prostego układu nie mogłem uruchomić przez ponad godzinę. Sprawdzałem wszystko, połączenia, luty i nic. Impulsy sterujące z mikrokontrolera pojawiają się na kolektorze transoptora a MOSFET ciągle załączony na full. Wszystko dobrze połączone i nic nie działa - skąd my to znamy.
Sprawdziłem więc wartości rezystorów odłączyłem bramkę MOSFETA by sprawdzić czy działa(działał) prawidłowość połączeń obu tranzystorów i nic. Przed demontażem całej płytki zajrzałem do kart katalogowych obu tranzystorów. 2N222 to standardowy NPN a BC640 standardowy PNP. No prawie standardowy. Po jakąś cholerę amerykanie postanowili kompletnie pozamieniać położenie złącz tranzystora i zamiast oczywistego C-B-E mamy tu E-C-B. Całkowity miszmasz!
Ale miał być Hitchcock więc jest  .....
....więc na innej stronie mamy taką konfigurację wyprowadzeń.
Pełen kryminał z wątkiem detektywistycznym. Nie tylko thriller podnosi adrenalinę - elektronika też

Wyciąłem poprzedni tranzystor BC i wstawiłem nowy pięć razy sprawdzając poprawność połączeń. Układ łaskawie ruszył ale przebiegi odnośnie szybkości były jeszcze gorsze niż  w poprzednim MOSFETcie P.
Postawiłem na transoptor i jego prędkości narastania. LTV702 ma 2 us czas narastania i 2us czas opadania  a to razem 1/2 szerokości pojedynczego impulsu 1/255 pwm (8us).
Transoptor won a zamiast niego klasyczny tranzystor.


No i nareszcie żyleta. Przy szerokości impulsu 1/255 x 2ms (8us) zbocza narastające i opadające są praktycznie niewidoczne co oznacza  przełączanie MOSFETa z prędkością co najmniej pojedynczych MHz. Uff........

Podłączam wiec nowe ustrojstwo do akumulatora zasilam z 24 V i DO ROBOTY .....
(wnioski dopisuję do postu http://100-x-arduino.blogspot.com/2017/02/mikroprocesorowy-desulfator-test-serii.html)

Wszystko działa pięknie układ delikatnie brzęczy, iskry na klemach przy podłączaniu strzelają aż miło tylko ..... Cholera że zawsze musi być jakieś TYLKO - nie mam jak pomierzyć napięcia na akumulatorze. Masa mikroprocesora znajduje się się na poziomie źródła MOSFETa a minus akumulatora wisi na drenie. Kompletny kotlet (klops Wujaszku - z klasyki polskiego filmu sensacyjnego dla harcerzy). Taki piękny układ i kompletnie bezużyteczny. Dorabianie jakiś optoizolatorów, przetworników U/f mija się  z celem. Miało być prosto i elegancko a wyszło jak zawsze.

Potulnie trzeba więc wrócić do P-MOSFET w układzie szeregowym by ciąg dalszy mógł nastąpić ....

Brak komentarzy:

Publikowanie komentarza