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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Sezione Generica

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riduttore di tensione, schema elettrico
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eneo

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GigaWatt


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Inviato il: 21/3/2009,10:05

mi serve sapere come sono fatti questi riduttori di tensione 24-12v che si trovano anche su ebay e i loro rendimenti.....

 

Elektron

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KiloWatt


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Inviato il: 21/3/2009,10:52

Detto così è un pò generica ... serve un riferimento più preciso
In genere e per basse correnti c'è un regolatore dc passivo quindi il rendimento è scarso. Ce ne sono anche switch mode ed in questo caso il rendimento può arrivare al 90% ed oltre.

 

Keyosz
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Inviato il: 23/3/2009,11:31

Ciao Eneo, ciao Elektron,
riduttore di tensione quindi regolatore di tensione, beh in elettronica ci sono tante soluzioni e tantissimi integrati al giorno d'oggi che fanno la cosa, però visto che parli di rendimento mi pare di capire che a te non interessano sicuramente quelli lineari (i più economici) ma è meglio parlare delle soluzioni switching!

Ma vuoi avere qualche schema per costruirne uno?
Come dice Elektron qualche specifica in più sarebbe utile per consigliare i componenti giusti con sigle di riferimento, sarebbe utile sapere range della tensione in ingresso, tensione in uscita e corrente massima.
In generale se devi abbassare la tensione da 24V a 12V ti consiglio questi integrati regolatori switching:

LM2576: (lo uso da tempo)
IN: 40V max
OUT: 12, 5 e 3.3 in versione fixed oppure la verisone ADJ da 1.23 fino a quasi Vin
I: 3A (lato input, può salire un pò in out più bassa è la tensione)
RESA: intorno 80%
http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/3/4/0/3/8/1/5/1237803614.jpg

LM2679:
IN: 40V max
OUT: 12, 5 e 3.3 in versione fixed oppure la verisone ADJ da 1.23 fino a quasi Vin
I: 5A (si può ridurre il limite di corrente con una resistenza)
RESA: intorno 90%
http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/3/4/0/3/8/1/5/1237803615.jpg

L4970: (usato in 3 applicazioni)
IN: 40V max
OUT: 5V, si può mettere un trimmer e regolare Vout superiori
I: 10A (output limitato a tale valore anche in corto)
RESA: >= 90%
http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/3/4/0/3/8/1/5/1237803616.jpg

Il regolatore LM2576 è molto stabile, l'ho usato in tante applicazioni, ho anche realizzato con successo delle versioni in cui uso come stadio di potenza un mosfet a parte usando il TLP250 come pilotaggio dal segnale in uscita da questo integrato verso il gate del mosfet di potenza, realizzando regolatori switching fino a 20A con rese veramente soddisfacenti. Invece L4970 richiede più componenti, anche se poi è in gradi di regolare 10A da solo, ed è un pò instabile con valori di componenti non perfetti o modifiche sulla retroazione...

Spero possano essere informazioni utili, con più dettagli possiamo focalizzarci su schemi più specifici...

 

eneo

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GigaWatt


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Inviato il: 23/3/2009,11:42

ciao a tutti, lo so sono stato vago, l'idea era quello di fare l'impianto a 24v per il mio generatore eolico e visto che gli inverter li ho da 12v mi interessava il loro rendimento, prelevare la 24v per gli inverter a 12v, uno da 600w e uno da 1200w.
la domanda e' se conviene lasciare tutto a 12v oppure utilizzare questi riduttori-regolatori di tensione.

 

Keyosz
GigaWatt


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Inviato il: 23/3/2009,12:32

Wow!!!
Eneo tu avresti bisogno di un regolatore switching in grado di erogare in uscita 12V 100A !!! faccine/blink.gif
Direi che è una soluzione prima di tutto molto costosa, poi sicuramente perderesti un buon 15% nella riduzione della tensione.... quindi tra le perdite del regolatore switching e le perdite dell'inverter avresti un rendimento del 70% ad essere fortunati faccine/ohmy.gif

Mi pare di capire che hai un generatore eolico a 24V e gli inverter a 12V giusto?
Forse la cosa migliore e fare in modo che uno dei due diventi alla tensione dell'altro, immagino sia un bel problema per te comprare un inverter nuovo a 24V, ma sicuramente il generatore eolico te lo sei auto-costruito, giusto? perchè allora non fai si che il generatore eolico sia a 12V per una ragione ecomonica (non dover comprare inverter nuovi) e di rendimento non dovendo introdurre ulteriori conversioni di potenza....

L'idea di portare tutto l'impianto a 24V è ottima, più è alta la tensione e più tutti i componenti rendono meglio, ma forse nel tuo caso se non vuoi affrontare la spesa di inverter nuovi ti suggerirei un altra soluzione, un regolatore MPPT per il generatore eolico!
Entri con tensione X anche 3/4 volte superiore a quella della batteria ed in uscita carichi l'accumulatore a 12V e mantieni gli inverter attuali.
Avresti anche il vantaggio di estrarre più potenza dal vento a parità di meccanica!

Per concludere io non farei mai un regolatore di tensione per un inverter viste le potenze in gioco per ragioni economiche e di resa, però se proprio vuoi provare possiamo mettere giù uno schema.

Scusa, una domanda, ma che potenza eroga il generatore eolico? magari nell'ottica del fai-da-te si potrebbe realizzare il regolatore switching per il generatore eolico, hai qualche dato? tensione massima raggiungibile a circuito aperto? corrente massima?

Tempo fà nel tentativo di realizzare un regolatore MPPT per uso fotovoltaico avevo realizzato un semplice regolatore switching con 2 feedback (retroazioni) in modo che regolasse il duty-cycle sul mosfet in base a tensione batteria e tensione ingresso, praticamente limitava la corrente in modo tale da tenere la tensione batteria sotto i 14V e la tensione pannello sopra i 17V, funzionava ma senza un algoritmo appropriato di inseguimento il guadagno di potenza non era molto, ma magari si può adattare al tuo generatore...

 

Libero51

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Inviato il: 23/3/2009,12:34

CITAZIONE (Keyosz @ 23/3/2009, 12:26)
. . . L'idea di portare tutto l'impianto a 24V è ottima, più è alta la tensione e più tutti i componenti rendono meglio, ma forse nel tuo caso se non vuoi affrontare la spesa di inverter nuovi ti suggerirei un altra soluzione, un regolatore MPPT per il generatore eolico!
Entri con tensione X anche 3/4 volte superiore a quella della batteria ed in uscita carichi l'accumulatore a 12V e mantieni gli inverter attuali.
Avresti anche il vantaggio di estrarre più potenza dal vento a parità di meccanica! . . .

Ciao a tutti , ciao Keyosz . Qusta si chiama elasticità . . . adattabilità consapevole.
Trovo molto interessante l'dea che andrebbe utilmente approfondita per molti aspetti.
I miei riduttori di tensione sono molto semplici : uno zener, uno o due transistor un paio di resistenze e condensatori , ma un MPPT è una cosa che mi piacerebbe conoscere nel dettaglio.

Un saluto a tutti .

 

eneo

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Inviato il: 23/3/2009,17:19

Keyosz hai centrato il problema.....e' quello che voglio un regolatore mppt....sarebbe il massimo.....in questi giorni di vento il mio generatore eolico autocostruito da 4.2 mt di diametro fischiava e tremava per la potenza che erogava, il generatore in teoria da' la 12V con 0.13 ohm di resistenza interna sarebbero 100A che scorrono sui cavi.....fino ad ora non lo mai provato a potenza massima ma solo per brevi periodi.
per ora devo inserire un plc che gestisce l'automatismo dello scambio in casa rete eolico e per il carico zavorra, per il generatore lo posso trasformare con piccoli scambi da 12v a 48v...ho lasciato tutto a 12v per una questione di costi e reperibilita' degli inverter e delle batterie....

 

OggettoVolanteIdentificato

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Inviato il: 23/3/2009,21:04

Che frequenza esce dall'aerogeneratore?
ed è in alternata o pulsante?
Credo ci si possa collegare un trasformatore 24-12 Volt A.C., e ottenere un buon rapporto di trasformazione senza troppe perdite.Alcuni trafo hanno rendimenti intorno al 98%. Un ponte diodi con elettrolitico faranno il resto, tanto l'inverter di solito può lavorare con tensioni tra 10 e 15 Volt D.C.

 

eneo

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Inviato il: 24/3/2009,08:40

ogv se collego un trasformatore direttamente al mio generatore non va bene, si ferma tutto con venti medio bassi....
per la frequenza non ho mai misurato ma essendo un 24 poli e sapendo che inizia a caricare sui 60 giri al minuto......

 

Keyosz
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Inviato il: 24/3/2009,14:28

Ciao a tutti,
ho buttato giù uno schema di principio di come dovrebbe essere un regolatore MPPT per eolico, il trucco stà tutto nel firmware del microcontrollore che deve essere in grado di seguire le veloci variazioni di produzione (impedenza) dell'alternatore accoppiato al rotore eolico proprio per la natura molto aleatoria di tale fonte...
Ho già anche in mente una teoria per l'algoritmo di inseguimento però temo che ci vorrà molto tempo di prove pratiche per tarare i filtri sugli adc (sia software che hardware) a trovare il giusto compromesso tra velocità di risposta contro le auto-oscillazioni del sistema.

In sintesi:
PWM1 insegue il rapporto VGen*IGen maggiore
PWM2 cerca di tenere VAccu <= VCharge
VCharge segue l'andamento Bulk - Absorb - Float

In questo modo dovremmo estrarre la massima potenza ammissibile dal generatore con le nostre capacità tecniche e allo stesso tempo tenere il generatore sotto carico per evitare che vada su troppo di giri, ovviamente il carico di diversione deve essere sempre collegato ed affidabile!

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/3/4/0/3/8/1/5/1237900388.jpg


Premesso che per avere dei risultati pratici concreti è meglio cercare qualcosa di commerciale già fatto e testato, è comunque possibile provare a progettare e realizzare qualcosa in fai-da-te, però è da mettere in conto che certi componenti elettronici avranno il loro costo e in fase di test qualcosa potrebbe bruciarsi.
Cosa ne pensi Eneo? Proviamo ad approfondire il concetto?
Intanto nel tempo libero provo a recuperare info su prodotti commerciali...

 

eneo

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Inviato il: 24/3/2009,14:58

ciao keyosz, penso che dobbiamo approfondire l'argomento, per l'elettronica non ci sono problemi, nel senso che sono abituato a vedere bruciati i componenti sulle schede che faccio....eheheheh
sul mio impianto e' d'obbligo il fai da te, ad eccezion fatta delle batterie e degli inverter.....
non posso spendere piu' una lira, purtroppo dopo aver comprato un inverter da 250€ , e' durato poco piu' di 5 minuti, mia moglie mi ha tagliato i fondi e qualcos'altro.....
penso che per iniziare si possa realizzare qualcosa di piu' piccolo per esempio sull'altro mio generatore eolico piccolo da 2 mt.
per il resto vai avanti che ti seguo....

 

Ferrobattuto

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Inviato il: 24/3/2009,19:52

Salve atutti.
Non so se può interessare, ma conosco per averlo usato un piccolo integrato, ormai non più "nuovo" ma ancora molto valido, per realizzare riduttori o alimentatori switching, o inverter ad onda quadra o qualsiasi cosa si faccia con lo switching: lo SG3524 o il "fratello" LM3524.
Ha due uscite che possono essere in controfase o sequenziali che possono erogare un centinaio di milliampere, con cui si possono pilotare mosfet di potenza o transistor. Fare con quello un riduttore di tensione switching non è difficile, sia usandolo come parzializzatore della tensione in entrata che come inverter ad alta frequenza con uscita a tensione più bassa. Ha una buona retroazione che mantiene stabile la tensione d'uscita a secondo del carico. In rete si trova il data sheet e le note di applicazione. Se può essere utile....
Saluti
Ferro

 

Keyosz
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Inviato il: 25/3/2009,09:49

Colpito e affondato!
Ferro lo conosco, io però avevo usato l'SG3525 per quell'inverter che ho mostrato quando parlavo di 1000fori, è quell'integratino in mezzo alla scheda, adesso così su due piedi non so che differenza ci sia con il 24 però concordo con tè è versatile ed utile, io però ho dovuto ritoccare parecchio il circuito di retroazione per rendere l'inverter stabile e veloce nel rispondere alle variazioni di carico, ma in quell'applicazione l'uscita era a 50Hz AC e la retroazione realizzata tramite un traformatorino con ponte a diodi e condensatori, per dire stabilizzare in uscita una DC è facile basta portarla direttamente sul feed-back con un partitore, ma una AC è un pò più macchinoso....

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/3/4/0/3/8/1/5/1237020584.jpg


Comunque per il regolatore eolico avevo in mente di usare un PIC18 sfruttando 3 ADC in ingresso e 2 PWM in uscita con una risposta sicuramente più lenta del SG3524 tanto c'è un accumulatore all'uscita, ma non aggiungo altro in quanto ho bisogno di trovare una mezza giornata libera (chissà quando, abbiate pazienza) per fare delle prove ed eventualmente discutere di ulteriori dettagli....

 

Ferrobattuto

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Inviato il: 25/3/2009,20:21

Salve a tutti.
Dici bene Keyosz, con i PIC si fa ormai di tutto e di più, ma pochi li sanno programmare, con un circuitino integrato dedicato invece ce se la puù fare tranquillamente con un minimo di pratica. Anche uno come me che di programmazione di quei cosi non ne sa nulla.
Saluti.
Ferro

 

eneo

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Inviato il: 8/4/2009,09:30

qui tutto fermo....sighh

 
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