Ayuda a los electrónicos del foro

Fermars
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Mensajepor Fermars » 17 Nov 2014 22:59

Hola a todos, a ver si me podéis echar una mano con un tema porque no se por donde cogerlo. Poneros en situación, parece un ejercicio de un examen :D.
Voy al grano.

Tenemos un transformador de 12v, 0, 12v, en alterna evidentemente.
Por una parte tengo un circuito sacando 12v- 12v (24V) alimentando un triac y un potenciómetro, la salida va a un puente de diodos rectificador, un condensador de filtro y un divisor de tensión. La idea es variar la tensión con el potenciómetro que acompaña al triac de manera que a la salida del divisor de tensión cuente con valores de entre 2V y 5V. Esto está conseguido.
Por otra parte otro circuito sacando la misma tensión (24V) del transformador. Este otro lo uso simplemente con un 7805 y un condensador de filtro para tener una salida constante para alimentar un Arduino.
El caso es que ambos circuitos se van a unir al Arduino, donde al final las masas de ambos se unifican y aquí es donde radica el problema: me encuentro que los niveles de las masas son distintos y mirando entre ambas la diferencia de potencial tiene un valor exagerado de 7V, cuando debería ser 0V.

Por contra, si me olvido del segundo puente de diodos, y saco la tensión continua rectificada del primer puente para regularla con el 7805, la diferencia de potencial entre masas es cero. Suena evidente, pero tenía que probarlo.
La gran pregunta es ¿se os ocurre alguna manera de que ambos circuitos independientes (alimentados desde el mismo transformador) tengan su masa igualada para evitar problemas?
Fernando

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luiscoco
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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor luiscoco » 17 Nov 2014 23:32

Aquí sin saber mucho del tema, te diria que lo que pasa es que una masa es ya rectificada y la otra no, justo los 7 V que pierdes, recuerda que estas agarrando -12v y +12v no 0

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flopping
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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor flopping » 18 Nov 2014 00:24

La masa deben de ser siempre el potencial de 0v, en este caso el terminal central del transformador, no puedes coger 0v en un sitio y negativo del rectificador en otro, son diferentes masas y por eso tienes esa diferencia de potencial, en fuentes simétricas siempre hay que usar el terminal central que tiene potencial 0v, así que tendrás que ver como te las apañas para que sea así, salu2.
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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor javu61 » 18 Nov 2014 05:11

Si usas un trasformador con toma central, la toma central debe ser la masa, y debes usar un rectificador de media onda en lugar de uno de onda completa, así podrás mantener la masa común a los dos circuitos.

Fermars
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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor Fermars » 18 Nov 2014 11:05

Gracias por las respuestas pero no lo tengo claro del todo.
Os pongo aquí un esquema para dejar las cosas más o menos claras:

Imagen

Lo que dice luis46coco tiene cierto sentido porque esos 7 voltios que tengo entre masas, la diferencia son precisamente los 5V rectificados, pero ...no se por qué. Mi idea era que la masa valía 0V antes y después de rectificar, aunque parece que estoy equivodado.
En cualquier caso el tema que quiero resolver según ese esquema es que ambas masas tengan el mismo nivel para que el Arduino no se vuelva loco cuando meta de nuevo la salida del divisor de tensión a una de sus entradas analógicas.

Me decís que para poder solventarlo es preciso usar la salida "0" del transformador. Para el segundo circuito que tengo el regulador de tensión me da lo mismo, porque con 12V es suficiente para sacar una salida de 5V, pero en el primer circuito necesito los 24V porque los usaré precisamente para alimentar un soldador (cambiando su temperatura variando prcisamente la tensión con el potenciómetro y el triac).

javu, con lo del rectificador de media onda me has dejado planchao.
Fernando

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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor javu61 » 18 Nov 2014 11:24

La masa no son cero voltios realmente, sino el voltaje mas bajo del circuito, de forma que la diferencia entre esta toma y la positiva o negativa de la tensión, si en un circuito una masa a 7 voltios, y el positivo a 12 voltios, el circuito está dando 5 voltios entre masa y positivo, es algo que no pensamos normalmente pero hay que tenerlo en cuenta.

Lo normal sería unir las masas de ambos circutos, así tendrás una sola masa común, pero como están a niveles tan dispares, mira bien que no producza una fuga de corriente entre ambos circuitos, lo que no es muy bueno.

La pregunta es para que usas la salida de 2 a 5 voltios, pensando además que depende del potenciómetro, si bajas la potencia de la entrada a 3 voltios, no te dará nunca 5 voltios a la salida.

Tampoco es muy bueno poner 25 voltios como entrada de un 5805, es su máximo permitido como entrada, pero la diferencia a regular será de 20 voltios, lo que hará que se caliente bastante. Debes ponerlo entre 0 y 12 voltios, así reduces a la mitad el voltaje de su entrada, aunque aumentas el problema de la masa. Si nos dices para que usarás el variable de 2 a 5 voltios puedo pensar un esquema que te funcione.

El rectificador de media onda es el que usa solo dos diodos, en lugar del puente, y es el mas adecuado cuando se usan transformadores cono toma central.

Fermars
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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor Fermars » 18 Nov 2014 11:49

Te contesto.

Las masas ya las había unido (antes de darme cuenta del problema) y el Arduino se comportaba de forma errática...hasta que petó! Fue cuando medí la diferencia de potencial entre masas y vi que había un valor tremendamente alto. Así que, no vale con unirlas.

Con respecto al uso de la salida de 2 a 5 voltios con el divisor de tensión. El potenciómetro varia la tensión que entrego al soldador (que funciona con una tensión máxima de 25V en alterna). La salida del triac y el potenciómetro entrega entre 0 y 20V, lo cual es correcto y además seguro porque no entrego la tensión máxima a la resistencia, tampoco necesito más. Esa salida de tensión variable la rectifico con el puente y finalmente la reduzco con el divisor de tensión entre 2 de mínima y 5V de máxima. ¿Para qué uso esta tensión contínua regulable? Esta salida la meto al Arduino por uno de sus pines analógicos, con el fin de que un programa que hice pueda monitorizar cuando el soldador está al mínimo o al máximo, ya que la tensión que se entrega al soldador es lineal con la que tenemos a la salida del divisor de tensión.

Con respecto a la entrada del 7805 con 24v....en realidad la idea inicial era alimentar el circuito del soldador con los 12+12V de salida del transformador y la tensión de alimentación del Arduino sacarla de 12+0, porque evidentemente no se necesita más para que el regulador mantenga una tensión contínua en su salida de 5V.

Si los circuitos fueran finalmente independientes no habría problema, pero es que la señal analógica que meto al Arduino para lo que he explicado lleva la masa del primer circuito y se junta con la masa del segundo y ahí es donde está el problema. Esto es lo que quiero solventar.

Al final he encontrado una solución alternativa que me vale, pero me gustaría solventar el problema anterior ya que me curré el circuito y lo tenía construido. Y esque... únicamente había probado la alimentación del Arduino por puerto USB o batería. No me dió por probarlo desde el transformador... :(
Fernando

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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor Taburoto » 18 Nov 2014 14:21

Si conectas la toma central del trafo a masa y luego usas uno de los los 12V para sacar 5 en lugar de los 24 y pones la masa de los 5 tambien a tierra no deberias tener probelma,

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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor Fermars » 18 Nov 2014 14:28

Taburoto escribió:Si conectas la toma central del trafo a masa y luego usas uno de los los 12V para sacar 5 en lugar de los 24 y pones la masa de los 5 tambien a tierra no deberias tener probelma,


¿Te refieres a conectar directamente el "0" del trafo al negativo del regulador de tensión? Lo que yo hice es alimentar el circuito 2 entre 12V y 0V, pero claro así la masa del regulador corresponde al negativo del puente de diodos. ¿Seguro que eso se puede hacer? jejejej ;) a ver si va a saltar algo por los aires, aunque ya puestos un poco de emoción no vendría mal, que llevo atascao dos semanas.
Fernando

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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor Kyp » 18 Nov 2014 15:50

Puedes hacer toda la parte de 5V y 2..5V con la masa común a partir de la salidas de 0 y +12V del transformador por un lado, y la parte del soldador a partir de las salidas de -12 y +12V por otro. Para el soldador no necesitas compartir la masa con las fuentes.

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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor Fermars » 18 Nov 2014 16:01

Kyp escribió:Puedes hacer toda la parte de 5V y 2..5V con la masa común a partir de la salidas de 0 y +12V del transformador por un lado, y la parte del soldador a partir de las salidas de -12 y +12V por otro. Para el soldador no necesitas compartir la masa con las fuentes.

No exactamente porque necesito que la tension del soldador varie directamente con la tension del divisor, es decir, ambos dependen de la salida del triac. La unica independiente es el circuito 2 con el regulador que son los 5V de alimentacion constante.
Fernando

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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor minter » 18 Nov 2014 18:33

Buenas,

Te sobra un puente de diodos.
Para un trafo simetrico, lo suyo es un puente de media onda como te han indicado.
El neutro, será la toma central del trafo.
Agarra la tensión para alimentar el 7805 justo después del primer puente que tienes detrás de la salida al soldador.
No te va a desequilibrar la fuente, y tienes tensión de sobra para entrar al regulador y el divisor sin achicar.
Las masas ya serán comunes.
Y pon un disipador curioso! -thumbup

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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor Fermars » 18 Nov 2014 19:48

Minter escribió:Buenas,

Te sobra un puente de diodos.
Para un trafo simetrico, lo suyo es un puente de media onda como te han indicado.
El neutro, será la toma central del trafo.
Agarra la tensión para alimentar el 7805 justo después del primer puente que tienes detrás de la salida al soldador.
No te va a desequilibrar la fuente, y tienes tensión de sobra para entrar al regulador y el divisor sin achicar.
Las masas ya serán comunes.
Y pon un disipador curioso! -thumbup

Gracias Minter, precisamente esa es la unica forma que he encontrado de que funcione sin diferencias de potencial entre masas y asi lo tengo montado. El problema de esta forma es la que comentaba en el post anterior, que cuando el triac lo tengo abierto, es decir sin que llegue tension al soldador, el arduino se me apaga. Esta es la razón fundamental por la queria hacer dos circuitos independientes, pero al final como habia que juntar masas me di cuenta del pastel, si no, ni me hubiera enterado.

Con respecto al disipador, no lo necesitare ;-), estoy metiendo un tracopower. Quiza otro condensador a la salida para estabilizar la tension y evitar ruido.
Fernando

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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor Kyp » 19 Nov 2014 10:52

Para un trafo simetrico, lo suyo es un puente de media onda como te han indicado.

¿Si usas un rectificador de media onda no daría 12V de continua en vez de los 24 que da usando el puente de diodos?

Fermars escribió:No exactamente porque necesito que la tension del soldador varie directamente con la tension del divisor, es decir, ambos dependen de la salida del triac. La unica independiente es el circuito 2 con el regulador que son los 5V de alimentacion constante.

¿Necesitas que soldador y fuente de 2..5 varíen a la vez? ¿No es mejor que sean independientes? Eso sí, tendrías que hacer un regulador adicional para la fuente de 2..5 usando la salida de 5V como referencia y con una resistencia, un potenciómetro y un transistor.

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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor Fermars » 19 Nov 2014 14:50

Hola Kyp,

Ayer estuve leyendo y viendo algunos vídeos y por lo visto un rectificador de media onda se consigue con un solo diodo. Dos o cuatro diodos sería onda completa.
En Wikipedia dice que "La tensión de entrada (Vi) es, en este caso, la media de la tensión del secundario del transformador."
http://es.wikipedia.org/wiki/Rectificador_de_onda_

Kyp escribió:¿Necesitas que soldador y fuente de 2..5 varíen a la vez? ¿No es mejor que sean independientes? Eso sí, tendrías que hacer un regulador adicional para la fuente de 2..5 usando la salida de 5V como referencia y con una resistencia, un potenciómetro y un transistor.


Pues sí es precisamente la principal caracteristica del montaje, porque Arduino debe enterarse de la variación de tensión que meto al soldador para que lleve a cabo la operación definida en el programa, de manera que no pueden ser dos circuitos independientes. La variación de tensión del soldador debe ser directamente proporcional a la que saco por el divisor de tensión. Esta última da un poco igual, lo principal es que sea un rango "detectable" por una entrada analógica de Arduino, ya que después puedo definirlo en el programa.

Al final lo he dejado como he comentado antes y también apuntó Minter, quitando un puente de diodos y sacando la tensión directamente del puente del circuito 1. La pega es que cuando el potenciómetro que controla la tensión que pasa por el Triac lo pongo al máximo (10K) el soldador deja de funcionar y por ende, también se apaga el Arduino. Pero bueno... lo considero una opción adicional de seguridad, al fin y al cabo si vuelvo a subir la tensión, el arduino tarda 2 segundos en ponerse en marcha.

La principal duda de todo esto es si había manera de hacer que dos circuitos independientes alimentados de la forma que puse en el esquema, puedan tener sus masas iguales. Pero por lo visto, es imposible.
Cuando termine el diseño de todo ya pasaré fotos.

Gracias por vuestra ayuda.
Fernando

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Re: Ayuda a los electrónicos del foro

Mensajepor Fermars » 27 Nov 2014 14:40

La idea original la planteé en Va-de-Retro pero como también puse por aquí las dudas relativas al transformador y comenté que publicaría los resultados pues nada, aquí están. Lo divido en pasos para aclararme.

Paso 1. Desarrollo de la idea. Tengo un soldador de 25V máx. en alterna y con un sensor de temperatura(?¿?¿) ¿se puede reciclar?

Paso 2. Para poder tener diversas temperaturas tengo que conseguir variar la tensión que entra al soldador. Para eso era el circuito que encontré de regulación de la velocidad del motor de una aspiradora basado en un Triac.

Paso 3. Control de la temperatura.
Mi idea "ideal" era la de poder tener un display donde se muestre la temperatura que necesito y la temperatura real del soldador, un buen proyecto a realizar con Arduino que no lo había tocado nunca, pero para eso el sensor que tiene debería valer. Pues resulta que efectivamente es un sensor, pero no tuve muy buena suerte porque se trata de un "termopar" que da un valor bajísimo con las variaciones de calor, del orden de milivoltios y Arduino no puede detectar esas variaciones tan pequeñas. Se podía amplificar con un circuito alternativo pero podía costar más que un soldador nuevo así que lo descarté. De manera que el símbolo del que hablamos al principio corresponde a parte de lo que dijo javu a un micrófono, a un sensor termopar.
Imagen

En esta foto, las pruebas que hice con el Display.

Paso 4. Había que cambiar de estrategia y lo más fácil era eliminar el display y tener valores aproximados de temperatura mediante la indicación de unos LED que se enciendan más o menos en base a la tensión aplicada al soldador. Como a más tensión más temperatura, la operación es lineal y por tanto viable. La idea inicial era esta:

Imagen

Para el Arduino debería desarrollar un programa que permitiera controlar la iluminación de los LED en base a la tensión aplicada al soldador. El problema es que esa señal no podrá ser mayor a 5 voltios, de hecho podría estar entre 0 y 5 voltios aunque el valor mínimo podría ser distinto y además, esa tensión debía ser contínua así que no quedaba otra que rectificar y dividir la tensión (ver esquema). El condensador de filtro tampoco podía ser muy grande porque el consumo del Arduino es mínimo en lectura de señal, de lo contrario la variación de salida estaría muy amortiguada y no sería operativo. Probé con varios hasta que di con uno que parecía ir bien.

Paso 5. El problema de alimentación del Arduino. Planteé este problema en Retrowiki, a ver si alguien sabía alguna manera de igualar las masas de dos circuitos separados. Según el esquema anterior, la tensión de alimentación para el Arduino la obtengo de la toma central del transformador y la toma de 12V. Como el Arduino funciona con 5V, al rectificar sería suficiente. Peeeeeero, el problema es que las tomas negativas de contínua no tenían el mismo nivel (otra cosa más que aprendí) y es que entre ambas masas la diferencia de potencial rondaba los 7 voltios. Si fueran independientes no pasaría nada, pero el problema es que el negativo de la señal que llega al Arduino del circuito rectificador del divisor de tensión tiene que unirse con la masa de la alimentación del Arduino y claro, ahí tenemos una avería segura. De hecho me cargué el Arduino por no tenerlo en cuenta. Aquí una foto de las primeras pruebas:

Imagen

Al fondo el transformador que estoy usando, después el circuito regulador con el Triac, a la derecha está el Arduino y a la izquierda el circuito montado en base al esquema anterior.

Paso 6. Programación del Arduino.

En las pruebas del paso 5 ya tenía desarrollado el código más o menos, he tenido que tocarlo bastante para pulirlo y dejarlo bien. El código (no definitivo aún aunque funcional) es este:

► Mostrar Spoiler


Yo soy malísimo programando y además me costó un montón hacerlo, pero funcionar funciona.

Paso 7. Probar la versión definitiva del invento, con las alimentaciones y tensiones correctas. Esto suena fácil, pero tuve que hacer muchas pruebas y verificaciones, cambios de componentes y rectificación en las alimentaciones porque al final, ¡no hubo forma de igualar las masas! y la única forma posible que encontré es alimentar el Arduino desde la misma tensión contínua rectificada del soldador, es decir,olvidarme de sacar otra tensión directamente del transformador. Con un regulador de tensión no había problema, porque tenemos una tensión contínua (antes del divisor) de entre 7 y 14 voltios más o menos. Un Tracopower (o un 7805) mantendría estable la tensión de 5V. La única desventaja de usar este método es que cuando el Triac deja de entregar tensión se apaga el soldador y también el Arduino. Mi idea era que se quedara encendido, pero bueno, al final lo puedo ver como una ventaja.

Paso 8. A partir de aquí queda pensar cómo organizarlo todo dentro de una caja y que quede bien, bonito, cómodo, funcional, ... Yo quería usar una caja de empalmes de las que se usan a intemperie y ahí empecé a montar el puzzle:

Imagen

Queda todo bastante apretadillo pero entrar entra colocandolo bien. Busqué la ubicación para los interruptores, conectores, salidas, entradas...

Imagen

El montaje casi definitivo...

Imagen

Parte frontal y trasera:

Imagen
Imagen

La placa reciclada de la aspiradora con el Triac va a la derecha y la placa con el Arduino (diseñada para montar un Nano) va a la derecha. El panel con los LEDs en la parte frontal, como no podía ser de otra manera. Ahí también el potenciómetro de ajuste de la temperatura, el jack de alimentación para conectar el cable del soldador y el interruptor de encendido y apagado.
Para aumentar la seguridad, he montado un interruptor CON LUZ que corte FASE y NEUTRO así como un fusible de 1A que he visto en las pruebas que es suficiente.

Otra foto más con el soldador pinchado:

Imagen

Paso 9. Más posibilidades a la caja del soldador. Usar un Arduino da mucho juego y se me ocurrieron dos mejoras más:

1. Meter un ventilador a la caja pero que únicamente se pusiera en marcha en base a una temperatura definida (el que haya visto el código de antes ya se habrá dado cuenta de este detalle) y fuera variando su velocidad en base a esta.
2. Meter un pequeño altavoz que avisara del arranque del dispositivo y que cada 10 minutos emita un pitido, de manera que si ando despistado y se queda en marcha, tengo muchas posibilidades de oirlo y de apagarlo en caso de que no lo vaya a usar.

Para hacer lo anterior lógicamente tengo que meter un ventilador en la caja, el altavoz y programarlo para que haga lo que quiero. Al final conseguí hacerlo con un LM35, un sensor de temperatura que he alojado en la propia caja, muy usado en montajes de este tipo. El ventilador varía sus revoluciones porque he usado una salida PWM y es relativamente fácil de programar. De esta manera consigo que si se pone en marcha no haga mucho ruido y se apague solo una vez haya ventilado/enfriado el interior.

La verdad es que no había mucho sitio, pero en la tapa ha quedado perfecto. También le he hecho agujeros en varios sitios para que pueda salir el aire caliente.

Imagen
Imagen

Por otra parte con respecto al altavoz,... pues nada, era montarlo en algún sitio. Como es tan pequeño (los buzzer que llevan los PC) pues lo soldé directamente en la trasera de la placa de LEDs, sacando un cablecito a uno de los pines del Arduino.

Imagen

Cerramos la caja y queda más o menos así:

Imagen

Para finalizar, le pongo un protector al ventilador que tenía por ahí y el potenciómetro definitivo con su botón para moverlo:

Imagen
Imagen
Imagen

Y la verdad es que, con tantos LEDs en la parte frontal ¿a que era imposible no hacer alguna frikería en el arranque? pues se me ha ocurrido esta :D :

http://youtu.be/e059zRwRlOU

A partir de ahí, el soldador empieza a calentar muy rápidamente en 20 segundos está listo para funcionar, pudiendo variar la temperatura desde el LED azul (unos 200 grados) hasta el último rojo (unos 400) moviendo el potenciómetro, que lo he puesto brillante para que destaque también por seguridad.

Y bueno, esto es todo después de un mes de tanto pensar :D.
Espero...no que os guste, si no que os parezca curioso. Quizá sea el único soldador regulable con luces, ventilador y sonido del mundo ;-).

Saludos.
Fernando


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