domingo, 22 de março de 2015

Carga eletrônica DC

CARGA DC ELETRÔNICA





Esta barra, indica o nível de dificuldade encontrado para cada experiência realizada, sendo:

"VERDE", indicação de nível 1 a 5 (Fácil);
"AMARELO", indicação de nível 6 a 8 (Médio);
VERMELHO, indicação de nível 9 e 10 (Difícil);



INTRODUÇÃO


Como a tecnologia está avançando constantemente, as demandas para instrumentos de teste de qualidade crescem devido à necessidade de fazer medições mais precisas e melhores para acomodar tecnologias mais novas. Para a maioria das aplicações eletrônicas de hoje, o uso de fontes de energia confiáveis e energeticamente eficientes é essencial. Por este motivo, é importante ter um instrumento de teste que consiga mostrar resultados que definem o desempenho das fontes de energia usadas para fornecer eletricidade à dispositivos tais como veículos elétricos, fontes de alimentação de computador, aparelhos celulares 3G e até mesmo baterias comuns para uso doméstico. As cargas Eletrônicas DC Programáveis são instrumentos que auxiliarão nos testes de várias configurações, esquemas e metodologias. A intenção desta nota de aplicação é de prover um escopo geral do uso de uma carga eletrônica DC. Alguns testes de desempenho padrão para fontes de alimentação serão descritos detalhadamente. Além disso, diversos métodos para testar a própria carga eletrônica DC estarão incluídos nas últimas seções. Detalhes adicionais sobre as aplicações de carga eletrônicas DC, práticas e informações de configuração são fornecidos como um material de suporte em vários arranjos de teste e medição de dados.


TESTES DE FONTES DE ALIMENTAÇÃO Para os testes de projetos e verificação, a necessidade de fontes de alimentação reguladas estão aumentando com o avanço contínuo da tecnologia. Mais ainda, tornou-se uma necessidade nos novos dispositivos eletrônicos a serem testados, fontes de alimentação precisas e sofisticadas. Existem algumas especificações implícitas que determinam alguns fatores de desempenho em fontes de alimentação típicas. Especialmente resposta de transiente da carga, regulação de carga e limite de corrente. Nas seções seguintes, cada um desses fatores são tratados como um exemplo para descrever e demonstrar a instalação, configuração e equipamentos necessários para teste e verificação.



RESPOSTA DE TRANSIENTE DA CARGA Um elemento importante para testes de fonte de alimentação é mensurar a resposta de transiente da carga que caracteriza a capacidade da fonte de alimentação de estabilizar-se quando ocorre uma mudança de patamar na corrente da carga. A fim de verificar a resposta, medições no tempo de subida e descida do pulso de variação na carga são necessários. Geralmente, este tipo de teste exige uma carga que é capaz de produzir um tempo de subida e descida de aproximadamente cinco vezes mais rápido do que a fonte de alimentação.



REGULAÇÃO DE CARGA É outro elemento importante ao testar uma fonte de alimentação. É uma medida de desempenho que requer configuração da fonte de alimentação para a sua tensão nominal. Para ser mais específico, o teste para medir esse elemento é baseado na medição do nível de tensão de saída da fonte quando uma carga conectada a esta, varia da corrente zero para corrente nominal, o que difere dependendo do modelo utilizado no teste. O propósito deste teste é garantir a exatidão e a capacidade de uma fonte de alimentação manter o seu nível de tensão de saída sob mudanças de corrente da carga nominal. Antes de testar, verifique que a carga usada para o teste aceita a tensão e a corrente nominal máxima da fonte de alimentação.




LIMITAÇÃO DE CORRENTE  Fontes de alimentação em modo de tensão constante normalmente têm um limite pré-determinado para saída de corrente máxima. Testes de limite de corrente consistem de medidas que definem o comportamento de uma fonte de alimentação e sua regulação de corrente. Estas medidas podem ser caracterizadas por uma curva de tensão versus corrente, que mostra como e quando a fonte de alimentação passa do modo CV (tensão constante) para o modo CC (corrente constante). Idealmente uma exata regulação de corrente proporciona uma curva de tensão versus corrente semelhante a da Figura 4. Para as fontes de alimentação do modo CV / CC, as características de limite de corrente típicas parecem com a Figura 4, com pequena ou mínima curvatura perto do ponto de cruzamento. É aconselhável testar os limites de corrente de uma fonte de alimentação, pois ajudará na proteção do equipamento em sua aplicação. Sem um certo grau de regulação da corrente, a fonte pode até mesmo sobrecarregar ou danificar certos dispositivos.



TESTES DE BATERIA Os padrões e normas para armazenamento, renovação e utilização de energia estão evoluindo. Novos métodos para fornecer energia para produtos eletrônicos tem sidos descobertos e são muito mais complexos do que eram há várias décadas. Com a necessidade crescente em nossa sociedade por energia limpa e eficiente, agora os engenheiros têm se concentrado em desenvolver aplicações que utilizem, por exemplo, células de combustível, supercapacitores e energia fotovoltaica. Devido à complexidade na elaboração dessas fontes, é útil dispor de um instrumento de teste programável que possa verificar os detalhes precisos do comportamento das fontes. É aí que uma carga eletrônica DC torna-se útil, devido a sua flexibilidade, possibilidade de ser programadas, bem como sua capacidade de executar testes de descarga em fontes de energia como baterias. Esta seção fornecerá uma visão geral básica que demonstra uma maneira eficiente de realizar descarga de baterias e testes de resistência interna.


CURVAS DE DESCARGA DE  BATERIAS Os padrões e normas para armazenamento, renovação e 7 of 18 utilização de energia estão evoluindo. Novos métodos para fornecer energia para produtos eletrônicos tem sidos descobertos e são muito mais complexos do que eram há várias décadas. Com a necessidade crescente em nossa sociedade por energia limpa e eficiente, agora os engenheiros têm se concentrado em desenvolver aplicações que utilizem, por exemplo, células de combustível, supercapacitores e energia fotovoltaica. Devido à complexidade na elaboração dessas fontes, é útil dispor de um instrumento de teste programável que possa verificar os detalhes precisos do comportamento das fontes. É aí que uma carga eletrônica DC torna-se útil, devido a sua flexibilidade, possibilidade de ser programadas, bem como sua capacidade de executar testes de descarga em fontes de energia como baterias. Esta seção fornecerá uma visão geral básica que demonstra uma maneira eficiente de realizar descarga de baterias e testes de resistência interna.



RESISTÊNCIAS INTERNAS DA BATERIA A carga eletrônica DC é uma ferramenta eficaz para medir a resistência interna de uma bateria.


OUTRAS APLICAÇÕES DE CARGAS ELETRÔNICAS DC As cargas eletrônicas DC podem ser muito engenhosas para vários testes e aplicações. Às vezes, elas podem até mesmo agir como um tipo diferente de instrumento de teste para medição. Um bom exemplo seria um voltímetro. Outras aplicações práticas que serão mencionadas nesta seção é o fusível. As cargas eletrônicas DC também podem agir como um fusível num circuito para monitoramento de limites de correntes para ajudar a evitar possíveis danos causados por excesso de corrente ou excesso de energia.



No link abaixo você pode obter mais informações sobre Cargas eletrônicas DC da BK Precisiion.

 https://bkpmedia.s3.amazonaws.com/downloads/pdf/DC_Electronic_Load_AppNote.pt.pdf


PROJETO:
Abaixo alguns detalhes do projeto:

Corrente de carga de até 5A;
Tensão de trabalho até 30V;
Foi utilizado transistores Logic MOSFET de potência (FQP50N06L) para atuar como controlador de carga resistiva.
A carga eletrônica conta com um ajuste de corrente "Grosso" e um ajuste de corrente "Fino".
Um display LED 7 segmentos é usado para indicar a corrente consumida pela carga e um outro display é usado para indicar a tensão sobre o resistor de carga de 1Ohm/50W.
Uma chave on/off para ligar e desligar o dispositivo.
Bornes banana fêmea para conexão dos cabos de testes.


COMPONENTES:
LM324  - Amplificador Operacional
50K - Potenciômetro linear
5k - Potenciômetro linear
1R/50W - Resistor de potência
10K/1W - Resistor
10K - Trimpot
1uF/50V - Capacitor eletrolítico
Amperímetro digital: http://www.ebay.com/itm/0-36-Blue-LED-5-Digits-Panel-Ammeter-0-3-0A-DC-Current-AMP-Meter-Built-in-Shunt-/371242209247?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item566fc28fdf
Voltimetro digital: http://www.ebay.com/itm/0-36-LED-5-Digit-DC-0-33-000V-Red-Digital-Voltmeter-Voltage-Meter-Car-Panel-/181404654227?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2a3c8f5a93
Conectores Banana Fêmea
Conectores KRE borne
Conector de alimentação para fonte externa
Fonte de alimentação externa 12V/1A de parede
Cabos e fios
Caixa para a montagem
Dissipador de calor
Chave on/off


OBS.: para ligar o amperímetro, pode ser necessário usar uma fonte exclusiva para ele, e nesse caso será necessário adicionar uma fonte extra de 5V. Portanto tome este cuidado! A conexão do amperímetro fica por sua conta......


ESQUEMA:


Obtenha os arquivos originais em eagle no link abaixo:
https://github.com/Arduinobymyself/Electronic_DC_Load.git




LAYOUT DO CIRCUITO IMPRESSO:

Obtenha os arquivos originais em eagle no link abaixo:
https://github.com/Arduinobymyself/Electronic_DC_Load.git







FOTOS:


Setup geral dos testes iniciais

Voltímetro de LED azul 5 dígitos comprado no ebay... EXCELENTE!


Aqui é possível ver a precisão do amperímetro comprado no ebay...  EXCELENTE!

Aqui é possível ver a precisão do amperímetro comprado no ebay...  EXCELENTE!

Resistor de 1Ohm/50W sensor de corrente

Os dois MOSFETs colocados em paralelo


Esse é o resistor sensor de corrente usado para testes




Ajustes grosso e fino da corrente de carga

MOSFET de potência montado em um bom dissipador de calor

Teste na Proto-Board


carga de testes iniciais: resistor de 75Ohm/20W


Design simples e eficaz!

Circuito no geral... pode ser melhorado, mas funciona muito bem!

A chave no topo é para ligar o display de corrente, que foi alimentado com uma bateria de 9V

Detalhe dos displays de LED 7 segmentos com 5 dígitos comprados no ebay... EXCELENTES... recomendo

A chave H-H no frontal, liga e desliga o aparelho


A alimentação do aparelho vem pelo cabo e provém de uma fonte externa de parede com 12V/1A




Na parte de tras estão o dissipador de calor com 2 x MOSFET e o resistor de 1Ohm/50W



terça-feira, 21 de outubro de 2014

ROVER Bot Arduino Bluetooth Controlled Tank

Esta barra, indica o nível de dificuldade encontrado para cada experiência realizada, sendo:
"VERDE", indicação de nível 1 a 5 (Fácil);
"AMARELO", indicação de nível 6 a 8 (Médio);
VERMELHO, indicação de nível 9 e 10 (Difícil);





Arduino ROVERBot



***To get this project in English language, visit the instructables website: http://www.instructables.com/id/Arduino-ROVERBot/ ***

Este post tem como objetivo apresentar a construção de um ROVER utilizando o Arduino como micro-controlador e a interface bluetooth de um celular Android como interface RC (radio controle).

O aplicativo Android utilizado é o "bluetooth RC Controller", que está disponível no "Play Store".
Este aplicativo proporciona um controle via interface de direcionamento e ou via interface de posicionamento digital (accelerômetro) do próprio celular que está sendo utilizado como controle.

Este é o link para o aplicativo de controle:
https://play.google.com/store/apps/details?id=braulio.calle.bluetoothRCcontroller&hl=pt_BR


Aplicativo para Android
Bluetooth RC Controller


Tela do controle via Teclas direcionais



MATERIAL:

1 x Tamiya Twin Motor Gear Box - KIT;
1 x Tamiya Tank Chassis - KIT;
1 x Arduino UNO;
1 x Módulo Bluetooth HC-05 ou compatível;
1 x AdaFruit-DC_Motor-Shield
1 x Bateria 11,7 V / 3500 mAh;

Para maiores informações sobre o shield controlador de motor AdaFruit, visite o website abiaxo, onde também é possível obter a biblioteca usada no projeto.
https://learn.adafruit.com/adafruit-motor-shield/overview

Você pode usar também um shield genérico, desde que tenha compatibilidade de pinos é possível utilizar a bilbioteca sem nenhum problema.


ADAFRUIT - Arduino Motor Shield


Bluetooth HC-05 Module


Tamiya Tank Chassis KIT


Tamiya Twin DC Motor Gear Box - KIT


Tamiya Twin DC Motor Gear Box - 58:1 and 203:1


Tamiya Twin DC Motor Gear Box - KIT

MONTAGEM:

Assista o video abiaxo para saber exatamente como montar o KIT Tamiya Gear BOX.

Algumas imagens da montagem:
Tamiya Twin Motors Gear Box Montado com relação 203:1




INTERLIGAÇÃO ELETRÔNICA:
Após feita a montagem dos KITs Tamiya Gear Box e do Chassis, é possível começar a interligação dos componentes eletrônicos do sistema.
A figura abaixo mostra como devem ser feitas as ligações.

Basicamente deve-se:
1 - Plugar o AdaFruit Motor Shield no Arduino;
2 - Conectar o módulo bluetooth:-
RX do módulo bluetooth no TX do Arduino (pino 0)
TX do módulo bluetooth no RX do Arduino (pino 1)
GND do módulo bluetooth no GND do Arduino
VCC do módulo bluetooth no +5V do Arduino
3 - Conectar o motor direito do Tamyia Gear Kit no Motor 1 do AdaFruit Motor Shield;
4 - Conectar p motor esquerdo do Tamiya Gear Kit no Motor 3 do AdaFruit Motor Shield;
Aqui vale uma observação: O sentido de rotação deve ser testado, caso esteja invertido, inverter os fios do motor para assim inverter o sentido de rotação.
5 - Conectar a bateria Li-ion aos pinos GND e +M do AdaFruit Motor Shield.
No AdaFruit Motor Shield o Junp PWR deve estar fechado (assim o Arduino será alimentado pela bateria de 11,1V bem como os motores.






CODIFICAÇÃO:

Obtenha todos os arquivos no GitHub abaixo:
https://github.com/Arduinobymyself/ArduinoRoverBot.git


O Arduino deve ser programado sem que o TX/RX do módulo Bluetooth esteja conectado aos pinos 0 e 1 do arduino. Isso impediria o Arduino de receber os dados compilados da IDE.



Caso tenha algum problema com os arquivos mencionados, solicite via email para:
arduinobymyself@gmail.com



FUNCIONAMENTO:
Primeiramente, ligue o Arduino ROVERBot. O módulo bluetooth irá começar a piscar o LED vermelho (indicando que não está conectado a nenhum computador ou componente de controle MASTER);

Abra o Aplicativo de controle no seu celular Android, inicialmente ele estará desconectado o que será idnicado por um aviso vermelho piscante;
Ao abrir, será perguntado se você deseja ativar o bluetooth do dispositivo (caso ele ainda não esteja ativado), responda sim;
No menu de opções do aplicativo, selecione a opção "connect";
Irão aparecer os dispositivos disponíveis para conexão (geralmente o módulo o bluetooth par Arduino chama-se LINVOR), selecione o dispositivo e efetue a conexão. O LED verde deve acender no módulo bluetooth e também no aplicavo irá aparecer uma indicação verde de conexão.

Pronto agora o celular e o ROVERBot estão conectados via bluetooth.

Use as teclas direcionais para movimentar nas diversas direções permitidas.

É possível também usar o acelerômetro do celular para controlar o ROVERBot por movimentação do celular nas diversas direções.



Agora é só se divertir com este excelente ROVER, Forte, Rápido e Robusto.




FOTOS:
Algumas fotos reais do projeto em execução.