Wildhoney

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Puoi provare a prendere un De-swadj3, credo sia l'ultimo step down prodotto.. Però a livello di costo e dimensioni sei lilì con un dna40, che ha anche un display.. Con l'elettronica che c'è in commercio oggi non ha più molto senso cercare circuiti storici.. A meno che tu non abbia già nel cassetto e ti voglia togliere lo sfizio di fare una box vintage ;)
 

Wildhoney

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Io purtroppo ti sto parlando sempre a livello teorico, in quanto ho tutti i pezzi pronti ma manca la materia prima per fare la scocca della mia prima box home made! @Igiit ha ben più esperienza nel campo, e son sicuro ti potrà dare risposte più esaustive
 

nuzzo9

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E se invece usassi un partitore per andare ad aumentare e diminuire la corrente sulla base di un bjt( classico al posto del mosfet) cambiandogli il punto di lavoro di volta in volta in modo da variare la corrente tra collettore ed emettitore? Cosi facendo l unica accortezza sarebbe trovare un bit con scarica alta, e corrente di base bassa, no?
Appena posso posto uno schema elettrico :102:

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nuzzo9

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I dubbi sono: esistono bjt con bassa corrente di base e alta fra collettore ed emettitore? Se si quanto può costare?

A questo circuito di base vorrei aggiungere un led (easy) e una sorta di temporizzatore che dopo tipo 5 secondi stacca

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Bluefin

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Visto che nella sezione modding manca del tutto qualsiasi riferimento ai circuiti delle box DIY, mi è venuta l'idea di iniziare una discussione in merito a questo aspetto.
Partirò dal basso, ovvero da circuiti minimali per le cosiddette "box meccaniche", presentando soluzioni via via più sofisticate.



Il circuito minimalista: troppo minimalista.


La possibilità più semplice che viene in mente è quella di ridurre il circuito elettrico di una box ad un semplice interruttore monostabile (un pulsante) interposto tra la batteria e l'attacco 510, più o meno co
me nella seguente figura
Circuitotropposemplice.jpg


La croce sopra il disegno indica che si tratta di una soluzione assolutamente sconsigliata, vediamo il perchè. Se montiamo una resistenza da 0.1 Ohm, a cella LiIon completamente carica, la corrente erogata quando si schiaccia il pulsante si avvicina pericolosamente ai 40 A, in funzione della resistenza interna della cella che stiamo usando mentre con una resistenza da 0.2 Ohm si arriva intorno ai 20 A. Si rende pertanto necessario usare un pulsante che garantisca di reggere correnti di qualche decina di A. Bene, pulsanti del genere esistono anche, ma non sono come uno si aspetterebbe: hanno dimensioni grandi, diciamo non meno di 50 x 30 x 15 mm e costano parecchio. Ce ne sono anche di più piccoli (non troppo) ma non adatti ad un uso continuo e con resistenze di contatto piuttosto elevate (50 mOhm è abbastanza comune). Siccome di solito nei meccanici si vuole risparmiare spazio, si è portati a scegliere pulsanti piccoli fatti per correnti inferiori (solitamente qualche Ampere) e ciò è piuttosto pericoloso in quanto il pulsante si surriscalda quando fà passare corrente e c'è il rischio concreto che quando lo si rilascia, tra i contatti si sviluppi un arco elettrico. Ciò porta alla possibile fusione dei contatti (o parte di essi) con il rischio che l'interruttore rimanga definitivamente in posizione ON con tutte le conseguenze del caso.
Se il pulsante ha una resistenza interna di 50 mOhm, a 20 A deve dissipare 20W e quindi immaginate la temperatura che raggiungerà al suo interno.



Da ignorante totale, il circuito troppo minimalista va bene con resistenze comunemente usate dai comuni mortali (diciamo da 1 a 1,8 ohm) ?
 

Wildhoney

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Si, un pulsante 6A tiene fino ad una resistenza da 0,7 ohm (limite estremo), la mia box bf in legno è infatti fatta così. Ho aggiunto a posteriori un fusibile da 7A autoripristinante per ovviare a possibili cortocircuiti.
 

nuzzo9

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Da ignorante totale, il circuito troppo minimalista va bene con resistenze comunemente usate dai comuni mortali (diciamo da 1 a 1,8 ohm) ?
Guarda dal omh in su non ci sono grossi problemi, anche perché la batteria appena carica arriva a un massimo di 4,2v , quindi al massimo arrivi a 4A 16 w , basta trovare un pulsante che lo sopporti

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Igiit

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Ti hanno risposto correttamente. In generale dipende dal pulsante ovvero da quanta corrente può portare. Per usare un pulsante senza MOSFET con correnti di qualche Ampere bisogna scegliere pulsanti molto ingombranti e piuttosto profondi perchè i contatti devono avere una corsa ampia. Invece con un mosfet (ed una resistenza) ti basta un pulsante microscopico e l'ingombro vero è dato dal MOSFET ma puoi arrivare anche a 200 A.
 

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Ti hanno risposto correttamente. In generale dipende dal pulsante ovvero da quanta corrente può portare. Per usare un pulsante senza MOSFET con correnti di qualche Ampere bisogna scegliere pulsanti molto ingombranti e piuttosto profondi perchè i contatti devono avere una corsa ampia. Invece con un mosfet (ed una resistenza) ti basta un pulsante microscopico e l'ingombro vero è dato dal MOSFET ma puoi arrivare anche a 200 A.
200A con una corretta dissipazione.. Ci sarebbe da aprire un argomento anche su questo :)
 

Igiit

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@nuzzo9:

Prima le 2 risposte alle tue domande:

1) il circuito che hai disegnato funzionerebbe, male, ma funzionerebbe perlomeno spostando il pulsante fire sopra (così andrebbe bene per un pnp). Non avresti infatti alcun vantaggio rispetto ad un partitore resistivo messo direttamente sul carico in quanto invece che essere il partiore a dissipare sarebbe il BJT.
A parità di resistenza R della coil per avere una determinata corrente I devi applicare una tensione (ai capi della coil) Vc=R*I. Siccome parti da una tensione Vb (ad esempio 6.6-8.4 con un dual LiIon) in ogni caso devi produrre una caduta di tensione Vb-Vc e che tu lo faccia con un potenziometro o con la resistenza variabile tra collettore ed emettitore di un transistor (in funzione della tensione tra gate e ed emettitore, in un npn) non cambia nulla, dovrai sempre dissipare la potenza (Vb-Vc)*I.

2) I BJT npn hanno bisogno di tensioni abbastanze basse sulla base per entrare in conduzione e pertanto non avresti alcun problema. Direi che sarebbe meglio però usare un MOSFET di potenza con bassa tensione di soglia del gate: ce nè moltissimi che già a 2V sono in conduzione quasi perfetta (logic level MOSFET).


E adesso la vera soluzione:

La soluzione vera del problema si chiama PWM (Pulse Width Modulation) ovvero mettere in conduzione il transistor per brevissimo tempo e poi spegnerlo regolando la potenza in base al duty cycle (rapporto tra il tempo in cui è ON ed il tempo in cui è OFF). Così facendo la potenza dissipata è modestissima (alcuni N-MOSFET hanno resistenza ON inferiore al milliOhm) e puoi arrivare ad efficienze superiori al 98%. Quella piccola quota di potenza dissipata è dovuta alla corrente di gate necessaria per caricarlo/scaricarlo durante i cicli ON/OFF.

Da qui allo step down mediante convertitori switching il passo è brevissimo: basta usare frequenze di PWM elevatissime (diciamo non meno di 100 kHz, ma tipicamente molto di più) ed aggiungere un induttore ed eventualmente un capacitore per regolarizzare l'output (che da semionda quadra diventa così costante o quasi a tensione intermedia).

I circuiti step down più gettonati per il DIY nello svapo sono quelli della sere Naos Raptor di GE (General Electric) e gli OKAMI di MURATA.
 
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