Автоматические радиомаяки

[rn3aus]

Может по пути предков  пойти?

Это наш любимый и проверенный путь!
Но он требует хоть и простой, но механики. А вот что-то захотелось попробовать что-то для небольшой подстройки неподвижное и может быть даже электронно-управляемое. Мысль крутится около дополнительной небольшой обмотки, которая бы вносила реактивность. Если ее замкнуть накоротко, то, понятно, в ней будет наводиться ток, магнитное поле которого будет противоположно направлено основному полю. И индуктивность всей системы немного уменьшится. А если ее, дополнительную обмотку, нагрузить на конденсатор или даже КПЕ? (пока не знаю что будет)
Вот может быть правда катушечку с отводами и поляризованными реле, замыкающими нужное число витков...

[Р1ЩБИ]

Юстас - Алексу. Информация для размышления. 
Может пригодится?
http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/52303/01-Semenov.pdf?sequence=1.(01.03.2014).

[EW8HP]

Последнее время что-то стал замечать, что реле Р1 долго не отпускает при медленном снижении напряжения АКБ  (залипает якорь что ли? - стукнешь по нему слегка, тогда отпускает)

Напряжение отпускания для реле всегда меньше чем напряжение включения. Идеально - оптопара, и не будет дополнительного потребления тока для работы реле, а зимой этот ресурс очень ценен. Про подогрев АКБ, поддерживать номинальный диапазон температур и во время работы и во время заряда. Поскольку при понижении температуры ниже номинальной - падает ёмкость АКБ. Вы увидите что в мороз он быстро зарядился, но и разрядится он также быстро. Погружение феррита в катушку - не советую, делал такое, фаза между током и напряжением подстроится это да, но ток в нагрузке останется прежним. Замыкание витков - лишнее потребление тока, ниже КПД. Вариант - одна катушка внутри другой, внутренняя подвижна и поступательно движется внутри основной катушки за счёт винтовой передачи. На оси находится двигатель, вращающий ось либо по часовой, либо против стрелки, в зависимости от того, отстаёт или опережает ток напряжение в антенне.

[r2bas]

В трёхе теперь посылки видно.

[GM]

захотелось попробовать что-то для небольшой подстройки неподвижное и может быть даже электронно-управляемое.

Может шаговый двигатель подойдёт для вариометра? Да, это механика, но две дырки в пластмассовом ведре не так сложно сделать. С другой  стороны легко управлять от МК.

[GM]

А как лучше было бы реализовать работу ШИМ для более правильного заряда АКБ?

Обычный степ-даун, чтобы сначала была зарядка постоянным током до некоторого напряжения, затем постоянное напряжение, чтобы ток снизился до приемлемого минимума. У меня где-то валялась толстая книжка на англ. по всем типам аккумов, если надо - поищу.

Как лучше организовать подогрев аккумулятора? Делать это постоянно, или только когда он отдает ток передатчику? Или и при заряде тоже греть?

Уже сказали - греть при низкой температуре. А ещё лучше поставить радиатор передатчика так, чтобы он грел аккумулятор.

[GM]

Процесс заряда выглядит так: с утра несколько часов аккумулятор питается полным током, что может дать солнечная батарея. Напряжение на нем постепенно возрастает с 12 до примерно 14 В. Затем начинаются периодические срабатывания реле, так что идет уже пульсирующий поддерживающий заряд - то включится, то выключится. Когда реле сработало и отключило солнечную батарею, напряжение на АКБ за некоторое время снижается до примерно 12,8-13 В, и тогда снова реле подключает к нему СБ.

Это заблуждение, при подключенной СБ ток заряда будет 5А и более. Математически, да, 5А за 10с и 0А за 10 с, дадут средний ток 2,5А, но пластины в аккумуляторе этого не понимают и начинают коробиться. Затем и набивка осыпается. К аккуму подступает полный северный лис :-).

[GM]

Всем к сведению. Написал програмку под стм32ф103, которая селективно измеряет напряжение в диапазоне от 0 до 500 кГц. Полосу измеряемого сигнала можно регулировать от 2 Гц до 100 Гц с дискретом 2 Гц. Диапазон от 10 мВ до 3000 мВ пик-пик. Частота выборок 500 кГц, два канала, два внутренних АЦП 12 бит,  измерения одновременные, т.е. можно измерять и напряжение на выходе УМ, и ток. Каждый канал измеряет амплитуду и фазу. Думаю, что вполне возможно на этой основе сделать автоматическую систему подстройки антенны под погодные условия.

[rn3aus]

Затем начинаются периодические срабатывания реле, так что идет уже пульсирующий поддерживающий заряд - то включится, то выключится. Когда реле сработало и отключило солнечную батарею, напряжение на АКБ за некоторое время снижается до примерно 12,8-13 В, и тогда снова реле подключает к нему СБ. Вечером пульсации прекращаются.

Добавил диод последовательно в базовую цепь, резистор из эмиттерной цепи перенес в коллекторную и все заработало как надо. Снял видео, иллюстрирующее работу такого релейного ШИМ:
http://rn3aus.136.su/charge_controller_pwm.mp4

Внимательно почитал, что написано на аккумуляторе:
initial current 5,1 A
cycle use 14,4-15 V
Кажется эта модель аккумулятора подходит для моих условий?

За ответы на вопросы - спасибо! Обдумываю.

[rn3aus]

Сейчас запустил только маяк, так как автостарт не состоялся - все реле включились как надо, а выходного сигнала нет? Оказалось - при полностью заряженном аккумуляторе слишком велик ток выходного каскада, срабатывает самовосстанавливающийся предохранитель. Пришлось изменить согласование с катушкой возбуждения в антенном ведре, чтобы облегчить режим. (А то уж были мысли, что в МК самопроизвольно стирается еепром что ли )

В маяк записана обновленная циклограмма, где все передачи повторяются ровно через час. Интересно, даст ли это эффект в приеме Оперы с накоплением

[GM]

1) Если батарея, судя по параметрам, подходит, ну включите её напрямую, да и дело с концом. Ведь контакты реле от тока в 5А не сразу, но отвалятся, или обгорят через некоторое время. Зачем огород городить?

2) От батареи в любом случае будет 5А, а максимум тока будет порядка 100Вт/12.6=8А. Когда батарея под утро разрядится, она проглотит эти 8А и напряжение на ней будет 14-15В. Пластины будут терпеть какое-то время, но обида будет накапливаться :-).
Я вас, Александр, не совсем понимаю, против чего вы настаиваете. Маяк ваш и система питания ваша, делайте как вы считаете нужным.

3) Кстати, зачем вы поставили конденсатор 10000 мкФ параллельно батарее? Ёмкость батареи по моей оценке более 5 фарад, так что этот кондёр 0,01 Ф - просто мелкая песчинка, погоды не сделает.

[rn3aus]

конденсатор 10000 мкФ параллельно батарее?

Он нужен для случая, если аккумулятор не присоеденен, а СБ уже присоединена (на моменты сборки-отладки-измерений и т.п.) - чтобы реле не щелкало слишком часто.

[GM]

У вас конденсатор на 16В, а батарея без подключенного аккумулятора даст все 20. Кондёр долго не протянет.

[rn3aus]

У вас конденсатор на 16В, а батарея без подключенного аккумулятора даст все 20. Кондёр долго не протянет.

Не даст ). Конденсатор стоит после реле, которое отключает СБ, когда напряжение на конденсаторе достигает 14,5...15 В.

[rn3aus]

2) От батареи в любом случае будет 5А, а максимум тока будет порядка 100Вт/12.6=8А. Когда батарея под утро разрядится, она проглотит эти 8А и напряжение на ней будет 14-15В.

Нет, ток короткого замыкания СБ этой мощности = 5.84А. Больше этой величины получить никак нельзя.
Цитата из паспорта СБ:
"Энергетические показатели
Мощность      100Вт
Номинальное напряжение  12В
Напряжение при пиковой мощности Vmp   18.28 В
Ток Imp  5.54 А
Напряжение Vok   22.71 В
Ток Isc   5.84 А"

Решил посмотреть что происходит в реальности, может быть кому пригодится потом.
Утром мощность солнечной батареи далека от 100 Вт. Солнце медленно встает и также медленно возрастает напряжение на СБ; зарядка подсевшего за ночь аккумулятора начинается плавно, небольшим током. Затем мощность батареи растет и достигает максимума в местный полдень.

Данные измерений:
- сегодня стоит безоблачная жаркая погода, в 08:30 утра напряжение на аккумуляторе было 12,76 В и ток заряда 0,6 А.
- 11:00. Солнце печет, СБ сейчас должна развивать мощность близкую к максимальной. Автомат зарядки перешел в режим пульсации, переключаясь 10 сек зарядка, 30...40 сек отключение. В момент зарядки Imax=2,75 А.
Ток короткого замыкания СБ = 2,8А
- 12:00 Аккумулятор можно считать заряженным, автоматика подключает СБ к нему всего не несколько секунд, пауза между включениями 40...60 сек. Ток КЗ солнечной батареи 3,52 А.  Наверное, больше и не будет, так как лучи падают на СБ не по нормали - батарея закреплена вертикально, чтобы зимой не было проблем с накоплением снега на ней.
- после 14:00 появились кучевидные облака. Когда солнце скрыто таким облаком ток КЗ уменьшается до 0,53А

На всякий случай в приложении доработанная актуальная схема автоматики.