Открытый проект универсального зарядника

AlexN
sergee:

В моем эксперименте единица младшего разряда получалась около 50 мВ. ,тем не менее конечный результат - разрешение не хуже одного , двух миливольт.

Я что-то не понимаю такую арифметику…

sht0p0r:

в момент отпирания VT15, С22 через не восстановившийся PN переход диода VD5 качественно разряжается в тепло

Греются эти диоды так, что припой размягчается, это факт.
Но в “старшем брате” Imax B8 тоже используются Шотки, разумеется большей мощности, в TO-220 на радиаторе. Наверное это оправдано.

MikeMDR
sht0p0r:

+1
… приборов 0,03 класа точности, дома нет боюсь ни у кого 😃

Это можно (IMHO !!!) попытаться исправить, если захотеть;): в Терраэлектронике за 201.56 руб покупается Источник опорного напряжения REF195ESZ с начальной точностью ±2mV при 5V, т.е. где-то 0,04%. После этого делается попытка (😃) правильно (!!!) всё спаять и проверить домашние приборы…

Denn
sht0p0r:

+1
в момент отпирания VT15, С22 через не восстановившийся PN переход диода VD5 качественно разряжается в тепло, хотя возможно, что потери при этом меньше чем прямые на UF

А мне кажется, что значительно больше тепла на диоде выделяется тогда, когда он открыт и через него идёт средний ток = току зарядки.

Для меня оценка зарядника зависит от его КПД. Если 90% и более - это очень хорошо! И близко к идеальному.

sht0p0r

если кому интерестно, что будет лучше, берем pspice есть в оркаде, пкаде и моделируем без учета монтажа ту или иную элементную базу, там можно графики рассеиваемой мощности строить

кпд зависит не только от элементной базы и схемного решения но и от качества трассировки и монтажа.

вы кстати кпд 90 % откуда взяли если не секрет, я конечно не гуру по преобразователям, но починил их не одну сотню, и нигде пка не видел кпд 90% обычно кпд характеризуется кривой начиная примерно от 50-60%, в пике 80-95% и к максимальной мощности снижается до 70-80%

AlexN единственное оправдание которое я вижу это улучшение характеристики при работе понижающей части, итак 2 диода последовательно, если на каждом упадет по 1.5-2 вольта при желаемом выходе 8.4… кпд будет явно не 90% 😃

чем изобретать велосипед лучше предложите альтернативу транзистору 70N06
требования примерно такие , минимум емкость затвора, минимум время переключения, прямое сопративление чем меньше тем лучше, обратное напряжение, нехуже 50в
а если у него еще и затвор будет на 4.5 в просто мечта.
ну и не последнюю роль играет “доставабильность”.

sht0p0r

ничего хитрого 😃
нормальный вопрос задал, тем кто элементную базу хорошо знает.

а по поводу преобразователей если хотите можно по полемизировать

sergee
AlexN:

Я что-то не понимаю такую арифметику…

Оверсемплинг. Большое колличество отсчетов и наличие хорошего шума . Сначала все отсчеты проссумировать, потом умножить на опорное и коэф деления входных делителей , и только потом делить на колличество отсчетов и разрядность АЦП . Вот формула из моего теста mV = result * 2445* 11 / 512/64 - 125. result- сумма 64 отсчетов , 2445 - опроное в миливольтах, 11- коэф деления резисторами , 512- разрядност ацп, 64 колво отсчетов,125 коррекция нуля (просто вбил руками полученное значение при закороченном входе)

sht0p0r

serge это не мое высказывание, но я тоже этого не понимаю поэтому оставляю на веру тем кто понимает.

AlexN, я может плохо искал
в качестве альтернативы можно пробовать IRL3705Z от ir но он слегка тормозной. но зато 4.5v затвор.
или можно поппробовать AOT460 и 462 интересно насколько они соответствуют заявленной скорости.

вот собственно и все 😦

sergee

Упс , ссылка поставилась почемуто на ваш пост, приношу извинения

Denn
sht0p0r:

кпд зависит не только от элементной базы и схемного решения но и от качества трассировки и монтажа.

вы кстати кпд 90 % откуда взяли если не секрет, я конечно не гуру по преобразователям, но починил их не одну сотню, и нигде пка не видел кпд 90% обычно кпд характеризуется кривой начиная примерно от 50-60%, в пике 80-95% и к максимальной мощности снижается до 70-80%

AlexN единственное оправдание которое я вижу это улучшение характеристики при работе понижающей части, итак 2 диода последовательно, если на каждом упадет по 1.5-2 вольта при желаемом выходе 8.4… кпд будет явно не 90% 😃

КПД рассчитываю так : Напряжение источника питания - 14 В, ток - 1,9А
Напряжение на аккумуляторе - 11,4В при токе 2,1 А.
После умножения получаем: Р источника=26,6 Вт, Р выхода=23,9 Вт.
КПД=23,9/26,6 = 0,898 ===90%, а если учесть мощность на диодах - 0,4В*2*2,1А=1,68 Вт , то потери на остальных элементах потери - 26,6-23,9-1,68=1,02 Вт

Про кривую КПД абсолютно согласен. Данный режим моего зарядника почти предельный, на меньших напряжениях потери меньше…

На фирменном заряднике КПД 92-95% при таких режимах.

sergee:

Оверсемплинг. Большое колличество отсчетов и наличие хорошего шума . Сначала все отсчеты проссумировать, потом умножить на опорное и коэф деления входных делителей , и только потом делить на колличество отсчетов и разрядность АЦП . Вот формула из моего теста mV = result * 2445* 11 / 512/64 - 125. result- сумма 64 отсчетов , 2445 - опроное в миливольтах, 11- коэф деления резисторами , 512- разрядност ацп, 64 колво отсчетов,125 коррекция нуля (просто вбил руками полученное значение при закороченном входе)

где-то в документации Атмел читал про искусственное увеличение разрядности АЦП путём проведения нескольких замеров ( 2-х или 4-х ) и их суммирования и последующего деления. Там написано , что таким образом получается псевдо 11-12 бит АЦП. Но получить шаг 1-2 мВ при реальном шаге 50 мВ - что-то сомнительно…
При изменении напряжения в диапазоне шага 50 мВ при любом разумном количестве замеров результат АЦП будет постоянным.

sergee
Denn:

Но получить шаг 1-2 мВ при реальном шаге 50 мВ - что-то сомнительно…

Посмотрите на те данные что я приводил , там видно что показания отнюдь не удут с шагом 50 мВ.

Denn:

При изменении напряжения в диапазоне шага 50 мВ при любом разумном количестве замеров результат АЦП будет постоянным.

Только при условии полного отсутствия шума, а у меня на макете мотало не меньше трех младших разрядов. В давние времена , когда АЦП были маленькими, специально вводили модуляцию измеряемой величины шумом(обычно белым) именно для того чтобы выдывить еще разрядов. Вон в ветке про телеметрию Smaltim жалуется , что из-за отсутствия шума на бародатчике, разрешающую способность по высоте поднять не получается .

AlexN
sht0p0r:

в качестве альтернативы можно пробовать IRL3705Z от ir но он слегка тормозной. но зато 4.5v затвор.
или можно поппробовать AOT460 и 462 интересно насколько они соответствуют заявленной скорости.

И куда такой мощный-быстрый-логический полевик нужен?

Denn
sergee:

Только при условии полного отсутствия шума, а у меня на макете мотало не меньше трех младших разрядов. В давние времена , когда АЦП были маленькими, специально вводили модуляцию измеряемой величины шумом(обычно белым) именно для того чтобы выдывить еще разрядов. Вон в ветке про телеметрию Smaltim жалуется , что из-за отсутствия шума на бародатчике, разрешающую способность по высоте поднять не получается .

Если я правильно понял, то у вас шум 3*50 мВ и при этом можно выделить единицы мВ полезного сигнала?
Извините, но я не понимаю…

sht0p0r
AlexN:

И куда такой мощный-быстрый-логический полевик нужен?

ключ слишком быстрым не бывает. основной нагрев ключа в момент переключения, я же говорю поставте оркад и смоделируйте пару тактов преобразователя.

все параметры даны в основном для 25 С для 100 на кристале ухудшатся как минимум в двое…
теперь прикинте, при входе 12в и выходе 27 умножение ~2.5 при этом постоянная составляющая тока открытого ключа 3.5*ток нагрузки, треугольная составляющая еще +40% итого 5*3.5*1.4=24.5A
у транзистора AOT460
Static Drain-Source On-Resistance VGS=10V, ID=30A TJ=125°C 13mΩ
падение на транзисторе 320мВ рассеиваемая мощность 8ват
тепловое сопративление кристал-окружающая среда 45-60 С/W
и все без учета потерь на переключение
вам все еще кажется, что он слишком мощный?
со временем переключения там все хорошо всего 120us на переключение туда обратно, но при условии, что в затвор вам удастся запихнуть 4А и также качественно его закоротить при выключении.
внимание вопрос, а драйвер сможет зарядить разрядить затвор емкостью 4.5nF за такое время?

sergee
sht0p0r:

Извините, но я не понимаю…

Сам я уже всю теорию не помню. Но вот тут на форуме все на пальцах обьясняли (вроде не плохо)electronix.ru/forum/lofiversion/…/t41303.html. А шум вроде даже больше был чем 3*50, мотало три младших разряда , а это уже 8.

AlexN

Хорошая ссылка, мне понравилось вот это место: “Мое очень-очень хо: бороться за честный 9-ый бит от АЦП АВР при его тактировании >100 кГц - занятие совершенно неблагодарное, дешевле поставить внешний АЦП.”

sht0p0r:

ключ слишком быстрым не бывает. основной нагрев ключа в момент переключения, я же говорю поставте оркад и смоделируйте пару тактов преобразователя.

Не ищите подвоха там, где его нет 😁 Я всего-навсего спросил, куда вы подбираете полевик с такими характеристиками 😉
P.S. Я в курсе проблем с временем переключения, токами перезаряда затвора, падением предельно-допустимого тока с ростом температуры кристалла и пр.

sht0p0r:

при условии, что в затвор вам удастся запихнуть 4А и также качественно его закоротить при выключении.
внимание вопрос, а драйвер сможет зарядить разрядить затвор емкостью 4.5nF за такое время?

Смотря какой драйвер. Вот, например, TC4451/TC4452 - 12A High-Speed MOSFET Drivers:
Peak Output Current = 13 A.😃
Rise/Fall Time 40 ns max , CL = 15,000 pF:)

sht0p0r:

падение на транзисторе 320мВ рассеиваемая мощность 8ватт

Он же не 100% времени включен? 😉

sht0p0r

таки по теме ветки
подвох не искал,
с AOT460 и 462 сепик должен приподнять кпд я думаю. надо пробовать.
только вместо резисторов в затворы поставить перемычки, там в драйвере уже есть ограничительные резисторы и на ноги питания драйвера навесть керамический конденсатор посуровей…

драйвер действительно суровый…

AlexN:

Он же не 100% времени включен?

цитируйте до конца “и все без учета потерь на переключение”
нет не 100% , а 70
я все это к тому, что транзистор не такой уж и суровый как хотелось бы, применительно к теме ветки.

AlexN
sht0p0r:

я все это к тому, что транзистор не такой уж и суровый как хотелось бы, применительно к теме ветки.

В корпусе TO220:
IRF2805 (не логический) ток: 75А, сопротивление канала - 4.7мОм, время включения/выключения - 120/110 нс, мощность 330Вт.
IRF1405 (не логический) ток: 75А, сопротивление канала - 5.3мОм, время включения/выключения - 190/110 нс, мощность 330Вт.
В корпусе TO247:
IRFP064 (не логический) ток: 70А, сопротивление канала - 9мОм, время включения/выключения - 190/190 нс, мощность 300Вт.

Кстати, забавно, что выше 75А не прыгнуть - это ограничение корпуса, для кристаллов токи до 170А, а корпус жмет 😃
ИМХО: пару драйверов от Микрочипа и раскачивать два запараллеленных полевика. Хотя и одного драйвера должно хватить.
Более простая схема Step-Up-Down должна упираться в худосочный P-канальный ключ, однако как-то же справляются…

sht0p0r

у 2805 емкость затвора 5.1 nf уже при 25v,
к времени переключения стоит прибавить время задержки (итого 312ns),
полный такт у нас 3.3us итого в лучшем случае 10% времени транзистор в состоянии переходных процессов. на мой взгляд жутко расточительно.
сопротивление при 100гр с коэффициентом 1.7
у AO я брал полное время переключения(сумму 4х параметровTurn-On Delay Time, Rise Time, Turn-Off Delay Time, Fall Time)
сопротивление максимальное при 100 гр
боее худосочный п канальный ключ работает в понижающей части преобразователя и не испытывает таких нагрузок. при повышении он просто открыт .

AlexN
sht0p0r:

полный такт у нас 3.3us итого в лучшем случае 10% времени транзистор в состоянии переходных процессов. на мой взгляд жутко расточительно.

Выбор небогат: либо отыскивать чудо-полевики, либо понижать частоту.
А в чем смысл поиска транзистора с управлением логическими уровнями?
P.S. Полевики в SOIC-8 от Alpha & Omega Semiconductor - та еще бяка, горят там, где спокойно работают IRF.
P.P.S. Очень странно, что матерые производители 😃 типа IR или ONSemi не предлагают ничего даже близко похожего на изделия безвестных Alpha & Omega ​****Semiconductor и UNISONIC TECHNOLOGIES CO., LTD - эти прямо ставят рекорды по скорости переключения ( в даташитах 😁 )