Search in topic

Открытый проект универсального зарядника

Я года три достаточно регулярно отовариваюсь в Тритоне именно как частное лицо проблем не было.
Правда беру все десятками…

У них какие-то свои бухгалтерские заморочки.
Два года назад приходилось покупать через ЧП - “с частными лицами не работаем”.
Пару раз одну позицию “выдавали” за другую, т.к. не могли только одну микросхему продать.

Случайно врубил сепик без нагрузки в тестовом режиме.
Рванул один конденсатор тантал на выходе, а их там 5 штук в паралели было.
Рванул и стал нагрузкой и спас все остальные.
Через секунду после хлопка и дыма, я обесточил.

Встал вопрос:

1. Клиент не подцепил аккум и пустил зарядку (этот вариант отслеживается)
2. Клиент во время зарядки отцепил аккум… а потом подцепил…

Кроме программной защиты, что еще можно придумать???

Боюсь нарастание напряжения не успею отследить программно при больших токах.
Замеры делаются 35 раз в секунду, а проверяются чуть реже (не проверял пока).

Встал вопрос:

Привет!
Как и говорил , нужно задействовать вторую часть ТЛ494 для регулировки по напряжению. Тогда преобразователь будет “живучим” не зависимо от работы процессора( проц и подвиснуть может… )
Выставить это напряжение можно один раз, например по максимальному напряжению которое может отдать схема (типа 25 вольт), но лучше сделать полностью регулируемым.
Второй вариант (ломовой) - самостоятельно или в дополнение к первому варианту: -на выходе каждого канала поставить схему защиты от перенапряжения ( типа тиристор с порогом срабатывания например от 26 вольт)

Первый вариант нравится. Один делитель и все! (и полное использование тл)

Еще можно попробовать использовать в делителе это:

MCP42010-I/SL Цифровой потенциометр, 2 кан., 10 кОм, 256 точек, SPI SOIC-14 $1.74 Да MICROCHIP

Для устранения зашкала.

Ни каких делителей!!!

16 ногу тл 494 отрезаем от платы и соединяем с V0(V1) в зависимости от номера канала.
И у нас готовое ограничение на 26в

Замеры делаются 35 раз в секунду, а проверяются чуть реже (не проверял пока).

Не понял в чем смысл частого измерения напряжения с его редким контролем?

Все что измеряется на АЦП измеряется непрерывно в зацикленном автовызове АЦП преобразования:
125000 частота за 14 тактов одно преобразование плюс усреднение по 32 разам 8 каналов измерения.

Итого получается 35 раз в секунду на все.

Этими данными пользуется основной цикл обработки каналов и всего прочего, который работает возможно медленнее.

Ни каких делителей!!!

16 ногу тл 494 отрезаем от платы и соединяем с V0(V1) в зависимости от номера канала.
И у нас готовое ограничение на 26в

Ошибка вышла это не поможет! V0(V1) не может быть больше 5в. Всетаки нужны делители.
Или
При превышении 26в надо сделать ноль или +5в и подать на Ct тл494, чтобы остановить ШИМ ТЛ и перевести выходные транзисторы в закрытое состояние до особого распоряжения проца???

1. Программа пишется и дошла до десульфации, декристаллизации, разбиении процесса на периоды.
2. Отладка схемы уперлась в проблему уменьшения минимального тока. Пока мысли есть.

Здравствуйте! Вопрос такой: залил последнюю опубликованную прошивку, включаю зарядку, а оно тут же пишет типа заряжено. В чём причина? Алгоритмы менял, но безрезультатно. Что не так делаю? И ещё: какие вы ставили дросселя? У меня sepic работает неудовлетворительно, несмотря на введёный между полевиком и ЛИ1 буфер. Думаю из-за индуктивностей. Какой у вас КПД получился реальный?

Думаю, что про КПД еще рано говорить.
После того как все заработает “в принципе”, будем думать про КПД.
Максимальный КПД будет ожидаться при средних и больших токах.

Сегодня завтра выложу работающий список исправлений.
И последнюю прошивку.
Пока в режим зарядки не ходите: “кирпич башка попадет”.

Проблема малых токов, про которую я уже писал решилась достаточно криво, но всеже решилась.

1. Для измерения максимального тока 5А с максимальной точностью надо падение напряжения на 0.05 Омах усилить до 5в. U=IR=5А*0.05 Ом=0.25в следовательно коэффициент усиления 20. Перед усилением сигнал фильтруется 10к и 0.1мкф и по осциллу достаточно ровненький.

2. Этот же сигнал (усилинный) от 0-5в идет на 1 ногу ТЛ, но не меньше 0.04в из-за краевых условий, предсказанных Psw как для RailToRail, так и для НЕ RailToRail (лично проверил).

3. На 2 ногу тл идет опорное напряжение ШИМ фильтрованное на операционнике (, но не меньше 0.04в все по тойже причине) и затем фильтрованное на 10к и 0.1мкф.

4. Эти два сигнала на 1 и 2 ноге тл определяют скваженность которая идет на ли1 и потом на полевик.
   Если измеренный “ток” (1 нога тл) больше опорного(2 нога тл), то скваженность уменьшается до выравнивания 1=2, иначе растет опять же до выравнивания 1=2.

5. Из-за описанных в пункте 1 и 2 краевых условий не могу выставить ток менее 0.36А, т.к. при минимальном опорном напряжении из-за конструктивной особенности операционников независимо каких по типу минимальный сигнал на 1вой и 2ой ноге тл калышится в районе 0.04в.

6. Я попробовал управлять 2ой ногой тл с переменника от 0 до 5в. Рулится все ок. Попробовал прижать шим делителем к 0, он прижался, но рушится точность измерений (см. п.1). Выход поднять 1ю ногу тл вверх. Чтобы поднятие не мешало процессу усиления поставим “делитель к +5” R27=10кОм и потом 2мОм к +5(14 нога тл).

Получилось криво, но работает!
Если у кого есть мысли на эту тему прошу высказаться.
Само сабой, чтоб аккуратно все сделать надо два питания и в 2 раза больше деталей, но нам это не подходит.
Для себя я решил, что цап за 45р 12 бит это проще и надежней!

Обмываю очередной трупик Стрижика, жру пиво, глубина мыслей соответственная.

Случайно врубил сепик без нагрузки в тестовом режиме.
<>
Боюсь нарастание напряжения не успею отследить программно при больших токах.
Замеры делаются 35 раз в секунду, а проверяются чуть реже (не проверял пока).

Натурально Замеры делаются 125 000 Гц / 8 каналов. Просто они НЕ достаточно точные - 10 битов. Но от ГРУБЫХ ошибок типа превышения макс выхода однозначно успеют спасти - я к примеру уменьшал вдвое уставку преобразователя при превышении порога - на асме команд всего -ничего. Просто контроль ГРУБЫХ ошибок надо именно в прерывании АЦП делать.
Однако тут косячок - сказанное справедливо, если время реакции преобразователя на команды проца близкое к нулю ( ЦАП или непосредственное управление ключами процом) А в случае фильтрации ШИМа время реакции будет ох каким не маленьким. Так что если продолжать мудрить с ТЛ - то ещё один довод ЗА гравиЦАПу.

1. Для измерения максимального тока 5А <> надо падение напряжения на 0.05 Омах усилить до 5в

Имеем представленное в диапазоне 0-5 вольт значение выходного тока 0-5 А. Иными словами, коэфф пересчёта = 1 Вольт/Ампер. Которое из-за неидеальности ОУ не смогет быть ниже 0.04 вольт. Это = 40 мА. ( А не Триста Шестьдесят наблюдаемых в реале !)
Имеем напряжение уставки - которое тоже не могет быть ниже 0.04 вольт.
В итоге - в худшем случае при линейной работе остальной схемы будет 40 мА на выходе.
Ответ - и тот и другой ОУ ( измерение тока и уставка тока) НЕ МОГУТ выставить корректный сигнал на выходе. В итоге - ток на выходе достаточно превышает 40 мА.
Вывод - во всей аналоговой части желательно избегать краёв входа/выхода. При чём требование противоречивое - точность с одной стороны, простота схемы - с другой. Классически решается двух полярным ± 15 вольт питанием ОУ, однако тут енто вряд ли применимо.
Так что сдвиг к +5 вольтам 1 ноги - вполне нормально. Однако лучше, если 0 мА измерителя тока стал примерно 0.5 вольт. И Максимальные 5А стали примерно 4.5 Вольт. Тогда и отрицательные токи и перегруз по току прога будет видеть. Ну и смещение нуля ОУ тоже плавает от температуры - его дрейф тоже смогем программно обнулять.

1. Отслеживать превышение напряжения в прерывании на АЦП - сделаем.
2. 4.5в=Максимальный измеренный ток на 1 ноге тл - сделаем.

Можно всетаки задействовать 15, 16 ногу: На 15 ногу подать поделенный Vref например до 4.9, а на 16 ногу V0 (который равен 5в, если на выходе 26в). Это остановит рост напряжения на 26в. А у проца и шим фильтра будет время осмыслить и исправить ситуацию.

40 мА - это достаточно.
Проблема в том, что при 0.04в и на 1 и на 2 ноге тл возникают какието автоколебания или хз что еще в результате которых на выходе силовом при шиме 1/65536 получается 0.36А.
Если вторая нога тупо управляется от переменника, то все ок.

Я еще поэксперементировал с подтяжной к +5 (10кОм/5мОм) 1 ноги тл, в результате:
при шиме <59/65536 ток 0А далее (>59/65536) резкий скачек до 0.36А(может быть и меньше), при проходе через 59 наблюдается гистерезис. Видно как лампочка с задержкой в несколько секунд гаснет или загорается, пока ток нагревает волосок, там же и сопротивление скачет.

Короче когда и 1 и 2 нога тл формируются на операционнике однополярном, то вблизи нуля жди траблов. Попробую более точно подобрать мегаомы (это уменьшит 59), может ступенька пропадет или уменьшится тоже.

Протрезвел.

Однако лучше, если 0 мА измерителя тока стал примерно 0.5 вольт. И Максимальные 5А стали примерно 4.5 Вольт. Тогда и отрицательные токи и перегруз по току прога будет видеть. Ну и смещение нуля ОУ тоже плавает от температуры - его дрейф тоже смогем программно обнулять.

Детальный Ответ таков - кроме уменьшения усиления DA3:2&4 c примерно 20 до примерно 16 разиков (что-бы 5 А диапазон вместить примерно в 4 вольта размаха) надо резистором примерно 800 КОм 5&12 ноги DA3 тянуть к +5 вольтам так, что-бы на выходе датчика тока при НУЛЕВОМ токе было 0.1-0.5 Вольтика. Тогда ТЛка будет уверенно запираться (скважность=0%) 0.04 Вольта минимальным выходом фильтра ШИМа.
Это на мой взгляд лучше, чем тянуть к 5 Вольтам ВЫХОД токового датчика на 1 ноге ТЛ. Именно потому, что из-за неидеальности ОУ токового датчика (напряжение смещения нуля и его дрейф и разброс от экземпляра) будет проблема измерить малые токи. А уж стабилизировать их - тем более проблема.
А программиста мне совершенно не жаль - потому как смещённый ноль тока придётся учитывать в расчётах и он будет менятся во времени и его придётся периодически калибровать. Однако - мне кажется что все так делают - когда проге известно, что выходной ток должен быть нулевым (например уставка преобразователя=0 или ещё какие случаи) - она и засекает выходное значение токового преобразователя как смещение нуля. Что-бы потом его отнимать от измеренных токовых результатов.
Зато прога пишется один раз, даже сложная, а копируется потом легко и не принуждённо. В чём и радость народа. В чём и радость максимального количества цифры в проектиках. Кто в своё время вволю помучился с аналогом, тот начинает искренне и неподдельно любить цифру. Это я про непосредственное управление ключами процом. Даже в текущем проектике - просто попробовать подать на затвор ключа сепика C1_G выход ШИМа PWM1 напрямую.Выход ШИМ разумеется перепрограммировать на 10 бит/скока-то там килогерц, ну и номиналы силовых деталек пересчитать соответственно.

Ух, ты! А, народ то, уже куда урулил с проектом!
Поклон создателю темы! Очень импонирует последовательная настойчивость автора.
Грешен, а я, задвинул всю работу на край стола! Мой осцелоскоп (ОМЛ-72) уже месяц не включался. Но не от безделья: - весенне- полевые работы…!

Мартини Россо сегодня душу греет слегка.

Хотелось, бы, впечатлений от ощущения приятного. Наверное и я сего дня разговеюсь.
А, у нас из косорыловки, тока самогоновка. Правда, качество отменное, продукт натуральный, пшеница твердых сорто. И местное население качество контролирует. Бабушки опасаются менять состав рецепта, … себе сомой чревато, ну в обчем у нас так.
Н.С.П
Алтай

При увеличении шунта до 0.1 Ома (от 0.05) схема заработала нормально.
Мин Ток упал менее 0.1 А.
Пробы на акках 3.6 NiMh показали тотже эффект.

Сейчас у меня стоят дросселя L1=L2=200мкГн для ограничения маx тока.
А должно быть L1=10мкГн L2=22мкГн
Думаю это тоже сильно повлияет на работу схемы, поэтому перед регулировкой усилителей надо заделать первую итерацию (подбор дросселей).

В связи с этим встал вопрос что и на чем мотать. Варианты ответа:

1. Обычные кольца со щелью 0.2-0.8мм из материала M2000-M4000 d=30-35мм
   1а. Броневой или Ш сердечник со щелью.
2. Пермаллой без щели (т.к. щель типа распределена по всему объему), размеры теже.
3. Альсифер ???

L1 и L2 (SEPIC) рассчитаны для 250 кГц.
L1 и L2 можно мотать на одном сердечнике (тогда следите за точками на схеме), а можно на разных.
На указанных размерах для L1 надо 7 витков, для L2 - 14 витков.

Недавно видел преобразователь 12в->3в 200 кГц (20-40А) для питания светодиодных табло.
Там дроселя из пермаллоя диаметром с 10мм и 10 витков d=1мм.
Так что при некоторой потере КПД прям их можно и задействовать (тока чуть домотать).
Выпаивают их из старых мамок или БП, надо знать цвета (светло зеленый с синей полоской например).

Опять соврал не 34, а 24 мм диаметр кольца.

Приобрел пермаллой двух типов:

1. MAGNETICS d24 крашеное черное кольцо сбоку два многозначных числа значатся, намотал 7 витков получилось 5мкг.
2. Вероятно китай в полукольцах (торойд разрезанный вдоль на две части) без маркировки запакован как таблетки состыковал два полукольца и намотал 7 витков получилось 11 мкГн.

Взял обычное колцо из М2000 тогоже размера намотал 7 витков получилось 100 мкГн.
Взял броневой сердечник сечение чуть больше намотал 7 витков и сильно сжал обе половины 150 мкГн
ослабил сжатие 100 мкГн, проложил а4 лист 50 мкГн, 3 листа в звисимости от сжатия 10-20 мкГн

Итак намотал на китайские сдвоенные таблетки 7 и 14 витков 10,5 и 21 мкГн(измерено LC-метром).
Воткнул в схему вместо 200 и 200 мкГн. Дал 5*1/65536 вольт опору и компутерный БП вырубил ток по перегрузке (200/200 работало нормально). Опять надо искать БП нормальный. Индуктивности рассчитаны на 5А*26в максимальной мощности. А КПД пока дай боже. Вот БП и не справляется.

Забыл сказать у меня после ли1 в каналах зарядки стоит ir4427 (от 9 вольт питается и перед затвором 50 ом)

Попробую увеличить индуктивность, упадет мощность.
Тяжкая же же работа - метод научного тыка!

Может это то самое место где народ ограничился 150 кГц???

Прочитал это:
forum.ixbt.com/post.cgi?id=print:48:2199

и голова треснула

Прикольная ссылка.
И метода тестирования дросселей прикольная и простая.
Ну и осциллограммы поучительные.
А компенсацию смещения нуля токо измерительного ОУ зря не захотел сделать для эксперимента.
Калибровку смещения нуля можно с замером внутреннего батарейки совместить, когда зарядный ток до нуля сбрасывается. Просто смещение нуля ОУ всё-равно есть, и оно действительно зависит от марки/экземпляра/температуры. А прога/конструкция должна быть мало зависима от деталей.
Ну или хотя бы (для пробы изменения поведения) заменить ОУ на более качественный инструментал OP491, у которого напряжение смещения нуля вместо 2 мВ будет 0,7 мВольтика в среднем, а если повезёт с экземпляром, то и 0,1 мВольтик. Минимальный ток при ентом снизится должон.
Ну и интересное противопоставление трансформаторных и индуктивно накопительных преобразователей с точки зрения индуктивности обмоток.
Ну то есть в трансформаторном на выходе по любому придётся дроссель ставить для невскипания вых электролитов.
Так быть могет не мудрствуя лукаво объединить габарит трансформатора и дросселя в едином намоточном узле с одной обмоткой ? В конечном итоге при похожих габаритах намоточного узла будем иметь всего одну обмотку.
Ну и про частоты хорошо сказали.
Прочитал и ещё раз убедился, что 40 КГц прямое управление ключами с выхода ШИМ 10 бит - очень хорошее решение.
И вообще я на очередных запусках Стрижика убедился, что мне тестер нужен.
Который побаночное напряжение в сборке меряет и (быть могет) лог использования батареек ведёт.
И ещё непонятно, почему на Гиперионе 1210 нельзя выставить ёмкость лития более 20 А*Часов. Потому как я все батарейки в параллель на ночь запускаю, а там более 20 а*час получается. Отсекает зараза по перезаливу ёмкости.

Оказалось что, то что я называл полукольцами и таблетками и есть МП 140. На бумажке которую дал продавец было написано.

Покупной на рынке БП(за полцены COLORIF… 400Va) оказывается глючил (отрубая защиту по току), а может он дохлый.

Запитал ЗУ от 12в7Ач аккума и фсё зафунциклило.

Вот и закончился очередной этап проекта:
Схема принципиально заработала с расчетными номиналами L1 и L2 (на частоте 250 Гц).
Пока дает от нуля до целых 12в 1,5А (ничего не греется кроме лампочки) далее не пробовал лампочку жалко.

Еще какоето время займет прилизывание и потом выложу последний вариант статьи и проги.
Компенсацию нуля делать надо, только жалко падения точности измерения напряжения еще на 1/5.

Вот и закончился очередной этап проекта:
Схема принципиально заработала с расчетными номиналами L1 и L2 (на частоте 250 Гц).

250 кило герц наверное? 😃
Какие пульсации на выходе?
Еще бы пару лампочек в параллель - и проверить на более ходовых токах.