Открытый проект универсального зарядника
Тут как-бы силовая электроника. Платки водить надо вручную, с полным осознанием дела.
Прикольно, енто наверное просто ночь на дворе была:
Вот собрали бы на ней стабилизатор тока, с обратной связью
А разве не енто автор и пытается сделать ? И даже некоторые грабли разрулить на ентом пути ?
А вот кстати давно ещё хотел сказать про фильтрацию 16 бит ШИМа. ( Я ничего не напутал, на выходе Атмела 16 бит ШИМ с частотой примерно 14М/2**16=213 Гц ?).
На выходе фильтра ШИМ должен наблюдаться сигнал с частотой 213 Гц и содержащий постоянную и переменную составляющие (идеальных фильтров потому как не бывает). И амплитуда переменной составляющей с выхода фильтра ШИМа на мой взгляд будет гораздо поболее чем 5 вольт/2**16=0,08 милливольтиков. По ентому могет оказаться выгоднее (с точки зрения минимизации амплитуды переменки на выходе фильтра ШИМа при сохранении достаточной шустроты реакции выход/достаточно высокой частоте среза фильтра) могет оказаться выгоднее использовать 15 бит/400 Гц или 14 бит/800 Гц ну и так далее. По эспериментировать одним словом при случае.
Тут как-бы силовая электроника. Платки водить надо вручную, с полным осознанием дела.
Да я как-бы и не предполагаю “автоматом” разводить 😃
Я его использую исключительно в режиме ручной/интерактивной трассировки, ибо у меня платки похлеще, чем просто силовая электроника.
А в этом режиме ТопоР многих уделает по удобству и скорости работы.
А разве не енто автор и пытается сделать ? И даже некоторые грабли разрулить на ентом пути ?
Нет, не совсем это. Даже ночью я стараюсь бред не писать 😁 А у автора сама TL вообще не знает о том, что творится у неё на выходе “по току”.
Я бы сделал так: один компаратор TL пустил на управление от контроллера, а второй - на обратную связь с датчика тока.
Таким образом задача стабилизации тока ложилась бы целиком на ТЛ, а сейчас она просто какой-то “умножитель частоты” 😃
TL494 работает в режиме стабилизации по току!!!
Напряжение с шунта (читай ток) усиливается и идет в обратную связь ТЛ.
Усиливается шоб заодно его измерить на проце.
Никакой сложности в вычислении нет кругом одна линейность.
В текущей схеме точности измерения тока достаточно, но она не поможет дать точные цифры принятого заряда, т.к. акк греется (30-50% энергии излучается!)
Чтобы построить SEPIC на такие токи и напряжения нужен бооольшой кондесатор Cp или высокая частота.
Дать нужную частоту и точность выставления скваженности может ТЛ или цифровой девайс на частоте нескольких ГГц.
Опорой для ТЛ служит ШИМ 16000000/65535=200Гц фильтрованный по частоте среза 80-100Гц точно не помню выбирал чтоб номиналы обвязки были поближе к реальности. Пульсации опоры на осцилле не видны. Величина наводок по причине. Да буквально установкой пары регистров в проце, можно сделать 15 бит или 14.
TL494 работает в режиме стабилизации по току!!!
Напряжение с шунта (читай ток) усиливается и идет в обратную связь ТЛ.
Точно, проглядел! Надо ночью спать 😃
В текущей схеме точности измерения тока достаточно, но она не поможет дать точные цифры принятого заряда, т.к. акк греется (30-50% энергии излучается!)
Ну вот Li-Po не греются, для них будет достаточно точно считаться “влитая” ёмкость.
А вот кстати давно ещё хотел сказать про фильтрацию 16 бит ШИМа. ( Я ничего не напутал, на выходе Атмела 16 бит ШИМ с частотой примерно 14М/2**16=213 Гц ?).
На выходе фильтра ШИМ должен наблюдаться сигнал с частотой 213 Гц и содержащий постоянную и переменную составляющие (идеальных фильтров потому как не бывает).
Если убрать каскад на операционнике, заменив обычной RC цепочкой, фильтрация станет явно хуже, в таком случае можно и разрядность попробовать понизить.
точности измерения тока достаточно, но она не поможет дать точные цифры принятого заряда, т.к. акк греется (30-50% энергии излучается!)
Предлагаю не путать полученную АКБ энергию в Вт*Часах (значительная часть которой теряется в цикле заряд/разряд, иными словами, КПД АКБ весьма далёк от 100%) и полученный АКБ заряд в А*Часах. Отдача по заряду (отношение отданного при разрядке к полученному при зарядке) гораздо ближе к единице, чем отдача по энергии.
А зарядники как раз А*Часики и считают. Ну а ГРЕЮТЬ батарейку Вт*Часики, точнее, разница в Вт*Часиках при заряде/разряде.
Иными словами, переданный Заряд сам по себе греть (выделять энергию) никого не будет (как пример - вечная циркуляция заряда в кольце из сверх проводника без выделения энергии). Для выделения ЭНЕРГИИ нужна ещё разность потенциалов, приложенная к активному сопротивлению.
А какова суммарная аплитуда ВСЕХ пульсаций видимая ОСЦ на выходе фильтра ШИМа ? Скока милли вольтиков ?
Вот вес младшего разряда ШИМ задатчика тока и не имеет смысла делать меньше ентой величины.
А частота среза фильтра я думал что около 2 - 10 Гц. А никак не сотня герц. Потому как при октаве разницы активный фильтрик (второго?) порядка даст около десяти разиков подавления по напряжению. Иными словами, пульсации будут около 0.5 Вольт ? Ничего не напутал ?
Пора наверное и мне уже кровати под микро схемки в платку распаять ну и конденсаторы по питанию тоже. Хватит ей девственно голой лежать.
Немного не понял структуру входного питания модулей, поясните, если можно.
Задумка (именно задумка, не более) такая:
Имеем силовой генератор переменного напряжения на материнке, питающий первички трансов каждого модуля.
Гальванически развязывать, всё же, мне кажется, более предпочтительно именно весь модуль (к стати, балансир так же питается - откуда и идея 😃 ). Это даёт полную автономность(законченность) модуля. В теории, даже можно получить “активную нагрузку” для разряда батареи, пустив “встречный ток заряда”. Током есн-но управляет модуль.
P.S. Ещё раз повторю - я высказываю только идею, сырую, возможно нежизнеспособную 😵
Задумка (именно задумка, не более) такая:
Имеем силовой генератор переменного напряжения на материнке, питающий первички трансов каждого модуля.
Гальванически развязывать, всё же, мне кажется, более предпочтительно именно весь модуль
Успел уже подумать над этим вариантом, нашедшиеся минусы:
- Большое число моточных изделий.
- Сильно бОльшее число комплектующих ( и стоимость, соответственно) по сравнению с традиционными схемами.
- Необходимость организовывать гальванически развязанный двусторонний интерфейс связи между модулями и ядром.
- Невозможность заряжать батареи без балансирных разъемов.
- Невозможность заряжать Ni-Cd/MH батареи, вследствие опять-таки отсутствия у сборок балансирных разъемов.
Поправьте, если где ошибся.
Успел уже подумать над этим вариантом, нашедшиеся минусы:
- Большое число моточных изделий.
Да, но на меньшие мощности, по кол-ву потребных модулей. Думаю, это существенно. Быть может, можно подобрать готовое изделие ??
- Сильно бОльшее число комплектующих ( и стоимость, соответственно) по сравнению с традиционными схемами.
В принципе да, но Сильно ли? Опять, от желания/модули/сложность.
- Необходимость организовывать гальванически развязанный двусторонний интерфейс связи между модулями и ядром.
Да. Готовые мс опто.
- Невозможность заряжать батареи без балансирных разъемов.
Нет. Возможно, и с значительно большей точностью. Модули коммутируются в любую удобную/потребную топологию, хоть последовательно, хоть паралельно.
Последовательно = скажем 2-а как источники опорного напряжения + 1 источник тока/заряда. Контроль напряжения (суммы банок) в такой схеме возможен с большим разрешением.
- Невозможность заряжать Ni-Cd/MH батареи, вследствие опять-таки отсутствия у сборок балансирных разъемов.
Поправьте, если где ошибся.
Отсутствие балансиров для мощных Ni-Cd/MH и вызывает отсутствие разъёмов 😦 , желающие могут взять паяльник в руки, что бы реально продлить срок службы раза в 2-а.
Один Li-Po(напруга) модуль может заряжать 2-а Ni-Cd/MH последовательных эл-та.
- Трансы можно использовать 1:1 такие можно найти готовые.
- В каждом модуле разрядный и зарядный блочек.
- Минимально в одну сторону опорный ток, в другую ток(можно отказаться, если исполнитель хороший) и напряжение.
Надо делать цифровым способом и это обеспечит универсальность разъема. - и 5. Без слов.
Использование такой схемы не даст экономии по питанию в народном хозяйстве и по сбережению акков лучше результат не будет.
По поводу различия заряда и энергии принимается.
По поводу пульсаций померим и в случае чего уменьшим биты.
Вообще-то пульсация помогает повысить точность измерений при усреднении.
но сотый разряд напряжения всетаки плавает.
У паука ну или у какогото насекомого, глаза умышленно трясутся и таким способом повышается четкость картинки.
Кажись этот же эффект используют в фотиках.
Да и кучность у авиацинных пушек тоже нарошно размазывают, шоб результат луче был.
Признаю что аналогиии не в пи… не в красную армию, но в этом чтото есть.
Модули коммутируются в любую удобную/потребную топологию, хоть последовательно, хоть паралельно.
Что-то меня смущает картина нескольких соединенных последовательно модулей, каждый со своим импульсным стабилизатором тока, работающих на общую нагрузку…
Никаких там резонансно-колебательных явлений не возникнет? Или “защелкивать” петли регулировки у разных модулей не будет?
Например, один модуль чуть уменьшил ток, второй в качестве компенсации тут же свой увеличил, первый на нарастание тока в общей цепи опять понизил свой и так далее, пока у первого ток не станет равным 0, а у второго - максимальным…
Не нравится пока лично мне эта идея, может теоретических знаний не хватает, чтобы оценить работоспособность.
… на меньшие мощности, по кол-ву потребных модулей. Думаю, это существенно. Быть может, можно подобрать готовое изделие ??
Не проще ли подобрать одно(!) мощное “готовое изделие” под схему Psw, чем, например, 12 маломощных.
Для владельцев 6S батарей или желающих заряжать пару 3S мы предложим намотать/купить 6 трансформаторов + 6 дросселей?
Не многовато-ли?
Про влияние шумов в измерениях - все понятно.
Аднака я не с шумом пытаюсь бороцца, а за быстродействие управляющего сигнала задатчика тока радею. Просто из любви к искусству, не важно, понадобится она в конечном итоге или нет.
Хотя что-то мне подсказывает, что быстродействие лишним не будет - и выше в теме енто обсуждалось. Реализация программной защиты от превышения макс напряжения к примеру должна быть БЫСТРО действующей.
Как там дела кстати с программной обработкой смещения нуля измерителя тока, уже сделана ?
Для владельцев 6S батарей или желающих заряжать пару 3S мы предложим намотать/купить 6 трансформаторов + 6 дросселей?
Ну вся ента затея с центрально управляемыми побаночными питальниками - енто от любви к (не слишком) безумным идеям. Вполне можно по обсуждать/пошлифовать идейки, подумать, чего из ентого могет получиться.
А то что енто будет однозначно и дороже и сложнее и менее универсально и хуже повторяемо чем стандартный подход - наверняка.
Однако люди, которые ( быть могет) возьмутся реализовывать такую сложную штуку - будут не простые юзеры, которым достаточно обычных стандартных зарядок. А будут преследовать какие-то специфические цели, когда цена или сложность особого веса не имеют. А - просто необходима побаночная зарядка.
А про авто колебания в системе импульсных питальников - ну наверное при грамотном общем управлении енто можно обойти.
Да и тактовую импульсных преобразователей можно при желании синхронизировать. Конденсаторной развязки могет быть вполне достаточно.
А то что енто будет однозначно и дороже и сложнее и менее универсально и хуже повторяемо чем стандартный подход - наверняка.
Ну приехали… Если всё будет дороже, сложнее, слабо повторяемее, чем в стандартной схеме - зачем огород городить? 😵
Програмная защита работает так:
- Запущено непрерывное АЦП преобразование на частоте 16000000/128=125 кГц.
- Непрерывное - это значит измеряются все каналы по очереди и это все зациклено.
- Скорость измерения одного канала (например напряжения) 125000/14тактов/8каналов=1116 раз в секунду
- Если канал напряжения зашкаливает (т.е. дает 1111111111), значит перекрывается подача сигнала с тл на ключ.
Коррекция подтяжки шунтового сигнала через 3.8мОм не искажает линейности
“напряжение на шунте”(читай ток) => “напряжение на 1 ноге ТЛ или на проце АЦП”.
Как и было предсказано вывод сигнала в зону нормальной работы ОУ решил все проблемы. Причем обычная ЛМ324 справлюется ОК. Ток измеренный АЦП плавает относительно китайского вольтметра ±0.01А!!!
Зарядил у себя дома все что было.
Токи менее 1А.
Сильнее всего греется ключ медленно но верно нагревается до 50 градусов.
Вторым идет дроссель.
Диод у меня без радиатора.
С обдувом все зашибись.
Завтра выложу последние прошивки и “Исправления”.
Тот гимор что я накрутил с 4 ногой тл нафиг не надо и схемную защиту по перенапряжению тудаже.
Зарядил у себя дома все что было.
Токи менее 1А.
Сильнее всего греется ключ медленно но верно нагревается до 50 градусов.
При токах менее 1А уже греется ключ?
Драйвер ему надо, или пуш-пул на трех транзисторах.
При таком смешном токе ему полагается быть вообще холодным.
Драйвер есть IR4427.
От тока нагрев ключа должен слабо зависеть в CEPICе.
Там где стоит ключ, ток всегда максимальный - все что может датьт источник, ограничено размером дросселя.
Количество переключений = константа.
Вот это и есть причина низкого КПД у СЕПИК при малых загрузках.
Да забыл сказать. Для настройки софта на поддтяжку лица, прога просит ввести два фактических китайских разных тока.
Это не удобно.
Что можно придумать? Ведь точность шунта у всех разная для расчета параметров по напряжению.
Какие два значения тока?
Как подключен драйвер?
Схему в студию 😃
Ввод значений тока:
- Крутилкой выставляем опору на тл.2 шимом, т.е ток на выходе. Как X1 фиксируем ADC0. Жмем ОК.
- Крутилкой вводим реальный ток замеренный по внешнему китайскому амперметру. Это Y1. Жмем ОК.
- Крутилкой выставляем опору на тл.2 шимом, т.е ток на выходе. Как X2 фиксируем ADC0. Жмем ОК.
- Крутилкой вводим реальный ток замеренный по внешнему китайскому амперметру. Это Y2. Жмем ОК.
Далее все делает прога и заносит A и K в еепром:
Y1=A+K*X1
Y2=A+K*X2
Находим A и K.
Чем больше разница X2-X1 тем больше точность.
Про драйвер сказать нечего это просто усилитель. С Ли1 на вход драйвера, а с выхода через 50 Ом на затвор.
Находим A и K.
Про драйвер сказать нечего это просто усилитель. С Ли1 на вход драйвера, а с выхода через 50 Ом на затвор.
Т. е. прямая измеряемого тока идет не от нуля? Странно. Надо пожалуй на схему измерения повнимательнее поглядеть.
Драйвер питается от входного напряжения? Длина дорожки “выход драйвера - резистор - затвор” минимальная?
P.S. То что прямая не от нуля - это нормально. А если просто при нулевом токе первую точку автоматом калибровать?
По оси Х откладываем то че мы намеряли в ADC.
По оси Y - реально измеренный ток посторонним прибором.
Потом имея то че мы намеряли и закономерность в виде уравнения Y=A+K*X имеем похожий на правду ток.
Почему не от нуля, потому что сразу после шунта и моста из сопротивлений перед входом на усилитель мы притянули сигнал через 3.8мОм к +5в. Это нам дало:
- Выход в зону нормальной работы ОУ со всеми вытекающими (пропали всякие глюки).
- Обеспечило превышение 1 ноги над 2 у ТЛ494 - это значит включение пройдет без щелчков (от нуля к требуемомо), потому как внутренний шим ТЛ будет “спать”. В обратном случае 1<2, ТЛ дает максимальный ток при включении контура (от максимума к требуемому).
Первую точку находить по нулю мона.
Драйвер приклеил с обратной стороны почти к ли1 и ножками от старых сопров сделал дорожки.
Расстояние в районе 1 см
Протрезвел.
Однако - пиво помогает самого себя цитировать:
на выходе датчика тока при НУЛЕВОМ токе <> 0.1-0.5 Вольтика.
Тогда ТЛка будет уверенно запираться (скважность=0%) 0.04 Вольта минимальным выходом фильтра ШИМа.
Ноль у измерителя тока сместили, прекрасно. Осталось енто в расчётах учесть:
смещённый ноль тока придётся учитывать в расчётах и он будет менятся во времени и его придётся периодически калибровать.
<>
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.
Это про автоматическое измерение нижней точки прямой изверения тока.
А верхнюю точку - ну да, надо именно макс ток калибровать. Там же ещё и подстроечники R39&R41 есть в цепи ОС токо изверительного ОУ - именно ими макс значение и калибровать. Ну или подстроечники в схеме заменить на постоянники, и тогда уже понадобится программная калибровка макс тока/компенсация неточности изготовления резисторов.
То есть I=(U-U0)*K, где K=Iмакс/(Uмакс-U0), где:
U0=смещение нуля, измеряется периодически ( напр раз в 10 сек при замере ЭДС батарейки в отсутствии тока);
Uмакс=выходное напряжение токо измерителя при максимальном токе;
I=текущий измеренный ток;
К=итоговый коэфф усиления токо измерительного ОУ, измеряется один раз при настройке/калибровке токо измерителя.
Ничего не перепутал ?
Ну то есть вид для печати темы вполне помогает освежить всё что говорилось в памяти по быстренькому.