Ока в Новосибирске

Ну, собственно говоря, уже

Ну ладно, пошел дальше париться с модулем установки напряжения. Вчерашняя моя теория сработала 100%, только чуть запутался в нулях. То есть оперевшись на созданную таблицу напряжений, можно ЛЕГКО И СРАЗУ ЖЕ (одним махом) выставить любое напряжение по диапазону с точностью до 0.02х вольт. Однако при подключении нагрузки напряжение проседает (дает о себе знать шунт 0.1ома, ну и на диоде проседает). И ладно бы проседало на 0.01-0.03в, а то проседает до 0.9 вольт при токе 5А!!!!!!!!!!!!!!!!! Считаю, что это жирно. Надо как то стабилизировать. И вот пока не могу найти идеального варианта. Нашел приемлемый, но он начинает врать при низких токах вплоть до 0.1в Копейки конечно, но я знаю, что можно сделать лучше! Вот и ищу вариант.

Пошел дальше думать.

_________________

Поблагодарить автора:
Контакты:
Телеграмм: alexSh154
Вконтакте
Одноквассники
Instagram

Вроде закончил с процедурой выставления напряжения и его стабилизацией. Вроде работает (конечно не плохо бы еще кому то дать потестировать, но как я понял еще никто плату себе не делал - все ждут возможных изменений в схеме).

А вот с функцией ограничения тока, как это сделано в лаб.бп, я пока забуксовал - нет идей как это делать, на что опереться, как одним разом высчитать на сколько надо снизить напряжение, что бы устранить конкретное превышение тока. Чую, что вроде все просто, но буксую. Отнимать значение регистра OCR1B по единичке (или по двоечке-троечке) как то не вариант. Пока мы будем декрементировать, наш БП сгорит к чертям Надо одним махом высчитывать!

Например, напряжение 12.00В Стоит ограничение тока 1А. Подключаем некое устройство и у нас получается ток в 1.5А Мне нужна формула (или хотя бы направление поиска) того, сколько мне надо скинуть вольт, что бы устранить "лишние" 500мА.

Кроме того этот ток надо скидывать не тогда, когда он уже установился и мы наблюдаем дым, а не допускать его превышения выше 1А!!! Но это уже дальшейшее развитие задачи.

_________________

Поблагодарить автора:
Контакты:
Телеграмм: alexSh154
Вконтакте
Одноквассники
Instagram

В TL494 2 компаратора. Один задействован для стабилизации напряжения. Второй логично использовать для стабилизаци тока. Способ тот же: на один вход подается напряжение стабилизации, на второй - напряжение с усилителя после шунта. Как только измеренный ток превысит значение, определенное напряжением первого входа компаратора, TL отключится. Отработает - быстрее не придумаешь.

Правда, есть нюанс: измерением тока занимается диф. АЦП, а не внешний усилитель.

Если мерять с помощью МК, то такая идея (осторожно, быдлокод).


Здесь по результатам замеров вычисляется новое значение ШИМ для авторегулировки мощности.

_________________
КамАЗ 11113 для души, Nissan Almera Classic для остального

Угу, я об этом как то забыл. Но больше в силу того, что нет у меня свободного 10-разрядного ШИМ. Конечно можно пнуть под зад цепи разряда с 10омным резистором, пересадить его на 8 битный шим МК, который занят под доп.разрядку (которая уже амперы умеет). А доп.разрядку перенести на внешний МК (тини45, генератор шим, управляемый по шине 1wire), но я боюсь, что не все возьмутся ставить второй МК. Сейчас они если и теряют, то только плавное управление куллером в зависимости от температуры. А так еще и управление доп.разрядом будут терять.

Ставить двухпортовый 12битный ЦАП вариант и не вариант одновременно, ибо не все смогут его достать - начнется такая же эпопея, как с космическими резисторами.

Да и стоит наверное признать, что ВСЕ ТАКИ МЫ СОБИРАЕМ ЗУ, А НЕ ВЫСОКОТОЧНЫЙ ЛАБОРАТОРНЫЙ БП. А потому надо искать компромиссы.

На счет кода - я мало что в нем понял. Код, если что, я и сам могу нацарапать Мне больше важна идея и логика работы кода, который ты прислал.

Я уже писал, что вижу два пути: первый это тупо минусовать значение ШИМ, управляющего напряжением БП. Допускаю, что будет величина минусования (по единичке или по 10 сразу) будет расчитываться от резвости превышения тока, а по отсутствии резвости - по единичке. И второй вариант - нужна зависимость, формула, которая, используя значения превышения тока и установленного значения будет превращать их в число вольт, которое я должен отнять у ШИМ БП.

_________________

Поблагодарить автора:
Контакты:
Телеграмм: alexSh154
Вконтакте
Одноквассники
Instagram

Пробовал. Долго отрабатывает. Когда управляешь заказными транзисторами по $30 штучка - как-то стремно становится.



Так этот код и работает. Чем больше разница между заданным и измеренным значениями, тем больше шагов ШИМа прибавится или отнимется. В реале получил ошибку в 2..3 шага 8-битного ШИМ, что для моей задачи оказалось приемлемо.

_________________
КамАЗ 11113 для души, Nissan Almera Classic для остального

Я бы рад, но уже не поспеваю за изменениями, и уже остается только ждать легкий намек на оконечную схему.

Приношу извинения всем следящим за темой за вынужденное ожидание и неизвестность будущего. Однако ЗУ занимаюсь каждый день - когда час, когда пол-дня. И все для того, что бы приблизить день, когда я скажу "ну вот и бетта!"

_________________

Поблагодарить автора:
Контакты:
Телеграмм: alexSh154
Вконтакте
Одноквассники
Instagram

Доброго времени суток! Очень рад что зарегистрировался!
Может как раз и вариант поставить двухпортовый ЦАП? Конечно не хотелось бы проблем с повторяемостью устройства.. Но зато проблемы разом решаться, по напряжению и по току быстро "скакать" можно будет.

Спасибо за интерес к разработке! Присоединяйтесь!
Скакать то будет, но на неинвертирующем входе второго усилителя ошибки должен висеть измерительный шунт. А он у нас висит в цепи МК, для возможности замера и регулировки токов зарядки и разрядки. Переставить шунт в цепь Tl494 вариант конечно, но мы теряем измерение тока разрядки. Значит придется городить шунт и для TL494, и для МК. Плюс двухпортовый ЦАП, плюс еще чего нибудь - и все: космическое устройство и труба с повторяемостью

А ведь изначально, в варианте ув.Слона, вообще не было ничего такого. А я захотел прилепить функцию БП, что бы было чем запитать устройство (просто не прилично иметь БП, но использовать его только для зарядки). И если бы не ограничение тока, которое я задумал сделать "до кучи" (но кстати это можно использовать для ручной зарядки почти любых АКБ), то я бы уже давно перелистнул эту страницу и занялся бы писаниной других модулей.

А тут получается, что хотели сделать сухопутный танк с возможностью не часто форсировать неглубокие водоемы, увлеклись, и сделали в итоге подводную лодку с пушкой Не думаю, что надо ставить 12 битные ЦАПы. Ограничение тока в пределах, приемлемого по своей стабильности и точности для зарядки АКБ, можно сделать и на имеющемся железе. А высоко-лабораторного БП, с точностью 0.001в на нем не сделать - тут совсем другие задачи и цели. Мне как то так кажется Да и не нужно этого.

Я 5 лет вообще пользовался переделанным комповым БП, где в качестве регулятора напряжения стоял обычный переменный резистор.

Правда там стоял цифровой вольт-амперметр, но тем не менее этим я пользовался и не жужжал. А тут уже есть возможность выставить напряжение с точностью +-0,00...0,02в максимум, а дай Бог будет ограничение, какое никакое. Уже прогресс!

_________________

Поблагодарить автора:
Контакты:
Телеграмм: alexSh154
Вконтакте
Одноквассники
Instagram

Алексей, здравствуйте! С удовольствием опробовал бы, жду когда "приедут" детали.
Извините за предложение, может кто то захочет просто сделать ЗУ, без лаб.БП, может быть тогда сделать две "ветки", первая, к примеру, Готовое ЗУ из комповского БП (и выложить схему, прошивку и т.д.), и вторая - ЗУ и лаб.БП из комповского БП? дебильно канеш звучит но все же. И пусть народ кто хочет сделать ЗУ уже начнет делать, а кто ждет лаб.БП, тот всеми силами и с нетерпением дожидается звездного часа)))

Неужели так трудно подождать, а тот кто хотел просто ЗУ-тот повторял проект Слона

Будем ждать сколь угодно. Я всего лишь спросил, потому что не знаю, что сейчас у Алексея на данный момент собрано.

Спокойно, друзья
На счет того, что собрано для БП, а что для ЗУ. Артёмыч, разницы в "железе" нет - вся разница только в программном обеспечении. То есть умеет ли оно БП или умеет только ЗУ. В принципе, я бы мог все бросить и писать в первую очередь модуль зарядки, а все остальное дописать потом. Но что бы корректно заряжать, нужно собирать корректные данные. А для этого нужны калибровки - вот я и начал первым делом писать модуль калибровок. Потом перекинулся на модуль БП, ибо это самый быстрый и достоверный способ протестировать устройство и понять на сколько оно вышло точным. Точность вольтметра меня просто убивает в хорошем смысле - расхождения с показаниями мультиметра от 0,00 до 0.02в максимум. При чем как без нагрузки (когда на выходе напряжение не просевшее), и под нагрузкой, когда напряжение проседает на шунте и на мощном диоде и включается вольт-корректор. С отображением тока чуть хуже дела, но в целом тоже удовлетворительно.

Мне интересно как это все будет работать на другом железе у других, на других МК. В прочем, скоро узнаю, когда куплю ATmega32a. Кстати угроза (вернее вероятность) перехода на нее оставалась до последнего дня и я объявляю переход на нее. Или мне придется резко упростить код, убрать проверки на границы, сильно почикать банк выводимых сообщений (сделать его "молчуном", который в случае чего будет без разговоров переходить в главное меню и сиди гадай чего ему не нравится).

_________________

Поблагодарить автора:
Контакты:
Телеграмм: alexSh154
Вконтакте
Одноквассники
Instagram

Обновил так называемую "шапку". Внес в схему изменения. Добавил в архив файл с историей редактирования, что бы не мучаться и не искать какую же я деталюшку изменил или добавил.

_________________

Поблагодарить автора:
Контакты:
Телеграмм: alexSh154
Вконтакте
Одноквассники
Instagram

Как хорошо что 32 ми мегами закупился. Алексей в схеме еще придвидятся изменения? А то пора бы уже схему собирать.

В шапке я написал, что если Вы планируете разбивать схему на две платы - логика и сила, как это я делал у себя, то ЛОГИКУ УЖЕ МОЖНО СОБИРАТЬ!!!!! В ней изменений больше не предвидится. Кварц на 16мгц СТАВИТЬ. Я обязательно переведу проект на 16мгц - так и ШИМ получается частотой выше, и шустрей шевелится все.

Понятно, что платы придется соединять между собой. Это не страшно! Однако есть у нас два провода, которые критичны к наводкам - это провода с шунта на вход АЦП. Я делал у себя так: резисторные делители (3к6,750 ом) шунтов разместил на плате логики. Туда же перенес конденсаторы. Шунт расположил естественно на плате "силы". По скольку напряжение, просаженное на шунте, идет с самого шунта, то считаю, что ему пофик все, ибо его источник очень и очень низкоомный. А вход АЦП наоборот через чур высокоомный, на который "цепляется" любая наводка. Вот и надо делители и конденсаторы разместить как можно ближе ко входам МК. Кроме того очень будет полезным, если пустить эти два провода АЦП по шлейфу (типа компьютерного), чередуя сигнальные провода с "земляными". Гарантией отсутствия наводок может служить вариант использования экранированного кабеля, но я не стал уж так задуряться В пользу варианта с двумя платами можно отнести то, что все таки две платы разместить в тесном корпусе легче, чем одну огромную.

На счет "силы" - если учтете в будущей плате смену полевых транзисторов(схему перерисую), которые управляют разрядками, на Р-канал, а так же оставите место на плате под установку двух дросселей (размеры скажу) и двух диодов, то можете рисовать и собирать "силу". Но сразу скажу, что дроссель на доп.разрядку будет иметь габариты, равные одному, а вероятней всего даже двум кольцам от дросселей ГС комповых БП. Диод тоже не хилый, как минимум в корпусе ТО220, возможно его даже потребуется прикрутить на радиатор (разумеется, как и все другие детали, изолировав от него).

Можно не переделывать, оставить как есть, но за точность измерения напряжения и тока, при разрядке, я не ручаюсь. Если фильтры, которые я хочу добавить, хоть что то будут фильтровать (и кстати неплохо фильтровать), то без фильтров надежд нет никаких. Я обязательно сниму видео и покажу как "пляшут" показания.

Можно так же ничего не делать с ключами, а добавить на каждый управляющий выход ШИМ под фильтру, который стоит на выходе ШИМ управления напряжением БП (3кОм резистор+кондер в землю+3кОм+кондер в землю). Это переведет работу транзисторов из ключевого режима в линейный. "Шуметь иголками" так сильно оно уже не будет, но будет греться транзистор, особенно которой в доп.цепи разряда. Прямо адски будет греться. Потребуется добрый радиатор. Однако, если подобрать разрядную лампочку, которая при 11 вольтах потребляет ровно 5.5А/ч, то транзистор будет полностью открыт и греться не будет вообще. А при 12 вольтах там будет примерно 6А, что всего на 0.5А больше. Потерять пол-ампера и рассеять 6 ватт не такая уж и большая задача. Другое дело, если вдуть в качестве нагрузки две 100ваттных галлогенки и терять на этом транзисторе 5 и более ампер, то это уже будет уже не ЗУ, а мини тепло-станция.

Если у вас напряженка с деталями, то наверное Вам будет более приемлем последний вариант. Да и мне он больше нравится, чем городить дроссели и фильтры. Да, нужно будет более тщательно подбирать нагрузку, что бы снизить нагрев. Но подобрав ее раз, мучения заканчиваются.

Ваше решение? А что вообще народ думает?

_________________

Поблагодарить автора:
Контакты:
Телеграмм: alexSh154
Вконтакте
Одноквассники
Instagram

Последний вариант наверное самый лучший, а с дросселями мучения начнутся.

Тем более, что я предусмотрел термодатчик для того радиатора, где будут все ключи (включая ключ доп.разрядки). Во-первых, если радиатор начнет греться, то куллер будет увеличивать скорость вращения до максимума. Если это не поможет, он будет грозно пищать и показывать ошибку, после чего прервет разряд. Ведь все в наших руках

В общем, тому и быть. Сейчас дорисую схему.

_________________

Поблагодарить автора:
Контакты:
Телеграмм: alexSh154
Вконтакте
Одноквассники
Instagram

Добрый день, всем!
Я рад, что мой проект получил продолжение на страницах этого форума.
Алекс, не в обиду. Вижу, что ты идешь по тем же "граблям", что и я несколько лет назад.
Если хочешь, могу дать несколько советов, возможно, они облегчат тебе дальнейшую жизнь.

1. Конечно же, сама идея совместить зарядное устройство и лабораторный блок питания весьма привлекательна.
Признаюсь, она меня тоже посещала. Казалось бы, железо одно и то же, надо лишь дописать несколько строчек кода.
Однако, тут получается не всё так просто. Выставить нужное напряжение-не проблема. А вот с током посложнее. Хотелось бы просто выставить в меню нужное значение тока и чтобы контроллер потом это значение отслеживал. И таким образом бы осуществлялась стабилизация тока, да и защита от КЗ. Но ты правильно заметил уже, что пока МК тратит время на проход по программе, он может не успеть среагировать на быстрое изменение тока и опоздать со своей реакцией. Кроме того ЦАП-ШИМ тоже имеет время отклика, определяемое параметрами RC- фильтра. Лавинный пробой в транзисторе протекает за микросекунды, поэтому бабах произойдет раньше, чем МК опомнится. Конечно же, способы решения данной проблемы существуют. Первый - применить ПИД- регулирование. Погугли немного по этой теме. Второй- установить на МК операционную систему реального времени, например FreeRTOS. Либо оба способа совместно. Я думаю, ты догадываешься, что пока ты эти способы отработаешь на практике, спалишь не один десяток транзисторов силового полумоста в блоке питания. Можно пойти и другим путем - просто поставить переменный резистор и им регулировать стабилизацию тока так, как это сделано в твоем лабораторном БП ( у меня, кстати, тоже подобный имеется).
Но тут, соответственно, и возникает вопрос - а нужно ли всё это? Совмещать два разных устройства в одном...
Универсальность - она хороша в разумных пределах

2. Измерительный шунт в минусовой цепи - ИМХО не лучшее решение. Ты уже и сам обратил внимание, что падение напряжения на нем при токе в 10А составит U=I*R = 10*0.1 = 1В. Этот 1В прибавится к показаниям, и на дисплее мы будем иметь, например, 12В при том, что на АКБ будет только 11В. Так что, если мы хотим добиться точных измерений,придется уменьшать сопротивление шунта, но тогда потребуется увеличивать коэффициент усиления дифференциального усилителя. Вообще, этот ДУ, как и АЦП в атмегах, это отдельная история... Если говорить мягко, то их качество оставляет желать лучшего. И тот факт, что ты получил на мультиметре совпадение до сотой доли вольта, еще ничего не значит. Вряд ли ты пользуешься прецизионным мультиметром, а китайский мультик за 20 баксов - не показатель.

3. Сам метод табличных значений для быстрой установки нужного напряжения мне тоже приходил в голову. Однако, проводя эксперименты с аккумуляторами, я решил от него отказаться. Ты сейчас экспериментируешь, скорее всего с эквивалентной нагрузкой (резисторы, лампы накаливания и т.п.), но не с реальным аккумулятором. Я угадал? Аккумулятор же штука весьма инерционная, и здесь не нужно БЫСТРО выставлять напряжение. Наоборот, это нужно делать как можно медленнее. Потому, что "перелёт" по напряжению, сразу же вызывает резкий скачок тока зарядки.
Кроме того, может попасться и убитый аккумулятор, поведение которого вообще непредсказуемо. А спешить нам тут вроде бы и ни к чему.

Вот такие-то пироги с котятами.
Но в любом случае, желаю успеха.

Приветствую Слон (Сергей)! И сразу - ничего, что на "ты"? Это противоречит моим правилам, но чувствую, что можно Рад тебя видеть! Спасибо за регистрацию и за сообщение!

Отвечу в форме цитат, так больше будет похоже на диалог.


Нужно Я 100% знаю, что этот девайс я буду использовать как для зарядки, так и для питания каких либо своих устройств. В целом, это замена тому БП, фото которого я размещал выше. А тот БП тоже будет переделан и ему найдется применение, например, в гараже.


Вот и пусть совмещается на сколько это возможно На сколько возможно без раздувания схемы, на столько пусть и совмещается.

Что касается заморочек про стабилизацию тока и защиту от КЗ, но у меня как бы есть мысль попробовать разделить модули на текущее ограничение и на независимую защиту от КЗ. Например, опрос ADC будет осуществляться в прерывании (правда не пойму пока что будет с ADC, если в этот момент он будет занят процедурой чтения в основном цикле - скорее всего раскорячится), при чем делаться будет всего 1 запрос и тупое сравнение. Там не важна большая точность с усреднением по 128 точкам - там главное оценить факт критического момента (КЗ) и отрубить реле. Если нет, то вариант второй - задействовать компаратор на прерывание. По входу компаратора регулируемый делитель и к "горячему" концу шунта. Как калибровать это - придумается, ведь известно сопротивления шунта и прочей требухи, а остальное - закон Ома. На 16мгц, прерывание будет обрабатываться тоже микросекунды, потому авось успеет раньше, чем случится лавинный пробой. В противном случае не буду рекомендовать отключать штатную защиту БП от КЗ (у меня пока стоит) и ну это в баню

Про стабилизацию тока - ну тут проще. Конечно быстродействие тоже желательно, что бы не пустить дым с подключенного к БП устройству, но какое уж получится. Ибо и в правду это больше ЗУ, чем высокоточный БП первого класса. Есть возможность запитать что то, и это уже хорошо. Да и ручную зарядку осуществить.


Берем ЗНАЧЕНИЕ ADC3 (в режиме отдельного порта, а не ДиффУсил) - это "горячий" конец щунта. Все просевшее на шунте напряжение будет там. Далее относительно нулевой точки (она узнается и запоминается при калибровке) умножается на калибруемый коэффициент и затем вычитается из показаний вольтметра. По скольку тут все линейно и подчинено закону Ома, то проблем как бы нет.

Что касается китайского "мультика" за 20$, то по моему это некорректный аргумент. Как то подозрительно он врет с МК на пару показывая одинаковые значения И еще один, но чуть другой мультиметр за те же 20$ им помогает, показывая то же. Договорились наверное Или они на одном МК собраны. При путешествии от 2х до 17 вольт (наращиванием OCR1B по 20 единиц), иногда напряжение совпадает в нулях, а иногда МК показывает на 0.01 вольта меньше. А при следующем шаге снова в нулях. Списываю это или на проявление преславутой нелинейности МК, или на глюк мультиметра.

С ДиффУсилителем AVR конечно несколько сложней.. Вредный он что ли какой то. Простой режим замера напряжение на одном порту как то более сговорчивей и спокойней. Хотя до этого я считал, что и он ужасен, и что там огромная нелинейность и тд. Открыл даташит и вообще руки опустил! А оказалось были руки кривые. И пишут в даташите про нелинейность, но она такая незначительная для наших задач, что мы ее почти не замечаем.


Не-не Сергей, это нужно только для режима Лаб-БП. Мне было бы уныло ждать, когда он насчитает мне 13.8 вольта В прочем, и для зарядки АКБ это можно применить. Например, добавлять сразу по 1 вольту до момента, пока не дрогнет "стрелка" амперметра. После этого можно уже перейти на обычное плюсование/минусование OCR. Можно и по 0.5в плюсовать. Ты ведь тоже вряд ли плюсуешь 1024 шага с нуля и по единичке?

В целом еще раз спасибо за отзыв и за донесение своего взгляда на имеющиеся нюансы и проблемы!

_________________

Поблагодарить автора:
Контакты:
Телеграмм: alexSh154
Вконтакте
Одноквассники
Instagram