Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Питание, аккумуляторы, преобразователи, солнечные батареи и прочее...
Ответить
Аватара пользователя
Jamy
бывалый диод
Сообщения: 1005
Зарегистрирован: 28 авг 2015, 23:39
Откуда: Харьков

Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Сообщение: # 2427Сообщение Jamy
21 июн 2017, 23:07

Пока тема как проект.

Начал разработку блока питания с управлением на atmega328.
На просторах интернета есть много подобных проектов, но нет устройства сочетающиго в себе хорошую точность, гибкость настройки и совмещающие в себе алгоритмы БП и зарядного/разрядного устройства.

Принцип - за основу берется ATX БП на TL494 (классика) и TL-кой управляет Atmega через ШИМ.
На данный момент построен опытный образец и пишется программа.

Изображение

----------------

Возможно кто то предложит какие то интересные решения в плане управления TL494 , то есть не ШИМ, а что то еще ) , но только не ЦАП, усложнять не буду.

---------------

Пока разрешающая способность по регулировке напряжения составляет 0,02в (диапазон напряжения БП 3в - 21в) , при 10 битном режиме ШИМ

*****************************************************************************
Продолжение.

Не столько отнимает время написание кода, сколько думы об алгоритмах меню и управления.
Сначала думал сделать регулировки энкодером (как многие конструкции в интернете), но попробовав откинул эту идею, объясню - необходимо два энкодера, один ток второй напряжение, и к ним еще надо добавить кнопки - точно/грубо иначе энкодер с точностью 0.02в крутить от 0 до 20в до посинения, тоже и с током, и это займет 6 портов ! Плюс нужны кнопки управления зарядным. В общем никуда это не годится.

Сейчас (не говорю окончательно) я решил применить резистивный джойстик, алгоритм таков, при каждом включении контроллер калибрует джойстик (так как китайские поделги по параметрам имеют большой разбег) но это не беда, калибровка занимает 0.1 секунды, и далее алгоритм таков - большая часть хода вверх/вниз это регулировка тока точно 0.01А , джойстик вниз/вверх до упора это регулировка тока грубо допустим 0.1A , тоже самое право/лево для напряжения , при нажатии на джойстик (они с кнопкой на нажатие) наш БП переходит в режим зарядного устройства , джойстик ввер/вниз идет выбор типа аккумулятора (Pb ,AGM, Li) , а джойстик вправо/лево выбор зарядного тока , еще одно нажатие на джойстик - Старт заряда.
И используется для этого всего 3 порта.
Итого 1 джой.
Уже написан алгоритм управления , два ШИМ по 10 бит, стыкую с своим переделанным ATX.

Жду мысли господа.

Макет
Изображение

**********************************

Продолжение.

В общем в железе (как и при расчетах) точность установки напряжения выходит около 0,02в , что для столь простой конструкции в общем не плохо, учитывая мощный ATX (350вт) дрейф напряжения у меня около +/-0.04в
Управление джойстиком более менее удобно, учитывая что он выполняет все функции.
Теперь перехожу к испытанию железа для зарядно/разрядного.

Изображение

Схема вырисовывается примерно такая - atmega328 (168) или платка Arduino nano , одна LM324, два мосфета, немного обвязки.

Продолжение следует
********

Аватара пользователя
Jamy
бывалый диод
Сообщения: 1005
Зарегистрирован: 28 авг 2015, 23:39
Откуда: Харьков

Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Сообщение: # 2514Сообщение Jamy
23 июл 2017, 01:09

И так небольшое продолжение, собрав макет я выяснил, что аналоговое измерение тока с современной элементной базой это уже в прошлом , поэтому пишу прошивку в сторону цифрового датчика тока/напряжения INA226 c шиной I2C , что думаю еще больше упростит конструкцию и сделает ее более точной.

Дока - INA226

Аватара пользователя
Студент
бывалый диод
Сообщения: 648
Зарегистрирован: 23 апр 2016, 22:55
Откуда: г. Красноармейск

Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Сообщение: # 2520Сообщение Студент
29 июл 2017, 23:40

Jamy писал(а):Жду мысли
Может ерунду пишу конечно, но зачем тогда LM324? Почему бы не "рулить" транзисторами сразу Атмегой?
хладнокровный и обаятельный

Аватара пользователя
Jamy
бывалый диод
Сообщения: 1005
Зарегистрирован: 28 авг 2015, 23:39
Откуда: Харьков

Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Сообщение: # 2521Сообщение Jamy
30 июл 2017, 01:20

Студент писал(а):Может ерунду пишу конечно, но зачем тогда LM324? Почему бы не "рулить" транзисторами сразу Атмегой?
Сбой от сильной помехи например при подключении большой нагрузки, мега повисла, открыла оба транзистора , взрыв.
Поэтому управляем TL кой.

Аватара пользователя
Студент
бывалый диод
Сообщения: 648
Зарегистрирован: 23 апр 2016, 22:55
Откуда: г. Красноармейск

Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Сообщение: # 2522Сообщение Студент
30 июл 2017, 10:24

Jamy, спасибо за ответ. Но тогда какое управление придёт от зависшей Атмеги на TL494? И не приведёт ли это к неконтролируемому напряжению на выходе БП, что убьёт нагрузку?
хладнокровный и обаятельный

Аватара пользователя
Jamy
бывалый диод
Сообщения: 1005
Зарегистрирован: 28 авг 2015, 23:39
Откуда: Харьков

Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Сообщение: # 2523Сообщение Jamy
30 июл 2017, 10:59

Студент писал(а):Jamy, спасибо за ответ. Но тогда какое управление придёт от зависшей Атмеги на TL494? И не приведёт ли это к неконтролируемому напряжению на выходе БП, что убьёт нагрузку?
На то там и аппаратный ШИМ + watchdog Я думал о задействовании ШИМ с разными фазами для прямого управления ,но мы не получим такой нужной вещи на ключах для импульсника как dead time.

Аватара пользователя
Студент
бывалый диод
Сообщения: 648
Зарегистрирован: 23 апр 2016, 22:55
Откуда: г. Красноармейск

Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Сообщение: # 2524Сообщение Студент
30 июл 2017, 11:16

Jamy писал(а):На то там и аппаратный ШИМ + watchdog
Понял. При зависании атмеги выхода ШИМ устанавливаются аппаратно в НОЛЬ и warchdog перезагружает атмегу? Но в таком случае что мешает управлять мосфетами непосредственно Атмегой? Аппаратный ШИМ не даст открыть оба транзистора сразу.

В принципе всё понял. Спасибо!
хладнокровный и обаятельный

Аватара пользователя
Jamy
бывалый диод
Сообщения: 1005
Зарегистрирован: 28 авг 2015, 23:39
Откуда: Харьков

Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Сообщение: # 2525Сообщение Jamy
30 июл 2017, 14:25

Студент писал(а):Аппаратный ШИМ не даст открыть оба транзистора сразу.
не даст ,но как уже писал не получим dead time ,который крайне необходим , почитайте описание TL494 будет понятнее , это время когда оба силовых ключа закрыты , что бы не пошло перенасыщение транса.
Я не мало думал пока вырисовал энтот БП
Жду еще комментарии, так придем к хорошей конструкции )))

Аватара пользователя
Студент
бывалый диод
Сообщения: 648
Зарегистрирован: 23 апр 2016, 22:55
Откуда: г. Красноармейск

Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Сообщение: # 2526Сообщение Студент
30 июл 2017, 22:39

Jamy, почитал описание TL494, многое непонятно. Зато понял, что микросхема хорошо изучена и отличный драйвер для транзисторов с кучей всяких защит. Великое поле для безопасных (главное!) экспериментов. По поводу Вашей конструкции : " Нам бы схемку, аль чертёж, мы б затеяли вертёж! ©"
небольшой офтопПоказать
Сегодня Ваш земляк пытался найти собеседников через спутник AO-85 Случайно записал, запись в личку кину :)
хладнокровный и обаятельный

Аватара пользователя
Jamy
бывалый диод
Сообщения: 1005
Зарегистрирован: 28 авг 2015, 23:39
Откуда: Харьков

Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Сообщение: # 2576Сообщение Jamy
12 сен 2017, 16:03

Сегодня наконец то доехал датчик тока/напряжения  INA226
Продолжаю проект

Аватара пользователя
Jamy
бывалый диод
Сообщения: 1005
Зарегистрирован: 28 авг 2015, 23:39
Откуда: Харьков

Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Сообщение: # 2628Сообщение Jamy
22 окт 2017, 22:56

Понемногу продолжаю осваивать INA226 и писать код ,пока не 100% все изучил но уже прогресс.
Приятно радует разрешение АЦП ,точность 5 знаков после запятой

Это значения уже считанные мегой с INA по UART


Скорость I2C у нее 400кгц и 2,8мГц !
Еще плюсы есть программируемый выход Alert , запрограммировать можно саму INA226 на превышение по напряжению/току/мощности , так же есть отдельный вход для измерения напряжения , тоесть его можно измерять или с шунта или с этого входа ,для лабораторного зарядного очень полезные функции.

Еще одна полезная вещь этого датчика ,он идеально откалиброван и напряжение меряет лучше любого тестера , во всяком случае из тех ято у меня есть.

Но при всех прелестях мало инфы по программированию ,но это нам не беда

-------------------------------------------------------

Изучаю и перевожу мануал - viewtopic.php?f=11&t=30

------------------------------------------------------

Продолжение.

Практически разобрал все нюансы программирования INA226 , занимаюсь математикой для БП ,очень понравился датчик )

Изображение

-----------------------------------------------------

Сегодня дописал основные изменения прошивки и запустил БП уже на INA226 , очень стабильная работа и показания до третьего знака. К тому же пока конструкция только упростилась , всего три провода идет на БП.

Изображение Изображение

Но теперь появилась другая задача , так как теперь все измерения в цифре , надо менять алгоритмы управления тока , пока еще точно не решил каким путем идти , экспериментирую.

.

Аватара пользователя
Alexy7
юный резистор
Сообщения: 2
Зарегистрирован: 26 дек 2017, 00:43

Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Сообщение: # 2894Сообщение Alexy7
27 дек 2017, 11:24

Схемку подбросьте пожалуйста с прошивкой для управления TL494 атмегой через ОУ. Буду тоже мастерить. Заказал тут INA226 за 2,47$, жду пока посылку.
Только осуществляя свои лучшие мечты, человечество продвигается вперед.

Аватара пользователя
Jamy
бывалый диод
Сообщения: 1005
Зарегистрирован: 28 авг 2015, 23:39
Откуда: Харьков

Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Сообщение: # 2898Сообщение Jamy
28 дек 2017, 11:22

Alexy7 писал(а):
27 дек 2017, 11:24
Схемку подбросьте пожалуйста с прошивкой для управления TL494 атмегой через ОУ.
Подождите немного ,после нового года нарисую , и документацию допишу в соседней теме по INA226.
Пока не хватает времени.

Аватара пользователя
Jamy
бывалый диод
Сообщения: 1005
Зарегистрирован: 28 авг 2015, 23:39
Откуда: Харьков

Лабораторный блок питания с зарядным устройством.

Сообщение: # 4041Сообщение Jamy
18 ноя 2018, 19:41

Проект продвинулся дальше , был заказан графический индикатор и написана новая библиотека под него и прошивка

Тест библиотеки

Изображение Изображение

Потом долго думал над алгоритмами регулировки тока , вроде бы все выходит хорошо , блок питания собран
Управление одним джойстиком.
Изображение Изображение

Изображение

Плату пока не разводил ,аккуратно навесом , так как в процессе было много изменений.
Схема весьма проста , Atmega328 ,датчик Ina226 ,и LM324 , для зарядно/разрядного еще несколько мосфетов и пара нагрузок.

Далее в него будет добавлены алгоритмы заряда практически любых аккумуляторов , и измеритель емкости ,как при заряде так и при разряде.

Рисую базовую схему, пишу прошивку ,проект будет открытым.

Ответить