| Форум РадиоКот http://radiokot.ru/forum/ |
|
| Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=166452 |
Страница 1 из 1 |
| Автор: | hosturik [ Пн окт 28, 2019 23:53:46 ] | ||||
| Заголовок сообщения: | Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство | ||||
Хочу представить вашему вниманию устройство три в одном. 1. Регулируемый блок питания 2. Зарядное устройство для любых типов аккумуляторов, 3. Маломощная электронная нагрузка (можно умощнить, все зависит от охлаждения транзистора). Всё это вместе позволит не только заряжать, но и разряжать аккумуляторы, обеспечивая таким образом полный цикл тестирования АКБ. А также использовать устройство для различных целей где нужно различное напряжение и ток. Хотелось сделать максимально простое устройство и вместе с тем с достаточно хорошими параметрами. Что собственно и вышло. По сути оно состоит из микроконтроллера, силового модуля, дисплея и преобразователя для питания МК и дисплея. Все довольно просто в плане схемотехники. Устройство представляет собой приставку, которая подключается к подходящему блоку питания и позволяет выставлять необходимые ток или напряжение на выходе. Сам силовой модуль построен по топологии SEPIC. Это значит что выходное напряжение может быть как выше так и ниже входного, что довольно удобно. Управляющая часть построена на базе микроконтроллера STM32F302CBT6. Выбрана версия МК которая имеет два встроенных ОУ и в которой есть ЦАП. Сделано это для упрощения схемы и уменьшения количества компонентов на плате. Устройство имеет большой дисплей (на базе контроллера ILI9341) и сенсорное управление (на базе контроллера XPT2046). Управление сделано таким образом что буквально в несколько кликов можно выставить нужные параметры. Изначально сомневался в удобстве сенсорного управления, среди вариантов также думал и о энкодере и о кнопках, но на практике управление с помощью тачскрина оказалось довольно удобным и быстрым. Напряжение пульсаций замерить не удалось моим простым USB осциллографом, думаю оно не превышает 20 мВ, благодаря дополнительному LC фильтру. Точность установки устройства: для напряжения не хуже 1%, для тока не хуже 2 %. Правда на больших значениях тока (больше 70% от максимального) погрешность доходит до 5%, пока не победил это. С напряжением этой проблемы нет, во всем диапазоне точность вполне достаточная. Для удобства логика разбита на два режима. 1. Режим блока питания 2. Режим зарядно-разрядного устройства. Параметры в режиме блока питания следующие: Входное напряжение: 5 - 32 вольт Выходное напряжение: 0 - 32 вольт Ток нагрузки: - в упрощённой версии: до 3 ампер, - в продвинутой: до 10 ампер Само собой имеется стабилизация тока и напряжения. Параметры в режиме зарядного устройства: Выбор типа аккумулятора. Сразу под выбранный тип устанавливается нужное напряжение, до которого он будет заряжаться и разряжается. Выбор тока зарядки и разрядки задаётся в ручную с шагом 100 мА. Максимальные значения тока такие же как и в блоке питания. Выбор трех режимов. 1. Только зарядка 2. Разрядка -> зарядка 3. Зарядка - > разрядка -> разрядка При разрядке или зарядке отображается отданная и принятая ёмкость соответственно. Также отображается внутреннее сопротивление АКБ. В устройстве есть график, на который можно вывести нужный параметр, например ток, напряжение или еще что. Или даже несколько параметров сразу. В будущем сделаю масштабирование как по оси x (скорость графика), та и по оси y (величина параметра) Из перечисленного пока не все реализовано. Режим блока питания реализован полностью, протестирован и им уже можно пользоваться. А вот режим зарядного устройства пока ещё не сделан. Сделано только меню и настройки для него, но там уже не сложно это добавить. Также хочу сделать другую, более мощную версию с синхронным выпрямлением и током до 10 ампер. Пока не знаю стоит ли её делать или хватит и простой версии. Перед первым использованием устройство нужно откалибровать. Для этого в выключенном устройстве нужно нажать верхний левый угол сенсора и не отпуская, включить устройство. Калибровка производится по двум точкам для тока и по двум для напряжения. Сделано это для устранения нелинейности, в первую очередь ОУ, которая почему-то присутствует. Методика калибровки: Нужно подключить мультиметр в соответствующем режиме измерения и выставить на дисплее устройства такие же показания как на мультиметре. Сначала нужно выставить ток для нижней границы (~200 мА), затем ток для верхней границы(~1.5 А). Аналогично и для напряжения. Нижняя граница для него ~2 вольта, верхняя ~15 вольт. После этого можно пользоваться. Интересно было бы услышать предложения и пожелания для улучшения устройства.        
|
|||||
| Автор: | uvn [ Вт окт 29, 2019 05:57:27 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство |
Как минимум сделать защиту от неправильного подключения АКБ. |
|
| Автор: | НУ понимаеш... [ Вт окт 29, 2019 10:12:00 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство |
удалил |
|
| Автор: | musor [ Вт окт 29, 2019 10:53:00 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство |
вашето липо и лионы имеют одинаковое конечное =4,2в ,(лиш отделные виды разогнаны производителем и имеют конечное 4,35 в ущерб рресурсу)! если вы заряжали их до 4,5в то неудивителны взрывы и феерверки Добавлено after 11 minutes 46 seconds: защита от перполя нужна обязателна |
|
| Автор: | НУ понимаеш... [ Вт окт 29, 2019 11:11:20 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство |
(лиш отделные виды разогнаны производителем и имеют конечное 4,35 в ущерб рресурсу)! спасибо за инфу |
|
| Автор: | hosturik [ Вт окт 29, 2019 11:48:46 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство |
Ввод емкости можно конечно сделать, только я не знаю зачем это может быть нужно Там же есть ввод зарядного тока, просто вводите значение исходя из емкости. Обычно зарядка происходит током 0.5С (половина емкости), но не запрещается его менять в ту или иную сторону. Некоторые типы литиевых аккумуляторов действительно имеют максимальное напряжение заряда 4.35 вольта, но я бы не советовал так делать, лучше заряжать до 4.2 В, так и аккумулятор дольше прослужит и безопасней это. Защиту от переполюсовки АКБ в будущей версии учту, нужно буде придумать как сделать просто и надежно. Скорее всего n-канальный полевой транзистор последовательно подключу в разрыв минусового провода. |
|
| Автор: | НУ понимаеш... [ Вт окт 29, 2019 12:52:06 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство |
удалил |
|
| Автор: | hosturik [ Вт окт 29, 2019 12:56:39 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство |
если акк безымянный от балды можно не хило ток накрутить что и отвернутся не успееш Так аналогично и емкость можно накрутить, разве нет? |
|
| Автор: | НУ понимаеш... [ Вт окт 29, 2019 12:58:55 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство |
удалил |
|
| Автор: | hosturik [ Ср окт 30, 2019 09:20:10 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство |
Кто нибудь сможет подсказать почему у меня такое большое колебания значения АЦП, на 50 единиц колеблется вверх-вниз? Причем в канале, на котором измеряется напряжение этого колебания нет, только в канале для тока это происходит. Нужно скорее всего конденсатор параллельно входу ОУ, но нужно чтобы он не сильно замедлил скорость измерения, как считаете? Оно конечно у меня усредняется с нескольких выборок, поэтому этого не видно на дисплее и на выходе БП. Но хотелось бы добиться стабильного исходного значения АЦП. И еще я подумал, что имеет смысл разбить измерение напряжения на диапазоны. До 4 вольт измерять с шагом 0,001 вольт, а после с шагом 0,01 вольт. Это позволит сильно повысить точность измерения внутреннего сопротивления аккумуляторов. Переключение диапазона нужно делать на 4 вольтах потому, что АЦП 12 бит, а это 4096 значений. И тогда замер сопротивления нужно будет делать на напряжении ниже 4 вольта. |
|
| Автор: | musor [ Ср окт 30, 2019 10:06:15 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство |
чисто програмно усреднение делать надо для выборки скажеи из 10-15+замероф можно и усилитель тока превратить в интегратор ноэто уже апаратные доработки нужны насчет разбить на подиапазоны с авто переключением идея разумная многие так делают включая кетай хотя там есть свои грабли надо их учитывать должен быт гистерезис выбора предела иначе когда величина параметра в зоне близкой к точке переключки начинает колбасить автоматику Добавлено after 3 minutes 21 second: оп еще раз глянут походу ты не усиливаешь сигнал тока до подачи на ацп тогда все ясно зашумляет его надо усилить сигнал с шунта до уровня хотяб 2в |
|
| Автор: | hosturik [ Ср окт 30, 2019 12:29:38 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство |
ОУ есть в самом микроконтроллере, сигнал с шунта усиливается в 16 раз. А выход ОУ подключается к АЦП внутри самого МК. С гистерезисом идея хорошая, как то не подумал. Как раз думал о возможных проблемах на границе диапазонов. Думаю так сделать. При достижении 4.050 В переключаюсь с первого на второй диапазон, а при падении ниже 4.00 обратно с второго на первый. |
|
| Автор: | сокол [ Чт дек 05, 2019 11:15:49 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство |
Тишина. |
|
| Автор: | hosturik [ Чт дек 05, 2019 13:55:25 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство |
Планирую делать другую, более мощную версию универсального блока питания и зарядного устройства. Есть несколько вещей с которыми не могу определиться. Какое управление лучше сделать. - сенсорный экран - энкодер - энкодер + кнопки Например кнопками влево вправо выбираем разряд, который будет меняться, энкодером меняем. Или сделать чтобы в зависимости от частоты вращения энкодера изменялся шаг (с переменным шагом). Вообщем вариантов масса, а вот какой выбрать чтобы было максимально удобно пока не решил. Также с силовой частью не могу определится. Хочу делать синхронное выпрямление, топологию выбрал SEPIC, как самую универсальную, может как повышать так и понижать напряжение. Так вот, лучше делать на специальном ШИМ контроллере или все положить на плечи микроконтроллера? Можно конечно и без синхроннго выпрямления, но тогда при токе 10 ампер, нужен будет массивный радиатор для диода, а хотелось бы маленькое компактное устройство. Что посоветуете? |
|
| Автор: | сокол [ Вс дек 08, 2019 12:40:52 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Регулируемый БП и умное зарядно-разрядное устройство |
По моему лучше сенсор или энкодер. Если силовая до 10А,то их легко получить что на комповском БП или на SG3525. Просто к примеру:    
|
|
| Страница 1 из 1 | Часовой пояс: UTC + 3 часа |
| Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group http://www.phpbb.com/ |
|
