Тема перенесена отсюда для обсуждения автоматического зарядного устройства для свинцовых аккумуляторов. Есть идея разработать зарядное усторйство, полностью управляемое микроконтроллером, реализующее алгоритмы IUoU и IUIoU. Все параметры вышеупомянутых алгоритмов настраиваются пользоватетелм из меню. Предполагается заложить несколько пользовательских профилей, из которых один-два заданы по умолчанию, остальные- настраиваемые. Управление зарядом осуществляется микроконтроллером с помощью ШИМ и buck-converter`а. В качестве силового источника напряжения можно использовать любой, у кого какой имеется, на напряжение 16-18В переменного тока или 20-25В постоянного, обеспечивающего требуемый ток заряда. Это может быть подходящий трансформатор, в том числе из старого совдеповского зарядника, котоый достать не проблема. Это может быть, например, блок питания от компьютера, в котором выходное напряжение поднято до 20-22В. О том, как это сделать, есть много статей, и мы их здесь рассматривать не будем. ЗУ-приставка содержит в себе управляемый DC-DC преобразователь, максимальный расчётный ток которого 30А. Черновой вариант схемы прилагается. Это пока что именно черновой вариант, который предлагается доработать. Не решён пока еще вопрос о принципе разряда аккумулятора, также под вопросом и выбор микроконтроллера. Пока что это ATmega16, может быть и другой, но только AVR. С PIC-ами я "не дружу" . Прошу всех высказывать умные мысли.
Все версии ЗУ-приставки* выполняют стандартные алгоритмы IUoU и IUIoU описанные в этой статье: http://www.jgdarden.com/batteryfaq/carf ... algorithms плюс к этому имеют разрядкик по алгоритму IU В алгоритмах этап обозначенный буквой - I - означает стабилизацию тока, до достижения значения следующего этапа В алгоритмах этап обозначенный буквой - U - означает стабилизацию напряжения, до достижения значения следующего этапа В алгоритмах этап обозначенный буквой - o - означает out - выход, т.е. отключение или ожидание значения следующего этапа
вариации по этим алгоритмам: IUIoU - заряд в 3 этапа, "с добивкой", с последующим режимом "хранения" (или "буферный") IUoU - заряд в 2 этапа, без добивки, с последующим режимом "хранения" IUIo - заряд в 3 этапа, с "добивкой", без режима "хранения" - отключение АКБ от ЗУ. IUo - заряд в 2 этапа, без "добивки" и без режима "хранения" - отключения АКБ от ЗУ IU+IUIo - "тренировка" - разряд с последующим зарядом, с "добивкой", без хранения. IUo+IU+IUIo - "КТЦ" - заряд+разряд+заряд, с "добивкой", без хранения. трижды IUo+IU+IUIo - "3КТЦ" или "десульфатация", с "добивками", без хранения.
Все версии имеют режим БП.
1. zu_30a_14_14_1 - первая версия ЗУ-приставки, с разворотом чоппера*, разработка закончена, ПО рабочее. микроконтроллер ATmega16A 16МГц Выходное напряжение до 20 Вольт током до 30А. недостатком является встроенный 8-ми битный АЦП микроконтроллера - не очень точное измерение, по сравнению с другими версиями с внешними АЦП и ЦАП и опорными источниками REF. А так-же неудачное расположение датчика тока (по "плюсу"), что при разряде АКБ показывает ток в нагрузку, а не ток разряда АКБ.
2. zu_30a_14_14_5 - пятая версия ЗУ-приставки, в принципе не чем не отличается от 1-ой версии, с теми-же недостатками, что и 1-ой версии, за исключением, вместо линейных стабилизаторов напряжений +5 и +12 Вольт установлены импульсные преобразователи на LM2576, т.к. линейные стабилизаторы сильно греются. Усовершенствовано ПО.
ПО 1-вой и 5-той версии работает только с кириллическими дисплеями (ПО писал Слон, других версий нет и не будет)
3. zu_40a_14_14_6 - шестая версия ЗУ-приставки, с разворотом чоппера*, разработка закончена, ПО рабочее. микроконтроллер ATmega1284P 20МГц Выходное напряжение до 20 или до 40 Вольт, током до 50А. По входу ЗУ-приставки может быть подано как переменное так и постоянное напряжение, если переменное то от ~18 до 42 Вольт, если стабилизированное постоянное 24-60 Вольт, а. теперь датчик тока по "минусу" ток заряда и разряда показывает с АКБ, б. использован внешний 12-ти битный АЦП с внешним опорным источником REF 4.096 Вольта, в. использован внешний 16-ти битный ЦАП с внешним опорным источником REF 4.096 Вольта, г. датчик тока опирается на стабильное опорное напряжение REF 5.00 Вольта д. 4-ре версии ПО, две кириллические и две латинские, до 20 и до 40 вольт, е. четырёх строчный 20-ти символьный дисплей с расширенной цифровой клавиатурой, ё. появился адаптер USB-UART, появилась возможность самостоятельной прошивки ПО, ж. появился внешний RTC - часы реального времени с сохранением хода, при отсутствии питания, Замеры и точность установки стали не превзойдёнными, на уровне настоящих измерительных приборов, о чём свидетельствует видео:
4. zu_40a_14_14_7 - седьмая версия ЗУ-приставки, с разворотом чоппера*, разработка не закончена, ПО пока нет, аналогична 6-ой версии, но а. усовершенствован чоппер* для больших токов и напряжений, б. установлен дополнительный ЦАП для задания токов ограничения на физическом уровне (без участия МК), ранее выполнялось построечным резистором "раз и навсегда".
5. zu10a - промежуточная "ё-бэй" версия ЗУ-приставки, микроконтроллер ATmega128A 16МГц (аналог Atmega128-16AU) Выходное напряжение до 40 Вольт, током до 10А|20A|50A. По входу ЗУ-приставки исключительно стабилизированный источник питания от 24 до 48 вольт, идея этого ЗУ в унифицировании готовых блоков приобретаемых на e-бэй и т.п. инет площадках. что облегчает самостоятельную сборку устройства начинающими радиолюбителями или экономии средств. Но блок ЦАП, АЦП и REF нужно собрать самостоятельно. в версиях 20А и 50А - применяется самодельный чоппер и разрядник. Видео по этой версии:
6. zu_20a_14_14_8 - восьмая версия ЗУ-приставки, без разворота чоппера*, зато теперь установлен линейный разрядник до 15А, микроконтроллер ATmega128A 16МГц (аналог Atmega128-16AU) Выходное напряжение до 20, током до 20А. По входу ЗУ-приставки может быть подано как переменное так и постоянное напряжение, если переменное то от ~18 до 20 Вольт, если стабилизированное постоянное 24-27 Вольт, включила в себя всё лучшее, что было ранее, т.е. "гибридная" версия, а. Чоппер* из 7-мой версии б. унифицированные блоки из "ё-бэй" версии в. удешевление конструкции применением более дешёвых ЦАП-ов и прецизионных резисторов. Видео по этой версии:
---------- P.S.: * Чоппер - это импульсный понижающий преобразователь, иначе Dc-DC Step-Down * Разворот чоппера - нормальное состояние входом к внешнему источнику питания, выходом в АКБ или др. нагрузке, при помощи реле чоппер можно развернуть входом преобразователя к АКБ, а выходом в другую нагрузку, иначе говоря разряд АКБ или питание внешней нагрузки от АКБ, регулируя ток и напряжение тем-же преобразователем.
Какой операционник используется? Что меряет DS18B20 - температуру радиатора или температуру плюсовой клеммы аккумулятора? Индуктивность 100 мкГн? На каком сердечнике? На AREF какую напругу выставляем? на ОР5 какой точности резисторы? Зачем на чоппер такой мощный полевик? У нас он 3 доллара стоит. Может 2 попроще в параллель поставить (IRFZ44 60V, 48A, 2,3 милиома)? А то както жаба давит экспериментировать на таком.
_________________ Планы на будущее, несоответствующие вашим финансовым, умственным и физическим возможностям, называются мечтами!
не торопись, на 71.8 мкГн хоть и помех на исток-затвор меньше становится, но это искуственно увеличивает скважность, не соответствующую заданной МК. Скорее всего нужно будет до 24 мкГн ...
Саид писал(а):
Зачем на чоппер такой мощный полевик? Может 2 попроще в параллель поставить (IRFZ44 60V, 48A, 2,3 милиома)?
он тормозной, всего 15000 мА/В (15 S) - тут и так трапеция, а если ещё и тормозной полевик ... Ориентируйся на более скоростные - более 100000 мА/В (100 S) Хорошо себя показал IRFP3077
На чёппере по минусу есть небольшая проблема - первый % скважности пропускает (не открывается), при шунтировании 10 кОм на +12 (ноль +1 вольт) - при включении сразу пробивает полевик, спалил уже 5 полевиков типа IRL3705N, IRLBA1304P, IRFP3077 Причину пока не нашел
Саид писал(а):
Зачем на чоппер такой мощный полевик? У нас он 3 доллара стоит. А то както жаба давит экспериментировать на таком.
я IRFP3077 по 8$ покупаю и палю, а тут 3 бакса ...
С помощью VIPer122 можно создавать как изолированные, так и неизолированные сетевые источники питания.
Разберем самый простой и бюджетный вариант – разработку неизолированного понижающего источника питания с выходным током в несколько сотен миллиампер без трудоемких расчетов трансформаторов и компонентов обвязки.
ребятки, дохлый номер - управлять чоппером от МК. пока он тратит время на проход по программе, он безнадежно опоздает изменить заполнение импульса. МК должен только выдать ШИМ-контроллеру задание, какую напругу или какой ток держать. в любом случае надо сначала сделать чоппер на обычной ШИМ-микросхеме, и все на ней отладить. только после этого можно пробовать с МК. и нужно ловить ограничение тока через ключ на уровне долей микросекунды. тут нужен ШИМ с контролем тока ключа. МК не в состоянии обрабатывать входные сигналы на уровне одной микросекунды и тут же выдавать выходной сигнал. есть еще вариант выбросить выходную емкость С15. так как аккум сам по себе лучше всякого электролитического конденсатора на любую большую емкость. а так у вас, без контроля тока, пока заряжается этот кондер на 4700 мкФ, дроссель влетает в насыщение, и через ключ фигачит немерянный ток. не знаю, как у вас сделана программа. но нужно сделать "мягкий старт" - при включении постепенно наращивать длительность импульса, чтобы дроссель выходил в режим сначала мелкими порциями энергии. нельзя во всем полагаться на МК, не поленитесь сделать чоппер на ШИМ-контроллере, и давайте ему задание тем же самым аналоговым выходом. на ACS758 полагаться тоже нельзя, у нее не хватает быстродействия для контроля за током через дроссель и ключ. примерно так, для начала...
_________________ Мудрость приходит вместе с импотенцией...
С начала выпуска микроконтроллеров STM32F3 прошло 8 лет. Изменились как технологии, так и потребности рынка. Понимая это, компания STMicroelectronics разработала новое семейство микроконтроллеров STM32G4 для систем со смешанными сигналами. Эти микроконтроллеры превосходят своих предшественников из семейства STM32F3 по уровню быстродействия, богатству периферии и при этом обеспечивают более низкий уровень потребления.
ребятки, дохлый номер - управлять чоппером от МК...
ну не совсем так, есть готовый фирменный девайс AVR-450, на базе которого и сделан сей девайс ... Советую почитать, чтоб быть в курсе события - там есть и схемы и алгоритмы и расчетные формулы.
Starichok51 писал(а):
МК не в состоянии обрабатывать входные сигналы на уровне одной микросекунды и тут же выдавать выходной сигнал. пока он тратит время на проход по программе, он безнадежно опоздает изменить заполнение импульса.
Это и не требуется, процесс заряда достаточно стабилен и не требует опроса каждые 1мкС и Мы не собираемся в 1мкС изменять токи - это не импульсынй БП ... Нагрузка не изменяется так быстро, соответственно не так быстро нужно управление ...
Цитата:
не знаю, как у вас сделана программа. но нужно сделать "мягкий старт" - при включении постепенно наращивать длительность импульса, чтобы дроссель выходил в режим сначала мелкими порциями энергии.
так и сделано ... Более того, тестовая программа - ручное управление (скважность от 1/255 до 255/255 с шагом 1/255 рабочей частоты 31 КГц)
Какой операционник используется? Что меряет DS18B20 - температуру радиатора или температуру плюсовой клеммы аккумулятора? Индуктивность 100 мкГн? На каком сердечнике? На AREF какую напругу выставляем? на ОР5 какой точности резисторы? Зачем на чоппер такой мощный полевик? У нас он 3 доллара стоит. Может 2 попроще в параллель поставить (IRFZ44 60V, 48A, 2,3 милиома)? А то както жаба давит экспериментировать на таком.
Операционник скорее всего LM358, в схеме от Феликса он же нормально работает? DS18B20 меряет температуру аккумулятора. Опорное напряжение AREF 2.56В.
Starichok51 писал(а):
МК должен только выдать ШИМ-контроллеру задание, какую напругу или какой ток держать. тут нужен ШИМ с контролем тока ключа
В принципе да, так было бы лучше. Я и сам думал об этом. Хотя, вообще-то у нас не блок питания,а зарядное устройство. АКБ- штука весьма инерционная и скорости МК хватит. И вот ещё одно преимущество отдельного ШИМ-контроллера- можно поднять рабочую частоту чоппера. Сразу и размеры дросселя уменьшатся...
вот ещё одно преимущество отдельного ШИМ-контроллера- можно поднять рабочую частоту чоппера. Сразу и размеры дросселя уменьшатся...
чем больше рабочая частота ШИМ, тем короче шаг изменения скважности. Т.е. к примеру 1/255 будет сразу 10 Ампер и источник уже не будет способен отдавать больше, при скважности, к примеру 10/255 ...
Вспомни таблицу теста1, с рабочей частотой 490 Гц ...
У меня сейчас, при нагрузке 30А, при скважности 1/255 ток уже под 4 ампера ... ИМХО Наоборот рабочую частоту снижать нада ...
а что имеете при ручном управлении? транзистор греется? горит? и плавное увеличение ширины следует делать не только при первоначальном пуске, но и "на ходу" при увеличении тока, чтобы дроссель успевал перестраиваться на другой режим. да, размерчики дросселя на 31 кГц у вас получаются приличные. я уже помогал Роману Василевскому делать расчеты. плевать, что АКБ- штука весьма инерционная, дроссель зато не такой инерционный, как это вам кажется. какое задано время нарастания ширины импульса? как программа определяет, когда остановить увеличение длительности? видимо, тут, как раз, и пролетаете с остановкой... и для начала выброси конденсатор С15, пусть сразу начинает давать ток в аккумулятор. вы ребятки, отдельно чоппер хоть когда делали, исследовали, что в нем происходит? или сразу решили на МК его победить? делайте отдельный, не ленитесь. от этого только выиграете. RomanT, с отдельным чоппером уже не будет этих проблем со скважностью. из МК что можно получить? чистый аналог или только ШИМ? если ШИМ - то его придется хорошо отфильтровать, а на большой частоте и фильтр легче сделать.
_________________ Мудрость приходит вместе с импотенцией...
а что имеете при ручном управлении? транзистор греется? горит?.
Ручное управление МК, кнопочками вперёд-назад, что на выходе МК на ШИМе увеличивается-уменьшается заполнение скважности шагом 1/255, т.е., примерно, один шаг = 0.4% заполнения скважности.
Полевики пока горят по другим причинам: 1. При чоппере по плюсу - при выходе за предел хар-ки исток-сток, т.е. более -55 Вольт, победили увеличением индуктивности, которая опять-же привела к увеличению скважности, отличающейся от заданной. Но есть выход использованием Р-канального полевика IRF5210 у которого исток-сток -100 Вольт - пока не испытано. 2. При чоппере по минусу - при шунтировании истока, через 10 КОм на +12, в момент запуска. Шунтирование обусловлено недостаточной амплитудой на первых шагах скважности.
вы ребятки, отдельно чоппер хоть когда делали, исследовали, что в нем происходит? или сразу решили на МК его победить?
Решили сразу... Программа пока только тестовая. В ней двумя кнопками регулируется скважность ШИМ, плюс и минус. В принципе, всё работает, но... Вот осциллограммы, которые Роман сделал Исток-сток: Исток-затвор: Видно, что имеется какой-то паразитный резонанс, из-за которого (по-видимому) при больших токах сгорает полевик. Это если брать расчетную индуктивность-4 мкГН Если её увеличить до 80 мкГн, тогда полевик не горит.
первые, обе одинаковые - на затворе. хорошо видна площадка при заряде-разряде емкости Миллера. нужно ставить драйвер в затвор. очень медленно открывается и закрывается мосфет, соответственно, долго находится в линейном режиме, отсюда и его перегрев. выходной ток МК очень маленький для перезаряда затвора. параллельно диоду чоппера нужно поставить снаббер, как в БП ставят. он паразитку сколько-то съест. еще бы посмотреть фотку вашего монтажа чоппера.
_________________ Мудрость приходит вместе с импотенцией...
Что использовать в качестве буффера в затвор? И что такое снаббер? Демпфер? Может, посоветуете какой-нибудь ШИМ-контроллер, подходящий под наши задачи?
хорошо видна площадка при заряде-разряде емкости Миллера. нужно ставить драйвер в затвор. очень медленно открывается и закрывается мосфет, соответственно, долго находится в линейном режиме, отсюда и его перегрев. выходной ток МК очень маленький для перезаряда затвора.
согласен на все 100 ! Думаю, вот логику и запитать её по +12, а может и по +15 ...
Кстате, вы говорите о чоппере по плюсу или по минусу ? Я вот про тот, что по минусу, Слон переманимает меня на плюс ... И вообще Ваше мнение, как лучше, чоппер по минусу или по плюсу ?
Кстати, наша ситуация неплохо моделируется в протеусе. Вот осциллограмма на затворе IRF4905: А вот что будет, если постаить полевик IRFZ44: И резонанса нет, и фронты импульсов круче....
Кстати, наша ситуация неплохо моделируется в протеусе. Вот осциллограмма на затворе IRF4905: А вот что будет, если постаить полевик IRFZ44: И резонанса нет, и фронты импульсов круче....
Интересно, как это ты умудрился, в Р-канальный полевик всунуть N-канальный ...
Яж давно уже говорю, чоппер на минус и всё будет гут а прикинь, N-канальные есть ещё более быстродействующие, причём в разы ...
Starichok51 писал(а):
еще бы посмотреть фотку вашего монтажа чоппера.
М2000НМ Ш20х28, зазор 2.0 мм, провод ПВ-3 6мм2, 9+7 витков
есть ещё такой вариант: если соединить обе то 24 мкГн
А вот старый Стендик, ещё чоппер по плюсу и детский осцилограф:
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 24
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения
Вход
Регистрация
Правила
FAQ
Поиск
.
я IRFP3077 по 8$ покупаю и палю, а тут 3 бакса ...
Интересно, как это ты умудрился, в Р-канальный полевик всунуть N-канальный ...
