Переключение питания МК: USB -> Step-Up с ШИМ-управлением

denis5594

Добрый день!

Недавно по учебе пришлось серьезно заняться МК, сейчас переквалифицируюсь из программиста в электронщика.

Помогите пожалуйста решить вопрос с питанием МК (нужно 5в\200-250мА) : думал насчет USB - стало страшно (вдруг я напортачу и сожгу usb на ноуте), блок питания - неудобно, крона или 3-4 АА слишком громоздко. В общем, пока решил запитать от одного АА аккумулятора через Step-Up преобразователь и наткнулся вот на это http://spritesmods.com/?art=ucboost&page=3. Знаю, что что-нибудь вроде MAX1642 эффективней - но его еще нужно достать и стоит он дороговато. Поднапряг мозг и придумал такую схему (в аттаче) - скажите, она в принципе будет делать что я хочу или нет? Если схема правильная, подскажите насчет номиналов резисторов\конденсатора\индуктивности (так чтобы щелчка кнопки было достаточно для запуска ATTiny2313, т.е. хотя-бы 2.7в).

Заранее благодарен на помощь.

Реклама

zenek

Я Бы на вашем месте не стал заморачиваться и использовал бы USB. Просто если сомневаетесь проверьте сначала на каком ни будь USB-хабе. USB может выдать 500мА, потом сработает защита.

Реклама

Ser60

Если Вам нужно 5В/200мА, то если даже КПД преобразователя будет 100%, то от АА батарейки будет отбираться 5/1.5 * 200 > 600мА!
Она столько не даст сколь-нибудь значительное время.

denis5594

zenek писал(а):Я Бы на вашем месте не стал заморачиваться и использовал бы USB. Просто если сомневаетесь проверьте сначала на каком ни будь USB-хабе. USB может выдать 500мА, потом сработает защита.

Хорошее предложение, но все-же не во всех хабах есть нормальная защита (может просто резистор на 1\4 вт который сгорит), к тому же мне важна некоторая портативность и всегда носить с собой ноут или зарядник крайне нежелательно.

Ser60 писал(а):Если Вам нужно 5В/200мА, то если даже КПД преобразователя будет 100%, то от АА батарейки будет отбираться 5/1.5 * 200 > 600мА!
Она столько не даст сколь-нибудь значительное время.

В том блоге, что я упоминал, сказано КПД ~ 70%, я собираюсь юзать NiCd на 1.2в\2100..2500 mah(какая первая попадется) и если мои скромные расчеты не врут, это даст мне 1:45..2:00 автономной работы при 100% максимальной загрузке. Естественно, большую часть времени ток будет 50..80 ma (4,5 часа) - этого времени вполне хватит чтобы взять девайс в институт, потестить его в реальных условиях работы, и, на крайний случай, заменить батарейку. Постоянной работы от батарейки не требуется, т.е. просто на некоторое время "оторвать" от компьютера.

Кстати, кто-нибудь посоветуйте как лучше сделать контроль результирующего напряжения на МК, т.е. чтобы можно было вместо 1 батарейки 1.2в подключать 2 или 3 последовательно, а МК по ШИМ держал стабильные 5в.

Реклама

МитяРа

denis5594 писал(а):вдруг я напортачу и сожгу usb на ноуте

denis5594 писал(а):для запуска ATTiny2313, т.е. хотя-бы 2.7в)

Запитайся от USB, но через линейный LDO-стабилизатор, например на 3.3 вольта.. типа ххх1117

Реклама

Coolish

можно влепить по питанию самовосстанавливающийся предохранитель. на крайний случай - плавкий. совсем без защиты плохо, при макетировании в частности.

Реклама

МитяРа

Coolish писал(а):при макетировании в частности.

А ничё, что на USB бывает больше 6 вольт?

Gudd-Head

Не проще ли использовать NCP1400A (100 мА) или NCP1450A (1 А), если вам так хочется питать от батареек? Поднимать, естессно, до 3-х В, а не до 5 В чтобы зря энергию не жачь. Тут вам и КЗ, и запуск от 1 В и ниже... за копейки.

Ser60

Да, классная схема в блоге. Нат данных дросселя, нет программы МК - это все-равно, что ничего не написать. На постоянную нагрузку типа светодиода ее еще и можно настроить, а у Вас, как я понимаю нагрузка может меняться от 60мА, как Вы пишите, до 200 мА. Значит, стабилизация выходного напряжения необходима путем изменения скважности ШИМ. И будет уже не совсем так просто. Кстати, нижний конец кнопки на Вашей схеме следует опустить на землю. А какова Ваша идея использования транзисторой в ней?

Если Вам нежелательно покупать нормальную микросхему преобразователя, почему-бы на запитать схему на момент демонстрации от 4-х АА через линейный стабилизатор типа 7805? Или просто от сетевого выпрямителя/адаптера в штепсельной вилке?

denis5594

МитяРа писал(а):Запитайся от USB, но через линейный LDO-стабилизатор, например на 3.3 вольта.. типа ххх1117

Gudd-Head писал(а):Не проще ли использовать NCP1400A (100 мА) или NCP1450A (1 А), если вам так хочется питать от батареек? Поднимать, естессно, до 3-х В, а не до 5 В чтобы зря энергию не жачь. Тут вам и КЗ, и запуск от 1 В и ниже... за копейки.

Я пока полный профан в пайке, так что нужно что-нибудь в DIP корпусе (я этих не нашел). Мне нужно именно 5В на случай подключения дисплея или другой периферии и чтобы избежать согласования уровней.

Coolish писал(а):можно влепить по питанию самовосстанавливающийся предохранитель. на крайний случай - плавкий. совсем без защиты плохо, при макетировании в частности.

Можно, но всё равно нужен резервный источник питания, хотя бы на часик работы.

МитяРа писал(а):
Coolish писал(а):при макетировании в частности.
А ничё, что на USB бывает больше 6 вольт?

http://www.usb.org/developers/docs/ Universal Serial Bus Revision 2.0 specification стр 175:

7.2.2 Voltage Drop Budget
The voltage drop budget is determined from the following:
• The voltage supplied by high-powered hub ports is 4.75 V to 5.25 V.
• The voltage supplied by low-powered hub ports is 4.4 V to 5.25 V.
....

Ser60 писал(а):Да, классная схема в блоге. Нат данных дросселя, нет программы МК - это все-равно, что ничего не написать. На постоянную нагрузку типа светодиода ее еще и можно настроить, а у Вас, как я понимаю нагрузка может меняться от 60мА, как Вы пишите, до 200 мА. Значит, стабилизация выходного напряжения необходима путем изменения скважности ШИМ. И будет уже не совсем так просто. Кстати, нижний конец кнопки на Вашей схеме следует опустить на землю. А какова Ваша идея использования транзисторой в ней?

Если Вам нежелательно покупать нормальную микросхему преобразователя, почему-бы на запитать схему на момент демонстрации от 4-х АА через линейный стабилизатор типа 7805? Или просто от сетевого выпрямителя/адаптера в штепсельной вилке?

На последней странице есть коммент человека, который так запустил ATTiny2313, его номиналы дросселя и конденсатора я и нанес на схему. Программа МК - самая простейшая, которая запускает PWM (вроде этой http://www.8051projects.net/pulse-width ... xample.php), регулировка скважности по-моему тоже вполне решаемая задача. Про кнопку - совершенно верно, можно поставить кнопку с коллектора на эмиттер - будет тоже самое. Насчет транзистора - когда он открыт через катушку течет ток и создается магнитное поле, когда его закрывают магн поле сжимается и полученная ЭДС накапливается на конденсаторе.

МитяРа

denis5594 писал(а):Universal Serial Bus Revision 2.0 specification стр 175:

На заборе, тоже написано слово из трёх букв, а за забором - дрова..
Питание на USB подаётся от тех-же "типа стабильные +5 вольт", компового БП и на подключённом через кабель USB-устройстве, может быть, всё, что угодно..

Если-бы этой проблемы не было, то не применялись-бы вот такие защитные микрухи: http://www.st.com/internet/com/TECHNICA ... 001361.pdf у которых напряжение ограничения питания с USB - минимум 6 вольт..

Думай...

denis5594

МитяРа писал(а):
denis5594 писал(а):Universal Serial Bus Revision 2.0 specification стр 175:
На заборе, тоже написано слово из трёх букв, а за забором - дрова..
Питание на USB подаётся от тех-же "типа стабильные +5 вольт", компового БП и на подключённом через кабель USB-устройстве, может быть, всё, что угодно..

Если-бы этой проблемы не было, то не применялись-бы вот такие защитные микрухи: http://www.st.com/internet/com/TECHNICA ... 001361.pdf у которых напряжение ограничения питания с USB - минимум 6 вольт..

Думай...

Может вы и правы, за неимением опыта спорить не буду, но почитав в даташите

Where transient overvoltage protection in
sensitive equipment is required, such as:
■ Universal Serial Bus ports
■ RS-423 interfaces
■ RS-485 interfaces
■ ISDN equipment
■ T1/E1 line cards
■ HDSL / ASDL interfaces

мне кажется что это просто для параноиков. Но вероятно вы правы (тут все претензии к БП или мат. плате).

МитяРа

denis5594 писал(а):тут все претензии к БП или мат. плате

Не только..
Соединительный кабель, является по сути "длинной линией", обладающей реактивными параметрами, ёмкостью и индуктивностью, да ещё и не согласованной с концов..
А несогласованная линия, может всё, что угодно выдать на нагрузке, особенно при увеличении своей длины..

Ser60

denis5594 - советую почитать о стабилизированном преобразователе 3в -> 5в на тиньке из книги А.В. Кравченко "10 практических устройств на AVR-микроконтроллерах, Книга 1". Опыт участника форума по Вашей ссылке доверия не внушает. У него преобразователь работает на частоте 800 кгц с индуктивностью 47 мг, что уже само по себе полный "нонсенс".