Как разрядить аккумулятор

ArtemKuchin

Усе, понял, на выходных соберу вариант с ФНЧ на ОУ + ОУ в качестве регулятора тока.

Вот такой low pass

нормально будет?

И все-таки, про "быстрый проход средней области ШИМом" как-то тема замята. Чего делать то? Поискать другой полевик? Если да, то на что надо смотреть в его параметрах?

Переходить на 12-16 битный ШИМ? Мне кажется это наиболее простым решением сейчас, но их надо будет 4! А у меня всего один а атмеге. Т.е. нужен будет внешний чип. Я знаю, что такие есть, но не так они и доступны (не дорогие, просто фиг найдешь).

Однако, можно на дискретной логике:
74HC373 - (8 bit register, 16 бит) - 0.4$ x 2 шт = 0.8 $
74HC4040 - (12 bit counter) - 0.65$ x1 шт= 0.65$
74HC688 - (8 bit comparator) - 0.65$ x 2 шт= 1.3$
собрать 16 битный! ШИМ модуль за 2.75$ за штуку.

Реклама

Пухич

Усе, понял, на выходных соберу вариант с ФНЧ на ОУ + ОУ в качестве регулятора тока.

При хорошем ФНЧ может и без регулятора обойдемся.... Надо посмотреть.

все-таки, про "быстрый проход средней области ШИМом" как-то тема замята. Чего делать то? Поискать другой полевик? Если да, то на что надо смотреть в его параметрах?

Ничего не замято. Я ж тебе говорю - ФНЧ на RC-цепке очень нелинеен. Полевик ничего не изменит. Однако его высокий коэффициент передачи делает свое черное дело, за счет сужения диапазона управления.

Реклама

ArtemKuchin

Пухич писал(а):
Усе, понял, на выходных соберу вариант с ФНЧ на ОУ + ОУ в качестве регулятора тока.
При хорошем ФНЧ может и без регулятора обойдемся.... Надо посмотреть.

все-таки, про "быстрый проход средней области ШИМом" как-то тема замята. Чего делать то? Поискать другой полевик? Если да, то на что надо смотреть в его параметрах?
Ничего не замято. Я ж тебе говорю - ФНЧ на RC-цепке очень нелинеен. Полевик ничего не изменит. Однако его высокий коэффициент передачи делает свое черное дело, за счет сужения диапазона управления.

Так вот я и говорю, может все -таки кроме хорошего ФНЧ в дополнение поискать другой полевик с более низким коэффициентом передачи (это, я так понимаю, коэф усиления) ?

Схема Low Pass должна подойти. Если у Вас проявляется нелинейность, попробуйте просто подавать на затвор полевого танзистора регулируемое постоянное напряжение (измеряйте его как можно точнее), постройте передаточную характеристику напряжение- ток.. Потом постройте передаточную характеристику интегратора ШИМ-выходное напряжение, нагрузив его РС-цепочкой, примерно равной ёмкости затвора. Сравнение двух характеристик покажет- что же на самом деле является источником нелинейности (моё ИМХО-это транзистор). Тогда можно будет подумать о её линеаризации.

Реклама

ArtemKuchin

да я практически уверен, что затвор главный, кто нелинейность вносит. Займусь экспериментами - выясню в деталях.

Реклама

Пухич

Артем, ну елки зеленые - я же тебе писал уже, что полевик вносит значительную нелинейность! Причем как своей передаточной, так и своей выходной характеристикой! Ты читал вообще?

И без местного регулятора с ним будет сложно справиться. Местный регулятор тебе и коэффициент передачи уронит за счет ООС, и все остальное будет.

Но полевик влияет своей нелинейностью только на ток стока. А к нелинейности ФНЧ он отношения не имеет. Нелинейность ФНЧ на простой RC-цепке - сама по себе. И именно она у тебя в первую голову гадит в напругу выхода ФНЧ. Так что тут надо с двух сторон - и ФНЧ подправить, и с полевиком побороться.

Реклама

ArtemKuchin

Спакуха, Пухич, я не дятел.. обычно

Читал, конечно, только я ты то на ПТ "гонишь", то на ФНЧ, и я не могу понять, кто из них, по твоему мнению, самый главный гад тут. Если, например, 10% идет от ФНЧ а 90% от ПТ, то чего с ФНЧ возится, то. Хотя, конечно, надо возится, чтобы выход не "дрожал".

По поводу местного источника. Я еще подумал о чем ты говорил и кажись полностью осознал все его "конфеты". Конфеты действительно классные.
Только я не уверен, что можно будет ПТ на биполяр заменить из-за сопротивления на самом биполяре. Ведь даже если ОУ его полностью откроет, то все-равно сопротивление участка коллектор-эмиттер будет несколько ом, что может не дать получить требуемый ток в 1А. Или я что-то неверно понимаю про это сопротивление?

Я прокликал все 256 значений. Изменение напряжения на затворе ПТ идет от начала до конца. Так что все честно. Теперь относительно линейности этого изменения после ФНЧ (я говорю про RC ФНЧ).
Я снял полную зависимость значения на выходе ФНЧ от значения ШИМ (при 5В на коллекторе).

Прилагаю две картинки.

http://www.artem.ru/elektro/charger/dis3/v-pwm.gif
- Красным - идеальная линейная зависимость. Синяя - реально снятая характеристика. Видно, что нелинейность не прямо какая-то ужасная, более того, так какая нужный диапазон ШИМ для работы с малыми токами начинается после 100, то более пологая характеристика там дает возможность более точно задавать ток. Для для больших токов (ШИМ до 100) как раз особая точность не так важна.

http://www.artem.ru/elektro/charger/dis3/v-step.gif
- значение дельты напряжения между двумя значенияии ШИМ в зависимости от значения ШИМ.

Исходя их этих данных можно, наверное, сделать вывод, что нелинейность ФНЧ в данном случае вообще не проблема. А проблема почти полностью лежит все-таки в ПТ. ФНЧ же виноват, возможно, только в негладкости сигнала.

Чтобы понять, что не так с ФНЧ, снова решил рассмотреть зависимость выхода с ФНЧ от выхода ШИМ ноги МК.
Вот что рассмотрел:
http://www.artem.ru/elektro/charger/dis3/rc-out.gif

Здесь
1) Видно, что фильтр конкретно пропускает фронты ШИМа

2) С частотой около 2МГц выход ФНЧ и сам ШИМ покрыт каким-то сигналом. МК работает на 1МГц. Какая-то фигня.

В общем, сейчас строю ФНЧ на ОУ и пытаюсь сделать местный источник тока на ОУ+ПТ.

Пухич

Только я не уверен, что можно будет ПТ на биполяр заменить из-за сопротивления на самом биполяре. Ведь даже если ОУ его полностью откроет, то все-равно сопротивление участка коллектор-эмиттер будет несколько ом, что может не дать получить требуемый ток в 1А. Или я что-то неверно понимаю про это сопротивление?

При чем тут сопротивление? Если шунт и ОУ обечпечивают возможность подъема до тока 1А, а транз такой ток съест, то не боись! Остаточное на коллекторе может быть до 0,5В, плюс падение на шунте - вот тебе твои предельные 0,9В. Не, ну если боишься, можно и полевик воткнуть. Никакой разницы.

- Красным - идеальная линейная зависимость. Синяя - реально снятая характеристика. Видно, что нелинейность не прямо какая-то ужасная

Вообще-то некислая нелинейность. Но для тебя - в самый раз. У тебя ОС есть, в конце концов.

Исходя их этих данных можно, наверное, сделать вывод, что нелинейность ФНЧ в данном случае вообще не проблема. А проблема почти полностью лежит все-таки в ПТ. ФНЧ же виноват, возможно, только в негладкости сигнала.

Проблема негладкости выхода ФНЧ есть, и ее не избежать. И она нагадит в полевик. Если не поставить регулятор для уменьшения коэффициента усиления.

В общем, сейчас строю ФНЧ на ОУ и пытаюсь сделать местный источник тока на ОУ+ПТ.

Давай.

ЗЫ: Респект тебе за то, что не поленился построить зависимости. Они сильно проясняют картину.

ArtemKuchin

БЕДА! Не выходит аленький камень.. Т.е. ФНЧ на ОУ.

Собрал Вот этот LOW PASS

(отсюда брал http://ourworld.compuserve.com/homepage ... #opamp.gif)

R1=R2=7500 К
C1=C2=10 мкФ

И вот что я вижу на выходе:
При ШИМ 0:
http://www.artem.ru/elektro/charger/dis3/pwm0.gif

При ШИМ 20:
http://www.artem.ru/elektro/charger/dis3/pwm20.gif

При ШИМ 60:
http://www.artem.ru/elektro/charger/dis3/pwm60.gif - это вообще
за пределами моего текущего понимая процессов.

Пробовал разные номиналы, до 100мкФ даже поднимал. Все бестолку - вот такая тупая картина. Перепроверил схему 5 раз - все правильно собрано.

Попробовал сделать простой интегратор на ОУ (раздел 4.19 из ХХ). C=100мкФ, R=100 КОм. Один хрен, на выходе вижу ШИМ.

Что за фигня?

Гав! Разве я недостаточно ясно мявкал- сначала ИНТЕГРАТОР, а потом- ФИЛЬТР. При нормальном интеграторе вааще-то и фильтр не нужен! По крайней мере, именно так и делаются аналоговые регулировки в цифровых схемах. Интегратор- последовательное сопротивление 1 кОм и конденсатор на землю, не менее 1 мкф. Ну, это всё нужно только для преобразования ШИМ в аналоговый уровень сигнала. Если Вы хотите управлять током разряда только импульсным методом, а не аналоговым, то потребности в интеграторе нет.. Миль пардон, не удосужился глубоко въехать в тему, читаю по диагонали, и отвечаю только на последний вопрос.

ArtemKuchin

Но, Сэррр Муррр, а чем интегратор на ОУ плох? Разве он не должен работать как ему положено ИНТЕГРАТОРОМ для ШИМ сигнала - т.е. преобразовывать его в аналоговый? Спрашиваю, ибо, как написал, не делает он этого.

Используемую Вами схему интегратора на ОУ, с номиналами, пли-и-з..

ArtemKuchin

нуу. классическая схема простейшего интегратора.

C=100мкФ
R=100 К

Это интегратор, который я пробовал. А до этого фильтр пробовал (схема дана выше).

Результат один - см. картинки с осциллографа до этого.

Номиналы нормальные, а как насчёт уровня выходного напряжения по постоянному току? До нуля не доходит? Вроде и не должен, если применяется хх358 да при однополярном питании (уровень при отсутствии ШИМ должен быть порядка 1 в). Используйте просто интегрирующую цепь с этими номиналами, тогда и получите диапазон выходного напряжения от нуля до 5 В.

ArtemKuchin

Сэр Мурр писал(а):Номиналы нормальные, а как насчёт уровня выходного напряжения по постоянному току? До нуля не доходит? Вроде и не должен, если применяется хх358 да при однополярном питании (уровень при отсутствии ШИМ должен быть порядка 1 в). Используйте просто интегрирующую цепь с этими номиналами, тогда и получите диапазон выходного напряжения от нуля до 5 В.

Бррр. не понял рекомендации. Выкуинуть ОУ что ли и вернуться к обычному RC интегратору опять?

С ОУ интегратором проблема вот она - http://www.artem.ru/elektro/charger/dis3/pwm20.gif - он весь ШИМ передают на выход, вместо того, чтобы делать выход ровным и зависящим от ШИМ.

С ОУ заморочка была с тем, чтобы сделать более линейный и более качественный фильтр.

Пухич

Итак, решил сегодня заняться вопросом лично.

Как и ожидалось, местный регулятор тока сделал свое черное дело.

Что я делал. Я взял Атмегу8 (собсна с этого все и началось - отлаживал другую прогу, решил сляпать заодно и эту), сляпал прогу, которая на одно нажатие увеличивает OCR2 на единицу. На ногу OC2 посадил 33кОм на 4,7мкФ, затем с этого ФНЧ на неинвертирующий вход lm358. Выход ОУ подал на КТ819Б (что было под рукой), в эмиттер которому задвинул 1Ом. В коллектор посадил 10 Ом, которые также подключил к 5В. С эмиттерного 1 Ома сигнал завел на инвертирующий вход ОУ. Не совсем то, что Артему надо, но у меня нет такого аккума, поэтому регулирую ток резистора 10 Ом, а не ток разряда аккума.

Дальше все просто. Щелкаю кнопкой и наблюдаю прирост напруги с ФНЧ величиной 20 мВ/клик. На самом деле там то 20, то 19 мВ/клик. Это вполне понятно, ибо должно быть около 19,6 мВ/клик, плюс нелинейность. Напруга на эмиттерном шунте точно сие повторяет. В цепи коллектора у биполяра стоял другой мультиметр в режиме тока. Наблюдал прирост тока согласно приросту напруги на ФНЧ (ну и согласно приросту кликов, соответственно). По данным измерения (напруга с ФНЧ vs ток коллектора) построил зависимость. На том же графике построил иедальную прямую, проходящую близко к экспериментальной. См. аттач. По иксу напряжение в милливольтах, по игреку - ток в миллиамперах. Правда только до 150 мА мерял, но это не суть.

Вопрос разрядки можно считать снятым?

P.S. Ввиду отсутствия осцилла не смог замерить колебания напруги с ФНЧ и, соответственно тока коллектора. Но они вряд ли будут большими, ибо коэффициент усиления замкнутой САУ с ООС сильно уменьшен.

ArtemKuchin

Пухич, ты -монстр!

Но я вопрос для себя не снимаю, пока сам все недособеру и на осцилле не понаблюдаю. Вдруг там трясет напругу, тогда надобудет фильтр второго порядка ставить.

А вообще, меня эти ОУ и фильтры на них обидели. Сижу разбираюсь как все работает.

LM358 вообще, на сколько я понял, плохой ОУ для этого дела, так как он вроде ка ки может до GND спукаться, но до Vcc подняться не могет.
Т.е. rail2rail он не работает.

Кроме этого, мне точности 8-битового таймера не хватает, так что, надо будет мудрить софтовый 16 битовый на 4 канала (мне надо 4 канала).

falkonist

artemm писал(а):LM358 вообще, насколько я понял, плохой ОУ для этого дела, так как он вроде как и может до GND спукаться, но до Vcc подняться не могет.
Т.е. rail2rail он не работает.

А практически мало какой rail2rail ОУ поднимается до Vcc. А если поднимается - то и цена у него соответствующая (LM358 - один из самых дешевых). Достаточно глянуть на его выходной каскад по даташиту - прямо на GND у него стоит "хитрый" транзистор, а на Vcc - каскад с ОК, да еще и с дополнительным резистором в эмиттере. Зато по входу сигнал может быть "минусовее" земли на 0,3 В за счет входных p-n-p транзисторов.

Пухич

artemm писал(а):Но я вопрос для себя не снимаю, пока сам все недособеру и на осцилле не понаблюдаю. Вдруг там трясет напругу, тогда надобудет фильтр второго порядка ставить.

А вообще, меня эти ОУ и фильтры на них обидели. Сижу разбираюсь как все работает.

Для подавления помехи не обязательно ставить фильтр второго порядка. Можно будет просто увеличить постоянную времени фильтра первого порядка. Фильтр второго порядка даст тебе лишь некоторое увеличение крутизны спада АЧХ, но совсем не такое идеальное, как правильно рассчитанный фильтр Чебышева 8-го порядка.

Так что не стоит заморачиваться с фильтром Кея. Мое устойчивое ИМХО.

LM358 вообще, на сколько я понял, плохой ОУ для этого дела, так как он вроде ка ки может до GND спукаться, но до Vcc подняться не могет.
Т.е. rail2rail он не работает.

Дополню слова Фалькониста - вообще-то выходной сигнал ОУ не может достигать пределов питания хоть ты тресни. Т.е. на самом деле при однополярном питании ни до нуля, ни до питания он не сможет дойти. Максимально близко подходят, как уже было сказано, весьма дорогие ОУ. Но и они тебя не спасут. Особенно они тебя не спасут потому, что тебе даже полных 5В на выходе ОУ мало.

Вот смотри - у тебя с ФНЧ идет напруга в пределе до 5В (столько же должно быть на шунте при предельном токе). Это значит, что на базу биполяра может понадобиться подать все 6В. А если Дарлингтон, то еще больше. А если полевик, то может и еще больше. Так что при питании 5В тебя никакой rail-to-rail не спасет. Надо поднимать питание ОУ. Например до 9В. Тогда lm358 без проблем сможет выставить туда до 7,8 вольт, что будет достаточно для любого биполяра. Полевику может и не хватить.

Либо, как вариант, не повышать ШИМ выше 128 кликов. Тогда у тебя в пределе будет 2,5 вольта, тогда lm358 вполне сможет управлять обычным биполяром. При этом у тебя получается на всю шкалу 128 значений тока (совсем неплохо) и питание ОУ всего 5В. И сам ОУ стоит копейки.

Еще, как вариант, можно поставить делитель на выход ФНЧ. Тогда при той же шкале 0-5В ты можешь подавать на ОУ хоть 0-1В, тогда еще дальше уходит проблема напруги. Решай.

Кроме этого, мне точности 8-битового таймера не хватает, так что, надо будет мудрить софтовый 16 битовый на 4 канала (мне надо 4 канала).

Опять же мое устойчивое ИМХО подсказывает мне, что это ни к чему. Ты говорил, что тебе надо до 1 ампера давать ток. Даже при 128 кликах у тебя будет регулировка тока в пределах 0-1 ампер с дискретностью 7,8 мА. Разве плохо? А при 256 кликах у тебя будут все 3,9 мА на дискрету. Куда тебе бОльшая точность?

И зачем тебе 4 канала? Ты будешь 4 аккума сразу разряжать?

ArtemKuchin

По ОУ убедили. Дешево - это хорошо, я хочу, чтобы дешево было. А на силовой линии у меня все равно будет или 9 или 12. Я склоняюсь к 9, так как вроде как хватало на все, что надо (ПТ был открыт более чем надо).

Про фильтр. Ну не такой он и страшный сален ки. А еще можно поставить multiple feedback фильтр, который как раз себя для ЦАП с ШИМ себя отлично зарекоменловал. По случают он тоде второго порядка

Опять же мое устойчивое ИМХО подсказывает мне, что это ни к чему. Ты говорил, что тебе надо до 1 ампера давать ток. Даже при 128 кликах у тебя будет регулировка тока в пределах 0-1 ампер с дискретностью 7,8 мА. Разве плохо? А при 256 кликах у тебя будут все 3,9 мА на дискрету. Куда тебе бОльшая точность?

Тут ошибка в логике. Мне надо до 1А с хорошей точностью (ну в районе 10мА), но если даю полный шим, то свежий аккум выдает не 1А, в все 4-5! Т.е. на единицу шима приходится в районе 20мА. А с учетом, что некоторые значения шима пропадут из-за того, что крайние значение сливаются почти в одно (не тянем до vcc и gnd), то погрешность установки тока еще больше будет. Еще бы пару битиков.

И зачем тебе 4 канала? Ты будешь 4 аккума сразу разряжать?

Ну дык, а что, ради одного аккума такие заморочки? Это как же я его
любить то должен. А потом еще и заряжать их буду. Причем каждый чтобы был абсолютно независимо от других. Т.е. одни разаряжаются, другие разряжаются, причем все могут быть поставлены в разное время. Но с зарядником позже разберемся.

Ну так вот, пока пытаюсь фильтр сделать. Для начала самый простой.
Вот схема:

R1=R2=3200
C=100мкФ
НЕполярного кондера не было, поэтому потыкал простой электролит и так и сяк. Вот что увидел:

В целом оно работает, основная линия выходного сигнала (жетая, 1В на деление) опускается при повышении ШИМ, однако, что это за пики на фронитах ШИМ?

Попробовал R1=R2=100K, C=47нФ (самый большой керамический, который я смог найти, выяснилось, что у меня нет больших номиналов неполярных,ррр), так оно вообще не заработало. Базовая линия выходного сигнала только ниже нуля уходит немного при повышении ШИМ, а сам шим хорошо на выходе просматривается, но с маленькой амплитудой.