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.
