Программируемый источник питания

Изготовление / ремонт / переделка БП
Аватара пользователя
Volag
инженер, читатель
инженер, читатель
Сообщения: 250
Зарегистрирован: 19 апр 2010, 03:53
Откуда: Симферополь

Программируемый источник питания

Сообщение Volag »

Хочется сделать блок питания, выходное напряжение и ограничение выходного тока которого можно было бы регулировать при помощи контроллера по заданной программе.
Диапазон выходного напряжения 1,2В ... 20В;
ток 0А..3А.
Управление по шине SPI.
Пока что есть только примерная схема, хотелось бы выяснить насколько данная идея рабочая, чтобы ее прорабатывать, или нужно вообще решать эту задачу как-то по другому.
Вложения
pip_v0.gif
Аватара пользователя
rhf-admin
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
Сообщения: 3060
Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19
Откуда: Уфа
Контактная информация:

Re: Программируемый источник питания

Сообщение rhf-admin »

Да нет, идея в принципе рабочая. Только чё-то жалко столько полевиков. Опять же места они займут на плате - немеряно.
Если уж есть контроллер, то в нём почти наверняка есть ШИМ и компараторы, тогда уж проще логику LM-ки на контроллере реализовать, да и всё.
С уважением, администрация сайта.
Аватара пользователя
Volag
инженер, читатель
инженер, читатель
Сообщения: 250
Зарегистрирован: 19 апр 2010, 03:53
Откуда: Симферополь

Re: Программируемый источник питания

Сообщение Volag »

Контроллер может быть ATmega8 или ATmega32. Там есть и ШИМ и АЦП, и, вроде бы, компаратор . Никогда не делал преобразователей питания на микроконтроллерах. В качестве обратной связи используется один из каналов АЦП? Достаточно-ли быстро получится реагировать на изменения нагрузки чтобы происходила автоподстройка?
Помимо контроллера понадобится еще внешний мощный полевик и микросхема драйвера для него. Может быть решение и более оптимальное, хорошо бы узнать про подобные реализации подробнее.
В той схеме, что я нарисовал, полевики маломощные, что-то типа 2N7002 в корпусе SOT23, занимают не так уж много места, а цена 1шт - $0,02.
Аватара пользователя
rhf-admin
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
Сообщения: 3060
Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19
Откуда: Уфа
Контактная информация:

Re: Программируемый источник питания

Сообщение rhf-admin »

Да я сам пока на контроллерах не делал, только планы. Так что на твои вопросы я не отвечу - у самого те же. В качестве ОС думаю АЦП или компаратор. Было бы чудно, если бы АЦП хватило скорости. Если не хватит, тогда остаётся только компаратор, а на одну ногу ему ЦАП, которым опять же с контроллера и управлять. Драйвер и мощный полевик - по любому, выходы контроллера слишком дохлые, чтоб мощным полевиком рулить.

А схемку выше всё же попробуй, так-то она должна работать.
С уважением, администрация сайта.
molyman
спонсор, инженер, идеолог, читатель
спонсор, инженер, идеолог, читатель
Сообщения: 362
Зарегистрирован: 15 май 2011, 17:03
Откуда: г.Москва
Контактная информация:

Re: Программируемый источник питания

Сообщение molyman »

Чего-то мне кажется не SPI у тебя шина, А ближе к I2C. А по скорости надо пробовать. Пральным включением в работу таймеров можно добиться хорошей реакции. А если честно я где то в инете видел блок питания на мк Atmega8 из компового БП. Только регулировка обычная. Надо мониторить инет.
Если хочешь что-то сделать, сделай это сам!
Аватара пользователя
Volag
инженер, читатель
инженер, читатель
Сообщения: 250
Зарегистрирован: 19 апр 2010, 03:53
Откуда: Симферополь

Re: Программируемый источник питания

Сообщение Volag »

Почему же не SPI?
По линии MOSI от контроллера идут в регистр последовательно 8 бит, по линии SCK подаются тактовые импульсы, по сигналу на линии LATCH загнанный в регистр байт будет выведен на линии Q0..Q7 регистра. :-?
Насчет хорошей реакции меня все-таки терзают смутные сомнения. Что имеется ввиду под правильным включением в работу таймеров в данной задаче? Помимо формирования ШИМ необходимо к тому же время на обработку сигналов обратной связи - напряжения и тока. В ATmega8 время преобразования АЦП - от 13 до 260 мкс, к примеру.
А если честно я где то в инете видел блок питания на мк Atmega8 из компового БП. Только регулировка обычная. Надо мониторить инет.
Интересно, будем искать :).
UPD: Нашел, еще.
Идея неплохая, но не совсем то, что мне нужно. Это просто лабораторный блок питания, а не программируемый. В программируемом можно задать серию сочетаний напряжения и тока, которые будут устанавливаться без участия человека самим контроллером в зависимости от внешних условий или хода выполнения программы.
А схемку выше всё же попробуй, так-то она должна работать.
Попробую реализовать, раз в принципе может работать. А с ШИМ на микроконтроллере будет следующей на очереди, потому что тоже интересно посмотреть что получится :) .
Разобью задачу на части, чтобы легче было разбираться. Начнем с LM2576 и добавления к ней схемы обратной связи по току. Правильно-ли я понимаю, глядя на блок-схему LM2576, что усилитель токового шунта должен при выбранном токе на выходе выдавать 1.23В, чтобы LM2576 при превышении этого тока начала его ограничивать?
Вложения
LM2576-Block.gif
Аватара пользователя
rhf-admin
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
Сообщения: 3060
Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19
Откуда: Уфа
Контактная информация:

Re: Программируемый источник питания

Сообщение rhf-admin »

Да, 1.23В, только наверно придётся ещё чуть накинуть для компенсации падения на диоде развязки.
С уважением, администрация сайта.
Аватара пользователя
Volag
инженер, читатель
инженер, читатель
Сообщения: 250
Зарегистрирован: 19 апр 2010, 03:53
Откуда: Симферополь

Re: Программируемый источник питания

Сообщение Volag »

Для диода Шоттки думаю достаточно будет 300-400 мВ накинуть?
Теперь надо прикинуть обвязку для ОУ.
Смоделировал какие могут быть элементы в схеме.
Получилось для настройки на ток от 100мА до 3A резистор R4 должен меняться от 35.7k до 1000k
Если цифровой потенциометр на регистре 8битный, т.е. 256 отсчетов, то получится шаг переключения этого сопротивления 3,9k. Не слишком-ли это много?
Вложения
Current1.gif
Аватара пользователя
rhf-admin
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
Сообщения: 3060
Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19
Откуда: Уфа
Контактная информация:

Re: Программируемый источник питания

Сообщение rhf-admin »

"Неправильно ты, дядя Фёдор, бутерброд ешь" (с) кот Матроскин
По моделям: I1, I2 - это источники тока? Тогда почему они параллельно R5, R6 висят? Последовательно их надо, чтоб они ток через резисторы задавали.
По схеме в целом: R4, R10 воткнуты не туда. Если уж менять параметры, то либо изменением коэффициента усиления, то есть лучше всего менять R13, R9, либо уж менять сами R5, R6.
Погоди чуток, я пожалуй отдельно про дифференциальный усилитель напишу, или в инете порой.
С уважением, администрация сайта.
Аватара пользователя
Volag
инженер, читатель
инженер, читатель
Сообщения: 250
Зарегистрирован: 19 апр 2010, 03:53
Откуда: Симферополь

Re: Программируемый источник питания

Сообщение Volag »

rhf-admin писал(а):"Неправильно ты, дядя Фёдор, бутерброд ешь" (с) кот Матроскин
Хотелось бы как вкуснее :).
Источник тока, видимо ошибся, как и с резисторами R4, R10.
Хотелось изменять коэффициент усиления резисторами подсоединенными к земле, т.к. в цифровом потенциометре их надо как-то коммутировать, а на землю через n-канальные полевики вроде-бы легче открывать, т.к. исток всегда на земле и на затвор надо подать всего-лишь на 5 вольт больше чем на исток.
Может быть тогда такой вариант будет пригоден? Или я опять ошибаюсь?
Вложения
Current2.gif
Ответить