Witam. Jestem nowy na forum i nowy w dziedzinie elektroniki praktycznej (trochę teorii na studiach dawno temu), więc liczę na wyrozumiałość, jeżeli moje pytania wydadzą się komuś głupie i banalne, ale Google nie pomogło.
Poniższą wypowiedz proszę rozważyć pod kontem minimalizacji rozmiarów elektroniki i maksymalizacji wydajności. Układ wyląduje w ciasnym i słabo wentylowanym pudełku, więc o nadmierne grzanie się nie jest mile widziane.
Chciałbym zbudować regulowane źródło napięcia stałego służące do wytwarzania mocy od 4 do 8W. Moc ma być wytwarzana na dołączanym (wymiennym) oporze rzędu 1,5-6Ω, a zakres zmian napięcia na wyjściu to 3-6V. Maksymalny prąd w okolicach 3A. Układ zasilany będzie akumulatorami Li-ion 3,7V - w rzeczywistości od 4,2V (po naładowaniu) do 3V (pod koniec cyklu).
Chciałbym złożyć trzy niezależne układy, z których każdy będzie spełnia powyższe warunki, z tym że:
1. Zasilany jednym ogniwem
2. Zasilany dwoma ogniwami
3. Zasilany jednym lub dwoma ogniwami
Czytałem o stabilizatorach, o przetwornicach DC/DC i o PWM (ang. Pulse-width modulation) - Modulacja szerokości impulsów. Pojawia się problem zmian napięcia wejściowego (około 15% przy wersjach 1 i 2, oraz prawie 50% przy wersji 3). Czy w ogóle ma sens robienie układu w wersji 3?
Co byście z tego polecili - patrząc, że liczy się rozmiar i brak możliwości chłodzenia? Nie liczę na gotowca, z chęcią poczytam, pokombinuje, ale nie dysponuje warsztatem i nadmierną ilością czasu, więc liczę na konkrety - pomysł + zalety i wady.
Pozdrawiam.
Źródło napięcia (3-6V) na bazie ogniw Li-ion 3,7V
Punkt 2: jeśli obciążenie jest typowo rezystancyjne (grzałka? żarówka?), to wystarczy samo PWM. Napięcie minimalne akumulatorów 2x3V to akurat maksymalne napięcie zasilania obciążenia.
PWM przy małej częstotliwości ma zazwyczaj dużą sprawność. Straty na pewno nie przekroczą 10%.
Punkt 3: Słyszałeś może o przetwornicach DC/DC w konfiguracji SEPIC?
Taka przetwornica potrafi przetwarzać napięcie wejściowe na wyższe lub niższe, zależnie od wypełnienia przebiegu sterującego.
Nie bawiłem się jeszcze przetwornicami impulsowymi, a schemat SEPIC to dla mnie czarna magia, niemniej możliwości ma to wprost magiczne a straty pewnie poniżej 20% wyjdą.
W obu przypadkach na jednej przetwornicy pewnie się nie skończy. Żeby poprawnie wysterować tranzystor mosfet oraz jakiś scalony sterownik przetwornicy najczęściej potrzeba ponad 6V. Więc musisz zbudować jeszcze przetwornicę pomocniczą do 12V o wydajności rzędu 0.1A.
PWM przy małej częstotliwości ma zazwyczaj dużą sprawność. Straty na pewno nie przekroczą 10%.
Punkt 3: Słyszałeś może o przetwornicach DC/DC w konfiguracji SEPIC?
Taka przetwornica potrafi przetwarzać napięcie wejściowe na wyższe lub niższe, zależnie od wypełnienia przebiegu sterującego.
Nie bawiłem się jeszcze przetwornicami impulsowymi, a schemat SEPIC to dla mnie czarna magia, niemniej możliwości ma to wprost magiczne a straty pewnie poniżej 20% wyjdą.
W obu przypadkach na jednej przetwornicy pewnie się nie skończy. Żeby poprawnie wysterować tranzystor mosfet oraz jakiś scalony sterownik przetwornicy najczęściej potrzeba ponad 6V. Więc musisz zbudować jeszcze przetwornicę pomocniczą do 12V o wydajności rzędu 0.1A.
Ja wiem (przynajmniej tak mi się wydaje), że wszystkie trzy projekty mogę rozwiązać przy użyciu PWM. Takie wnioski mam po wstępnej analizie dokumentacji do scalaka ISL8130. Tylko problem w tym, że nie bardzo rozumiem co czytam w tej dokumentacji. Są tam przykładowe konfiguracje, ale nie bardzo wiem jak dobrać elementy, to raz, a dwa to wydaje się to dość skomplikowane pod względem upakowania na płytkę.
LM555 wygląda mniej przerażająco (8 nóżek zamiast 20 to już coś
), chociaż nadal za słabo mój angielski wygląda, żeby móc spokojnie coś wymyślić na podstawie dokumentacji.
Oba powyższe układy mają możliwość zasilania od 4,5V więc podchodzą do wersji z dwoma ogniwami, ale OK może najpierw opanuje przetwornice step-down. Mogę prosić o jakieś linki do tekstów o projektowani takich układów (po polsku byłoby wybornie)
Pozdrawiam.
LM555 wygląda mniej przerażająco (8 nóżek zamiast 20 to już coś
), chociaż nadal za słabo mój angielski wygląda, żeby móc spokojnie coś wymyślić na podstawie dokumentacji.Oba powyższe układy mają możliwość zasilania od 4,5V więc podchodzą do wersji z dwoma ogniwami, ale OK może najpierw opanuje przetwornice step-down. Mogę prosić o jakieś linki do tekstów o projektowani takich układów (po polsku byłoby wybornie)
Pozdrawiam.
-
andrzejzis
- Użytkownik
- Posty: 126
- Rejestracja: 17 gru 2011, 9:15
LM555 w wersji z 2 ogniwami, a opowiednik w CMOS ICM7555 we wszystkich trzech wersjach. Ten ICM7555 można zasilć od 2V do 18V (absolute ratings), a normalnie od 3V do 16V. Spróbuj coś pokombinować i przedstaw coś na starcie.
Ostatnio zmieniony 16 kwie 2012, 13:40 przez andrzejzis, łącznie zmieniany 1 raz.
A opis 555 w ojczystym języku znajdziesz tu
https://elportal.pl/pdf/k01/19_11.pdf
https://elportal.pl/pdf/k01/19_11.pdf
-
andrzejzis
- Użytkownik
- Posty: 126
- Rejestracja: 17 gru 2011, 9:15
A tu jest ICM7555
http://www.alldatasheet.com/datasheet-p ... M7555.html
lub
www.intersil.com/data/fn/fn2867.pdf
http://www.alldatasheet.com/datasheet-p ... M7555.html
lub
www.intersil.com/data/fn/fn2867.pdf
Ostatnio zmieniony 16 kwie 2012, 20:38 przez andrzejzis, łącznie zmieniany 1 raz.
Na wstępie chciałbym podziękować za zainteresowanie.
Mam jeszcze takie pytanie. Pamiętam że na studiach mieliśmy jakieś programy wspomagające budowę układów i ich testowanie. Nie pamiętam niestety nazwy. Macie propozycję, czym mógłbym się posiłkować w moich zmaganiach?
Znalazłem coś takiego : http://silicon-verl.de/home/flo/project ... MAX849.pdf
Gotowa przetwornica DC/DC step-up (1-Cell to 3-Cell, High-Power, Low-Noise, Step-Up DC-DC Converters) ale nie wiem czy nada się do projektu nr. 1? Na str. 13 na samym dole jest tabela (Available Output Power), z której wynika, że dla jednego ogniwa Li-Ion:
Vin = 3.6
Vout = 5.0
Max P = 4.3W <- da się to jakoś dostosować do moich potrzeb?
Czy da się na tym scalaku zbudować układ na jednym ogniwie Li-ion, z regulacją Vout (np 3-5V) i generujący 4-8W?
Pozdrawiam.
I już punk wyjściowy mamandrzejzis pisze:Ten ICM7555 można zasilć od 2V do 18V (absolute ratings), a normalnie od 3V do 16V. Spróbuj coś pokombinować i przedstaw coś na starcie.
Wiesz, że nawet wcześniej to pobieżnie przeleciałem wzrokiem, zostawiłem na później i zapomniałem, a w perspektywie wypowiedzi andrzejzis-a to cenne źródło. Dzięki! Na stronie 3-ej tego PDFa jest schemat generatora impulsów o zmiennym wypełnieniu - jak dobrze rozumiem to właśnie jest to całe PWMJony130 pisze:A opis 555 w ojczystym języku znajdziesz tu
https://elportal.pl/pdf/k01/19_11.pdf
Mam jeszcze takie pytanie. Pamiętam że na studiach mieliśmy jakieś programy wspomagające budowę układów i ich testowanie. Nie pamiętam niestety nazwy. Macie propozycję, czym mógłbym się posiłkować w moich zmaganiach?
Znalazłem coś takiego : http://silicon-verl.de/home/flo/project ... MAX849.pdf
Gotowa przetwornica DC/DC step-up (1-Cell to 3-Cell, High-Power, Low-Noise, Step-Up DC-DC Converters) ale nie wiem czy nada się do projektu nr. 1? Na str. 13 na samym dole jest tabela (Available Output Power), z której wynika, że dla jednego ogniwa Li-Ion:
Vin = 3.6
Vout = 5.0
Max P = 4.3W <- da się to jakoś dostosować do moich potrzeb?
Czy da się na tym scalaku zbudować układ na jednym ogniwie Li-ion, z regulacją Vout (np 3-5V) i generujący 4-8W?
Pozdrawiam.
-
andrzejzis
- Użytkownik
- Posty: 126
- Rejestracja: 17 gru 2011, 9:15
Na przykład "Electronics WorkBench multisim" w skrócie EWBFazzzzi pisze: Mam jeszcze takie pytanie. Pamiętam że na studiach mieliśmy jakieś programy wspomagające budowę układów i ich testowanie. Nie pamiętam niestety nazwy. Macie propozycję, czym mógłbym się posiłkować w moich zmaganiach?
Wpisz w Google "Electronics WorkBench multisim download" i masz pełen asortyment
andrzejzis - dzięki za podpowiedz, to chyba właśnie ten program, ale nie mam pewności... Zobaczymy.
Możecie mnie poprawić jeżeli źle myślę, ale jest chyba sporo możliwości doboru elementów na których mógłbym zbudować interesujące mnie układy? Im więcej czytam, tym mniej już potrafię podjąć decyzję co do wyboru elementów. Np. o dwczoraj wpadłem na coś takiego:
- KIS-3R33S zbudowany na MP2307DN (gdzieś w opisie znalazłem, że sprawność do 95%)
- MAX1771 - w dokumentacji na str. 13 jest gotowiec Step-Up/Down for a 5V/3.3V Output (jest też dobrze opisany dobór rezystancji do regulacji napięcia na wyjściu)
Patrząc na wcześniej podane ICM7555 i MAX848, jeden dzień i kolejne 2, jutro już będzie 6, a za tydzień...
To tak zawsze, czy tylko ja mam taki problem?
Pozdrawiam
Możecie mnie poprawić jeżeli źle myślę, ale jest chyba sporo możliwości doboru elementów na których mógłbym zbudować interesujące mnie układy? Im więcej czytam, tym mniej już potrafię podjąć decyzję co do wyboru elementów. Np. o dwczoraj wpadłem na coś takiego:
- KIS-3R33S zbudowany na MP2307DN (gdzieś w opisie znalazłem, że sprawność do 95%)
- MAX1771 - w dokumentacji na str. 13 jest gotowiec Step-Up/Down for a 5V/3.3V Output (jest też dobrze opisany dobór rezystancji do regulacji napięcia na wyjściu)
Patrząc na wcześniej podane ICM7555 i MAX848, jeden dzień i kolejne 2, jutro już będzie 6, a za tydzień...
To tak zawsze, czy tylko ja mam taki problem?Pozdrawiam