Perjungimo režimas Altoids IPOD įkroviklis naudojant 3 'AA' baterijas: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Šio projekto tikslas buvo sukurti efektyvų „Altoids“skardinį „iPod“(„firewire“) įkroviklį, kuris veiktų su 3 (įkraunamomis) „AA“baterijomis. Šis projektas prasidėjo bendradarbiaujant su „Sky“PCB projektavimu ir konstrukcija, o aš - grandine ir programine įranga. Kaip yra, šis dizainas neveiks. Čia jis pateikiamas „išvestinio projekto koncepcijos“dvasioje (https://www.instructables.com/ex/i/C2303A881DE510299AD7001143E7E506/) “????- projektas, kuriame kaip žingsnis naudojamas kitas projektas akmuo tolesniam tobulinimui, tobulinimui ar pritaikymui visai kitai problemai. „Pasidaryk pats“bendruomenė, kurios dalis mes visi esame, tikrai gali nuveikti nuostabių dalykų, veikdama kartu kaip bendruomenė. Naujovės retai vyksta vakuume. Akivaizdu, kad kitas žingsnis tai leisti bendruomenei padėti tobulinti ir plėtoti idėjas, kurios dar nėra paruoštos užbaigtiems projektams “. Pateikiame tai dabar, kad kiti „iPod“entuziastai galėtų tęsti ten, kur baigėme. Yra (bent) dvi priežastys, kodėl šis įkroviklis _ neveikia: 1. Tranzistorius neleidžia tekėti tiek srovės, kad pilnai įkrautų induktorių. Kitas variantas yra FET, tačiau norint visiškai įjungti, FET reikia mažiausiai 5 voltų. Tai aptariama SMPS skyriuje.2. Induktorius tiesiog nėra pakankamai didelis. Įkroviklis nesukuria beveik pakankamai srovės „iPod“. Mes neturėjome tikslaus būdo išmatuoti „iPod“įkrovimo srovę (išskyrus nupjovus pradinį įkrovimo kabelį), kol mūsų dalys neatvyko iš „Mouser“. Rekomenduojami induktoriai nėra pakankamai dideli šiam projektui. Tinkamas pakaitalas gali būti ritė, kurią Nickas de Smitas naudoja savo MAX1771 SMPS. Tai 2 ar 3 amperų ritė iš „digikey“: (https://www.desmith.net/NMdS/Electronics/NixiePSU.html#bom) Šis įrenginys gali suteikti nedidelį energijos kiekį USB arba „Firewire“įrenginiui, bet nepakankamai įkrauti (3G) „iPod“. Jis maitins, bet nekraus, visiškai negyvą 3G „iPod“.

1 žingsnis: perjunkite režimą „Altoids“IPOD įkroviklis, naudodamas 3 „AA“baterijas

Šio projekto tikslas buvo sukurti efektyvų „Altoids“skardinį „iPod“(„firewire“) įkroviklį, kuris veiktų su 3 (įkraunamomis) „AA“baterijomis. „Firewire“nereguliuoja 30 voltų įtampą. „IPod“gali naudoti 8–30 voltų nuolatinę srovę. Norėdami tai gauti iš 3 AA baterijų, mums reikia įtampos stiprintuvo. Šioje instrukcijoje naudojamas jungiklio režimo maitinimo šaltinis, pagrįstas mikrovaldikliu. Taikomi standartiniai atsisakymai. Aukšta įtampa … mirtinai … ir tt Prieš prijungdami jį prie šio mažo apsvaiginimo pistoleto alavo skardinėje, pagalvokite, kiek jūsų „iPod“yra vertas jums. Norėdami gauti visą matematinę ir nešvarią SMPS informaciją, perskaitykite instrukciją „Nixie tube boost boost“: https://www.instructables.com /ex/i/B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506/? ALLSTEPSSkaitykite toliau, kad pamatytumėte, kaip „nixie tube SMPS“dizainas buvo pritaikytas „iPod“įkrovikliui….

Daugybė ankstesnių darbų įkvėpė šį projektą. Vienas iš pirmųjų „pasidaryk pats“įkroviklių naudojo 9 voltų ir AA baterijų derinį, kad įkrautų „iPod“per „Firewire“prievadą (tinka visiems „iPod“, privalomas 3G „iPod“): https://www.chrisdiclerico.com/2004/10/24 /ipod-altoids-battery-pack-v2Šio dizaino problema yra nevienodas akumuliatorių išsikrovimas. Atnaujintoje versijoje buvo naudojamos tik 9 voltų baterijos: Tai paprasta 5 voltų USB įkroviklio konstrukcija (šis tipas neįkraus ankstesnių „iPod“, pvz., 3G). Tam naudojama 9 voltų baterija su 7805 5 voltų reguliatoriumi. Stabilus 5 voltų įtampa, tačiau papildomi 4 voltai iš baterijos sudeginami kaip šiluma reguliatoriuje. https://www.instructables.com/ex/i/9A2B899A157310299AD7001143E7E506/?ALLSTEPS Visi šie dizainai turi vieną bendrą elementą: 9 voltų baterijos. Manau, kad 9 voltai yra baisūs ir brangūs. Tyrinėdamas šį nurodymą pastebėjau, kad „Energizer“9 voltų NiMH yra tik 150 mAh. „Duracell“nedaro įkraunamų 9 voltų. „Duracell“arba „Energizer“NiMH „AA“turi 2300 mAh galios arba daugiau (iki 2700 mAh įvertinus naujus įkraunamus elementus). Žiupsneliu, vienkartinės šarminės AA baterijos yra prieinamos visur už priimtiną kainą. Naudojant 3 „AA“baterijas, mes gauname 2700 mAh esant ~ 4 voltų įtampai, palyginti su 150 mAh esant 9 ar 18 (2x9 voltų) įtampai. Turėdami tokią galią galime išgyventi perjungimo nuostolius ir papildomą energiją, kurią suvalgo SMPS mikrovaldiklis.

2 žingsnis: SMPS

Žemiau pateikta iliustracija yra ištraukta iš TB053 (graži „Microchip“taikymo pastaba: (https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/91053b.pdf)). Jame aprašytas pagrindinis SMPS principas. Mikrovaldiklis įžemina FET (Q1) ir leidžia įkrauti induktorių L1. Kai FET yra išjungtas, krūvis per diodą D1 patenka į kondensatorių C1. „Vvfb“yra įtampos daliklio grįžtamasis ryšys, leidžiantis mikrovaldikliui stebėti aukštą įtampą ir prireikus suaktyvinti FET, kad būtų išlaikyta norima įtampa. Mes norime įkrauti „iPod“per 8–30 voltų per „Firewire“prievadą. Leiskite suprojektuoti šį SMPS 12 voltų išėjimui. Tai nėra iš karto mirtina įtampa, bet gerai ugnies laidų įtampos diapazone. Yra keletas vieno lusto sprendimų, kurie gali padidinti įtampą nuo kelių baterijų iki 12 (ar daugiau) voltų. Šis projektas nėra paremtas vienu iš šių. Vietoj to naudosime programuojamą „Microchip“mikrovaldiklį PIC 12F683. Tai leidžia mums sukurti SMPS su šiukšlių dėžės dalimis ir išlaikyti mus prie aparatūros. Vieno lusto sprendimas sutrikdytų didžiąją dalį SMPS veikimo ir skatintų pardavėjo užrakinimą. 8 kontaktų PIC 12F682 buvo pasirinktas dėl mažo dydžio ir kainos (mažiau nei 1 USD). Galima naudoti bet kurį mikrovaldiklį (PIC/AVR), kuriame yra aparatūros impulsų pločio moduliatorius (PWM), du analoginiai skaitmeniniai keitikliai (ADC) ir įtampos atskaitos parinktis (vidinė arba išorinė Vref). Man patinka 8 kontaktų 12F683 ir naudoju jį viskam. Kartais aš jį naudojau kaip tikslų 8 Mhz išorinio laikrodžio šaltinį senesniems PIC. Norėčiau, kad „Microchip“atsiųstų man visą jų vamzdelį. Įtampos nuoroda Įrenginys maitinamas baterijomis. Akumuliatoriaus išsikrovimas ir temperatūros pasikeitimas sukels įtampos nukrypimą. Kad PIC palaikytų nustatytą išėjimo įtampą (12 voltų), reikia stabilios įtampos atskaitos. Tai turi būti labai žemos įtampos atskaitos taškas, todėl jis veiksmingas 3 AA baterijų išvesties diapazone. Iš pradžių buvo suplanuotas 2,7 voltų „Zener“diodas, tačiau vietinėje elektronikos parduotuvėje buvo 2 voltų „stabistorinis“diodas. Jis buvo naudojamas taip pat kaip „Zener“nuoroda, tačiau buvo įterptas „atgal“(iš tikrųjų į priekį). Stabistorius atrodo gana retas (ir brangus, ~ 0,75 euro cento), todėl mes padarėme antrąją versiją su 2,5 volto nuoroda iš mikroschemos (MCP1525). Jei neturite prieigos prie stabistoriaus ar „Microchip“(ar kitos TO-92) nuorodos, gali būti naudojamas 2,7 voltų „Zener“. Įtampos grįžtamasis ryšys Yra dvi įtampos grįžtamojo ryšio grandinės, jungiančios PIC ADC kaiščius. Pirmasis leidžia PIC pajusti išėjimo įtampą. PIC impulsuoja tranzistorių, reaguodamas į šiuos matavimus, išlaikydamas norimą skaitmeninį ADC skaitinį rodmenį (aš tai vadinu „nustatytu tašku“). PIC matuoja akumuliatoriaus įtampą per antrą (aš vadinsiu šią maitinimo įtampą arba Vsupply). Optimalus induktoriaus veikimo laikas priklauso nuo maitinimo įtampos. PIC programinė įranga nuskaito ADC vertę ir apskaičiuoja optimalų tranzistoriaus ir induktoriaus veikimo laiką (PWM laikotarpio/darbo ciklo vertės). Į savo PIC galima įvesti tikslias vertes, tačiau pakeitus maitinimo šaltinį vertės nebėra optimalios. Kai baterijos veikia, įtampa mažėja, kai baterijos išsikrauna, todėl reikia ilgesnio laiko. Mano sprendimas buvo leisti PIC visa tai apskaičiuoti ir nustatyti savo vertes. Abu skirstytuvai buvo suprojektuoti taip, kad įtampos diapazonas būtų gerokai mažesnis nei 2,5 volto atskaitos taškas. Maitinimo įtampa padalinta iš 100K ir 22K rezistoriaus, todėl 0,81 esant 4,5 voltui (šviežios baterijos) iki 0,54 esant 3 voltui (negyvos baterijos). Išėjimas/aukšta įtampa yra padalinta per 100K ir 10K rezistorius (22K - USB išvestis). Mes pašalinome žoliapjovės rezistorių, naudojamą nixie SMPS. Dėl to pradinis reguliavimas tampa šiek tiek dėmėtas, tačiau pašalinamas didelis komponentas. Esant 12 voltų išėjimui, grįžtamasis ryšys yra maždaug 1 voltas. FET/SwitchFET yra standartinis „jungiklis“SMPS. FET jungia efektyviausiai esant aukštesnei įtampai nei tiekiama iš 3 AA baterijų. Vietoj to buvo naudojamas Darlingtono tranzistorius, nes tai yra srovės perjungimo įrenginys. TIP121 stiprinimas yra mažiausiai 1000, bet tikriausiai galima naudoti bet kokį panašų tranzistorių. Paprastas diodas (1N4148) ir rezistorius (1K) apsaugo PIC PWM kaištį nuo bet kokios iš tranzistoriaus bazės sklindančios įtampos. Induktoriaus ritė Man labai patinka „Mouser“turimi C&D galios induktoriai. Jie yra maži ir pigūs. Įkroviklio USB versijai buvo naudojamas 220uH induktorius (22R224C). „Firewire“versijoje naudojamas 680 uH induktorius (22R684C). Šios vertės buvo pasirinktos eksperimentuojant. Teoriškai bet koks vertės induktorius turėtų veikti, jei PIC programinė įranga yra tinkamai sukonfigūruota. Tačiau iš tikrųjų „firewire“versijoje ritė šurmuliavo, kai vertės buvo mažesnės nei 680uH. Tai tikriausiai susiję su tranzistoriaus, o ne FET, naudojimu kaip jungikliu. Būčiau labai dėkingas už bet kokius šios srities ekspertų patarimus. Lygintuvo diodas Buvo naudojamas pigus super/itin greitas 100 voltų 1 amp lygintuvas iš „Mouser“(žr. Dalių sąrašą). Galima naudoti kitus žemos įtampos lygintuvus. Įsitikinkite, kad jūsų diodas turi žemą priekinę įtampą ir greitą atsigavimą (atrodo, kad 30ns veikia gerai). Tinkamas „Schottky“turėtų puikiai veikti, tačiau saugokitės karščio, skambėjimo ir EMI. Joe, esantis „switchmode“adresatų sąraše, pasiūlė: (svetainė: https://groups.yahoo.com/group/switchmode/) „Manau, kad kadangi„ Schottky's “yra greitesni ir turi didelę jungčių talpą, kaip sakėte, galite šiek tiek daugiau skambėti ir EMI. Bet tai būtų efektyviau. Hmm, įdomu, jei naudojate 1N5820, 20 V gedimas galėtų pakeisti jūsų „Zener“diodą, jei jūsų „iPod“reikia silpnos srovės. "Įvesties/išvesties kondensatoriai ir apsauga kondensatorius kaupia energiją induktoriui. 47uf/63v elektrolitinis ir 0,1uf/50V metalinis plėvelinis kondensatorius išlygina išėjimo įtampą. Tarp įėjimo įtampos ir žemės yra 1 vato 5,1 volto „Zener“. Įprastai naudojant 3 AA niekada neturėtų tiekti 5,1 volto. Jei vartotojui pavyks per daug maitinti plokštę, „Zener“įtrauks maitinimą iki 5,1 volto. Tai apsaugos PIC nuo pažeidimų, kol „Zener“neišdegs. Rezistorius gali pakeisti jungiamąjį laidą, kad būtų sukurtas tikras „Zener“įtampos reguliatorius, tačiau jis būtų mažiau efektyvus (žr. PCB skyrių). Siekiant apsaugoti „iPod“, tarp išvesties ir žemės buvo pridėtas 24 voltų 1 vatų „Zener“diodas. Įprastai naudojant, šis diodas neturėtų nieko daryti. Jei kas nors baisiai negerai (išėjimo įtampa pakyla iki 24), šis diodas turėtų užfiksuoti maitinimą 24 voltais (gerokai žemiau maksimalios ugnies laido - 30 voltų). Naudojamas induktorius išleidžia maks. ~ 0,8 vatus esant 20 voltų įtampai, todėl 1 vatų zeneris turėtų išsklaidyti bet kokią perteklinę įtampą nesudegdamas.

3 žingsnis: PCB

PASTABA yra dvi PCB versijos, viena skirta Zener/stabistor įtampos atskaitai, o kita - MCP1525 įtampos atskaitai. MCP versija yra „pageidaujama“versija, kuri bus atnaujinta ateityje. Buvo sukurta tik viena USB versija, naudojant MCP vref. Tai buvo sunku sukurti PCB. Atėmus 3 AA baterijų tūrį, mūsų skardoje liko nedaug vietos. Naudojama alavas nėra tikra altoidinė skarda, tai nemokama kalyklų dėžutė, reklamuojanti svetainę. Ji turėtų būti maždaug tokio pat dydžio kaip altoidinė skarda. Nyderlanduose nebuvo galima rasti „Altoids“skardinių. 3 AA baterijoms laikyti buvo naudojamas plastikinis baterijų laikiklis iš vietinės elektronikos parduotuvės. Švinai buvo lituojami tiesiai ant spaustukų. Maitinimas į PCB tiekiamas per dvi jungiamąsias angas, todėl akumuliatorius yra lankstus. Geresnis sprendimas gali būti gražūs PCB tvirtinami akumuliatoriaus spaustukai. Aš jų neradau. Šviesos diodas yra sulenktas 90 laipsnių kampu, kad išeitų skylė skardoje. TIP121 taip pat yra sulenktas 90 laipsnių kampu, bet ne plokščias !!! ** Po tranzistoriumi sutaupomas diodas ir du rezistoriai, kad būtų sutaupyta vietos. Paveikslėlyje matote, kad tranzistorius yra sulenktas, bet lituojamas taip, kad jis plaukia vienu centimetru virš komponentų. Kad išvengtumėte atsitiktinių šortų, padenkite šią vietą karštais klijais arba guminiais lipniais lipniais daiktais. MCP1525 įtampos nuoroda yra po TIP121 PCB MCP versijoje. Tai labai efektyvus tarpiklis. Galinėje pusėje buvo 3 komponentai: PIC atjungimo dangtelis ir du dideli zeneriai (24 voltai ir 5,1 volto). Reikia tik vieno jungiamojo laido (2 MCP versijai). Jei nenorite, kad prietaisas veiktų nepertraukiamai, įdėkite nedidelį jungiklį į laidą iš akumuliatoriaus maitinimo šaltinio į plokštę. Jungiklis nebuvo sumontuotas ant PCB, kad būtų sutaupyta vietos ir būtų lankstus išdėstymas. ** „Eagle“turi apribojimą iki 220 paketo, kuris nutraukia įžeminimo plokštumą. Aš naudoju bibliotekos redaktorių, kad pašalinčiau b-limit ir kitus sluoksnius iš TIP121 pėdsako. Taip pat galite pridėti trumpiklį, kad išspręstumėte šią problemą, jei jūs, kaip ir aš, nekenčiate erelio bibliotekos redaktoriaus. Induktoriaus ritė ir modifikuota iki 220 pėdsakų yra Eagle bibliotekoje, įtrauktoje į projekto archyvą. Dalių sąrašas (kai kurių dalių pelės dalies numeris nurodytas, kitos išimtos iš šiukšlių dėžės): Dalies vertė (įtampos reitingai yra mažiausi, didesnis yra gerai) C1 0,1uF/10VC2 100uF/25VC3 0,1uF/50VC4 47uF/63V (pelė #140-XRL63V47, 0,10 USD) D1 lygintuvo diodas SF12 (pelė #821-SF12), 0,22 USD arba kiti D2 1N4148 mažas signalo diodas (pelė #78 -1N4148, 0,03 USD) D3 („Firewire“) 24 voltų „Zener“/1 W (pelė #512-1N4749A, 0,09 USD) D3 (USB) 5,6 voltų „Zener“/1 W (pelės Nr. 78-1N4734A, 0,07 USD) pelė # 78-1N4733A, 0,07 USD) IC1 PIC 12F683 ir 8 kontaktų kištukinis lizdas (lizdas pasirenkamas/rekomenduojamas, iš viso ~ 1,00 USD) L1 („Firewire“) 22R684C 680uH/0,25 amperų induktoriaus ritė (pelė # 580-22R684C, 0,59 USD) L1 (USB) 22R224C 220uH/0,49amp induktoriaus ritė (pelė # 580-22R224C, $ 0,59) LED1 5mm LEDQ1 TIP-121 Darlington tvarkyklė arba panaši R1 100KR2 (Firewire) 10KR2 (USB) 22KR3 100KR4 22KR6 330 OHMR7 10KR8 1KCPRK 1 („mouser #579-MCP1525ITO“, 0,55 USD) -arba 2,7 volto/400 mA „Zener“su 10K rezistoriumi (R3) („Zener“etaloninė PCB versija) arba 2 voltų stabilizatorius su 10K rezistoriumi (R3) („Zener“etaloninė PCB versija) X1 Firewire/ IEEE1394 6 kontaktų stačiasis kampas, horizontali PCB tvirtinimo jungtis: Kobiconn (pelė #154-FWR20, 1,85 USD) arba EDAC (pelė #587-693-006-620-003, 0,93 USD)

4 žingsnis: FIRMWARE

FIRMWARE Išsami informacija apie SMPS programinę įrangą pateikiama instrukcijoje „nixie SMPS“. Norėdami gauti visą matematinę ir nešvarią SMPS informaciją, skaitykite instrukciją „Mano„ nixie tube boost converter ““(https://www.instructables.com/ex/i/B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506/?ALLSTEPS) Programinė įranga parašyta „MikroBasic“, kompiliatorius nemokamas programas iki 2K (https://www.mikroe.com/). Jei jums reikia PIC programuotojo, apsvarstykite mano patobulintą JDM2 programuotojo lentą, taip pat paskelbtą instrukcijose (https://www.instructables.com/ex/i/6D80A0F6DA311028931A001143E7E506 /?ALLSTEPS). Pagrindinė programinės aparatinės įrangos operacija: 1. Kai įjungiama energija, PIC paleidžiamas. 2. PIC vėluoja 1 sekundę, kad įtampa stabilizuotųsi. 3. PIC skaito maitinimo įtampos grįžtamąjį ryšį ir apskaičiuoja optimalias darbo ciklo ir laikotarpio vertes.. PIC registruoja ADC rodmenų, darbo ciklo ir laikotarpio vertes į EEPROM. Tai leidžia šiek tiek išspręsti problemas ir padeda diagnozuoti katastrofiškus gedimus. EEPROM adresas 0 yra rašymo žymeklis. Kiekvieną kartą (iš naujo) paleidus SMPS išsaugomas vienas 4 baitų žurnalas. Pirmieji 2 baitai yra aukšti/žemi ADC, trečias baitas yra mažesnis 8 bitai darbo ciklo vertės, ketvirtas baitas yra laikotarpio vertė. Iš viso registruojama 50 kalibravimų (200 baitų), kol rašymo žymeklis apsiverčia ir vėl prasideda EEPROM 1 adresu. Naujausias žurnalas bus rodyklėje-4. Juos galima nuskaityti iš lusto naudojant PIC programuotoją. Viršutiniai 55 baitai paliekami laisvi būsimiems patobulinimams. 5. PIC įeina į begalinę kilpą - matuojama aukštos įtampos grįžtamoji vertė. Jei jis yra mažesnis už norimą vertę, PWM darbo ciklo registrai įkeliami su apskaičiuota verte - PASTABA: apatiniai du bitai yra svarbūs ir turi būti įkelti į CPP1CON, viršutiniai 8 bitai - į CRP1L. Jei grįžtamasis ryšys yra didesnis už norimą vertę, PIC įkrauna darbo ciklo registrus su 0. Tai „impulsų praleidimo“sistema. Aš nusprendžiau praleisti impulsą dėl dviejų priežasčių: 1) esant tokiems aukštiems dažniams nėra daug darbo pločio (mūsų pavyzdyje 0–107, daug mažesnis esant aukštesnei maitinimo įtampai) ir 2) galima dažnio moduliacija, ir suteikia daug daugiau galimybių koreguoti (mūsų pavyzdyje 35–255), tačiau TIK PAREIGA DUPLA BUFERUOTA Aparatinėje įrangoje. Dažnio keitimas veikiant PWM gali turėti „keistų“efektų. Pakeitimai: programinė įranga gauna kelis atnaujinimus iš „nixie tube SMPS“versijos. 1. Keičiamos kaiščių jungtys. Vienas šviesos diodas pašalinamas, naudojamas vienas LED indikatorius. Smeigtukas parodytas paveikslėlyje. Raudonos spalvos aprašymai yra numatytieji PIC kaiščių priskyrimai, kurių negalima pakeisti. 2. Analoginis skaitmeninis keitiklis dabar nurodomas į išorinę įtampą 6 kaištyje, o ne į maitinimo įtampą. 3. Kai baterijos išsikrauna, maitinimo įtampa pasikeis. Naujoji programinė įranga kas kelias minutes matuoja maitinimo įtampą ir atnaujina pulso pločio moduliatoriaus nustatymus. Šis „pakartotinis kalibravimas“užtikrina, kad induktorius veiktų efektyviai, kai išsikrauna baterijos. naujas PIC. Lengviau suvokti pradedantiesiems. 6. Induktoriaus iškrovos laikas (išjungimo laikas) dabar apskaičiuojamas programinėje įrangoje. Ankstesnis daugiklis (trečdalis laiku) yra nepakankamas tokiems mažiems padidinimams. Vienintelis būdas išlaikyti efektyvumą per visą akumuliatoriaus išsikrovimą buvo išplėsti programinę-aparatinę įrangą, kad būtų galima apskaičiuoti tikrąjį neveikimo laiką. Modifikacijos yra eksperimentinės, tačiau nuo to laiko buvo įtrauktos į galutinę programinę -aparatinę įrangą. Iš TB053 randame neveikimo laiko lygtį: 0 = ((volts_in-volts_out)/coil_uH)*fall_time + coil_amps Perjunkite tai į: fall_time = L_Ipeak/(Volts_out-Volts_in), kur: L_Ipeak = coil_uH*coil_ampsL_Ipeak programinėje įrangoje (žr. programinės įrangos skyrių). „Volts_in“jau apskaičiuotas, kad būtų galima laiku nustatyti induktorių. „Volts_out“yra žinoma konstanta (5/USB arba 12/„Firewire“). Tai turėtų veikti visoms teigiamoms V_out-V_in reikšmėms. Jei gaunate neigiamas vertybes, turite didesnių bėdų! Visos lygtys apskaičiuojamos pagalbinėje skaičiuoklėje, pridėtoje prie NIXIE smps instrukcijų. Ši eilutė buvo pridėta prie KALIBRAVIMO etape aprašytos programinės aparatinės įrangos konstantų skyriaus: const v_out as baitas = 5 'išėjimo įtampa, kad būtų galima nustatyti neveikimo laiką

5 žingsnis: KALIBRAVIMAS

Keli kalibravimo veiksmai padės maksimaliai išnaudoti įkroviklį. Jūsų išmatuotos vertės gali pakeisti mano vertes ir būti surinktos į programinę -aparatinę įrangą. Šie veiksmai yra neprivalomi (išskyrus įtampos atskaitą), tačiau padės jums kuo geriau išnaudoti maitinimo šaltinį. „IPod“įkroviklio skaičiuoklė padės jums atlikti kalibravimą. Konstr. zener.const supply_ratio kaip plūdė = 5,54 'tiekimo santykio daugiklis, kalibruokite, kad būtų tiksliau konstr. osc_freq as float = 4' osciliatoriaus dažnio konst. žodis = 447 'išėjimo įtampos nustatymo taškasŠias vertes galima rasti programinės aparatinės įrangos kodo viršuje. Raskite reikšmes ir nustatykite taip: V_outTai išėjimo įtampa, kurią norime pasiekti. Šis kintamasis pats nepakeis išėjimo įtampos. Ši vertė naudojama norint nustatyti, kiek laiko induktoriui reikia visiškai išsikrauti. Tai patobulinta USB programinė įranga, kuri buvo perkelta į „firewire“versiją. Įveskite 12, tai yra „Firewire“tikslinė įtampa (arba 5, jei naudojate USB). Žiūrėkite programinę -aparatinę įrangą: pakeitimai: 6 veiksmas, jei norite gauti išsamios informacijos apie šį papildymą. v_refTai yra ADC įtampos nuoroda. Tai reikalinga norint nustatyti tikrąją maitinimo įtampą ir apskaičiuoti induktoriaus ritės įkrovimo laiką. Įveskite 2,5 MCP1525 arba išmatuokite tikslią įtampą. Norėdami gauti „Zener“ar „stabistor“nuorodą, išmatuokite tikslią įtampą: 1. BE PAVEIKTO PIC. - Prijunkite laidą nuo žemės (lizdas PIN8) prie lizdo 5. Tai neleidžia induktoriui ir tranzistoriui įkaisti, kai maitinimas įjungtas, tačiau neįdėtas. Mano tiksli vertė buvo 1,7 volto stabistoriui ir 2,5 volto MSP1525. 4. Įveskite šią vertę kaip v_ref konstantą programinėje įrangoje. Tiekimo santykis Maitinimo įtampos skirstytuvą sudaro 100K ir 22K rezistorius. Teoriškai grįžtamasis ryšys turėtų būti lygus maitinimo įtampai, padalytai iš 5,58 (žr. 1 lentelę. Maitinimo įtampos grįžtamojo ryšio tinklo skaičiavimai). Praktiškai rezistoriai turi įvairius nuokrypius ir nėra tikslios vertės. 4. Norėdami išmatuoti tikslų grįžtamojo ryšio santykį: ir įžeminkite (lizdas 8). 6. Norėdami gauti tikslų santykį, padalinkite tiekimą V iš SFB V. Taip pat galite naudoti „2 lentelę. Maitinimo įtampos grįžtamojo ryšio kalibravimas“.7.7. Įveskite šią vertę kaip tiekimo_FB konstantą programinėje įrangoje.osc_freqPaprastai nurodykite osciliatoriaus dažnį. 12F683 vidinis 8 MHz osciliatorius yra padalintas iš 2, saugaus veikimo greičio iki maždaug 2,5 voltų. 8. Įveskite 4. L_Ipeak Vertę padauginkite induktoriaus ritę uH maksimaliais nuolatiniais stiprintuvais, kad gautumėte šią vertę. Pavyzdyje 22r684C yra 680uH ritė, kurios nuolatinė vertė yra 0,25 ampero. 680*0,25 = 170 (jei reikia, suapvalinkite iki mažesnio sveikojo skaičiaus). Čia padauginus reikšmę pašalinamas vienas 32 bitų slankiojo kablelio kintamasis ir skaičiavimas, kuris kitu atveju turėtų būti atliktas naudojant PIC. Ši reikšmė apskaičiuota „3 lentelėje: ritės skaičiavimai“.9.9 Padauginkite induktoriaus ritę uH iš maksimalių nuolatinių stiprintuvų: 680uH ritė, kurios nominali vertė yra 0,25 ampero ištisinė = 170 (naudokite kitą mažiausią sveikąjį skaičių - 170).10. Šią reikšmę įveskite kaip „L_Ipeak“konstantą programinėje įrangoje. Fb_value Turime tai apskaičiuoti, nes neturime žoliapjovės rezistoriaus smulkiam reguliavimui. 11. Norėdami nustatyti išėjimo ir grįžtamojo ryšio įtampos santykį, naudokite 4 lentelę. (11.0) 12. Toliau įveskite šį santykį ir tikslią įtampos nuorodą „5 lentelėje. Aukštos įtampos grįžtamojo ryšio ADC nustatymo vertė“, kad nustatytumėte fb_value. (447 su 2,5 voltų etalonu). 13. Užprogramavę PIC, patikrinkite išėjimo įtampą. Jums gali tekti šiek tiek pakoreguoti grįžtamojo ryšio nustatymo vertę ir iš naujo sukompiliuoti programinę -aparatinę įrangą, kol išvesite tiksliai 12 voltų išvesties. Dėl šio kalibravimo tranzistorius ir induktorius niekada neturėtų įkaisti. Taip pat neturėtumėte girdėti skambėjimo garso iš induktoriaus ritės. Abi šios sąlygos rodo kalibravimo klaidą. Patikrinkite duomenų žurnalą EEPROM, kad padėtumėte nustatyti, kur gali būti jūsų problema.

6 žingsnis: BANDYMAS

Yra programinė įranga PIC 16F737 ir maža VB programa, kuri gali būti naudojama registruoti įtampos matavimus per visą baterijų tarnavimo laiką. 16F737 turi būti prijungtas prie kompiuterio nuoseklaus prievado su MAX203. Prie kompiuterio kas 60 sekundžių galima registruoti maitinimo įtampą, išėjimo įtampą ir etaloninę įtampą. Galima sudaryti gražią grafiką, rodančią kiekvieną įtampą per įkrovimo laiką. Tai niekada nebuvo naudojama, nes įkroviklis niekada nebuvo funkcionalus. Viskas patikrinta, ar veikia. Bandomoji programinė įranga ir nedidelė vizuali pagrindinė programa, skirta registruoti išvestį, yra įtraukta į projekto archyvą. Aš paliksiu laidus jums.

7 žingsnis: VARIACIJOS: USB

Galima USB versija su keliais pakeitimais. USB įkrovimas nėra galimybė išbandyti 3G „iPod“. USB tiekia 5,25–4,75 voltų, mūsų tikslas yra 5 voltai. 1. Pakeiskite USB „A“tipo jungtį (pelės numeris 571-7876161, 0,85 USD). Pakeiskite išvesties apsaugą „Zener“(D3) į 5,6 volto 1 vato (pelės žymeklis #78-1N4734A, 0,07 USD). 5,1 volto „Zener“būtų tikslesnis, tačiau „zener“turi klaidų, tokių kaip rezistoriai. Jei bandysime pasiekti 5 voltų tikslą ir mūsų 5,1 volto „Zener“10% klaida žemoje pusėje, visos mūsų pastangos sudegs „Zener“. 4. Pakeiskite induktoriaus ritę (L1) į 220uH, 0,49amp (mouser # 580) -22R224C, 0,59 USD). Įveskite naujas kalibravimo konstantas pagal kalibravimo skyrių: Nustatykite V_out į 5 voltų. 8 ir 9 veiksmai: L_Ipeak = 220*0,49 = 107,8 = 107 (suapvalinkite iki kito mažiausio sveikojo skaičiaus, jei reikia). 5. Pakeiskite išvesties nustatymo tašką, perskaičiuokite skaičiuoklės 4 ir 5 lenteles. 4 lentelė - įveskite 5 voltų išvestį ir pakeiskite 10K rezistorių 22K (kaip nurodyta 2 veiksme). Mes pastebime, kad esant 5 voltų išėjimui, naudojant 100K/22K skirstytuvo tinklą, grįžtamasis ryšys (E1) bus 0,9 volto. Tada atlikite bet kokius įtampos atskaitos pakeitimus 5 lentelėje ir raskite ADC nustatytąją vertę. Naudojant 2,5 voltų atskaitą (MCP1525), nustatyta vertė yra 369,6. USB versijos pavyzdinės konstantos: const v_out as baitas = 5 'išėjimo įtampa, skirta išjungimo laikui nustatyti, 5 USB, 12 „Firewireconst v_ref as float“= 2,5' 2,5 MCP1525, 1,72 mano stabistoriui, ~ 2,7, kai naudojamas „zener“. tiekimo koeficientas kaip plūdė = 5,54 colio tiekimo santykio daugiklis, kalibruokite, kad būtų tiksliau 107, suapvalinkite žemyn) Tik MCP įtampos etaloninė versija buvo konvertuota į USB.