Модульное зарядное устройство

[Zud71]

Не ругайте сильно в электронике у меня поверхностные знания.
Я хочу сделать модульную зарядку для автомобильных аккумуляторов, хочу сделать просто так, в виде хобби.

Суть вопроса у меня такова:
У меня будет центральная часть, которая будет раздавать команды исполнительным устройствам.
Исполнительные устройства будут в некой степени автономны, т.е. управлять процессом заряда самостоятельно… не суть
У меня проблема с выбором как сделать исполнительную часть.

Краткие характеристики:
напряжение регулировки от 1В – 18В, ток до 16А, цифровое управление.

Есть варианты:
1)Берем данную реализацию https://github.com/baruch/b3603
2)Берем любой китайский БП с регулировкой тока и напряжения и заменяем потенциометры на цифровые потенциометры и добавляем любой MCU типа avr,pic,stm32.
3)К нему я склоняюсь, берем MCP19123 добавляем силовые ключи и т.д. получаем dc-dc преобразователь с MCU на борту, при этом обладающий преимуществом asic dc-dc преобразователей или же взять PIC16F1769, но потребуется больше обвязки.

Есть еще 4 вариант, но я его не рассматриваю – это использование ШИМ и ПИД регулятора, на Ti MCU с встроенным DSP ядром.

В общем, я в смятении.

Zud71 писал(а):

Не ругайте сильно в электронике у меня поверхностные знания.
Я хочу сделать модульную зарядку для автомобильных аккумуляторов, хочу сделать просто так, в виде хобби.

А в химии?
Если ни того ни другого, то шансы катастрофически малы, что-то путное реализовать кроме обычного кипятильника хоть и с процессорным управлением…

Вот здесь всё есть… только придётся долго искать и изучать.

В общем, я в смятении.

И не только Вы… сотни людей ищут правильные алгоритмы годами, но мало кому удаётся понять процесс реализации заряда не убивая АКБ.

Удачи в поиске…

[Zud71]

А в химии?
Если ни того ни другого, то шансы катастрофически малы, что-то путное реализовать кроме обычного кипятильника хоть и с процессорным управлением…

Я не делаю устройства для промышленного применения, я не стремлюсь сделать идеальное устройство.

И не только Вы… сотни людей ищут правильные алгоритмы годами, но мало кому удаётся понять процесс реализации заряда не убивая АКБ.

Если вы заметили, я не спрашивал про алгоритмы зарядки аккумуляторов, я спросил лишь про DC-DC преобразователь. Давайте спрошу по-другому, мне нужно выбрать схему DC-DC преобразователя, какая из рассмотренных вариантов вам кажется более уместным опираясь на свой опыт?
У меня опыта нет и чтение тонны информации его не прибавит т.к. опыт и теория – это две дополняющие себя вещи, но шагающие парой по разным правилам. И да, возможно я перепутал ветку т.к. непонятна грань между аналоговой частью и цифровой.


Я написал сюда, чтоб получить мнение от человека с опытом, которой не могут передать книжки.

[deepone]

как сделать исполнительную часть.

можно сделать из старых блоков ATX, заменив шим контроллер микроконтроллером. мк в свою очередь несложно подключить к блоку управления через пару оптронов. заряд батареи не требует быстрой регулировки параметров, поэтому подойдут и самые дешёвые контроллеры.

Вложения

pcb.jpg

(61.9 KiB) Скачиваний: 289

зу_stm32.gif

(64.16 KiB) Скачиваний: 325

[hosturik]

Если будет несколько исполнительных устройств, то нет смысла для каждого делать силовой блок питания.
Правильнее всего это когда блок питания будет один, пусть даже покупной, можно тот же ATX или какой другой.
А к этому блоку питания уже подключаете нужное количество DC DC преобразователей.
Как я понял вы хотите именно их самостоятельно сделать и не можете определится какой тип их выбрать.
Условно их можно разделить на два варианта, с программным управлением ШИМ и с аппаратным.

1. Программный ШИМ. В котором микроконтроллер будет управлять транзистром, напрямую или через драйвер. ШИМ будет регулироваться в зависимости от напряжения/тока на выходе, которые будут контролироваться АЦП микроконтроллера. Я так делал, неплохие результаты получаются.
Если только для зарядки аккумуляторов использовать, то как по мне этот вариант лучше подходит чем второй

2. Аппаратный ШИМ (по мнению многих более правильный) это использовать МК + специализированный ШИМ контроллер + ОУ в качестве компаратора.
С помощью МК задаете опорные напряжения, которые подаете на входы ОУ, на вторые входы подаете реальные значения из выхода блока питания, сравнивая их.
Это классический вариант, который используется почти везде где есть МК и ШИМ микросхема.

[Zud71]

Спасибо за ответы.
Уточню:
У меня будет мощный отдельный БП который будет выдавать мне 24В и сколько там ампер, тут надо еще подумать.
Дальше 24В я буду преобразовывать моим исполнительным устройством в 1-18В.
Я не делаю схему преобразования 220В в 1-18В.
Я знаю, что такое ШИМ, аппаратный, программный и т.д. знаю примерно, как строятся схемы DC-DC преобразователей … с использование ОУ, ШИМ, АЦП, ЦАП и т.д. вопрос мой не как сделать, а какая из предложенных вариантов схем вам больше по душе.

Предложенные мной варианты, расшифровка:
1) В данной реализации используется специализированная МК (ASIC) DC-DC регулятор, работает по принципу ШИМ. Регулировка напряжения/тока на выходе управляет MCU путем установки свои ШИМ опорного напряжения на схему обратной связи ASIC микрухи.
2) В данном варианте, используется готовый (купленный в магазине) БП который так же использует ШИМ. Данный блок(и) имеет на своем борту возможность регулировки тока и напряжения, но регулировку он осуществляет аналоговыми переменными резисторами. Я хочу просто заменить аналоговые резисторы на эквивалент, но только цифровые.
3) Данный вариант предусматривает использование специализированной гибридной МК, которая в своем составе имеет ASIC DC-DC (ШИМ) преобразователь, MCU, драйвер ключей с выходным напряжение до 16В. Управление DC-DC преобразователем осуществляется, как и ASIC DC-DC преобразователях и полностью не зависимо от ядра MCU, корректировка/обратная связь так же аппаратная, мне не надо за ней следить. В контроллере уже, по сути, стоит весь набор полноценного DC-DC преобразователя со всеми обратными связями на ОУ, где задающим элементом является встроенный DAC. Мне остается повесить только силовую часть.

Субъективные недостатки:
В первом варианте, много всяких элементов, с которыми возиться не хочется.
Во втором, вообще колхоз колхозом, хоть как посмотреть.
Третий вариант – узконаправленная МК, информации по ее практическому использованию почти никакой и не факт, что завтра в продаже она будет.

[НУ понимаеш...]

странно, чет тут не чисто
автор на сайте три сообщения и сразу с предложением "вопрос мой не как сделать, а какая из предложенных вариантов схем вам больше по душе. " да еще и с лично мне не понятными на данный момент специализированная МК (ASIC) DC-DC , вы хоть фото собранного прототипа продемонстрируйте или тут вариант "пуля шевельнулась-"дело" закипело"
нам че попроще и реальное в смысле существующее и работающее в железе

[Zud71]

НУ понимаеш... писал(а):

странно, чет тут не чисто
автор на сайте три сообщения и сразу с предложением "вопрос мой не как сделать, а какая из предложенных вариантов схем вам больше по душе. " да еще и с лично мне не понятными на данный момент специализированная МК (ASIC) DC-DC , вы хоть фото собранного прототипа продемонстрируйте или тут вариант "пуля шевельнулась-"дело" закипело"
нам че попроще и реальное в смысле существующее и работающее в железе

Чтоб начать что-то делать в железе, я хочу определиться по какому пути мне идти.
Я сейчас стою возле камня, где есть три пути, которые я описал, мне прямо, направо или налево? Вопрос лишь в этом.

[hosturik]

А вы раньше делали подобного рода устройства? Хотелось примерно понимать ваш уровень, а то вам дают советы, а вы оказывается это уже все знаете и умеете.
Ваши сообщения как то противоречиво выглядят

в электронике у меня поверхностные знания

Я знаю, что такое ШИМ, аппаратный, программный и т.д. знаю примерно, как строятся схемы DC-DC преобразователей … с использование ОУ, ШИМ, АЦП, ЦАП и т.д.

Вы же делаете устройство для себя, а спрашиваете какой вариант нам больше нравится.

вопрос мой не как сделать, а какая из предложенных вариантов схем вам больше по душе

Какой ответ вы хотите услышать?
Делайте на том что вам самим больше нравится, тем более это хобби.
Сделайте два варианта, если вам действительно интересно. И для практики это не помешает.
Потестируете их и поймете какой вам больше подходит.

[Zud71]

Ваши сообщения как то противоречиво выглядят

Мои знания больше теоретические (форумы, статьи, видео), что-то моделировал в соответствующих программах, что-то простенькое собирал на макетках т.е. реального опыта у меня нет, я не могу сделать выводов о степени надежности/практичности той или иной схемы/подхода.
Просто часто вижу когда, люди делают какие-то устройства и тут начинается - зачем ты так сделал, правильно так надо, выходные характеристики хреновые..., а тут защиту поставить и все в этом духе.

Какой ответ вы хотите услышать?

Да самый простой:
- Я бы сделал по первому варианту т.к. уже сто раз так делал и все работало отлично.
- Я бы не стал делать по третьему варианту т.к. там дич какая-то и работать оно не будет т.к. ты читать даташиты не умеешь.

Ну в общем-то я решил делать по третьему варианту, заказал эти микрухи с учетом доставки как крыло от боинга вышли, а пока надо думать как слепить переходник чтоб их можно было на макетку поставить.

Примерная структура устройства см.вложение

Вложения

структура.png

Примерная структура устройства

(118.76 KiB) Скачиваний: 245

[hosturik]

MCP19123
Эти заказали? Где заказывали, если не секрет?
Вы только учтите что импульсные преобразователи работают на относительно высокой частоте и довольно критично относятся к монтажу.
И такие элементы как входные и выходные конденсаторы, Индуктивность, резисторы обратной связи должны располагаться очень близко к микросхеме. Близко это несколько миллиметров.
Путь тока который будет протекают через затвор силовых транзисторов должен быть минимально возможным.
Вообщем разводка платы играет очень большую роль, многие этого недооценивают.
Поэтому на макетке если будете делать, учитывайте этот факт.

Последний раз редактировалось hosturik Сб дек 21, 2019 19:13:24, всего редактировалось 1 раз.

[Zud71]

Эти заказали? Где заказывали, если не секрет?

Ну в общем-то они не такие и редкие сейчас, под заказ есть много где, например https://www.chipdip.ru/product1/8002295756
А так, взял на алиэкспресс, хоть есть страх, что придут пустышки.

Спасибо за совет, учту.