Новая версия платы адаптера PSU-UPS, прототип
Это первая часть статьи, во второй части будет показано применение в целевом блоке питания.
Напоминаю, чтобы быть постоянно в курсе новых тем в блоге, рекомендую подписаться на мой инстаграмм, где я буду выкладывать уведомления о всех новых темах и возможно писать просто о чем-то интересном - ссылка на аккаунт
Также подписаться на обновления и новые статьи можно в телеграм канале - https://t.me/KirichBlog
И так напомню, в прошлый раз переделывался ИБП от Meanwell, в частности это была старенькая версия под маркировкой AD-55.
Схема была сильно упрощена и по сути являлась умощнённым вариантом схемы девятилетней давности, о которой я уже рассказывал.
Ключевые недостатки той схемы:
1. Большое падение напряжение на обратном диоде при работе от батареи, около 0.4-0.5 вольта уходило "в воздух".
2. Большой "выбег" напряжения в процессе заряда, в конце напряжение "убегало" до 14.4 вольта.
3. Сложность установки токов заряда более 1.5-2А из-за большого нагрева токоизмерительного резистора
В новой схеме указанные недостатки устранены, правда и схема стала сложнее.
Черным выделена собственно основная схема.
Красным, узел индикации окончания заряда.
Зеленым, узел "холодного" автоматического старта.
Синим, узел автозапуска платы защиты если таковая имеется и после полного разряда блокируется до появления напряжения на ее входе.
Скажу сразу, "синий" узел не проверен, потому это просто набросок, зеленый проверялся, но без защитного диода и резистора, они были добавлены как защита конденсаторов в случае длительной переполюсовки батареи.
Про красный узел скажу отдельно, он добавлен здесь только потому что применен сдвоенный ОУ и был "лишний" канал, а так как ОУ можно использовать в качестве компаратора и на плате есть ИОН на базе стабилитрона VD1, то на нем можно сделать например формирование сигнала о предразряде батареи. В моем случае он распаян на плате, но я его не использовал.
Как можно заметить, схема измерения тока очень похожа на известные китайские платы, здесь сложно придумать что-то новое.
Резисторы R4 и R5 лучше применять точные, но не именно из-за точности, а из-за более низкого ТКС.
Схема и номиналы немного отличаются от той, что показана в статье, потому как в статье прототип, а схема ближе к окончательной.
На показанной трассировке также убраны некоторые ошибки прототипа, а также добавлен предохранитель.
Дальше обычный процесс, ЛУТ, травление и т.д.
Кстати меня спрашивали, каким флюсом я пользуюсь. В процессе изготовления платы наш F3, есть еще водосмываемый F5, как закончится первый, перейду на второй. Но флюс я использую только при изготовлении платы, дальше смываю его и пользуюсь только тем флюсом, который есть в припое, более чем достаточно и заметно чище.
Также меня спрашивали, почему ЛУТ, а не фоторезист, ответ прост, у меня настолько отлажен данный процесс, что на фоне всего остального я даже его не замечаю, причем как-то не делал платы наверное года полтора-два, потом сходу и без проблем изготовил когда понадобилось.
Сразу делал плату и для другого проекта, но "что-то пошло не так" и она не заработала так как задумывалось.
Так как это был прототип, то попутно исправлял ошибки трассировки, причем одна из них "гуляла" примерно последние 10 этапов процесса трассирования, и даже не заметил что была, просто переносил с этапа на этап.
Плату надо с чем-то пробовать и я решил использовать один из 12 вольт блоков питания, обзор которых когда-то делал. Эти блоки конечно слабоваты для такой задачи, но для прототипа более чем достаточно.
Правда пришлось внести два изменения:
1. Перерезать дорожку узла защиты от перенапряжения (OVP)
2. Поднять выходное напряжение до 13.8 вольта.
Если что, схема БП есть в обзоре, ссылка выше.
Напряжение получилось немного ниже требуемого, но опять же, для прототипа достаточно. На будущее, рекомендую применять именно постоянные резисторы, а если ставите подстроечный, то ОБЯЗЯТАЛЬНО в нижнем плече делителя!!!
Четвертое положительное изменение, схемотехнически подключение данной платы проще чем предыдущей, дорожку в цепи минуса ОС блока питания резать не нужно и фактически за исключением сигнала СС плата подключается просто между БП и батареей.
Вживую подключение выглядит как-то так, плюс и минус просто на выход БП, сигнал СС на катод стабилитрона БП или на ножку оптрона.
Первая проверка, подбор номинала конденсатора коррекции ОС на плате, да и ток заряда хотелось поднять.
Изначально на плате стояли параллельно два шунта по 40мОм, т.е. 20мОм, добавил третий и подкорректировал делитель, ток поднялся, но как-то все равно был меньше ожидаемого.
После этого подумал, а не разрядить ли немного батарею, попутно проверив как вообще работает плата в полном цикле.
Подключаем лампу в качестве нагрузки, ждем некоторое время и включаем БП в розетку, получаем 2.35А.
Делитель у меня был 10к вверху и 150 Ом внизу, т.е. грубо 66:1, шунт 13.3мОм, соответственно:
Опорное 2.5 вольта, после делителя около 38мВ.
Расчетный ток 0.0375/0.0133=2.8А.
Почему получилось меньше? Во первых погрешность самих резисторов (делителя и шунта), а во вторых, ТКС, номинал нижнего резистора "убежал" в сторону уменьшения, вот ток и уменьшился. Именно потому я рекомендую применять точные резисторы.
Но на самом деле здесь скорее важно чтобы ток не "убегал" в сторону увеличения, остальное по сути не так и важно, главное он корректно ограничивается и идет процесс заряда.
Расчетное падение при выходном токе 5А у схемы составляет 0.065 вольта, что явно меньше чем 0.4-0.5 у диода, выбега напряжения нет вообще, правда в самом конце заряда схема будет "дотягивать" медленнее, так как фактически резистор на 13мОм включен последовательно с батареей, но что есть 13мОм на фоне сопротивления проводов, платы защиты, контактов реле и т.п.?
Можно конечно здесь также отрезать инус стабилитрона ОС блока питания для компенсации падения на шунте во время заряда, но как по мне, это вообще не имеет смысла.
И так, на текущий момент цель достигнута, а забегая вперед, скажу, она достигнута и в целевом БП, но об этом в другой раз.
На сегодня пока всё, надеюсь что было полезно и что подобные переделки нужны будут как можно реже.
Эту страницу нашли, когда искали:
https://www.kirich.blog/stati/moi-proekty/1146-novaya-versiya-platy-adaptera-psu-ups-prototip, hwd-a3d datasheet
https://www.kirich.blog/stati/moi-proekty/1146-novaya-versiya-platy-adaptera-psu-ups-prototip, hwd-a3d datasheet
Товары по сниженной стоимости
Вас может заинтересовать
Товары по сниженной стоимости
Комментарии: 6
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.