Трохи про історію розвитку теми електронних навантажень і взагалі про поточні справи

Останнім часом я щось рідко публікую дописи, і мене навіть запитали, чи все в мене гаразд. На жаль, справ було дуже багато, і про деякі з них я хотів би сьогодні розповісти, адже тема виявилася актуальною для покупців і цікавою для мене.

Загалом останнім часом підготовлено дуже багато матеріалів, майже завершено й випробування нової версії електронного навантаження CL24. Є позитивні моменти, але є й негативні. У будь-якому разі огляди скоро будуть.

Почну з невеликого оголошення.
Мені надходить багато запитань на різні теми: люди пишуть не лише в блог, а й на YouTube, на пошту, в Instagram, «Муську», Skype, Viber, Telegram і навіть WhatsApp. Найчастіше просять поради, ставлять різні запитання, але іноді я або дуже зайнятий і не можу відповісти одразу, а потім просто забуваю, або можу пропустити ваше запитання, або ще щось трапляється.
Хотів би сказати: якщо ваше запитання важливе для вас, а я не відповів протягом кількох днів, просто нагадайте про нього. Це нормально і навіть вітається.
Якщо відповідь потрібна дуже швидко, то в мене в пріоритеті месенджери, наприклад Skype, адже пошту я можу не переглянути, або ваше запитання загубиться серед купи розсилок, спаму тощо.

Гаразд, зі вступом закінчили, переходимо до теми допису.

Нагадую: щоб завжди бути в курсі нових тем у блозі, рекомендую підписатися на мій Instagram, де я публікуватиму сповіщення про всі нові теми й, можливо, писатиму просто про щось цікаве — посилання на обліковий запис

Також підписатися на оновлення та нові статті можна в Telegram-каналі — https://t.me/KirichBlog


Отже, почну з першої моделі навантаження. Вона була на базі відомої плати DL24, про неї я вже розповідав раніше.



Потім було кілька моделей на базі плати DL24M. За одну плату величезне спасибі людині, яка подарувала її мені.
Ці плати знято з виробництва, тому з цілком зрозумілих причин розвиток цієї лінійки припинено, хоча по-своєму плати були цікаві.


Приблизно в той самий час було два індивідуальні замовлення: навантаження виготовили без корпусу. Одне — на 1000 ватів на базі плати DL24, друге, цікавіше, — на базі плати DL24EW, потужністю 1500–1800 ватів, із підтримкою функції заряджання акумулятора, керуванням вентиляторами залежно від режиму роботи та ще різними дрібницями. На фото видно, що для додаткових опцій виготовили субмодуль, який встановлюється поверх штатної плати. З особливостей: плата може керувати зарядним пристроєм зі струмом до 40 ампер. Розповідати про неї чи ні — ще не знаю, адже цю плату виготовили в одному екземплярі, а після цього розробили цікавіший варіант.


До речі, згодом людина надіслала відео, де вони встановили це навантаження у свій корпус і навіть зробили лазерне гравіювання передньої панелі. Як на мене, вийшло просто круто. Власне, це своєрідна відповідь на запитання, чому я не комплектую навантаження жодними кабелями. Річ у тім, що кабель живлення — стандартний «комп’ютерний», і такі зазвичай просто валяються вдома, а силові кабелі кожен робить під себе, адже потрібні різний переріз, довжина, роз’єми, затискачі типу «крокодил» тощо.


Після цього в експериментальних цілях зробили ще два варіанти на базі плати DL24. І тут хочу окремо подякувати моєму читачеві Дмитру за неоціненну допомогу у виготовленні накладок на дисплей, а особливо за те, що він зміг акуратно зробити їх навіть із поганого матеріалу!

У версії на 500 ватів просто змінився дизайн, а у варіанті на 1000 ватів я випробував установлення цього комплекту в корпус. Навантаження на базі цієї плати в мене трохи дешевші, але, найімовірніше, я зроблю 2–3 штуки, бо ще є кілька плат, а потім більше до них не повертатимуся. Річ у тім, що вони поступаються функціональністю, а також складніші в складанні — чого тільки варте встановлення кнопок... Та й струм лише до 30 ампер, а потужність — до 1000 ватів. Єдина перевага, крім ціни, — це USB-порт.

Модель на 500 ватів.


А це — на 1000 ватів.


А це те, що я зараз виготовляю вже на постійній основі й що, на мій погляд, є оптимальним варіантом. Навантаження на базі плат DL24MP.
Основні відмінності:
1. Керування енкодером
2. Струм до 40 ампер.
3. Апаратний режим CV. Так, до речі, він є і в моделях 24EW: окремий ОП і комутатор.
4. USB немає, усі підключення — лише через Bluetooth, хоча, думаю, за бажання можна зробити й через USB, але це теоретично.
5. Роз’єм для зовнішнього датчика температури є в меншій моделі, у більшій — на запит.

В іншому все як у версії 24М, тобто потужність 500–600 ватів у меншої моделі й 1000–1200 — у більшої. Фактично вони ідентичні, за винятком того, що у більшої два силові модулі, а не один, і блок живлення потужніший. Власне, ці навантаження мені подобаються навіть зовні.


Я вже писав про потужність: 600 для меншої моделі й 1200 для більшої заявлені як короткочасні. Насправді запас системи охолодження досить великий. Наприклад, нещодавно я тестував блок живлення (огляд незабаром буде), де тривалий час навантажував його великою потужністю — 1200 ват.
За показами датчика температура становить 80 градусів, але, думаю, насправді вона була ближче до 90–95. У такому режимі транзистори допускають температуру до 125 градусів.
Кілька разів бачив, як люди пишуть, що температура транзисторів у їхніх навантаженнях становить 50–60 градусів. На жаль, зазвичай це помилка.



Навіть у моєму випадку, хоча я притискаю термодатчик безпосередньо до корпусу транзистора, а самі термодатчики встановлюю з іншою залежністю опору від температури, покази занижені приблизно на 15 градусів. А якщо встановлено штатний датчик, то там узагалі все сумно.
Наприклад, у навантаженнях серій 24MP і 24EW датчик просто обдувається повітрям від радіатора, тож незрозуміло, що саме він показує.
До речі, ліворуч видно шунти. Штатні розраховані на 1 ват, мене це категорично не влаштовує, тому доводиться всюди міняти їх на товстіші, розраховані на 3 вати. Якось я показував різницю.


І ось я плавно підійшов до того, що відбувається зараз.
Окрім базових версій, виготовив замовну. Вона відрізняється типом використаних роз’ємів і платою 24EW, а отже, підтримує підключення зарядного пристрою. При цьому додаткову плату трохи доопрацювали: замінили транзистор, і струм без проблем можна підняти до 20–30 ампер.
Навантаження у великому корпусі, але на 500–600 ват, причому зібране так, що за бажання можна встановити другий модуль і отримати повні 1000–1200 ват. Тобто в корпусі є все, крім другого модуля.

До речі, це перше навантаження, у якому виникла проблема. Чомусь у ньому не працює WiFi. Це перший випадок, коли я збирав навантаження з платою замовника, і другий — коли використовувалася плата 24EW (перша була моя, перевірена). Отака халепа. Під час складання я чомусь не перевірив її, та й не хотів прив’язувати плату до моєї програми, а коли замовник отримав пристрій, то засмутився. Перепаювання не допомогло, думаємо, що робити.
Доповнення: виявилося, що причина — у дивному модулі керування (і це не єдина його дивина). Зрештою довелося додати перемикач режиму роботи, USBWiFi — і проблему усунуто.


Окрім можливості модернізації, замовник хотів мати змогу короткочасно навантажувати пристрій великою потужністю. Можу сказати, що навантаження на це здатне: до 900 ват працює кілька хвилин без проблем, а далі, звісно, буде перегрів і спрацює захист. Я просто не доводив до цього, адже такі випробування проводять під наглядом. Загалом думаю, що короткочасно витримає і 1000 ват, а може, й більше, але цього я вже не перевіряв.

Фото процесу тестування з перевищенням потужності.


Мене так захопила тема тестерів акумуляторів, тобто пристроїв, які можуть не лише розряджати акумулятор, а й керувати зарядним пристроєм, що я вирішив розробити власну плату комутації заряджання.
Нагадаю: штатна плата під час роботи сильно перегрівається, має велике падіння напруги й криву схему захисту від переполюсування (яка може некоректно працювати із зарядними пристроями CC/CV). У результаті вийшло таке:
1. Повний розрив кола. Раніше струм переривався лише в напрямку зарядний пристрій — акумулятор, але у зворотному напрямку продовжував проходити. Це загрожує коротким замиканням клем заряджання, а також виходом зарядного пристрою з ладу, якщо знеструмити його, а потім знову подати живлення (йдеться про відомі DPS, DPH, RD тощо).
2. Падіння напруги близько 50 мВ за струму 10 А, відповідно 100 мВ за 20 А. Це дає лише 2 вати теплових втрат і, відповідно, у варіанті без додаткового охолодження дає змогу працювати зі струмами заряджання до 30 А. А якщо зробити варіант із двома модулями, струм можна легко підняти й до 40 А.
3. Переполюсування. Штатний захист мене категорично не влаштовував. Базовий захист я реалізую за допомогою діодів, тобто навантаження витримує подавання на вхід зворотної полярності, але із зарядним пристроєм усе складніше. Зрештою на плату додали вузол захисту, який не під’єднає акумулятор до зарядного пристрою, доки полярність не буде правильною з обох боків.

На жаль, захист працює за принципом заборони роботи: за замовчуванням роботу дозволено, а забороняється вона, коли полярність неправильна. Правильніше було б навпаки — дозволяти роботу лише за правильної полярності, але з огляду на логіку роботи плати я вважаю це цілком безпечним.



У результаті фактично вийшла нова модель. Друге замовне навантаження було майже в тій самій конфігурації, що й попереднє: великий корпус, 500–600 ват, можливість модернізації, плата 24EW, підтримка керування заряджанням. Але тут уже встановлено нову версію плати керування.
Так, у навантаженнях на базі DL24EW я не використовую штатний адаптер UART-USB, а застосовую варіант із гальванічною розв’язкою та роз’ємом USB-C. На мій погляд, так краще.

Тепер маємо модель із такими характеристиками:
Напруга в режимі навантаження — до 100 вольт.
Напруга заряджання — до 55 вольт
Потужність — 500(600) або 1000(1200) ват
Комутація струму заряджання до 30 А (у версії на 500 ват) і до 40 А (у версії на 1000 ват)
USB type-c із гальванічною розв’язкою та WiFi
Можливість встановлення струму відсічення під час заряджання, тобто коректне заряджання CC/CV. Програмісти Аторч після моїх рекомендацій оновили програмне забезпечення плати.
Апаратний режим CV, тобто можна перевіряти не лише блоки живлення, а й зарядні пристрої.

І ще раз дякую Дмитру за акуратні панельки для дисплеїв! Ну чому Atorch не роблять зовнішні дисплеї всюди...



Але з’явилися зміни й у гірший бік: схоже, вони прибрали чотирипровідне підключення, замінивши його на трипровідне, поки розбираюся з цим. Узагалі це вже третя версія плати DL24EW: перша була в огляді, у другій доопрацювали ПЗ, додавши струм відсічення під час заряджання, у третій змінили друковану плату, змінивши підключення, і встановили маленький DC-DC замість лінійного стабілізатора.
Ліворуч перша й друга версії, праворуч третя. У ній між лініями A- і V- встановили резистор на 2мОм.... і змінили вузол стабілізатора.


Заодно зібрав зовнішню батарею для ДБЖ, вийшла навіть із функцією павербанка, а заразом протестував ще вісім елементів EVE 33140 15Ач.
Суть була в тому, що потрібна можливість використовувати її замість штатної батареї для ДБЖ, а деякі моделі не люблять, коли напруга на батареї підіймається вище 14 вольт, і переходять у захист. До того ж треба було заряджати від зовнішнього зарядного пристрою з Type-C. Довелося переналаштувати плату павербанка, щоб вона видавала не більше 14 вольт, а заодно додати потужний стабілізатор напруги з малим падінням. У результаті отримуємо 13.80 вольта. Крім того, стабілізатор відкритий у зворотному напрямку, що дає змогу знімати з виходу Type-C до 100 ватт.


Звісно, акумулятори виміряв, збалансував і зібрав у батарею з урахуванням ємності. З’єднання виконані паянням лудженим дротом. Хотів використати стрічку, але планувалося тривале навантаження до 40А і короткочасне до 60А, тож вирішив, що паяння надійніше.


Вийшов дуже компактний пристрій ємністю 30Ач, або близько 385Втч, із заряджанням від Type-С (струм до 5 ампер), виходом до 20 вольт 5 ампер, захистом на 60А, активним балансиром (через роботу за зниженої напруги), збільшеним терміном служби (знову ж таки через знижену напругу) і зібраний із душею.


І, побіжно торкаючись теми навантажень, нарешті отримав свій верстатик, бо вже набридло свердлити радіатори шуруповертом: і складно, і якість не така, як хотілося б. Три тижні пролежав на митниці.... Зате як тихо він працює: на 500-700 обертах утричі тихіше за шуруповерт.



Ось, власне, поки що всі мої новини. Трохи розгребся з роботою, сподіваюся, що напишу кілька оглядів, матеріали для яких готував у процесі.
Що далі? А далі в планах зібрати тестер батарей із вбудованим зарядним пристроєм. Уже купив пару DC-DC перетворювачів, а ще планується навантаження потужністю 1200 ватт і струмом до 100 ампер.


Мене часто запитують про гарантію. Друзі, я не формаліст, а ще вважаю, що моє слово краще за рядок у паспорті. Якщо треба, допоможу і через рік, і через два, і через п’ять. Та й, як ви бачили, реальні параметри явно вищі за заявлені, а не як у китайців — усе впритул...


Окрема подяка терплячим людям, бо нещодавно трапився.... блін, навіть не знаю, яке тут слово підібрати, підкажіть самі. Коротше, ввечері однієї п’ятниці до мене звернувся «анонім» із запитанням про зв’язку ДБЖ+зовнішня батарея. Я відповів, він запитав ще, я відповів, потім людина надіслала ще одного листа із запитанням, але його я побачив уже значно пізніше. Одразу не відповів: на основній роботі виник аврал, на який пішли обидва вихідні, а в понеділок уранці отримую ось такого листа — під спойлером, бо з ненормативною лексикою.


Питання: і як після цього ставитися до таких людей — та й чи люди вони взагалі... Нагадую, у мене є свої справи, своє життя (принаймні поки що), і якщо я не відповів, значить, на те були причини або були інші пріоритети. До того ж до мене періодично звертаються по допомогу наші військові, і для мене вони в найвищому пріоритеті.