Preklopni način Altoids IPOD polnilec z uporabo 3 'AA' baterij: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Cilj tega projekta je bil izdelati učinkovit polnilnik za iPod (firewire) iz kositra Altoids, ki deluje na 3 (polnilne) baterije tipa AA. Ta projekt se je začel s sodelovanjem Skyja pri načrtovanju in izdelavi PCB -jev, jaz pa pri vezju in vdelani programski opremi. Taka zasnova ne bo delovala. Tukaj je predstavljen v duhu "koncepta izvedenega projekta" (https://www.instructables.com/ex/i/C2303A881DE510299AD7001143E7E506/) "????- projekt, ki uporablja drug projekt kot stopničko kamen za nadaljnjo izboljšavo, izboljšanje ali uporabo pri popolnoma drugačnem problemu. Skupnost DIYerjev, katerih del smo vsi, lahko resnično naredi nekaj neverjetnih stvari, ki sodelujejo kot skupnost. Inovacije se redko zgodijo v vakuumu. Očitni naslednji korak je omogočiti skupnosti, da pomaga izboljšati in razvijati ideje, ki še niso pripravljene za dokončanje projektov. " To oddamo zdaj, da bi lahko drugi navdušenci nad iPodom nadaljevali tam, kjer smo končali. Obstajata (vsaj) dva razloga, da ta polnilnik _ne deluje_: 1. Tranzistor ne pušča dovolj toka za polnjenje induktorja. Druga možnost je FET, vendar za popoln vklop FET potrebuje najmanj 5 voltov. To je obravnavano v razdelku SMPS. Induktor preprosto ni dovolj velik. Polnilnik ne proizvaja skoraj dovolj toka za iPod. Nismo imeli natančnega načina za merjenje polnilnega toka za iPod (razen prereza izvornega polnilnega kabla), dokler naši deli niso prispeli iz Mouserja. Priporočeni induktorji niso dovolj veliki za ta projekt. Primerna zamenjava je lahko tuljava, ki jo Nick de Smith uporablja na svojem MAX1771 SMPS. To je tuljava z 2 ali 3 ampi podjetja digikey: (https://www.desmith.net/NMdS/Electronics/NixiePSU.html#bom) Ta naprava lahko zagotavlja majhno količino napajanja USB ali firewire napravi, vendar ne dovolj za polnjenje iPod -a (3G). Omogočal bo, ne pa tudi polnil, popolnoma mrtev iPod 3G.

Korak: Preklopite način Altoids IPOD polnilnik z uporabo 3 'AA' baterij

Cilj tega projekta je bil izdelati učinkovit polnilnik za iPod (firewire) iz kositra Altoids, ki deluje na 3 (polnilne) baterije tipa AA. Firewire oddaja neregulirano napetost 30 voltov. IPod lahko uporablja 8-30 voltov enosmernega toka. Za to iz 3 baterij AA potrebujemo ojačevalnik napetosti. V tem navodilu je uporabljen stikalni napajalnik na osnovi mikrokrmilnika. Veljajo standardni odklonitvi odgovornosti. Visoka napetost …. Smrtno … itd. Pomislite, koliko je vaš iPod vreden za vas, preden ga povežete s to majhno pištolo za omamljanje v pločevinasti pločevinki. Za vse matematične in umazane podrobnosti SMPS preberite navodila za pretvornik ojačevalnika nixie tube: https://www.instructables.com /ex/i/B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506/? ALLSTEPSPreberite, če želite preveriti, kako je bila zasnova nixie tube SMPS prilagojena za polnilnik za iPod….

Tona prejšnjih del je navdihnila ta projekt. Eden prvih polnilnikov DIY je uporabil kombinacijo 9 -voltnih in AA baterij za polnjenje iPod -a prek vmesnika firewire (deluje za vse iPod -e, obvezno za iPod 3G): https://www.chrisdiclerico.com/2004/10/24 /ipod-altoids-battery-pack-v2Ta zasnova ima problem neenakomernega praznjenja baterij. Posodobljena različica je uporabljala samo 9-voltne baterije: https://www.chrisdiclerico.com/2005/01/18/altoids-ipod-battery-pack-v3 Spodnja oblika se je pojavila na Make in Hackaday, medtem ko je bilo napisano to navodilo. Gre za preprosto zasnovo 5 -voltnega polnilnika USB (ta vrsta ne bo polnila starejših iPodov, na primer 3G). Uporablja 9 -voltno baterijo s 5 -voltnim regulatorjem 7805. Zagotovljenih je stabilnih 5 voltov, vendar dodatni 4 volti iz baterije izgorijo kot toplota v regulatorju. https://www.instructables.com/ex/i/9A2B899A157310299AD7001143E7E506/?ALLSTEPSVsi ti modeli imajo eno skupno stvar: 9 -voltne baterije. Mislim, da je 9 volter šibkih in dragih. Med raziskovanjem tega instruktorja sem ugotovil, da je NiMH 9 volt "Energizer" ocenjen le na 150 mAh. "Duracell" ne omogoča polnjenja 9 voltov. "Duracell" ali "Energizer" NiMH "AA" ima zdravih 2300 mAh moči ali več (do 2700 mAh ocene pri novejših polnilcih). Alkalne baterije tipa AA za enkratno uporabo so na voljo povsod po razumni ceni. Uporaba 3 'AA' baterij nam porabi 2700 mAh pri ~ 4 voltih v primerjavi s 150 mAh pri 9 ali 18 (2x9 voltov) voltov. S tako veliko močjo lahko živimo s preklopnimi izgubami in dodatno energijo, ki jo porabi mikrokrmilnik SMPS.

2. korak: SMPS

Spodnja slika je izvleček iz TB053 (lepa opomba o uporabi Microchip: (https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/91053b.pdf)). Opisuje osnovno načelo SMPS. Mikrokrmilnik temelji na FET (Q1), ki omogoča vgradnjo naboja v induktor L1. Ko je FET izklopljen, naboj teče skozi diodo D1 v kondenzator C1. Vvfb je povratna informacija delilnika napetosti, ki mikrokontrolerju omogoča spremljanje visoke napetosti in aktiviranje FET po potrebi za vzdrževanje želene napetosti. Radi bi med 8 in 30 volti, da napolnimo iPod skozi vrata za požarni kabel. Omogoča oblikovanje tega SMPS za izhod 12 voltov. To ni takoj smrtonosna napetost, ampak je v območju napetosti ognjevarnega kabla. Mikrokrmilnik Obstaja več rešitev z enim čipom, ki lahko povečajo napetost z nekaj baterij na 12 (ali več) voltov. Ta projekt NE temelji na enem od teh. Namesto tega bomo uporabili programabilni mikrokrmilnik Microchip, PIC 12F683. To nam omogoča, da SMPS oblikujemo z neželenimi deli in nas drži blizu strojne opreme. Rešitev z enim čipom bi zameglila večino delovanja SMPS in spodbudila zaklepanje prodajalcev. 8 -polni PIC 12F682 je bil izbran zaradi majhnosti in stroškov (manj kot 1 USD). Uporabite lahko kateri koli mikrokrmilnik (PIC/AVR), ki ima strojni modulator širine impulza (PWM), dva analogna digitalna pretvornika (ADC) in možnost referenčne napetosti (notranji ali zunanji Vref). Všeč mi je 8 -polni 12F683 in ga uporabljam za vse. Občasno sem ga uporabil kot natančen 8 Mhz zunanji vir ure za starejše PIC. Želim si, da bi mi Microchip poslal celo cevko. Referenca napetosti Naprava se napaja iz baterije. Praznjenje baterije in sprememba temperature bosta povzročila premik napetosti. Da bi PIC ohranil nastavljeno izhodno napetost (12 voltov), je potrebna stabilna referenčna napetost. To mora biti referenčna vrednost zelo nizke napetosti, zato je učinkovita v celotnem razponu izhodov iz 3 baterij AA. Prvotno je bila načrtovana 2,7 -voltna zener dioda, toda lokalna trgovina z elektroniko je imela 2 -voltno "stabistorsko" diodo. Uporabljala se je enako kot referenca za zener, vendar je bila vstavljena "nazaj" (dejansko naprej). Zdi se, da je stabistor precej redek (in drag, ~ 0,75 evro centa), zato smo naredili drugo različico z 2,5 -voltno referenco iz mikročipa (MCP1525). Če nimate dostopa do stabistorja ali referenčnega mikročipa (ali drugega TO-92), bi lahko uporabili zener z 2,7 volta. Prvi omogoča, da PIC zazna izhodno napetost. PIC odzove tranzistor kot odziv na te meritve in vzdržuje želeno številčno odčitavanje na ADC (temu pravim "nastavljena vrednost"). PIC meri napetost akumulatorja skozi drugo (temu bom rekel napajalna napetost ali V napajanje). Optimalni čas delovanja induktorja je odvisen od napajalne napetosti. Vdelana programska oprema PIC odčita vrednost ADC in izračuna optimalni čas delovanja tranzistorja in induktorja (vrednosti obdobja/delovnega cikla PWM). V vaš PIC je mogoče vnesti natančne vrednosti, vendar če spremenite napajanje, vrednosti niso več optimalne. Med delovanjem iz baterij se bo napetost zmanjšala, ko se bodo baterije izpraznile, kar bo zahtevalo daljši čas delovanja. Moja rešitev je bila, da PIC izračuna vse to in nastavi svoje vrednosti. Oba razdelilnika sta bila zasnovana tako, da je razpon napetosti precej pod referenco 2,5 volta. Napajalna napetost je razdeljena na 100K in 22K upor, ki daje 0,81 pri 4,5 voltih (sveže baterije) do 0,54 pri 3 voltih (prazne baterije). Izhodna/visoka napetost je razdeljena na 100K in 10K upore (22K za USB izhod). Odpravili smo trimerni upor, ki se uporablja v nixie SMPS. Zaradi tega je začetna prilagoditev nekoliko pikasta, vendar odpravlja veliko komponento. Pri izhodu 12 voltov je povratna informacija približno 1 volt. FET/SwitchFET so standardno "stikalo" v SMPS. FET -i se najučinkoviteje preklapljajo pri napetostih, višjih od tistih, ki jih napajajo 3 baterije AA. Namesto tega je bil uporabljen Darlingtonov tranzistor, ker gre za trenutno preklopno napravo. TIP121 ima dobiček najmanj 1000 a. "Verjetno je mogoče uporabiti kateri koli podoben tranzistor. Preprosta dioda (1N4148) in upor (1K) ščitita pin PW PWM pred morebitno napačno napetostjo, ki prihaja iz osnove tranzistorja. So majhne in umazano poceni. Za različico polnilnika USB je bil uporabljen 220uH induktor (22R224C). Različica firewire uporablja induktor 680 uH (22R684C). Te vrednosti so bile izbrane z eksperimentiranjem. Teoretično bi moral delovati kateri koli induktor vrednosti, če je vdelana programska oprema PIC pravilno konfigurirana. V resnici pa je tuljava brenčala z vrednostmi, manjšimi od 680uH v različici firewire. To je verjetno povezano z uporabo tranzistorja namesto FET kot stikala. Zelo bi bil hvaležen za kakršen koli strokovni nasvet na tem področju. Uporabljen je bil poceni super/ultra hiter 100 -voltni 1 -amp usmernik od Mouserja (glej seznam delov). Uporabite lahko tudi druge nizkonapetostne usmernike. Prepričajte se, da ima vaša dioda nizko napetost naprej in hitro okrevanje (zdi se, da 30ns deluje dobro). Pravi Schottky bi moral odlično delovati, vendar pazite na toploto, zvonjenje in EMI. Joe na poštnem seznamu switchmode je predlagal: (spletno mesto: https://groups.yahoo.com/group/switchmode/) "Mislim, da so Schottkyjevi hitrejši in imajo visoko kapacitivnost stičišča, kot ste rekli, bi lahko dobili malo več zvonjenja in EMI. Ampak, bi bilo učinkoviteje. Hmm, zanima me, če bi uporabili 1N5820, bi okvara 20v lahko nadomestila vašo Zener diodo, če potrebujete nizek tok za vaš iPod. "Vhodno/izhodni kondenzatorji in zaščita 100uf/25v elektrolitski vhod kondenzator shranjuje energijo za induktor. Elektrolitski kondenzator 47uf/63v in kovinski film 0,1uf/50V izravnavata izhodno napetost. Med vhodno napetostjo in ozemljitvijo je nameščen 1 vatni 5.1 -voltni zener. Pri normalni uporabi 3 AA nikoli ne smejo zagotavljati 5,1 voltov. Če uporabniku uspe prenapeti ploščo, bo zener napenjal napajanje na 5,1 voltov. To bo zaščitilo PIC pred poškodbami, dokler zener ne izgori. Upor bi lahko zamenjal skakalno žico, da bi naredil pravi regulator napetosti zenerja, vendar bi bil manj učinkovit (glejte razdelek o tiskanih vezjih). Za zaščito iPoda je bila med izhodom in maso dodana 24 -voltna 1 -vatna zener dioda. Pri normalni uporabi ta dioda ne bi smela ničesar narediti. Če gre kaj hudo narobe (izhodna napetost se dvigne na 24), bi morala ta dioda napajati napajalnik pri 24 voltih (precej pod ogrodjem največ 30 voltov). Uporabljeni induktor daje pri 20 voltih največ ~ 0,8 vatov, zato mora zener z 1 vatom razpršiti odvečno napetost, ne da bi izgorela.

Korak: PCB

OPOMBA Obstajata dve različici tiskanega vezja, ena za referenco napetosti zener/stabistor in ena za referenco napetosti MCP1525. Različica MCP je "prednostna" različica, ki bo posodobljena v prihodnosti. Izdelana je bila samo ena različica USB z uporabo MCP vrefa, kar je bilo težko oblikovati. Po odštetju volumna 3 baterij AA je v našem pločevinki omejen prostor. Uporabljen kositer ni pristen kositer iz altoidov, je brezplačna škatla kovnic, ki promovira spletno mesto. Moral bi biti približno enake velikosti kot kositer iz altoidov. Na Nizozemskem ni bilo najdenih pločevink Altoids. Za shranjevanje 3 baterij AA so uporabili plastično držalo za baterije iz lokalne trgovine z elektroniko. Svinci so bili spajkani neposredno na sponke na njem. Napajanje do tiskanega vezja poteka prek dveh mostičkov, zaradi česar je postavitev baterije prilagodljiva. Boljša rešitev bi lahko bile kakšne lepe sponke za baterije, nameščene na PCB. Nisem jih našel. LED je ukrivljena pod 90 stopinjami, da bi šla skozi luknjo v pločevinki. TIP121 je prav tako upognjen pri 90 stopinjah, vendar ni nastavljen ravno !!! ** Dioda in dva upora sta nameščena pod tranzistorjem, da prihranimo prostor. Na sliki lahko vidite, da je tranzistor upognjen, vendar spajkan tako, da plava en centimeter nad komponentami. Da bi se izognili nenamernim hlačam, pokrijte to območje z vročim lepilom ali koščkom gumijaste lepljive ščetke. Referenčna napetost MCP1525 se nahaja pod TIP121 v različici MCP tiskanega vezja. Je zelo učinkovit distančnik. Na hrbtni strani so bile nameščene 3 komponente: ločilni pokrov za PIC in dva velika zenera (24 V in 5,1 V). Potreben je samo en mostični kabel (2 za različico MCP). Če ne želite, da naprava deluje neprekinjeno, vstavite majhno stikalo v skladu z žico od napajanja baterije do vezja. Stikalo ni bilo nameščeno na tiskano vezje, da bi prihranili prostor in ohranili prilagodljivost postavitve. ** Eagle ima omejitev usmerjanja na paketu do-220, ki prekine osnovno ravnino. Z urejevalnikom knjižnice sem odstranil omejitev b in druge plasti iz odtisa TIP121. Če želite rešiti to težavo, lahko dodate tudi skakalno žico, če tako kot jaz sovražite urejevalnika knjižnice Eagle. Induktorska tuljava in spremenjen na-220 odtis sta v knjižnici Eagle, ki je vključena v arhiv projekta. Seznam delov (za nekatere dele je navedena številka dela Mouser, drugi so prišli iz škatle za neželene vsebine): Vrednost dela (napetosti so minimalne, večja je v redu) C1 0,1uF/10VC2 100uF/25VC3 0,1uF/50VC4 47uF/63V (mouser #140-XRL63V47, 0,10 $) D1 usmerjevalna dioda SF12 (mouser #821-SF12), 0,22 $ -ali-drugo D2 1N4148 majhna signalna dioda (mouser #78 -1N4148, 0,03 USD) D3 (Firewire) 24-voltni zener/1 W (miška #512-1N4749A, 0,09 USD) D3 (USB) 5,6-voltni zener/1 W (miška #78-1N4734A, 0,07 USD) D4 5,1-voltni zener/1 W (mouser # 78-1N4733A, 0,07 USD) IC1 PIC 12F683 in 8-polna potopna vtičnica (vtičnica neobvezno/priporočeno, skupaj približno 1,00 USD) L1 (Firewire) 22R684C 680uH/0,25 amp indukcijska tuljava (mouser # 580-22R684C, 0,59 USD) L1 (USB) 22R224C 220uH/0,49amp induktorska tuljava (mouser # 580-22R224C, 0,59 USD) LED1 5 mm LEDQ1 TIP-121 gonilnik Darlingtona ali podobno R1 100KR2 (Firewire) 10KR2 (USB) 22KR3 100KR4 22KR6 330 OHMR7 10KR8 MKPCP MKP15 MKPREK25 (mouser #579-MCP1525ITO, 0,55 USD) -ali- 2,7 volt/400ma zener z 10K uporom (R3) (referenčna različica zenerja PCB) -ili- 2-voltni stabistor z 10K uporom (R3) (zener referenčna verzija PCB) X1 Firewire/ IEEE1394 6-polni desni kot, vodoravni priključek za montažo na tiskano vezje: Kobiconn (mouser #154-FWR20, 1,85 USD) -ali- EDAC (mouser #587-693-006-620-003, 0,93 USD)

4. korak: PROGRAMSKA OPREMA

FIRMWAREPopolne podrobnosti vdelane programske opreme SMPS so opisane v navodilih nixie SMPS. Za vse matematične in umazane podrobnosti SMPS preberite navodila za pretvornik ojačevalnika nixie tube: (https://www.instructables.com/ex/i/B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506/?ALLSTEPS) Vdelana programska oprema je napisana v MikroBasic, prevajalnik je brezplačen programi do 2K (https://www.mikroe.com/). Če potrebujete programerja PIC, razmislite o moji izboljšani programski plošči JDM2, objavljeni tudi na straneh z navodili (https://www.instructables.com/ex/i/6D80A0F6DA311028931A001143E7E506 /? VSE KORAKI). Osnovno delovanje vdelane programske opreme: 1. Ko je napajanje vklopljeno, se PIC zažene. 2. PIC zamuja 1 sekundo, da se stabilizira napetost. 3. PIC prebere povratne informacije o napajalni napetosti in izračuna optimalne vrednosti obratovalnega cikla in obdobja.. PIC beleži vrednosti ADC, delovnega cikla in vrednosti v EEPROM. To omogoča odpravljanje težav in pomaga pri diagnosticiranju katastrofalnih napak. Naslov EEPROM 0 je kazalec za pisanje. Pri vsakem (ponovnem) zagonu SMPS se shrani en 4-bajtni dnevnik. Prva dva bajta sta ADC visoko/nizko, tretji bajt je nižji za 8 bitov vrednosti delovnega cikla, četrti bajt je vrednost obdobja. Skupno je 50 kalibracij (200 bajtov) zabeleženih, preden se kazalec za zapisovanje premakne in znova zažene na naslovu EEPROM 1. Najnovejši dnevnik se nahaja pri kazalcu-4. Te lahko iz čipa preberete s programerjem PIC. Zgornjih 55 bajtov ostane prostih za prihodnje izboljšave. 5. PIC vstopi v neskončno zanko - izmeri se vrednost visokonapetostne povratne informacije. Če je pod želeno vrednostjo, so registri delovnega cikla PWM naloženi z izračunano vrednostjo - OPOMBA: spodnja dva bita sta pomembna in ju je treba naložiti v CPP1CON, zgornjih 8 bitov pa v CRP1L. Če je povratna informacija nad želeno vrednostjo, PIC naloži registre delovnega cikla z 0. To je sistem "preskok impulza". Za preskok pulza sem se odločil iz dveh razlogov: 1) pri tako visokih frekvencah ni veliko delovne širine (0-107 v našem primeru, veliko manj pri višjih napajalnih napetostih) in 2) možna je frekvenčna modulacija, in daje veliko več prostora za prilagajanje (35-255 v našem primeru), SAMO DOLŽNOST JE DVOJNO BUFERIRANA V OPREMI. Spreminjanje frekvence med delovanjem PWM ima lahko "čudne" učinke. Spremembe: Vdelana programska oprema prejme nekaj posodobitev iz različice SMPS nixie tube. 1. Povezave pinov so spremenjene. Ena LED je odpravljena, uporablja se en sam LED indikator. Pin out je prikazan na sliki. Rdeči opisi so privzete dodelitve pin PIC, ki jih ni mogoče spremeniti. 2. Analogni digitalni pretvornik se zdaj sklicuje na zunanjo napetost na pin 6 in ne na napajalno napetost 3. Ko se baterije izpraznijo, se bo napajalna napetost spremenila. Nova vdelana programska oprema vsakih nekaj minut meri napajalno napetost in posodobi nastavitve modulatorja širine impulza. Ta "ponovna umeritev" ohranja induktor pri učinkovitem delovanju, ko se baterije izpraznijo. 4. Notranji oscilator nastavljen na 4 MHz, varna obratovalna hitrost na približno 2,5 voltov. svež PIC. Za začetnike je lažje razumeti. 6. Čas izpraznitve prevodnika (čas izklopa) se zdaj izračuna v vdelani programski opremi. Prejšnji množitelj (ena tretjina pravočasno) ni primeren za tako majhne povečanja. Edini način za ohranitev učinkovitosti med praznjenjem baterije je bil razširitev vdelane programske opreme za izračun pravega časa izpada. Spremembe so eksperimentalne, vendar so bile od takrat vključene v končno vdelano programsko opremo. Iz TB053 najdemo enačbo izklopa: 0 = ((volts_in-volts_out)/coil_uH)*fall_time + coil_amps Mangle to to: fall_time = L_Ipeak/(Volts_out-Volts_in) kjer: L_Ipeak = tuljava_uH*tuljave_amps je že uporabljen konstant v vdelani programski opremi (glejte razdelek vdelana programska oprema). Volts_in je že izračunan za določitev časa induktorja. Volts_out je znana konstanta (5/USB ali 12/Firewire). To bi moralo delovati za vse pozitivne vrednosti V_out-V_in. Če dobiš negativne vrednosti, imaš večje težave! Vse enačbe so izračunane v pomožni preglednici, ki je priložena navodilom NIXIE smps. Naslednja vrstica je bila dodana v razdelek konstant vdelane programske opreme, opisane v koraku CALIBRATION: const v_out kot bajt = 5 'izhodne napetosti za določitev izklopa

5. korak: KALIBRACIJA

Več korakov umerjanja vam bo pomagalo najbolje izkoristiti polnilnik. Vaše izmerjene vrednosti lahko nadomestijo moje vrednosti in se zberejo v vdelani programski opremi. Ti koraki so neobvezni (razen referenčne napetosti), vendar vam bodo pomagali kar najbolje izkoristiti napajanje. Preglednica polnilnika iPod vam bo pomagala izvesti calibrations.const v_out kot bajt = 12 'izhodne napetosti za določitev časa izklopa, 5 USB, 12 Firewireconst v_ref kot plavajoče = 2,5' 2,5 za MCP1525, 1,72 za moj stabistor, ~ 2,7 za a zener.const supply_ratio kot float = 5.54 'multiplikator napajalnega razmerja, kalibrirajte za večjo natančnost const osc_freq kot float = 4' oscilator frekvenca const L_Ipeak kot float = 170 'tuljava uH * ojačevalniki tuljave neprekinjeno (680 * 0,25 = 170, zaokroži navzdol) const fb_value kot word = 447 'nastavljena vrednost izhodne napetosti Te vrednosti najdete na vrhu kode vdelane programske opreme. Poiščite vrednosti in jih nastavite na naslednji način: V_outTo je izhodna napetost, ki jo želimo doseči. Ta spremenljivka NE bo sama spremenila izhodne napetosti. Ta vrednost se uporablja za določanje časa, ki ga induktor potrebuje za popolno praznjenje. Gre za izboljšavo vdelane programske opreme USB, ki je bila prenesena v različico firewire. Vnesite 12, to je naša ciljna napetost firewire (ali 5 za USB). Za podrobnejše informacije o tem dodatku glejte vdelana programska oprema: spremembe: 6. korak. v_refTo je referenčna napetost ADC. To je potrebno za določitev dejanske napajalne napetosti in izračun časa polnjenja tuljave induktorja. Vnesite 2,5 za MCP1525 ali izmerite natančno napetost. Za referenco z zenerjem ali stabistorjem izmerite natančno napetost: 1. BREZ VSTAVLJENE SLIKE - Priključite žico iz ozemljitve (vtičnica PIN8) v vtičnico 5. To preprečuje, da bi se induktor in tranzistor segreli, ko je napajanje vklopljeno, vendar je PIC ni vstavljena. 2. Vstavite baterije/vklopite napajanje. 3. Z multimetrom izmerite napetost med referenčnim zatičem napetosti PIC (vtičnica PIN6) in maso (vtičnica 8). Moja natančna vrednost je bila 1,7 volta za stabistor in 2,5 volta za MSP1525. 4. Vnesite to vrednost kot konstanto v_ref v vdelani programski opremi.supply_ratio Razdelnik napajalne napetosti je sestavljen iz upora 100K in 22K. Teoretično bi morale biti povratne informacije enake napajalni napetosti, deljeni s 5,58 (glejte tabelo 1. Izračuni omrežja za povratno napetost). V praksi imajo upori različne tolerance in niso natančne vrednosti. Če želite najti natančno razmerje povratnih informacij: 4. Izmerite napajalno napetost (napajanje V) med vtičnico 1 in ozemljitvijo (vtičnica 8) ali med priključki akumulatorja. in ozemljitev (vtičnica 8). 6. Razdelite napajanje V s SFB V, da dobite natančno razmerje. Uporabite lahko tudi "Tabelo 2. Umerjanje povratne napetosti napajanja".7. To vrednost vnesite kot konstanto napajanja_FB v vdelani programski opremi.osc_freqPreprosto frekvenco oscilatorja. Notranji 8Mhz oscilator 12F683 je deljen z 2, varna obratovalna hitrost pa znaša približno 2,5 volta. 8. Vnesite vrednost 4. L_Ipeak Pomnožite indukcijsko tuljavo uH z največjimi neprekinjenimi amperi, da dobite to vrednost. V primeru je 22r684C tuljava 680uH z neprekinjeno močjo 0,25 ampera. 680*0,25 = 170 (po potrebi zaokrožite na nižje celo število). Množenje vrednosti tukaj odpravi eno 32 -bitno spremenljivko s plavajočo vejico in izračun, ki bi ga sicer morali opraviti na PIC. Ta vrednost je izračunana v "Tabeli 3: Izračuni tuljav".9. Tubico induktorja uH pomnožite z največjimi neprekinjenimi amperi: tuljava 680uH z nazivno vrednostjo 0,25 ampera neprekinjeno = 170 (uporabite naslednje najnižje celo število - 170).10. Vnesite to vrednost kot konstanto L_Ipeak v vdelano programsko opremo. Fb_value To je dejanska celoštevilska vrednost, ki jo bo PIC uporabil za ugotavljanje, ali je visokonapetostni izhod nad ali pod želeno stopnjo. To moramo izračunati, ker nimamo trimer upora za fino nastavitev. 11. Za določitev razmerja med izhodno in povratno napetostjo uporabite tabelo 4. (11.0) 12. Nato vnesite to razmerje in natančno referenco napetosti v "Tabelo 5. Nastavljena vrednost ADC -ja za visokonapetostno povratno povezavo", da določite vrednost fb_value. (447 z referenco 2,5 V). 13. Ko programirate PIC, preizkusite izhodno napetost. Morda boste morali manjše prilagoditi nastavljeno vrednost povratnih informacij in ponovno sestaviti vdelano programsko opremo, dokler ne dobite natančno 12 voltov. Zaradi te kalibracije se tranzistor in induktor ne smeta nikoli segreti. Prav tako ne smete slišati zvonjenja iz tuljave induktorja. Oba pogoja označujeta napako pri umerjanju. Preverite dnevnik podatkov v EEPROM -u, da ugotovite, kje je lahko vaša težava.

6. korak: TESTIRANJE

Obstaja vdelana programska oprema za PIC 16F737 in majhna aplikacija VB, ki jo lahko uporabite za beleženje meritev napetosti med življenjsko dobo baterij. 16F737 je treba priključiti na serijska vrata računalnika z MAX203. Vsakih 60 sekund se lahko napajalna, izhodna in referenčna napetost zabeležijo v računalnik. Lahko naredite lep graf, ki prikazuje vsako napetost skozi čas polnjenja. Tega nikoli niso uporabljali, ker polnilnik nikoli ni deloval. Vse je preverjeno, da deluje. Preskusna vdelana programska oprema in majhen vizualni osnovni program za beleženje izhoda sta vključena v arhiv projekta. Ožičenje prepuščam vam.

7. korak: VARIACIJE: USB

Različica USB je možna z nekaj spremembami. Polnjenje USB ni možnost za 3G iPod, ki je na voljo za testiranje. USB napaja 5,25-4,75 voltov, naš cilj je 5 voltov. Tu je treba narediti naslednje spremembe: 1. Zamenjajte priključek USB tipa A (miška #571-7876161, 0,85 USD) 2. Spremenite razdelilnik izhodne napetosti (spremenite R2 (10K) na 22K). Zener (D3) spremenite na 5,6 V 1 W (mouser #78-1N4734A, 0,07 USD). 5,1 -voltni zener bi bil natančnejši, vendar imajo zene napake, kot so upori. Če poskušamo doseči 5 -voltno tarčo in ima naš 5,1 -voltni zener 10% napake na spodnji strani, bodo vsa naša prizadevanja pogorela v zenerju. -22R224C, 0,59 USD). Vnesite nove kalibracijske konstante v skladu s kalibracijskim odsekom: V_out nastavite na 5 voltov. 8. in 9. korak: L_Ipeak = 220*0,49 = 107,8 = 107 (zaokrožite na naslednje najnižje celo število, če je potrebno) 5. Spremenite izhodno nastavljeno vrednost, preračunajte tabelo 4 in tabelo 5 v preglednici. Tabela 4 - vnesite 5 voltov kot izhod in 10K upor zamenjajte z 22K (v koraku 2). Ugotovili smo, da bo pri izhodu 5 voltov pri razdelilnem omrežju 100K/22K povratna informacija (E1) 0,9 volta. Nato spremenite referenčno napetost v tabeli 5 in poiščite nastavljeno vrednost ADC. Z referenčno vrednostjo 2,5 V (MCP1525) je nastavljena vrednost 369,6. Vzorčne konstante za različico USB: const v_out kot bajt = 5 'izhodna napetost za določitev časa izklopa, 5 USB, 12 Firewireconst v_ref kot plavajoča vrednost = 2,5' 2,5 za MCP1525, 1,72 za moj stabistor, ~ 2,7 za zener.const supply_ratio kot float = 5,54 'multiplikator napajalnega razmerja, kalibrirajte za večjo natančnost const osc_freq kot float = 4' frekvenca oscilatorja const L_Ipeak kot float = 107 'tuljava uH * amorti tuljave neprekinjeno (220 * 0,49 = 107, zaokroži navzdol) const fb_value as word = 369 'nastavljena vrednost izhodne napetosti Vdelana programska oprema in tiskano vezje za različico USB sta vključena v arhiv projekta. Samo referenčna različica napetosti MCP je bila pretvorjena v USB.