ЗУ для свинцовых АКБ на МК Atmega 16А

[Хатуль_мадан]

Почитал всю тему, благо пока она не разрослась, глянул схемы, задумка отличная! Только вот доработки сводятся к мелким изменениям в выходной части. Хорошая идея сотворить полный автомат на светодиодной индикации (для удешевления конструкции), ведь вряд ли у тех, кто собирает зарядник широкий выбор аккумуляторов различных емкостей, чаще всего 2-3 модели максимум. Ну а если, кто профессионально занимается обслуживанием аккумуляторов, то дисплей конечно нужен, так же и выбор различных режимов работы. Накидал свой вариант по быстрому, как себе представляю будущую конструкцию. Основная идея прежняя, доработанный компьютерный БП управляемый от микроконтроллера, определяем полярность подключения батареи и цепи защиты от ошибочного включения, не забывая что у светодиодов есть максимально допустимое обратное напряжение порядка 5В. Исключаем МОЩНЫЕ нагрузочные резисторы, как малодоступные и сложные в монтаже, параметры и алготритм заряда оставим прежними (пока), можно использовать ЖКИ от сотовых телефонов, например нокиа-3310, как наиболее дешевый (87р.) и малогабаритный по сравнению с символьным 16х2. Применять электромагнитные реле в цепях переключения тока в наше время нет смысла, как по стоимости, так и по надежности, да и щелкает оно в тишине (ночью чаще всего заряжают, так достанет жутко). Транзисторы полевые вполне подходят в качестве ключей, тем более напряжения все низкие и токи не особо велики. IRF9540 100В 23А Р-канал стоит около 25-30р. можно заменить любым подходящим, а полевик в цепи разряда любой N-канальный с током 2А или более, желательно с управлением от ТТЛ уровня, в корпусе ТО-220 для крепления к радиатору небольших размеров (зависит от тока разряда), можно и IRL3705 или аналогичный. Цифровая часть может быть, как на ATMEGe, так и на PIC, мне проще было взять кусок схемы от моего зарядного устройства для пальчиковых аккумуляторов, так получается, с учетом корректировки, 50% программы уже написана. В схеме есть 2 переключателя диапазонов: изменения разрядного тока (увеличение в 2 раза до 1А или более), увеличения предела измерений зарядного тока в 2 раза, все это для обслуживания аккумуляторов большой емкости. Если нет в этом необходимости, то можно не устанавливать соответствующие элементы. Схема прилагается, может у кого есть еще какие идеи...
В догонку еще вопрос к авторам первоначальных схем и алгоритма заряда-тренировки, почему именно выбраны интервалы разряда 60 сек и заряд 30 сек? Это чем-то определено в требованиях по заряду, или просто так удобнее? Дело в том, что если уменьшить их хоть раз в 10 или более (например 2сек и 1 сек), то снижается долговременная мощность на некоторых элементах и они не успеют прогреться, соответственно улучшается их тепловой режим.
Ну а у кого патологическая ненависть к полевикам, или трудно "достать" мощный полевой транзистор с Р-каналом, то возможный вариант с использованием реле. Пока аккумулятор не подключен и именно в нужной полярности, цепь заряда будет разорвана контактами реле. В этом варианте реле не щелкает при переключениях заряд-разряд, а управление током осуществляется от ШИМа, но если есть желание, то можно поставить транзистор в цепь обмотки реле и управлять им от МК.

[Слон]

В догонку еще вопрос к авторам первоначальных схем и алгоритма заряда-тренировки, почему именно выбраны интервалы разряда 60 сек и заряд 30 сек? Это чем-то определено в требованиях по заряду, или просто так удобнее? Дело в том, что если уменьшить их хоть раз в 10 или более (например 2сек и 1 сек), то снижается долговременная мощность на некоторых элементах и они не успеют прогреться, соответственно улучшается их тепловой режим.
.

В последней версии интервалы разряд-заряд уже уменьшены, как раз 2сек и 1 сек.
Управление током разряда осуществляется с помощью ШИМ, поэтому, нужен нагрузочный резистор, как линейный элемент.
Дисплей от 3310 нежелательно. Оригинал практически не достать (да и цена там будет повыше), в дешёвых китайских применяется какой-то неизвестный контроллер, в телефонах кое-как работает, а в самодельных конструкциях глючит, об этом на всех форумах пишут. Да и вообще, ЖКИ-вещь ненадёжная, легко разбить, на холоде "замерзает" и т.п. Думаю, следующая вариация зарядника будет
ЗУ-автомат на светодиодах и только для автомобильных аккумуляторов.

[NPavel]

Хатуль_мадан Весьма интересный вариант. Только задача стоит несколько уже. Вариант со светодиодами и только для АВТО- это вариант для гаража. Не боиться перепадов температуры, да и надежный будет. В отличии от вашей схемы, у нас усилитель падения напряжения на измерительном резисторе используется встроенный в МК с регулировкой коэффициента усиления. Мы не стали заморачиваться с 6ти вольтовыми АБ. И просто сделали защиту от переполюсовки. Светодид загорелся, агрегат не запускается, поменяй клеммы. А ЖК от нокии, ну маленький. Не очень удобно, да и проблемы с ним. Опять же 2х строчники китайские за те же деньги.

[Хатуль_мадан]

...Управление током разряда осуществляется с помощью ШИМ, поэтому, нужен нагрузочный резистор, как линейный элемент.
Дисплей от 3310 нежелательно. Оригинал практически не достать (да и цена там будет повыше), в дешёвых китайских применяется какой-то неизвестный контроллер, в телефонах кое-как работает, а в самодельных конструкциях глючит, об этом на всех форумах пишут. Да и вообще, ЖКИ-вещь ненадёжная, легко разбить, на холоде "замерзает" и т.п. Думаю, следующая вариация зарядника будет ЗУ-автомат на светодиодах и только для автомобильных аккумуляторов.

C интервалами теперь понятно, значит можно менять. Видать я как-то упустил этот последний вариант, хотя вроде внимательно все просматривал. А в чем плюс нагрузочного резистора в регулировке при помощи ШИМ? Вообще не понятно. Наоборот, используя стабилизатор тока и управляя им при помощи ШИМа более точно можно установить средний ток разряда, не зависит от напряжения на батарее. Такая схема стабильно себя ведет от минимального напряжения 0,7В, максимальное определяется транзистором, причем стабильность тока очень хорошая во всем диапазоне напряжений. Что касается работы в гараже, то не забывайте, что сам компьютерный БП рассчитан на работу в положительном диапазоне температур. При значительных токах заряда будет разогреваться сам БП, а при разряде тепло будет выделяться на разрядной цепи (любой, хоть резистор, хоть транзистор) так, что даже в холода там ЖКИ не замерзнет. А надежность ЖКИ, у которого лучше, это еще вопрос. Китайские не глючат, а имеют другой контроллер и сдвиг на несколько позиций по вертикали, но и эта проблема уже решена.

... В отличии от вашей схемы, у нас усилитель падения напряжения на измерительном резисторе используется встроенный в МК с регулировкой коэффициента усиления. Мы не стали заморачиваться с 6ти вольтовыми АБ. И просто сделали защиту от переполюсовки. Светодид загорелся, агрегат не запускается, поменяй клеммы. А ЖК от нокии, ну маленький. Не очень удобно, да и проблемы с ним. Опять же 2х строчники китайские за те же деньги.

В общем каждый решает сам на чем собирать. В магазине нашел от нокии 3310 за 87р. от 3410 за 135р. и другие. А вот символьные двухстрочные дешевле 260р. не видел, а то что маленькие, то это же и плюс, любоваться на него не стоит, а посмотреть параметры можно, к тому же, разбить случайно большой гораздо проще. Согласен конечно, что использование символьного упрощает написание программы. По большому счету можно запитать цифровую часть от +5В самого БП и использовать светодиодные семисегментные индикаторы для тока заряда и напряжения на АКБ. В схеме нет принципиальных отличий работы для 12В аккумулятора или 6В, вопрос изменения программы. И чесно сказать, я не совсем понял, как в МК используется усилитель ошибки. Все схемы показались почти одинаковыми, за мелкими изменениями выходной части. Какой вариант из них последний? Да и ИМХО внешний ОУ применять удобнее, хотя бы из условий удобства настройки, тем более пока идет доработка всей схемы. Их стоимость не велика, а плюсы есть, хотя бы то, что можно ставить сколько нужно.

Последний раз редактировалось Хатуль_мадан Пт авг 20, 2010 09:05:53, всего редактировалось 1 раз.

[Слон]

Последняя схема вот эта, я её выкладывал на предыдущей странице. Она под корпус ДИП. Под SMD будет другая распиновка выводов, да нужно еще добавить ISP разъем для внутрисхемного программирования. Поправлю-выложу.
Мне кажется, что для режима тренировки особая стабильность тока и не нужна, а резистор поставить проще и дешевле, чем два транзистора и несколько резисторов, ИМХО. А за идею-спасибо! Надо подумать, как её приспособить для измерения емкости АКБ. ( На будущее).
В меге16 есть встроенный дифференциальный усилитель с программно изменяемым КУ=1,10 и 200. Также имеется возможность программно компенсировать смещение нуля на его выходе, всё это и реализовано. Задумка была охватить линейку свинцовых АКБ от 5 до 90 А/ч. и для этого нужен усилитель с большим динамическим диапазоном. В общем, хотелось создать предельно простую схему с максимумом возможностей и с минимумом наладки. Доступную для повторения широкому кругу радиолюбителей.
Хатуль_мадан, а что за зарядка там на картинке? Каковы её возможности? Можно взглянуть на схему и программу?

Вложения

Схема_мега16.rar

(18.06 KiB) Скачиваний: 2336

[Sokol]

Вот в свое время сохранил страничку с приставкой для измерения емкости зарядки, может пригодится.

Вложения

pristavka.zip

(115.43 KiB) Скачиваний: 1885

[Хатуль_мадан]

Для тренировки особой точности тока разряда не требуется, но вот если хотите мерять емкость автомобильного аккумулятора, то тут простым резистором не обойтись, нужен стабилизатор тока на несколько ампер, иначе придется ждать разряда пару суток. А это большое выделение тепла. К тому же ток через резистор зависит от напряжения аккумулятора. Как вариант можно совместить два "хороша", включить в цепь стока полевого транзистора в качестве нагрузки автомобильные лампы и питать их стабильным током, тогда и основная рассеиваемая мощность перейдет на лампы, и ток будет стабильным при разряде. В данной же схеме применение разрядного резистора на 10Вт неудобно по причинам: больших габаритов , хуже отвод тепла, ведь все это в корпусе компьютерного БП. Полевик проще через прокладку прикрепить к корпусу и готова нагрузка! По поводу количества деталей, если не требуется выбора и переключения предела тока, то минимум 2 резистора и 2 транзистора, причем один из них так же присутствует в Вашей схеме, а второй стоит чуть больше рубля и распаивается прямо у ножек полевого транзистора. Повторюсь, такой стабилизатор проверялся при напряжениях от 0,7В и до 15В, ток стабилен во всем диапазоне, но на высоких напряжениях нужен радиатор обязательно. Такая схема именно в том заряднике, что на картинке, как в цепи заряда, так и разряда. Взглянуть то можно, но я еще не подготовил все материалы, хотел выложить в отдельной теме, чтобы не мешать все в кучу.

Последний раз редактировалось Хатуль_мадан Пт авг 20, 2010 09:08:07, всего редактировалось 1 раз.

[yuretz72]

Хатуль_мадан, скажите а схема есть подобного устройства - Вариант, как выглядит ЖК нокиа-3310 в зарядном устройстве.
CHARG_AAx4_PIC16F876.JPG [97.15 KIB] Выглядит здорово, хотелось бы такое сделать.....

[Хатуль_мадан]

Хатуль_мадан, скажите а схема есть подобного устройства - Вариант, как выглядит ЖК нокиа-3310 в зарядном устройстве.
CHARG_AAx4_PIC16F876.JPG [97.15 KIB] Выглядит здорово, хотелось бы такое сделать.....

Ну Вы хоть прочитайте ответ выше...

[yuretz72]

Хатуль_мадан, скажите а схема есть подобного устройства - Вариант, как выглядит ЖК нокиа-3310 в зарядном устройстве.
CHARG_AAx4_PIC16F876.JPG [97.15 KIB] Выглядит здорово, хотелось бы такое сделать.....

Ну Вы хоть прочитайте ответ выше...

Спасибо, прочитал, очень интересная штука, буду ждать когда вы закончите....Спасибо....

[NPavel]

. Полевик проще через прокладку прикрепить к корпусу и готова нагрузка! По поводу количества деталей, если не требуется выбора и переключения предела тока, то минимум 2 резистора и 2 транзистора, причем один из них так же присутствует в Вашей схеме, а второй стоит чуть больше рубля и распаивается прямо у ножек полевого транзистора. Повторюсь, такой стабилизатор проверялся при напряжениях от 0,7В и до 15В, ток стабилен во всем диапазоне, но на высоких напряжениях нужен радиатор обязательно. Такая схема именно в том заряднике, что на картинке, как в цепи заряда, так и разряда..

Предложение хорошее и его следует рассмотреть. Если не трудно бросте схемку, не хочется городить велосипед. И есть некоторые трудности с измерением разрядного тока. А ваша зарядка для NI-C, пондравилась. С удовольствием повторю, если предоставите информацию.

[Слон]

Зарядка имеет 16 режимов работы (выбор емкости заряжаемых аккумуляторов, выбор максимального напряжения заряда, максимальной температуры), замеряет емкость каждого аккумулятора, при разряде стабильным током до уровня 1В, замеряет сколько реально закачано в каждый аккумулятор при заряде, оценивается приблизительное значение внутреннего сопротивления аккумуляторов, окончание заряда по превыщению напряжения, температуры, установленного времени. Заряд ведется реверсивным током. Все режимы, настройки и параметры меняются без помощи паяльника. Программа на асме, почти закончена, довожу последние шероховатости и процедуры сохранения режимов при отключении питания.

Да, интересная штука. Я бы себе тоже такую сделал. А там есть режим устранения эффекта памяти для NI-MH?

[otvertkin]

Тема вроде про заряд свинцовых аккумуляторов! ...чего флудить пальчиковыми...

[yuretz72]

Тема вроде про заряд свинцовых аккумуляторов! ...чего флудить пальчиковыми...

Согласен, подождём пока Хатуль_мадан доделает устройство, и откроет новую тему....

[Слон]

Хатуль_мадан, а как рассчитывается ток для такого стабилизатора?
Сдается мне, из него больше 1А трудно будет "выжать".

[Хатуль_мадан]

Расчитывается очень просто I=0.54/Rистока. Обьясню по простому, на пальцах. Ток можно получить тот, который способен пропустить канал полевого транзистора, а если подробнее, то еще и определяется крутизной характеристики транзистора и управляющим напряжением на затворе. Расшифруем: например, если затвором управляем логическим уровнем не более 5В и начальное напряжение отсечки 4В и крутизна характеристики S=5А/В то логично предположить что стабилизатор сможет обеспечить ток до 5А, это примем за максимум. А если на затвор подавать управляющее напряжение порядка 10В (через дополнительную схему или драйвер) то стабилизатор теоретически сможет осилить ток I=(10-4)*5=30A, а практически, максимально возможный ток канала (по даташиту), но в этом случае надо позаботиться об охлаждении транзистора. Реальная же величина стабилизации будет определяться сопротивлением в цепи истока и падением на нем 0,54В. Это напряжение начального открытия биполярного транзистора, который начинает уменьшать напряжение на затворе, стабилизируя ток (обычно 0,56В у холодного и 0,54В у теплого, еще немного зависит от маки и экземпляра транзистора). Таким образом, резистор в цепи истока величиной 0,1Ом определяет порог стабилизации на уровне 5,4А. Желательно, для еще большей стабильности обеспечить его работу в режиме малых токов, т.е. резистор в цепи затвора в пределах 3к...10к можно считать оптимальным. В схеме зарядника например, транзистор IRFI3705 имеет макс. ток 52А, макс. мощность 60Вт, из характеристик видим, что даже при управляющем напряжении на затворе 3В транзистор способен пропустить ток до 12А, значит можно собрать на нем стабилизатор на любое РАЗУМНОЕ значение тока (не более 5А при напряжении 12В т.к. 12*5=60Вт. или 10А при напряжении 6В). А уж про стабилизацию малых токов до 1А можно вообще не беспокоиться, практически любой мощный полевик справится. Еще, чем понравился такой вариант стабилизатора, это простота, минимальная стоимость, вполне удовлетворительная стабильность, работоспостобность при малых напряжениях (например, как иначе обеспечить разряд аккумулятора от 1,2В до 1В стабильным током).

[Слон]

Спасибо! Полезная информация.

[Krock]

to: Слон
Пока есть 2 вопроса по вашему последнему варианту:
1) на какую частоту настроить мегу16, пока стоит на 4мгц
2) могли бы вы переделать прошивку под транслит, на дисплее кракозябру показывает (нет поддержки русских символов)

[Слон]

Вроде бы выкладывал фузы, ну вот ещё раз
Фузы для МК:
запрограммированы(установлены в 0)
CSEL0
CKSEL1
CKSEL3
SUT1
BODEN
BODLEVEL
BOOTSZ0
BOOTSZ1
JTAGEN
остальные - не запрограммированы (установлены в 1)
Это значит, частота от внутреннего генератора 8 МГц.
Насчет транслита пока не обещаю, если будет время-сделаю.

[velant77]

Возникла пара вопросов:
1) к какой ноге МК идет R27 ? на схеме ДВЕ ноги №26, PD5 и PC4.
2) правильно ли разведены ноги 39 и 40 ? перепутаны надписи PA0 и PA1.
3) чем можно заменить BYQ28E ? единственная позиция которую не удалось скомплектовать, у нас недоступна даже на заказ.