Slēdža režīma Altoids IPOD lādētājs, izmantojot 3 'AA' baterijas: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:58

Šī projekta mērķis bija izveidot efektīvu Altoids alvas iPod (firewire) lādētāju, kas darbojas ar 3 (uzlādējamām) "AA" baterijām. Šis projekts sākās kā kopīgs darbs ar Sky par PCB projektēšanu un uzbūvi, bet es - par shēmu un programmaparatūru. Kā tas ir, šis dizains nedarbosies. Šeit tas tiek pasniegts "atvasinātā projekta koncepcijas" garā (https://www.instructables.com/ex/i/C2303A881DE510299AD7001143E7E506/) "????- projekts, kurā kā solis tiek izmantots cits projekts akmens turpmākai pilnveidošanai, uzlabošanai vai pielietošanai pavisam citai problēmai. DIYers kopiena, kurā mēs visi esam, patiešām var paveikt pārsteidzošas lietas, strādājot kopā kā kopiena. Inovācijas reti notiek vakuumā. Acīmredzamais nākamais solis ir ļaut sabiedrībai palīdzēt pilnveidot un attīstīt idejas, kuras vēl nav gatavas pabeigt projektus. " Mēs to iesniedzam tagad, lai citi iPod entuziasti varētu turpināt tur, kur beidzām. Šim lādētājam _ nedarbojas_ ir (vismaz) divi iemesli: 1. Tranzistors neļauj plūst pietiekami daudz strāvas, lai pilnībā uzlādētu induktoru. Otra iespēja ir FET, bet, lai pilnībā ieslēgtos, FET ir nepieciešami vismaz 5 volti. Tas ir apspriests SMPS sadaļā.2. Induktors vienkārši nav pietiekami liels. Lādētājs nerada pietiekami daudz strāvas iPod. Mums nebija precīzu veidu, kā izmērīt iPod uzlādes strāvu (izņemot sākotnējā uzlādes kabeļa atdalīšanu), līdz mūsu detaļas ieradās no Mouser. Ieteiktie induktori ne tuvu nav pietiekami lieli šim projektam. Piemērota nomaiņa varētu būt spole, ko Niks de Smits izmanto savā MAX1771 SMPS. Tā ir 2 vai 3 amp spole no digikey: (https://www.desmith.net/NMdS/Electronics/NixiePSU.html#bom) Šī ierīce var nodrošināt nelielu enerģijas daudzumu USB vai firewire ierīcei, bet nepietiek lai uzlādētu (3G) iPod. Tas baros, bet neuzlādēs pilnīgi mirušu 3G iPod.

1. darbība: pārslēdziet režīmu Altoids IPOD lādētājs, izmantojot 3 'AA' baterijas

Šī projekta mērķis bija izveidot efektīvu Altoids alvas iPod (firewire) lādētāju, kas darbojas ar 3 (uzlādējamām) "AA" baterijām. Firewire nodrošina neregulētu 30 voltu spriegumu. IPod var izmantot 8-30 voltu līdzstrāvu. Lai to iegūtu no 3 AA baterijām, mums ir nepieciešams sprieguma pastiprinātājs. Šajā pamācībā tiek izmantots slēdža režīma barošanas avots, kura pamatā ir mikrokontrolleris. Tiek piemērotas standarta atrunas. Augstspriegums … nāvē … utt. Pirms pievienojat šo mazo apdullināšanas pistoli skārda kārbā, padomājiet par to, cik jūsu iPod ir vērts. Lai iegūtu visu matemātisko un netīro informāciju par SMPS, izlasiet norādāmo nixie tube boost converter: https://www.instructables.com /ex/i/B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506/? ALLSTEPS Lasiet tālāk, lai redzētu, kā niksijas caurules SMPS dizains tika pielāgots kā iPod lādētājs….

Daudz iepriekšējo darbu iedvesmoja šo projektu. Viens no pirmajiem DIY lādētājiem izmantoja 9 voltu un AA bateriju kombināciju, lai uzlādētu iPod caur firewire portu (darbojas visiem iPod, obligāti 3G iPod): https://www.chrisdiclerico.com/2004/10/24 /ipod-altoids-battery-pack-v2Šim dizainam ir problēma ar nevienmērīgu izlādi starp baterijām. Atjauninātajā versijā tika izmantotas tikai 9 voltu baterijas: Tas ir vienkāršs 5 voltu USB lādētāja dizains (šis tips neuzlādēs agrākos iPod, piemēram, 3G). Tas izmanto 9 voltu akumulatoru ar 7805 5 voltu regulatoru. Tiek nodrošināti stabili 5 volti, bet papildu 4 volti no akumulatora tiek sadedzināti kā siltums regulētājā. https://www.instructables.com/ex/i/9A2B899A157310299AD7001143E7E506/? Es domāju, ka 9 volti ir traki un dārgi. Pētot šo pamācību, es atzīmēju, ka “Energizer” NiMH 9 voltu nominālā jauda ir tikai 150 mAh. "Duracell" nerada uzlādējamus 9 voltus. “Duracell” vai “Energizer” NiMH “AA” jauda ir veselīga 2300 mAh vai vairāk (līdz pat 2700 mAh vērtībām jaunākām uzlādējamām ierīcēm). Nedaudz, vienreizējās lietošanas AA sārma baterijas ir pieejamas visur par saprātīgu cenu. Izmantojot 3 "AA" baterijas, mēs izmantojam 2700 mAh pie ~ 4 voltiem, salīdzinot ar 150 mAh pie 9 vai 18 (2x9 voltiem) voltiem. Ar tik lielu jaudu mēs varam dzīvot ar pārslēgšanās zudumiem un papildu enerģiju, ko patērē SMPS mikrokontrolleris.

2. darbība: SMPS

Zemāk redzamā ilustrācija ir izvilkta no TB053 (jauka piezīme par pieteikumu no Microchip: (https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/91053b.pdf)). Tajā ir izklāstīts SMPS pamatprincips. Mikrokontrolleris pamato FET (Q1), ļaujot uzlādēt induktoru L1. Kad FET ir izslēgts, lādiņš caur diodi D1 nonāk kondensatorā C1. Vvfb ir sprieguma dalītāja atgriezeniskā saite, kas ļauj mikrokontrolleram kontrolēt augstspriegumu un pēc vajadzības aktivizēt FET, lai uzturētu vēlamo spriegumu. Mēs vēlamies no 8 līdz 30 voltiem, lai uzlādētu iPod caur firewire portu. Ļauj izstrādāt šo SMPS 12 voltu izejai. Tas nav uzreiz nāvējošs spriegums, bet gan ugunsdrošības sprieguma diapazonā. Ir vairāki vienas mikroshēmas risinājumi, kas var palielināt spriegumu no dažām baterijām līdz 12 (vai vairāk) voltiem. Šis projekts NAV balstīts uz vienu no šiem. Tā vietā mēs izmantosim programmējamu mikrokontrolleri no mikroshēmas PIC 12F683. Tas ļauj mums izveidot SMPS ar nevēlamu kastes detaļām un tur mūs tuvu aparatūrai. Viens mikroshēmas risinājums apgrūtinātu lielāko daļu SMPS darbības un veicinātu pārdevēju bloķēšanu. 8 kontaktu PIC 12F682 tika izvēlēts tā mazā izmēra un izmaksu dēļ (mazāk nekā 1 ASV dolārs). Var izmantot jebkuru mikrokontrolleru (PIC/AVR), kuram ir aparatūras impulsa platuma modulators (PWM), divi analogie digitālie pārveidotāji (ADC) un sprieguma atskaites opcija (iekšējais vai ārējais Vref). Man patīk 8 pin 12F683 un to izmantoju visam. Dažreiz es to izmantoju kā precīzu 8 Mhz ārējā pulksteņa avotu vecākiem PIC. Es vēlos, lai Microchip man atsūtītu veselu cauruli. Sprieguma atsauce Ierīce darbojas ar akumulatoru. Akumulatora izlāde un temperatūras izmaiņas izraisīs sprieguma novirzi. Lai PIC saglabātu iestatīto izejas spriegumu (12 volti), ir nepieciešama stabila atskaites atsauce. Tam jābūt ļoti zema sprieguma atskaitei, lai tas būtu efektīvs 3 AA bateriju izejas diapazonā. Sākotnēji tika plānota 2,7 voltu zeneru diode, bet vietējā elektronikas veikalā bija 2 voltu "stabistora" diode. To izmantoja tāpat kā atsauci uz zeneru, bet ievietoja "atpakaļ" (faktiski uz priekšu). Šķiet, ka stabistors ir diezgan reti sastopams (un dārgs, ~ 0,75 eiro centi), tāpēc mēs izgatavojām otro versiju ar 2,5 voltu atsauci no mikroshēmas (MCP1525). Ja jums nav piekļuves stabistor vai Microchip (vai citai TO-92) atsaucei, var izmantot 2,7 voltu zeneru. Sprieguma atgriezeniskā saite Ir divas sprieguma atgriezeniskās saites ķēdes, kas savienojas ar PIC ADC tapām. Pirmais ļauj PIC uztvert izejas spriegumu. PIC pulsē tranzistoru, reaģējot uz šiem mērījumiem, saglabājot vēlamo skaitlisko nolasījumu ADC (es to saucu par “iestatīto punktu”). PIC mēra akumulatora spriegumu caur otro (es to saucu par barošanas spriegumu vai Vsupply). Optimālais induktora darbības laiks ir atkarīgs no barošanas sprieguma. PIC programmaparatūra nolasa ADC vērtību un aprēķina optimālo laiku tranzistoram un induktoram (PWM perioda/darba cikla vērtības). Ir iespējams ievadīt precīzas vērtības savā PIC, bet, ja tiek mainīts barošanas avots, vērtības vairs nav optimālas. Darbojoties no baterijām, spriegums samazināsies, jo baterijas izlādējas, un tas prasa ilgāku laiku. Mans risinājums bija ļaut PIC to visu aprēķināt un noteikt savas vērtības. Abi dalītāji tika veidoti tā, lai spriegumu diapazons būtu krietni zem 2,5 voltu atskaites. Barošanas spriegums ir sadalīts ar 100K un 22K rezistoru, iegūstot 0,81 pie 4,5 voltiem (svaigas baterijas) līdz 0,54 pie 3 voltiem (izlādējušās baterijas). Izejas/augstspriegums ir sadalīts pa 100K un 10K rezistoriem (22K USB izejai). Mēs likvidējām nixie SMPS izmantoto trimmera rezistoru. Tas padara sākotnējo regulēšanu nedaudz plankumainu, bet novērš lielu komponentu. Pie 12 voltu izejas atgriezeniskā saite ir aptuveni 1 volts. FET/SwitchFET ir standarta "slēdzis" SMPS. FET pārslēdzas visefektīvāk pie sprieguma, kas ir augstāks nekā 3 AA baterijas. Tā vietā tika izmantots Darlingtonas tranzistors, jo tā ir strāvas pārslēgšanas ierīce. TIP121 minimālais palielinājums ir 1000, iespējams, var izmantot jebkuru līdzīgu tranzistoru. Vienkārša diode (1N4148) un rezistors (1K) aizsargā PIC PWM tapu no jebkura izkliedēta sprieguma, kas nāk no tranzistora bāzes. Induktora spole Tie ir mazi un netīri. Lādētāja USB versijai tika izmantots 220uH induktors (22R224C). Firewire versijā tiek izmantots 680 uH induktors (22R684C). Šīs vērtības tika izvēlētas, eksperimentējot. Teorētiski jebkuram vērtību induktoram vajadzētu darboties, ja PIC programmaparatūra ir pareizi konfigurēta. Tomēr patiesībā spole buzzed ar vērtībām, kas mazākas par 680uH firewire versijā. Tas, iespējams, ir saistīts ar tranzistora izmantošanu FET vietā kā slēdzi. Es būtu ļoti pateicīgs par visiem ekspertu padomiem šajā jomā. Taisngriežu diode Tika izmantots lēts super/īpaši ātrs 100 voltu 1 amp taisngriezis no Mouser (skat. Detaļu sarakstu). Var izmantot citus zemsprieguma taisngriežus. Pārliecinieties, vai jūsu diodei ir zems spriegums uz priekšu un ātra atveseļošanās (šķiet, ka 30ns darbojas labi). Pareizajam Schottky vajadzētu strādāt lieliski, taču uzmanieties no karstuma, zvana un EMI. Džo slēgtā režīma adresātu sarakstā ieteica: (vietne: https://groups.yahoo.com/group/switchmode/) "Es domāju, ka, tā kā Schottky's ir ātrāki un tiem ir augsta savienojuma kapacitāte, kā jūs teicāt, jūs varētu nedaudz vairāk zvanīt un EMI. Bet tas būtu efektīvāk. Hmm, es domāju, vai jūs izmantojāt 1N5820, 20 V sadalījums varētu aizstāt jūsu Zener diode, ja jūsu iPod ir nepieciešama zema strāva. "Ieejas/izejas kondensatori un aizsardzība 100uf/25v elektrolītiskā ieeja kondensators uzglabā enerģiju induktoram. 47uf/63v elektrolītiskais un 0.1uf/50V metāla plēves kondensators izlīdzina izejas spriegumu. Starp ieejas spriegumu un zemējumu ir novietots 1 vatu 5,1 voltu zeners. Parastā lietošanā 3 AA nekad nedrīkst nodrošināt 5,1 voltu spriegumu. Ja lietotājam izdodas pārslēgt plati no strāvas, Zener piesprādzēs barošanas spriegumu līdz 5,1 voltam. Tas pasargās PIC no bojājumiem, līdz zener izdeg. Rezistors varētu nomainīt džempera vadu, lai izveidotu īstu zener sprieguma regulatoru, taču tas būtu mazāk efektīvs (sk. Sadaļu PCB). Lai aizsargātu iPod, starp izeju un zemi tika pievienota 24 voltu 1 vatu zener diode. Parastā lietošanā šai diodei nevajadzētu darīt neko. Ja kaut kas notiek briesmīgi nepareizi (izejas spriegums paaugstinās līdz 24), šai diodei jāpiespiež barošana pie 24 voltiem (krietni zem ugunsdrošības tīkla 30 voltu). Induktors izmanto maksimālo jaudu ~ 0,8 vati pie 20 voltiem, tāpēc 1 vatu zenerim vajadzētu izkliedēt lieko spriegumu, neizdegot.

3. solis: PCB

PIEZĪME ir divas PCB versijas, viena zener/stabistor sprieguma atsaucei un otra MCP1525 sprieguma atsaucei. MCP versija ir "vēlamā" versija, kas tiks atjaunināta nākotnē. Tika izgatavota tikai viena USB versija, izmantojot MCP vref. Šo PCB bija grūti izstrādāt. Pēc 3 AA bateriju tilpuma atņemšanas mūsu skārdā ir palicis ierobežots daudzums vietas. Izmantotā alva nav īsta altoīdu alva, tā ir bezmaksas mētru kaste, kas reklamē vietni. Tam vajadzētu būt apmēram tāda paša izmēra kā altoīdu skārdam. Nīderlandē nebija Altoids kārbu. Trīs AA bateriju turēšanai tika izmantots plastmasas bateriju turētājs no vietējā elektronikas veikala. Vadi tika pielodēti tieši uz klipiem uz tā. Strāva tiek piegādāta PCB caur diviem džemperu caurumiem, padarot akumulatora novietošanu elastīgu. Labāks risinājums varētu būt kaut kādi jauki PCB montējami akumulatoru klipi. Es tos neesmu atradis. Gaismas diode ir saliekta par 90 grādiem, lai izietu caurumā. Arī TIP121 ir saliekts par 90 grādiem, bet nav novietots līdzenumā !!! ** Zem tranzistora, lai ietaupītu vietu, tiek palaista diode un divi rezistori. Attēlā redzams, ka tranzistors ir saliekts, bet pielodēts tā, ka tas peld par centimetru virs komponentiem. Lai izvairītos no nejaušiem šortiem, pārklājiet šo vietu ar karstu līmi vai gumijas lipīgo lipīgo materiālu gabalu. Sprieguma atsauce MCP1525 atrodas zem TIP121 PCB MCP versijā. Tas padara ļoti efektīvu starpliku. Aizmugurē tika uzlikti 3 komponenti: PIC atvienošanas vāciņš un divi lieli zeneri (24 volti un 5,1 volti). Nepieciešams tikai viens džemperis (2 MCP versijai). Ja vien jūs nevēlaties nepārtraukti darbināt ierīci, ievietojiet nelielu slēdzi ar vadu no akumulatora strāvas līdz shēmas plates. PCB nebija uzstādīts slēdzis, lai ietaupītu vietu un izvietojums būtu elastīgs. ** Ēglim ir ierobežojums uz iepakojumu līdz 220, kas pārtrauc iezemēto plakni. Es izmantoju bibliotēkas redaktoru, lai no TIP121 nospieduma noņemtu b-limits un citus slāņus. Jūs varētu pievienot arī džemperi, lai atrisinātu šo problēmu, ja jūs, tāpat kā es, ienīstat ērgļa bibliotēkas redaktoru. Induktora spole un pārveidota līdz 220 pēdu nospiedumiem atrodas Ērgļa bibliotēkā, kas iekļauta projekta arhīvā. Daļu saraksts (dažām daļām ir norādīts peles daļas numurs, citas iznāca no atkritumu kastes): Daļas vērtība (sprieguma vērtējumi ir minimāli, lielāki ir labi) C1 0,1uF/10VC2 100uF/25VC3 0,1uF/50VC4 47uF/63V (peles #140-XRL63V47, 0,10 ASV dolāri) D1 taisngriezes diode SF12 (peles #821-SF12), 0,22 ASV dolāri vai citi D2 1N4148 maza signāla diode (peles #78 -1N4148, 0,03 ASV dolāri) D3 (Firewire) 24 voltu zeneris/1 W (peles numurs 512-1N4749A, 0,09 ASV dolāri) D3 (USB) 5,6 voltu zeneris/1 W (peles numurs 78-1N4734A, 0,07 ASV dolāri) D4 5,1 voltu zeners/1W (peles numurs 78-1N4733A, 0,07 ASV dolāri) IC1 PIC 12F683 un 8 kontaktu iegremdēšanas ligzda (ligzda pēc izvēles/ieteicama, kopā ~ 1,00 USD) L1 (Firewire) 22R684C 680uH/0,25 amp induktora spole (peles numurs 580-22R684C, 0,59 USD) L1 (USB) 22R224C 220uH/0,49amp induktora spole (peles numurs 580-22R224C, $ 0,59) LED1 5mm LEDQ1 TIP-121 Darlington draiveris vai līdzīgs (peles numurs #579-MCP1525ITO, 0,55 ASV dolāri) -vai- 2,7 volti/400ma zener ar 10K rezistoru (R3) (zenera atsauces versija PCB) vai 2 voltu stabilists ar 10K rezistoru (R3) (zener atsauces versija PCB) X1 Firewire/ IEEE1394 6 kontaktu taisns leņķis, horizontāls PCB stiprinājuma savienotājs: Kobiconn (mouser #154-FWR20, 1,85 USD) vai EDAC (peles numurs 587-693-006-620-003, 0,93 USD)

4. solis: FIRMWARE

FIRMWARE Pilna informācija par SMPS programmaparatūru ir izklāstīta instrukcijā nixie SMPS. Lai uzzinātu visu SMPS matemātisko un netīro informāciju, izlasiet norādāmo manu nixie tube boost converter: (https://www.instructables.com/ex/i/B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506/?ALLSTEPS) Programmatūra ir rakstīta MikroBasic, kompilators ir bez maksas programmas līdz 2K (https://www.mikroe.com/). Ja jums ir nepieciešams PIC programmētājs, apsveriet manu uzlaboto JDM2 programmētāju paneli, kas arī ir ievietota instrukcijās (https://www.instructables.com/ex/i/6D80A0F6DA311028931A001143E7E506 /?ALLSTEPS). Pamatprogrammatūras darbība: 1. Kad tiek pielietota strāva, sākas PIC. 2. PIC kavējas 1 sekundi, lai spriegums stabilizētos. 3. PIC nolasa barošanas sprieguma atgriezenisko saiti un aprēķina optimālās darba cikla un perioda vērtības.. PIC reģistrē ADC nolasījuma, darba cikla un perioda vērtības EEPROM. Tas ļauj noteikt problēmas un palīdz diagnosticēt katastrofālas kļūmes. EEPROM adrese 0 ir rakstīšanas rādītājs. Viens 4 baitu žurnāls tiek saglabāts katru reizi, kad SMPS (atkārtoti) tiek palaists. Pirmie 2 baiti ir ADC augsts/zems, trešais baits ir zemāks par 8 bitiem darba cikla vērtības, ceturtais baits ir perioda vērtība. Kopā tiek ierakstītas 50 kalibrācijas (200 baiti), pirms rakstīšanas rādītājs apgāžas un sākas no jauna ar EEPROM adresi 1. Jaunākais žurnāls atradīsies rādītājā-4. Tos var nolasīt no mikroshēmas, izmantojot PIC programmētāju. Augšējie 55 baiti paliek brīvi turpmākai uzlabošanai. 5. PIC ievada bezgalīgu cilpu - tiek mērīta augstsprieguma atgriezeniskā saite. Ja tā ir zemāka par vēlamo vērtību, PWM darba cikla reģistri tiek ielādēti ar aprēķināto vērtību - PIEZĪME: divi apakšējie biti ir svarīgi, un tie ir jāielādē CPP1CON, augšējie 8 biti - CRP1L. Ja atgriezeniskā saite pārsniedz vēlamo vērtību, PIC slodzes cikla reģistrus ielādē ar 0. Šī ir impulsa izlaišanas sistēma. Es nolēmu izlaist impulsu divu iemeslu dēļ: 1) tik augstās frekvencēs nav daudz darba platuma, ar ko spēlēties (mūsu piemērā 0-107, daudz mazāk pie augstāka barošanas sprieguma), un 2) ir iespējama frekvences modulācija, un dod daudz vairāk pielāgošanas iespēju (mūsu piemērā 35–255), bet AUGSTĀ APRŪPĒJUMĀ TIKAI PIENĀKUMS IR DIVkāršs. Frekvences maiņai, kamēr darbojas PWM, var būt “dīvaini” efekti. Izmaiņas: programmaparatūra saņem dažus atjauninājumus no nixie tube SMPS versijas. 1. Tiek mainīti tapu savienojumi. Viena gaismas diode tiek izslēgta, tiek izmantots viens LED indikators. Piespraude ir parādīta attēlā. Apraksti sarkanā krāsā ir noklusējuma PIC piespraudes, kuras nevar mainīt. 2. Analogais digitālais pārveidotājs tagad ir saistīts ar ārējo spriegumu uz tapas 6, nevis uz barošanas spriegumu. 3. Kad baterijas izlādējas, barošanas spriegums mainīsies. Jaunā programmaparatūra ik pēc dažām minūtēm veic barošanas sprieguma mērījumus un atjaunina impulsa platuma modulatora iestatījumus. Šī "pārkalibrēšana" nodrošina, ka induktors darbojas efektīvi, kad izlādējas baterijas.4. Iekšējais oscilators ir iestatīts uz 4 MHz, drošs darbības ātrums ir aptuveni 2,5 volti.5. Fiksēta reģistrēšana, tāpēc nekas nav jāiestata EEPROM, lai sāktu 1. pozīcijā svaigs PIC. Vieglāk uztverams iesācējiem. 6. Induktora izlādes laiks (izslēgšanas laiks) tagad tiek aprēķināts programmaparatūrā. Iepriekšējais reizinātājs (viena trešdaļa laikā) ir nepietiekams šādiem nelieliem palielinājumiem. Vienīgais veids, kā saglabāt efektivitāti visā akumulatora izlādes laikā, bija pagarināt programmaparatūru, lai aprēķinātu patieso izslēgšanās laiku. Modifikācijas ir eksperimentālas, taču kopš tā laika tās ir iekļautas galīgajā programmaparatūrā. No TB053 mēs atrodam izslēgšanas laika vienādojumu: 0 = ((volts_in-volts_out)/coil_uH)*fall_time + coil_amps Mangle to to: fall_time = L_Ipeak/(Volts_out-Volts_in) kur: L_Ipeak = coil_uH*coil_ampsL_Ipeak jau ir nemainīgs programmaparatūrā (skatiet programmaparatūras sadaļu). Volts_in jau ir aprēķināts, lai noteiktu induktora laiku. Volts_out ir zināma konstante (5/USB vai 12/Firewire). Tam vajadzētu darboties visām pozitīvajām V_out-V_in vērtībām. Ja iegūstat negatīvas vērtības, jums ir lielākas nepatikšanas! Visi vienādojumi tiek aprēķināti palīgizklājlapā, kas iekļauta instrukcijā NIXIE smps. KALIBRĒŠANAS solī aprakstītās programmaparatūras sadaļai konstantes tika pievienota šāda rinda: const v_out as baits = 5 'izejas spriegums, lai noteiktu izslēgšanas laiku

5. darbība: KALIBRĒŠANA

Vairāki kalibrēšanas soļi palīdzēs gūt maksimālu labumu no lādētāja. Jūsu izmērītās vērtības var aizstāt manas vērtības un tikt apkopotas programmaparatūrā. Šīs darbības nav obligātas (izņemot sprieguma atskaiti), taču tās palīdzēs maksimāli izmantot barošanas avotu. IPod lādētāja izklājlapa palīdzēs jums veikt kalibrēšanu. zener.const supply_ratio as float = 5,54 'barošanas koeficienta reizinātājs, kalibrējiet labākai precizitātei osc_freq as float = 4' oscilatora frekvences konstante L_Ipeak as float = 170 'spole uH * spoles ampēri nepārtraukti (680 * 0,25 = 170, noapaļot uz leju) const fb_value as vārds = 447 'izejas sprieguma iestatītā vērtība Šīs vērtības var atrast programmaparatūras koda augšpusē. Atrodiet vērtības un iestatiet šādi: V_outTas ir izejas spriegums, kuru mēs vēlamies sasniegt. Šis mainīgais nemainīs izejas spriegumu atsevišķi. Šo vērtību izmanto, lai noteiktu laiku, kas nepieciešams, lai induktors pilnībā izlādētos. Tas ir USB programmaparatūras uzlabojums, kas tika pārnests uz firewire versiju. Ievadiet 12, tas ir, mūsu firewire mērķa spriegums (vai 5 USB). Sīkāku informāciju par šo papildinājumu skatiet programmaparatūrā: Izmaiņas: 6. darbība. v_refŠī ir ADC sprieguma atsauce. Tas ir nepieciešams, lai noteiktu faktisko barošanas spriegumu un aprēķinātu induktora spoles uzlādes laiku. MCP1525 ievadiet 2,5 vai izmēriet precīzu spriegumu. Lai iegūtu atsauci uz zeneru vai stabistoru, izmēriet precīzu spriegumu: 1. BEZ IEVIETOTA ATTĒLA - Pievienojiet vadu no zemes (ligzdas PIN8) līdz kontaktligzdas tapai 5. Tas neļauj induktoram un tranzistoram sakarst, kamēr barošana ir ieslēgta, bet PIC ir nav ievietots. 2. Ievietojiet baterijas/ieslēdziet strāvu. Mana precīza vērtība bija 1,7 volti stabistorim un 2,5 volti MSP1525. 4. Ievadiet šo vērtību kā programmaparatūras v_ref konstanti. Barošanas sprieguma dalītājs sastāv no 100K un 22K rezistora. Teorētiski atgriezeniskajai saitei jābūt vienādai ar barošanas spriegumu, dalītu ar 5,58 (sk. 1. tabulu. Barošanas sprieguma atgriezeniskās saites tīkla aprēķini). Praksē rezistoriem ir dažādas pielaides, un tās nav precīzas vērtības. 4. Lai izmērītu precīzu atgriezeniskās saites attiecību: un zemējumu (kontaktligzdas tapa 8). 6. Lai iegūtu precīzu attiecību, sadaliet barošanu V ar SFB V. Varat izmantot arī "2. tabulu. Piegādes sprieguma atgriezeniskās saites kalibrēšana".7. Ievadiet šo vērtību kā konstante "supply_FB" programmaparatūrā.osc_freqVienkārši norādiet oscilatora frekvenci. 12F683 iekšējais 8Mhz oscilators ir dalīts ar 2, drošs darbības ātrums līdz aptuveni 2,5 voltiem. 8. Ievadiet vērtību 4. L_Ipeak Piemērā 22r684C ir 680uH spole ar nepārtrauktu nominālo vērtību 0,25 ampēri. 680*0,25 = 170 (ja nepieciešams, noapaļojiet līdz veselam skaitlim). Reizinot vērtību, tiek novērsts viens 32 bitu peldošā komata mainīgais un aprēķins, kas citādi būtu jāveic PIC. Šo vērtību aprēķina "3. tabulā: spoles aprēķini".9.9 Reiziniet induktora spoli uH ar maksimālajiem nepārtrauktajiem ampēriem: 680uH spole ar nominālo vērtību 0,25 ampēri nepārtraukti = 170 (izmantojiet nākamo mazāko veselu skaitli - 170).10. Ievadiet šo vērtību programmaparatūrā kā L_Ipeak konstanti. Šī ir faktiskā veselā skaitļa vērtība, ko PIC izmantos, lai noteiktu, vai augstsprieguma izeja ir virs vai zem vēlamā līmeņa. Mums tas ir jāaprēķina, jo mums nav trimmera rezistora smalkai regulēšanai. 11. Izmantojiet 4. tabulu, lai noteiktu attiecību starp izejas un atgriezenisko spriegumu. (11.0) 12. Pēc tam ievadiet šo attiecību un precīzu sprieguma atsauci sadaļā "5. tabula. Augstsprieguma atgriezeniskās saites ADC iestatītā vērtība", lai noteiktu fb_value. (447 ar 2,5 voltu atskaiti). 13. Pēc PIC programmēšanas pārbaudiet izejas spriegumu. Jums var būt nepieciešams nedaudz pielāgot atgriezeniskās saites iestatīto vērtību un pārkompilēt programmaparatūru, līdz tiek iegūta tieši 12 voltu izeja. Šīs kalibrēšanas dēļ tranzistors un induktors nekad nedrīkst sasilt. Tāpat nevajadzētu dzirdēt zvana skaņu no induktora spoles. Abi šie nosacījumi norāda uz kalibrēšanas kļūdu. Pārbaudiet datu žurnālu EEPROM, lai palīdzētu noteikt, kur varētu būt jūsu problēma.

6. darbība: TESTĒŠANA

Ir programmaparatūra PIC 16F737 un nelielai VB lietojumprogrammai, ko var izmantot, lai reģistrētu sprieguma mērījumus bateriju kalpošanas laikā. 16F737 jāpievieno datora seriālajam portam ar MAX203. Ik pēc 60 sekundēm datoram var reģistrēt barošanas spriegumu, izejas spriegumu un atsauces spriegumu. Var izveidot jauku grafiku, kas parāda katru spriegumu caur uzlādes laiku. Tas nekad netika izmantots, jo lādētājs nekad nav bijis funkcionāls. Viss ir pārbaudīts, lai strādātu. Testa programmaparatūra un neliela vizuālā pamatprogramma izvades reģistrēšanai ir iekļauta projekta arhīvā. Elektroinstalāciju atstāšu jums.

7. solis: VARIĀCIJAS: USB

USB versija ir iespējama ar dažām izmaiņām. Pārbaudei pieejamais 3G iPod nav USB uzlādes iespēja. USB piegādā 5,25-4,75 volti, mūsu mērķis ir 5 volti. Tālāk ir norādītas nepieciešamās izmaiņas. 1. Nomainiet USB “A” tipa savienotāju (peles numurs #571-7876161, 0,85 ASV dolāri). Mainiet izejas aizsardzības zeneru (D3) uz 5,6 voltiem 1 vatu (peles numurs 78-1N4734A, 0,07 ASV dolāri). 5,1 voltu zeners būtu precīzāks, bet zeneriem ir tāda kļūda kā rezistoriem. Ja mēs cenšamies sasniegt 5 voltu mērķi un mūsu 5,1 volta zener zemajā pusē ir 10% kļūda, visi mūsu centieni sadegs zenerā. 4. Mainiet indukcijas spoli (L1) uz 220uH, 0,49amp (mouser # 580 -22R224C, 0,59 ASV dolāri). Ievadiet jaunas kalibrēšanas konstantes atbilstoši kalibrēšanas sadaļai: iestatiet V_out uz 5 voltiem. 8. un 9. darbība: L_Ipeak = 220*0,49 = 107,8 = 107 (noapaļojiet līdz nākamajam mazākajam veselajam skaitlim, ja nepieciešams). 5. Pārveidojiet izvades iestatījuma punktu, pārrēķiniet 4. un 5. tabulu izklājlapā. 4. tabula - ievadiet 5 voltus kā izeju un nomainiet 10K rezistoru ar 22K (saskaņā ar 2. darbību). Mēs atklājam, ka pie 5 voltu izejas ar 100K/22K dalītāju tīklu atgriezeniskā saite (E1) būs 0,9 volti. Pēc tam 5. tabulā veiciet izmaiņas sprieguma atsaucē un atrodiet ADC iestatīto punktu. Ar 2,5 voltu atskaiti (MCP1525) iestatītā vērtība ir 369.6. USB versijas paraugu konstantes: const v_out as baits = 5 'izejas spriegums, lai noteiktu izslēgšanās laiku, 5 USB, 12 Firewireconst v_ref as float = 2.5' 2.5 MCP1525, 1.72 manam stabistor, ~ 2,7 zener.const piegādes_ attiecība kā pludiņš = 5,54 'piegādes koeficienta reizinātājs, kalibrējiet labākai precizitātei 107, noapaļot uz leju) Tikai MCP sprieguma atsauces versija tika pārveidota par USB.