Regulator napięcia do boostera i zasilanie stacji bazowej

[nemo]

Dalej walcze z tematem budowy stacji bazowej.

Teraz na tapecie są 2 tematy:
1. Zasilanie całej stacji bazowej (założenia to: w miare lekkie, napięcia najlepiej stabilizowane 12V - 15A, 5V-10A)
2. Regulowane zasilanie boostera LRS (założenia - duże pokrętło sterowania, wyjście w zakresie 4-8V, wyświetlacz podający aktualne napięcie i aktualny prąd

No i tak sobie wymyśliłem rozwiązanie tych problemów:
1. Z uwagi na wagę ogniw, wpadłem na pomysł zasilania wszystkiego w stacji bazowej nie akumulatorem ołowiowym/żelowym tylko celami LiFePO4 headwaya 38140S. Mam je sprawdzone w zakresie zasilania roweru elektrycznego więc i tutaj powinno sie udać ;) Chcę skonstruować akumulator na zasadzie szeregowego połączenia 4 modułów równoległych po 2 celle każdy.
łącznie potrzebnych 8 ogniw, 4Sx2P. Zasilanie na wyjściu powinienem w zależności od naładowania uzyskac na poziomie 10,4 - 14,4. Pojemnośc łączna 24Ah, każda cela ma 12Ah.
Ładować chce to ładowarką z balanserem typu redox alfa, tak wiem że się będzie ładować całość kilka godzin, ale też powinno na długo wystarczyć i od razu miałbym balancing cell.
No i teraz pytanie czy wogóle to stabilizowac do zasilania odbiorników, monitora LCD itp? czy olac stabilizację i nominalne "12V" wziąć jak leci z tego zbudowane akumulatora?
Czy monitor/odbiorniki poradzą sobie ze zwiększonym lub zaniżonym napięciem, czy należałoby to jakoś wystabilizować? tylko jak wystabilizować bez zakłóceń (bez użycia przetwornicy) takie duże prądy?

Ma ktoś namiar na jakieś gotowe zgrabnie wyglądające mierniki z wyświetlaczem pokazujące napięcie i prąd płynący? taki manager zasilania stacji bazowej :)

5V będe musiał uzyskac juz przez stabilizację, zastanawiam się czy nie użyć zwykłego BEC 8A/15A rodem z turnigy ;)

2. Tutaj siedze i kwiczę, potrzebny jest mi regulator napięcia przewidujący napięcie wejściowe w zakresie 10-15V i wyjściu regulowanym dużym pokrętłem w zakresie dokładnie 4-8V i prądzie 3A max (24W, choć wolałbym odprowadzanie ciepła wyliczyć z zapasem na 40W). Najlepiej stabilizacja liniowa a nie przetwornicą, żeby to napięcie było możliwie nie zakłócone, w końcu będzie zasilać moduł nadawczy i booster. Napięcie wyjściowe 4-8V zabezpieczone z dołu i z góry przed zepsuciem się potencjometru nastawczego. Ewentualnie zamiast potencjometru i płynnej regulacji może być stopniowe przełączanie pokrętłem o 1V (czyli potrzebny przełącznik 6 pozycyjny obrotowy, pierwsza pozyca to wogóle wyłączone zasilanie) Do tego przydałby się wyświetlacz pokazujący aktualne napięcie i prąd pobierany + czerwony led sygnalizujący działanie nadajnika. Moduł w zakresie tych napięc wyjściowych byłby poprawny zarówno do thomasa jak i boostera openLRS.
Czy ktoś widział gdzieś coś takiego?

PYTANIA:
Czy ktoś z wiedzą elektryczno-elektroniczną mógłby się wypowiedzieć czy popełniłem jakieś oczywiste głupstwa w tych pomysłach?

Czy ktoś ewentualnie byłby skłonny podjąc się komercyjnie zbudowania regulatorów i wyświetlaczy napięcia/prądu pobieranego. (tak zdaję sobie sprawę z kosztu rozwiązań szytych na miarę ;) marzy mi się taki zielono podświetlany LCD 4x20 znaków, który mi wyświetli wszystkie potrzebne informacje w jednym miejscu... ewentualnie poparty atmegą... Jestem skłonny sfinansować realizację takiego projektu ground station power managera :)

pozdrawiam,
marek

[nemo]

Widzę, że mnóstwo odpowiedzi ;)

Wygrzebałem gdzieś z szuflady evaluation board z atmega128.. więc coś czuję że na tym zrobię sobie te wszystkie pomiary, czy ktoś się może zna na AVR-studio i mógłby pomóc?
Zastanawiam się też jak podpiąć napięcie mierzone do atmegi.
Będe miał do zmierzenia następujące napięcia:
a) około 5V
b) około 14V
c) około 22V
Jak podpiąć te napięcia pod nóżki atmegi 128, tzn jakiś rezystor szeregowo? czy coś bardziej skomplikowanego? Da się takie napięcie mierzone jakoś wyizolować optycznie? na wszelki wypadek?
Które nóżki atmegi 128 ustawowo służą do pomiaru napięć? (powinny być do tego użyte)?

Jakby co to evaluation board który mam to coś takiego:
http://www.propox.com/products/t_139.html
akurat takie mam, choć jest trochę nadmiarowe o ethernet do moich potrzeb ;)

pozdrawiam,
Marek

[Radzu]

Napięcia podajesz na piny oznaczone ADC za pomocą dzielnika rezystorowego.
Optycznie raczej nie ma sensu tego izolować (bo trzeba by zastosować zewnętrzny przetwornik ADC i pewnie całość by wyszła drożej od prostej megi z wyświetlaczem).

Poszukaj sobie jakichś kursów AVR, powinien tam być jakiś pomiar wartości analogowych. Gdzieś już był temat o najlepszych książkach z informacjami o AVR.

Jak by były jakieś konkretne pytania to mogę pomóc, ale całego kursu online raczej nie przeprowadzę z powodu braku czasu.

[nemo]

Wychodzi na to, że w podstawowej wersji wystarczy dzielnik 100k/20k (tyle że zalecane te 1%) + kondensator 100p dla wygładzenia. Czy możesz to potwierdzić ? :) nie znalazłem też konkretnego schematu co i jak to ma byc podłączone...
Niektórzy też proponują zenerkę 5,1V równolegle z wejściem atmegi dla zabezpieczenia gdyby dzielnik padł...

Niestety nie znalazłem żadnego sensownego kursu internetowego... masz jakiś konkretny na myśli?

pozdrawiam,
marek

[Kwasiu]

Co do zasilania dopału to powinieneś znaleźć jakiś stabilizator liniowy regulowany na 3A, wstawisz sobie potencjometr i będziesz miał regulacje od 0 do 12v ;)

[nemo]

Co do zasilania dopału to powinieneś znaleźć jakiś stabilizator liniowy regulowany na 3A, wstawisz sobie potencjometr i będziesz miał regulacje od 0 do 12v ;)

Czy 3A wystarczy ?
Max zalecane napięcie to 8V, przy 3A daje to 24W. Booster ma 8W... ale biorąc pod uwagę sprawnośc to może być na styk... a pewnie nie ma regulowanych większych niż 3A ;)

chociaż w sumie może masz rację...
8.0V 2.42A 8.51W 44% MAX recommended supply voltage
7.5V 2.32A 7.94W 45%
7.0V 2.22A 6.92W 44%
6.5V 2.12A 5.89W 43%
6.0V 2.00A 4.00W 33%
5.5V 1.90A 2.95W 28%
5.0V 1.78A 1.74W 19%
4.5V 1.67A 1.35W 18%
4.0V 1.55A 1.12W 18%

Max natężenie jest w okolicach 2,5A...

pozdrawiam,
Marek

[Kwasiu]

Czy ja wiem, na moje oko powinno styknać zapasu jest dużo, a jak nie to jakiś impulsowy by musiał być, no ale w tedy to nie wiem jak to wpłynie na pracę bostera.

[nemo]

Czy któryś z tych by sie nadawał:
http://allegro.pl/uklad-kdsn05-stabiliz ... 94792.html
http://allegro.pl/lm1084-uz1084-5a-low- ... 84734.html
http://allegro.pl/regulowany-stabilizat ... 49654.html
?

pozdrawiam,
marek

[Kwasiu]

Każdy ;)

[Radzu]

Jako że nie mam za dużo czasu wrzucę narazie tylko schemacik zrobiony w paincie, jutro może podrzucę link do jakiegoś kursu czy książki.

To co na rysunku sprawdza się, oczywiście można to uzupełniać o zabezpieczenia z zenerkami, wzmacniaczami operacyjnymi, itp. aczkolwiek ja nigdy nie uznałem tego za konieczne.

[nemo]

W paincie w zupełności wystarczy.
A tak matematycznie to te 51K i 33K to pozwoli mierzyć jaki zakres napięć? (nie znam wzoru, nie jestem biegły w tych sprawach ;)
Jakie powinny byc wartości tych rezystorów dla mierzenia takich zakresów napięć:
a) 8-16V (stacja bazowa)
b) 2-5V (napięcie pojedynczych ogniw)
c) 3-10V (napięcie na wyjściu na booster)
W zasadzie można by się pokusić o ujednolicony zakres np 0-30V pomiaru, bo wystarczy mi dokładność na poziomie 0,1V :)

Wzmacniacza operacyjnego raczej dokładać nie będę, ale gdzie wsadzić tą zenerkę 5,1V to by sie przydało, tak jak kondensator?

pozdrawiam,
marek

[bagger]

W paincie w zupełności wystarczy.
A tak matematycznie to te 51K i 33K to pozwoli mierzyć jaki zakres napięć? (nie znam wzoru, nie jestem biegły w tych sprawach ;)
Jakie powinny byc wartości tych rezystorów dla mierzenia takich zakresów napięć:
a) 8-16V (stacja bazowa)
b) 2-5V (napięcie pojedynczych ogniw)
c) 3-10V (napięcie na wyjściu na booster)
W zasadzie można by się pokusić o ujednolicony zakres np 0-30V pomiaru, bo wystarczy mi dokładność na poziomie 0,1V :)

Wzmacniacza operacyjnego raczej dokładać nie będę, ale gdzie wsadzić tą zenerkę 5,1V to by sie przydało, tak jak kondensator?

pozdrawiam,
marek

wybacz, nie chce krakać ale skoro nie potrafisz znaleźć informacji o dzielniku napięcia to jak chcesz programować i pisać program na AVR?

http://pl.wikipedia.org/wiki/Dzielnik_napięcia

[nemo]

wybacz, nie chce krakać ale skoro nie potrafisz znaleźć informacji o dzielniku napięcia to jak chcesz programować i pisać program na AVR?
http://pl.wikipedia.org/wiki/Dzielnik_napięcia

Dziękuję za wskazanie linku do wikipedii ;) ale nie do końca odpowiada to na moje pytania.
Z podanego wzoru wychodzi, że jeżeli zakres pomiarowy atmegi to 0-5V, to w zasadzie rezystory powinny mieć jednak wartość taka jak podałem w poprzednim poście:
R1=100k
R2=20k
co da wartość współczynnika = 20/(100+20)= 0,17
a nie takie jak na rysunku bo wg tych na rysunku to z 15V mierzonych będę miał 5,89V, a atmega jest zasilana z 5V.

Kwestia proporcji tych rezystorów to jedno... a ich konkretna wartość to drugie, bo np ten sam dzielnik uzyskam dając
R1=10k
R2=2k
Rozumiem, że wartość wynika z chęci ograniczenia płynącego prądu? i rezystory powinny mieć dużą wartość właśnie dlatego żeby przez atmege płynął możliwie mały prąd?

pozdrawiam,
Marek

[miś]

Najlepiej jak R2 (ten do masy) jest mniejszy lub równy 30k.
82k + 22k da Ci zakres do 23V
47k + 22k da ci 15V zakresu

[nemo]

Czy tego zabezpieczającego zenerka 5,1V wpinam tak jak kondensator na rysunku?
Zener ma "przebić" do masy gdyby napięcie na nogę procka było większe niż 5,1V?

To teraz jak już mierzymy napięcie... to chciałbym mierzyć też prąd. Użyję dowolnego gotowego bocznika, który da mi jakieś napięcie do mierzenia, które sobie skalibruje do określonego prądu płynącego. Brzmi nie trudniej niż mierzenie napięcia...
ale teraz chciałbym podliczać ilość zużytych mAh... czy dobrze mi się wydaje, że muszę sobie założyć jakiś wirtualny programowy licznik i zwiększać go o wartość wynikającą z pomiaru prądu?
np jeśli mierze prąd co 1 sekundę to wartość pomiaru dodaję do licznika wg takiego wzoru
S = S + (pomiar/3600)
??? jesli będe co pół sekundy to zamiast 3600 byłoby 7200?
czy może jest na to inny algorytm?

pozdrawiam,
marek