Prośba o sprawdzenie schematu/ideii

To nie jest miejsce tylko dla początkujących, wszyscy jesteśmy w czymś początkujący i wymieniamy się doświadczeniami.
Awatar użytkownika
squeez
User
User
Posty: 211
Rejestracja: czwartek 04 lut 2016, 10:13

Prośba o sprawdzenie schematu/ideii

Postautor: squeez » wtorek 23 maja 2017, 09:05

Siemandero :)

Jako że prace ogrodowe wrą pełną parą postanowiłem zrobić oświetlenie solarne do ogródka. Zrobić a nie kupić bo jak widzę to co jest dostępne na rynku 10 x LED + panel solarny wielkości 5x5cm to chyba jakiś żart :)

Idea prosta jak barszcz, mam panel około 24cm x 12cm do tego przetwornica obniżająca ma poczciwym MC34063 (tak wiem wydajność nie będzie powalać ale myślę że wystarczy) :) układu do ładowania nie przewiduję tylko bezpośrednio ładować pakiet z przetwornicy. Napięcie wyjściowe ustawione na ~4.08V tak by nie przeładować i zostawić na lekkim niedojedzeniu.

Ogniwa to poczciwe li-ion 18650 z demontażu baterii laptopa, planuję dąć 2 równolegle, prąd ładowania ograniczać nie muszę bo ogranicza go sam panel (jego wydajność) :)

No i teraz najważniejsze chcę zrobić jakąś automatykę prostą czyli detekcja gdy jest ciemno załączenia LED oraz zapobieganie zbyt mocnemu rozładowania tak do około 3V.

... i tu wymyśliłem użycie komparatora z histerezą, w zasadzie to dwóch czyli podwójnego LM393.
ladowarka.gif


Teraz wyjaśnienia mojej twórczości :)

Zaczynając od oznaczeń napięć VCC to napięcie bezpośrednio z panelu, 5V to napięcie z przetwornicy (będzie miało 4,08V) ale szybciej mi było oznaczyć je jako 5V :)

D1 (led) to czerwony led który ma służyć jako "napięcie odniesienia", około 1,7V. U1A pierwszy komparator ma za zadanie detekcję zmierzchu czyli jeśli napięcie na panelu będzie mniejsze niż te 1,7V wówczas na wyjściu pojawi się stan niski, trój pozycyjny SWITCH służy do wyboru trybu auto/off/on załączania ledów. Zenerka D2 zapobiega podaniu wyższego napięcia na wejście komparatora niż napięcie zasilania (zasilany jest z akumulatora).

Druga część U1B służy jako zabezpieczanie przed zbyt mocnym rozładowaniem. Komparator w takiej samej konfiguracji, ~1,7V podawane na wejście nieodwracające jako "wzorzec", a na odwracające dzielnik napięcia z akumulatora, czyli jeśli zejdzie poniżej około 3V na akumulatorze wystawiony zostanie stan niski, a ten połączony jest z kolektorem NPN. No i dochodzimy do sedna otóż komparator z histerezą jest "odwracający" nie chciałem stosować jako klucza P-MOSFETA więc musiałem zastosować coś do "zmiany polaryzacji" wyjścia i do tego użyłem najprostszego rozwiązania jakim jest tranzystor z wyjściem w kolektorze.

Tym że w bramce MOSFETA jest dość spora rezystancją się nie martwię bo on będzie pracował jako ON/OFF więc nie musi być szybkiego ładowania/rozładowania bramki.

Tylko zastanawia mnie podpięcie kolektora do wyjścia komparatora, bo jak aku się rozładuje stan będzie niski, bliski GND na kolektorze, jakieś 0,2V, na emiterze będzie 0V a na bazie stan wysoki. Ale to jest raczej jeszcze dopuszczalny stan pracy tranzystora?

No i teraz kluczowe pytanie czy ktoś może miałby prostszy albo lepszy pomysł przy małej komplikacji układu?

Nie chcę pakować tam uC i ewentualnie bramek bo to tylko skomplikuje układ a zależy mi na prostocie i skutecznym działaniu :) oraz w miarę małym poborze samego układu, dlatego też rezystory miewają dość spore wartości.
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.

Awatar użytkownika
squeez
User
User
Posty: 211
Rejestracja: czwartek 04 lut 2016, 10:13

Re: Prośba o sprawdzenie schematu/ideii

Postautor: squeez » środa 24 maja 2017, 23:02

Trochę tam naknociłem, poprawiłem to i przeliczyłem wartości elementów.
Płytka wytrawiona jutro może to poskładam. Jak będzie chodzić dam znać :)

ladowarka.gif
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.

Awatar użytkownika
squeez
User
User
Posty: 211
Rejestracja: czwartek 04 lut 2016, 10:13

Re: Prośba o sprawdzenie schematu/ideii

Postautor: squeez » piątek 26 maja 2017, 01:25

No dobra odpowiem sobie sam :)
Działa ... choć musiałem dodać dwie zmiany na gotowej płytce.
1) przy braku napięcia na panelu przez dławik i tak płynie prąd z akumulatora do wejścia zasilania. Rozwiązałem to prymitywnie dając diodę Shottki na wyjściu przetwornicy (D4) co zmusiło mnie do podniesienia napięcia o 0,3V tak więc przetwornica ustawiona jest na 4,4V a do aku wędruje 4,1V.
Przez ten "bug" nie działało załączanie zmierzchowe, bo napięcie na wejściu zasilania (panelu słonecznym) nie spadało do wymaganego 1,5V.

2) musiałem dodać do bramki mosfeta rezystor 1M (R12) bez niego układ był zbyt czuły i się załączał przy smeraniu przewodów itp.


A co do automatycznego włączenia po zmierzchu oraz automatycznego odcięciu zasilania jeśli napięcie aku. spadnie poniżej 3V ... działa doskonale :)

Sprawność coś koło 70% częstotliwość pracy przetwornicy w granicach 95kHz (jutro podepnę pod oscyloskop to sprawdzę dokładnie jak to tam wygląda).
Pobór prądu z aku przy wyłączonym oświetleniu (taki jak by stanby) 0,8mA.

Poniżej schemat na jakim to testowałem (wprowadzone poprawki 1 i 2). Wartości elementów takie jak w rzeczywistości.

ladowarka.gif


I widok płytki.
Zrzut ekranu z 2017-05-26 01-34-09.png
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.

Awatar użytkownika
dambo
Expert
Expert
Posty: 645
Rejestracja: czwartek 17 mar 2016, 17:12

Re: Prośba o sprawdzenie schematu/ideii

Postautor: dambo » piątek 26 maja 2017, 01:48

super, że działa to obcinanie zasilania z aku - bez tego doszedłby do zera :/ średnio mogę pomóc, ale obserwuje postępy :)
płytka i schemat w KiCadzie?
Nowy blog o tematyce embedded -> https://www.embedownik.pl/

Awatar użytkownika
squeez
User
User
Posty: 211
Rejestracja: czwartek 04 lut 2016, 10:13

Re: Prośba o sprawdzenie schematu/ideii

Postautor: squeez » piątek 26 maja 2017, 09:07

DO zera by nie doszło, LED-y jakie będą tym zasilane sterowane są ze źródeł prądowych (każdy led ma swoje źródło, około 16mA) ale napięcie przewodzenia na białym LED to około 2,3 - 2,5V i do takiego napięcie by się rozładował Li-pol a to trochę za nisko do poprawnej pracy.

Tak schemat i płytka w KiCad, teraz to jedyna miłość jeśli chodzi o soft do PCB :) z Eagle zrobiłem definitywny rozwód po ostatnich zmianach licencyjnych i ograniczeniach :)

Pewnie ktoś by mógł napisać że po co tyle komplikacji, jeden Attiny13 załatwił by sprawę, pewnie tak ale grzebanie w analogówce rozwija tym bardziej takiego lamusa jak ja :)


Wróć do „Podstawy elektroniki - teoria i praktyka”

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 4 gości