Jump to content

    
Sign in to follow this  
Pasha_a13

Источник питания для SIM900 с входным напряжением 30-50V

Recommended Posts

Мне не совсем понятны эксперименты с различными микросхемами одной и той-же топологии понижающего преобразователя. Все они будут работать примерно одинаково. Вопрос только в правильном выборе цепей компенсации и главное, в правильной трассировке токовой петли преобразователя и корректном подключении МС управления. Производитель модема применяет по-сути такой-же преобразователь LM2596, при этом требование к просадке напряжения в моменты нагрузки током, не более 300 мВ. Считаю, реализовать это возможно на всех, используемых Вами преобразователях.

post-12703-1362301161_thumb.jpgpost-12703-1362301141_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

дело не в безглючности программы, а дело в том, что у МК не хватит скорости обработки информации, чтобы следить за работой преобразователяю

Share this post


Link to post
Share on other sites
дело не в безглючности программы, а дело в том, что у МК не хватит скорости обработки информации, чтобы следить за работой преобразователяю

Глюки программ я бы не недооценивал, они со временем не стареют, а взрослеют и набираются сил((

Если моменты потребления тока известны, то контроллер вполне справится.

Для решения задачи потребуется знать дискретную ф-цию потребления тока модемом в этих самых пиках ( т.е. по сути массив данных) I(n) = { In1, In2 .... }

величины In1, In2 - по сути являются средними значениями тока через дроссель.

Надо найти зависимость среднего тока дросселя от коэффициента заполнения.

Разностное уравнение для дросселя buck convertera:

iL[n + 1] = i[n] + (E / L)*d*T - (U / L) *T

где

iL[n + 1] и i[n] - средний ток в момент n+1 и n

E - входное напряжение

U - выходное

d - коэффициент заполнения

для наглядности можно взглянуть на рисунок

post-60535-1362335401_thumb.png

надо найти зависимость дельта iL от от дельта D

Будем считать что U не изменяется (ведь мы для того и увеличиваем ток в дросселе что бы оно не проседало) и равно E*d(cтатическое). пусть у нас начинается переходной процесс и нам необходимо увеличивать ток в дросселе, тогда в таком случае мы и увеличиваем коэф заполнения

iL[n] + diL = i[n] + (E / L) * (d(статич) + dD) * T - (U / L ) * T

diL - изменение среднего тока

dD-изменение коэф заполнения

далее преобразуя

diL = (E / L ) *d(stat) *T - ( U / L)*T + (E / L) * dD * T

первое и второе слагаемое справа компенсируют друг друга и имеем

diL = (E / L) * dD * T

и далее подставляя изменения тока потребления из нашего массива можно найти необходимое заполнение в переходном процессе. И МК может записывать эти пересчитанные значения в таймер, либо через цап подсаживая обратную связь на ножке микросхемы ( тут скорее всего понадобиться внешняя обвязка)

Данная модель более менее правдиво описывает процесс при нарастании тока, при спаде там будет несколько иначе.

вышеизложенный расчет не претендует на какую-либо теоретическую достоверность. Полученные значения ШИМ это скорее то от чего стоит отталкиваться при дальнейшем моделировании/макетировании.

 

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest ABCBE

Честно говоря, не понимаю. Когда надо брать( и нести) интеграл - вместо RC инегрирующей цепи.

 

Боюсь, что понадобится целый арм9, чтобы заменить полноценно 3842 или 494, уж не говоря об точных АЦП, которых даже в армах нет встроенных .

 

Дык -зачем?

Edited by ABCBE

Share this post


Link to post
Share on other sites

хоть целый арм9, хоть 10 целых, не сможет заметь токовый компаратор в 3842, у которого время задержки равно 0,15 мкс

пусть МК занимается всякими сервисными функциями, а регулировать напряжение и ток должен специализированный контроллер.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добрый день!

 

Все-таки решил попробовать как ведет себя ST1S10 при таких нагрузках, просто для сравнения.

Результаты довольно хорошие.

При том что монтаж был навесным монтажом (правда под микросхемой был полигон к которому она была припаяна) с соблюдением некоторых правил прокладки земли, кратчайших дорожек и т.п., но всетаки навесной монтаж есть навесной.

Тоесть предполагаю что при нормальной разводке на плате преобразователь будет вести себя еще лучше.

осцилограммы в приложении.

Первая без корректирующей емкости параллельно резистору R1(из даташита).

Вторая с добавлением емкости 2*2.2нФ параллельно R1.

 

Покритикуйте пожалуйста схему питания :).

Входное напряжение не больше 15 вольт.

Разветвляется на два преобразователя - первый преобразует напряжение входное в 4 вольта для питания модема, второй - в 6 вольт для питания микросхемы заряда аккумулятора.

Выходное напряжение с выхода первого преобразователи и с выхода аккумулятора поступает на коммутатор, собранный на LTC4412 чтобы обеспечить переключение питания в случае пропадания входного напряжения 15 вольт.

После коммутатора напряжение через два полевых транзистора поступает на сам модем sim900 (транзисторы на случай необходимости сброса модема) и на два преобразователя - первый (LowDrop) обеспечивает питание контроллера и обвязки, второй (повышающий преобразователь) обеспечивает напряжение 5 вольт необходимое для питание внешней 5-и вольтовой периферии и преобразователей уровней 3-5вольт.

 

Хотелось бы услышать конструктивную критику.

Посоветуйте пожалуйста что можно применить вместо LTC4412, больно уж она дорогая.

 

Заранее спасибо!

 

 

В процессе поиска замены LTC4412 возникли следующие размышления. Поправьте меня пожалуйста в чем я неправ.

Вся суть процесса сводиться к тому что вы должны контролировать выходное напряжение нашего преобразователя, который обеспечивает на выходе 4.0-4.2 вольта для питания модема.

В случае просадки напряжения скажем до 3.6-3.7 вольт коммутатор должен обеспечить переключение питания на резервный аккумулятор, который заряженный стоит и ждет (я сейчас не рассматриваю вариант когда аккумулятор задействован постоянно и с него постоянно идет запитка модема).

Зачем в таком режиме работы схемы мы постоянно сравнивает питание выходное преобразователя с напряжением аккумулятора?

Ведь если входное напряжение просело ниже 3-6-3.7 или еще ниже то наиболее вероятно пропадание входного питания и при этом нет особой разницы больше на аккумуляторе напряжение или меньше...все равно напряжение падает и можно просто переключиться на аккумулятор не отслеживая уровень напряжения на нем.

Я имею ввиду что может сделать по-другому - выходное напряжение нашего преобразователя с помощью одного канала компаратора мы сравниваем с каким-то эталонным напряжением (типа 2.5 вольт), который выдает источник эталонного напряжения (стоит копейки), а вторым каналом компаратора просто контролируем что напряжение на аккумуляторе не меньше 3.8 вольта (следовательно делаем вывод что аккумулятор присутствует и частично заряжен, т.е. можно на него в случае необходимости переключаться). Когда первый канал компаратора регистрирует просадку выходного напряжения преобразователя ниже 3.7 вольта то он автоматически переключается на аккумулятор.

При этом в первом канале преобразователя введен гистерезис, т.е. переключается на аккумулятор он в случае падения напряжения до 3.7 вольт, а вот назад переключается на преобразователь в случае когда напряжение на входе не меньше 4.0-4.1 вольт (чтобы устранить переключение назад в случае когда мы сняли нагрузку с преобразователя и остаточное напряжение на холостом ходу немного прыгнуло вверх).

post-52244-1362420115_thumb.jpg

post-52244-1362420176_thumb.jpg

post-52244-1362420621_thumb.jpg

power_quest.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest ABCBE
В случае просадки напряжения скажем до 3.6-3.7 вольт коммутатор должен обеспечить переключение питания на резервный аккумулятор, который заряженный стоит и ждет (я сейчас не рассматриваю вариант когда аккумулятор задействован постоянно и с него постоянно идет запитка модема).

 

А не проще было бы сделать, если бы источник первый понижал с 30...50 В до 13-14, держал бы SLA в буфере, и от этого понижайником бы питался модем и его обвес?

Мсм, так проще резервировать.

Кстати, а "30-50 В" это не с телекоммуникационной батареи? А то они с заземлённым плюсом обычно, так уж повелось. Это я к тому, что если заземлённый плюс не учитывать, то на оплётке антенного кабеля модема легко получить потенциал.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А не проще было бы сделать, если бы источник первый понижал с 30...50 В до 13-14, держал бы SLA в буфере, и от этого понижайником бы питался модем и его обвес?

Мсм, так проще резервировать.

Кстати, а "30-50 В" это не с телекоммуникационной батареи? А то они с заземлённым плюсом обычно, так уж повелось. Это я к тому, что если заземлённый плюс не учитывать, то на оплётке антенного кабеля модема легко получить потенциал.

так и планировалось сделать, поставить первый преобразователь который бы понижал напряжение вольт до 12-и, а потом уже дальше преобразовывать его в нужные уровни.

Потом планы поменялись. Устройство будет питаться от 12-15 вольт. При этом габариты важны и аккумулятор исходя из этого выбран Li-ion.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
хоть целый арм9, хоть 10 целых, не сможет заметь токовый компаратор в 3842, у которого время задержки равно 0,15 мкс

пусть МК занимается всякими сервисными функциями, а регулировать напряжение и ток должен специализированный контроллер.

50 нс f28027 от той же TI =)

Я не стремился развить в теме холивар, просто хотел показать что вариант достоин жизни/железа.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
хоть целый арм9, хоть 10 целых, не сможет заметь токовый компаратор в 3842, у которого время задержки равно 0,15 мкс

пусть МК занимается всякими сервисными функциями, а регулировать напряжение и ток должен специализированный контроллер.

Сотни тысяч произведенных частотников к МК управлением тоже не существует? Или сварочников с управой на AT90PWM3? :wacko:

Share this post


Link to post
Share on other sites
Сотни тысяч произведенных частотников к МК управлением тоже не существует? Или сварочников с управой на AT90PWM3? :wacko:

 

Существуют. Но на правильных защита сделана не на процессоре, а на какой-нибудь мелкой недорогой микросхеме, которая, тем не менее, срабатывает за время, сопоставимое с рабочим тактом процессора.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Защита сделаная на проце ну не подходит хотя бы по тому, что если проц сбойнёт или подвиснет то защите хана.

У правильных пацанов - "проц", в простонародье - процессор. Так?

Edited by Егоров

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this