Dansk Elektronik Forum

Generel Elektronik => Analogteknik => Strømforsyninger - Omformer - Inverter => Emne startet af: gerd efter Marts 31, 2013, 11:11:07

Titel: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter Marts 31, 2013, 11:11:07
Hej,

jeg har en idé, at lave en lille universel strømforsyning (0-18V/0-3A).
Størrelsen skal være den af en (stor) pakke cigaretter.

Er der nogen, der ønsker at lave sådan et projekt sammen med mig?
gerd
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: bws efter Marts 31, 2013, 15:26:16
hey

hvad skal det bruges til og hvad er dimensionerne på sådan en pakke ?

MVH
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter Marts 31, 2013, 19:36:14
Hej Bjarne,
det skal være en miniatur laboratoriestrømforsyning.
Ideen er at tage en 19V/3A laptop PSU.
(http://www.sebulli.com/forum/dcdclin2.jpg)
Citér
hvad er dimensionerne på sådan en pakke ?
Så lille som muligt. Ikke mere end laptop PSU'en.

(http://www.sebulli.com/forum/dcdclin1.jpg)
- En lineær spændingsregulator
- En "switching preregulator"
- PIC eller AVR med display for strømmen og spændingen.

gerd
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: bws efter Marts 31, 2013, 20:07:50
- En "switching preregulator"

hvad mener du helt præcist her ? tænker du at man switcher ned til omkring den ønskede spænding og så regulere linært ind til den ønskede spænding ?
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter Marts 31, 2013, 20:14:35
Citér
tænker du at man switcher ned til omkring den ønskede spænding og så regulere linært ind til den ønskede spænding ?
ja. præcis.
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: Jesper_Munkholm efter Marts 31, 2013, 20:20:57
jeg må bare eje en!
den jeg selv har fusket sammen med 2x darlington virker ikke helt optimalt!  :o
men jeg kan nok ikke bidrage med det store, i 2 'knejter' er i en helt anden liga mht. elektronik! :)
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: bws efter Marts 31, 2013, 21:59:16
ja det er faktisk et meget interresant projekt, kunne godt bruge en ny PSU istedet for den jeg har nu og muligvis kunne jeg bygge den sammen med den planlagte funktions generator :) så jeg ville da gerne med til sådan et projekt :)

tænker bare om det ikke er bedre bare kun at have en switch-mode baseret PSU, måske lave den over en LM555 ?

men jeg har ihvertfald både dc/dc convertor og LED segmenter liggende :)

MVH
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter April 01, 2013, 10:22:35
Citér
men jeg kan nok ikke bidrage
Er du ikke en AVR programmør?   ;)
Jeg/vi har brug for nogen der programmerer displayet og styring. ;);)

Citér
tænker bare om det ikke er bedre bare kun at have en switch-mode baseret PSU, måske lave den over en LM555 ?

En 10x8x2 cm bokse har en Rth af ca. 5K/W.
Det betyder, at temperaturen er ca. 20°C + 6W*5K/W = 50°C hvis vi har 6Watt varme.

PSUen har 19V og 3A = 57Watt.
Så 6Watt varme betyder 90% virkninggrad !!

Eller:
1 Watt: AVR/PIC/Display ...
2 Watt: switch-mode regulator med 96% virkninggrad
3 Watt: linear regulator med 94% virkninggrad

Det bliver ikke let. En normal linear regulator har ca. 10% .. 80%.

gerd
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: Jesper_Munkholm efter April 01, 2013, 11:15:49
jeg er med på at kigge lidt på det, men tror det bliver 'op ad bakke' for mig! det er jo en hel del forskellige ting der skal koges sammen!
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: bws efter April 01, 2013, 12:22:00
Det bliver ikke let. En normal linear regulator har ca. 10% .. 80%.

nej nemlig, derfor tænker jeg også at det måske er "lettere" kun at bruge SM, da du så vil få en bedre virknings grad ?

eller er det fordi du gerne vil have en form for ref. spænding der kan indstilles på en 2-3 decimalers nøjagtighed  ?

MVH
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter April 01, 2013, 18:34:40
Hej,
Citér
nej nemlig, derfor tænker jeg også at det måske er "lettere" kun at bruge SM, da du så vil få en bedre virknings grad ?
Ja, præcis.
En 100% SM design har en bedre virkingsgrad end en hybrid design (SM + linear).
Citér
eller er det fordi du gerne vil have en form for ref. spænding der kan indstilles på en 2-3 decimalers nøjagtighed  ?
Nej, ingen ref. spænding . Men jeg tror, fordelen af en linear regulator er:
- mindre "ripple"
- ingen eller mindre kapacitet på udgangen
- en mere præcis strømgbegrænsning
- linear udgangsspænding fra 0..18V

Der er SM-microcontroller fra TI - "piccolo". De er virkelig gode for en SM design. Måske de ville være perfekte for projektet.

Jeg ved ikke, hvis en SM eller er hybrid-design er bedst.

Den første koncept er en SM regulator, som følger udgangsspændingen + ca. 0.2V
(http://www.sebulli.com/forum/prereg.png)
Hvis jeg har 5V og 3A, SM spændingen er 5.2V. Så jeg har 0.2V * 3A = 600mW varme.

Jeg tror, jeg skal simulere en hybrid design. Så jeg kan se, hvis det virker.

gerd
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter April 02, 2013, 20:41:44
I dag har jeg lavet et eksperiment:
En bokse 54x23x83mm og en bokse 82x32x115mm.
En modstand med 47R, 15.4V, så jeg har 5Watt.

(http://www.sebulli.com/forum/casetemp.jpg)

Temperaturen var:
lille bokse: 49°C (21°C+28K)
store bokse: 38°C (21°C+17K)
Dette betyder at det går med 90% virkingsgrad.

Her er en første simulation:
(http://www.sebulli.com/forum/simultc3854_1.png)

Blå er udgangen af SM regulatoren og grøn er udgangen af linear regulatoren.

I stedet for en AVR eller PIC man kan tage en STM32F0. Der er en 32bit ARM som har en 12Bit DAC. Det kunne være styring for spænding sammen med en incremental encoder.
En STM32F0 koster 15kr. og en eval kit med programmer 62kr.
Farnell STM32F0 (http://dk.farnell.com/jsp/search/results.jsp?N=0&Ntk=gensearch&Ntt=stm32f0&Ntx=mode+matchallpartial&suggestions=false&ref=globalsearch&_requestid=114070)

gerd
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: bws efter April 02, 2013, 21:03:36
okey, det ser da meget godt ud men tænker lidt hvis man fjerner den linære del og så bygger lidt mere EMI filtering på udgangen så tror jeg også det vil blive godt.

den her STM32F0 er garanteret rigtig smart, men tror bare det bliver meget vanskligt at bygge en prototype, da den kun fås i LQFP og QFN pakker, som jeg ihvertfald ikke kan lodde i hånden ! tror det er nemmere at bruge ATMega32 den den har nok af porte og kan købes i TQFP pakke som jeg ihvertfald kan lodde i hånden. så kan man jo bare sætte en 12/16bit I2C DAC på den til styringen.

men har du filen til den der simulering ?

normalt bruger jeg multisim eller orcad-PSPICE men kender godt programmet.

MVH
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter April 02, 2013, 22:35:09
Hej Bjarne,

det er Linear Technology's "LTSpice IV"
http://www.linear.com/designtools/software/ (http://www.linear.com/designtools/software/)

Her er min fil:
http://www.sebulli.com/forum/LTC3854_TA02_DC1271A.asc (http://www.sebulli.com/forum/LTC3854_TA02_DC1271A.asc)

Jeg har det fra her:
http://www.linear.com/designtools/software/demo_circuits.php (http://www.linear.com/designtools/software/demo_circuits.php)

gerd
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter April 04, 2013, 19:51:45
Jeg sidder her og simulere.

Og jeg tror, begge design (hybrid og SM) har fordele og ulemper.
Hvad siger du om en hybridhybrid design ?

Eksempel: udgangsspændingen skal være 5V:

Modus HYBRID: 0..18V 0..2A virkingsgrad 90%
SM spænding:5.2V
linear regulator: 5.0V

Modus SM: 0..18V 0..3(eller 4A) virkingsgrad 95%
SM spænding:5.0V
linear regulator: max.

gerd
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: bws efter April 04, 2013, 20:48:22
jo det kunne da være meget interresant :D
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter September 11, 2013, 20:03:48
Jeg finder ingen perfekt Step-Down controller chip.
En LTC3879 var min favorit.
- Tracking input.
- Synchronous
Men denne er en med "constant on-time". Det betytter, jeg har en meget forskellig frekvens fra 0V til 20V. Og jeg har højst 90% af indgangsspændingen.

Så jeg tænker over at lave det i software. Men jeg ved ikke, om det er muligt at beregne en PID regulator (med filter) i 10µs. Parallelt med resten af ​​softwaren. (Display, ADC ...)

gerd
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: Danni-Hansen efter September 12, 2013, 13:54:48
Hej.

Det får mig til at tænke på hvilken muligheder der er der ude for at lave en mini strømforsyning.
Kiggede først på dette link her:
http://www.bristolwatch.com/ele/lm317.htm

På LM317T som ikke tilbyder så mange Amp, som ønsket, så derfor kiggede jeg på at tilføje en 2N3055 på et særskildt board, som skal fungere som køler-element, også forbinde dem med et socket stik imellem 2 boards (Main board hvor selve elektronikken sidder og fungere og kølerboard til 2N3055)

Men, hvordan skal man så kunne lave et display der kan måle Volt og Amp?
Jeg tænker lidt på at udvide den med en ATmega328p, også sætte et LCD display på, også kode den til at forstå at når der bliver skruet op på Volt, så fortæller den hvor mange volt den er på, for Amp kan vel være ligegyldigt? Så længe man bare ved at max Amp er fx. 3A?

Håber på lige at høre fra nogen omkring dette, kunne være et fedt startop project jeg rent faktisk kan tillade mig at lave økonomisk.

Mvh. Danni.
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: Jesper_Munkholm efter September 12, 2013, 21:00:00
den her ser 'lækker' ud-->  http://forum.43oh.com/topic/2351-voltampwatt-meter/ (http://forum.43oh.com/topic/2351-voltampwatt-meter/)  ;)

der er snart arduino-sesson igen, så der skal laves et eller andet.. jeg har fået en 'lære'-strømforsyning fra et gl. fysik lokale, der sidder en masse guf i, som kunne blive til en monster psu sammen med noget arduino lir, gøgl og bling-bling!  ;D
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter September 12, 2013, 21:24:13
>'lækker'
Ja. Det er det.
Jeg skulle også have en Nokia 5110 display .... eller en OLED !?!

Mit problem er, at jeg ved ikke, hvilken microcontroller jeg skulle tage.
Dette er koden for en PID-regulator. Og jeg skal beregnet det inden 10µs. Jeg trot, det skal være mindst en 16 Bit microcontroller. Måske en ATXmega. Eller en 32 Bit STM32. En STM32F100 har 24MHz, en 12Bit ADC med ca. 1MHz, en 12Bit DAC og koster kun 18kr. Eller en STM32F407 med 168MHz.

Kode:
void PID_controller(){
 
    // Get the voltage value.
    // Calculate the difference between setpoint and sensor value
    rdiff = adc_getResult(CHANNEL1) - adc_getResult(CHANNEL2);
 
// Integrate, but only, if the output is not in the limit
if (rdiff > 0) {
if (limit != POS)
integrator += rdiff;
}
else if (rdiff < 0){
if (limit != NEG)
integrator += rdiff;
}

// Limit integrator to min and max
if (integrator) > IMAX
integrator = imax;
if (integrator) < -IMAX
integrator = -imax;
 
 
    // The PD regulator with a scaling factor
    reg = rdiff *KP + (meas_old-meas) * KD +  integrator * KI;
    reg /= SCALE;
 
    // Store the old value for the D-value
    meas_old = meas;
 
limit = NOLIMIT;

    // Limit the value
    if (reg > +CONTR_LIMIT) {
reg = +CONTR_LIMIT;
limit = POS;
}
    if (reg < -CONTR_LIMIT) {
reg = -CONTR_LIMIT;
limit = NEG;
}
 
    // Set the PWM output
    pwm_set(channel,reg);
}

gerd
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: Jesper_Munkholm efter September 12, 2013, 21:38:43
jeg er med på pwm-princippet, men skal den så bare pulse på en 'effekt-transistor', med en eller anden form for udglatning efterfølgende!???

jeg har det bedst med 4 x 20 lcd med den der hitachi controller på... hvis det bliver mere kompliceret end det, skal jeg bruge ALT for mange timer på google og wiki!  ;)
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter September 12, 2013, 22:37:02
Ja. Jeg lavedet en simulering med en PWM og en L-C-Filter. Spolen (L) har 100mOhm.

(http://www.sebulli.com/forum/lc_pwm.png)

Som du kan se, der er en svinge, når jeg ændrer PWM (t=2ms fra 33% til 66%). Det bliver 10x mere hvis jeg tager en 10mOhm spole.
Her er resultaten af en simulering med en PID-regulator:
(http://www.sebulli.com/forum/pid_pwm.png)
grøn: udgang LC filter
rød: PWM værd

Og med PWM uden regulator, jeg kan ikke regulere strømmen hurtigt .... og indstille spændingen præcist.
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter September 13, 2013, 20:31:19
@Jesper:
eller en Nokia 5110 display og en 32Bit microcontroller .... så jeg har reserve for programmere en ekstra oscilloskop med omkring 1 mega samples.

(http://www.sebulli.com/forum/powersuppy_case1.jpg)
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter September 22, 2013, 14:35:59
Her er mit første kredsløbsdiagram:
(http://elektronik-forum.dk/gallery/374_22_09_13_2_10_23.png)
Displayet er en RGB OLED. 96x64 pixel. dk.farnell.com Midas OLED (http://dk.farnell.com/midas/mcot096064az-rgbm/oled-96x64-passive-rgb-multi-i/dp/2342690?Ntt=2342690)
Det er nu en 0..24V 5A design med høj virkningsgrad ( Det håber jeg ).
Jeg har alle ubrugte pins på en stick. Så jeg kan lave en ekstra "Extension Board" med en oscilloskop, funktionsgenerator - elektronik.

Størrelsen af PCB er ca. 5cm x 5cm. Men jeg er ikke færdig endnu.
(http://elektronik-forum.dk/gallery/374_22_09_13_2_25_44.png)

gerd
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter Marts 24, 2014, 19:30:43
Jeg er færdig.
(http://elektronik-forum.dk/gallery/374_24_03_14_7_26_02.jpeg)

(http://elektronik-forum.dk/gallery/374_24_03_14_7_26_19.jpeg)

Det var min første pakke cigaretter, som jeg købte. :)
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: Jesper_Munkholm efter Marts 24, 2014, 19:53:27
hvor har du skaffet en pakke danske smøger??

og hvornår laver du en psu til mig?  :P den ser sgu godt ud chef! :)
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter Marts 24, 2014, 20:09:02
>hvor har du skaffet en pakke danske smøger??
:)
Jeg købe det sidste gang, da vi var i Vendsyssel. Kun for det billede.
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: Jesper_Munkholm efter Marts 24, 2014, 20:12:05
hehe... du regnede med at få den til at virke!  ;D
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: bws efter Marts 24, 2014, 21:18:46
Fedt, nice display, hvor mange lag er det printet på ? Lægger du koden op ?

Mvh
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter Marts 24, 2014, 21:30:29
>nice display
Det er det her: http://dk.farnell.com/midas/mcot096064az-rgbm/oled-96x64-passive-rgb-multi-i/dp/2342690?Ntt=2342690

>hvor mange lag er det printet på ?
To

>Lægger du koden op ?
Det har jeg. På google code:
http://code.google.com/p/mini-psu/source/browse/#svn%2Ftrunk%2Fmini_psu%2Fsrc
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: Julle efter Marts 25, 2014, 09:21:37
kunne man lave dem som samlet set ??

til fornuftige penge ??

så er jeg helt sikke køber til en to tre 
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: bws efter April 02, 2014, 23:14:52
hey Gerd, hvad er din kode compilet med ?

MVH
Titel: Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
Indlæg af: gerd efter April 03, 2014, 12:23:02
med GCC