0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter (Læst 8486x)

Offline gerd

  • µProcessoren
  • *
  • Indlæg: 898
  • Antal brugbare Indlæg: 95
    • Vis profil
    • Hjemmeside med nogle af mine projekter
0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
« Dato: 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
« Senest Redigeret: Marts 31, 2013, 19:02:30 af gerd »

 

Offline bws

  • Lavpas filter
  • ****
  • Indlæg: 257
  • Antal brugbare Indlæg: 24
    • Vis profil
Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
« Svar #1 Dato: Marts 31, 2013, 15:26:16 »
hey

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

MVH

 

Offline gerd

  • µProcessoren
  • *
  • Indlæg: 898
  • Antal brugbare Indlæg: 95
    • Vis profil
    • Hjemmeside med nogle af mine projekter
Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
« Svar #2 Dato: Marts 31, 2013, 19:36:14 »
Hej Bjarne,
det skal være en miniatur laboratoriestrømforsyning.
Ideen er at tage en 19V/3A laptop PSU.

Citér
hvad er dimensionerne på sådan en pakke ?
Så lille som muligt. Ikke mere end laptop PSU'en.


- En lineær spændingsregulator
- En "switching preregulator"
- PIC eller AVR med display for strømmen og spændingen.

gerd

 

Offline bws

  • Lavpas filter
  • ****
  • Indlæg: 257
  • Antal brugbare Indlæg: 24
    • Vis profil
Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
« Svar #3 Dato: 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 ?

 

Offline gerd

  • µProcessoren
  • *
  • Indlæg: 898
  • Antal brugbare Indlæg: 95
    • Vis profil
    • Hjemmeside med nogle af mine projekter
Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
« Svar #4 Dato: 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.

 

Offline Jesper_Munkholm

  • µProcessoren
  • *
  • Indlæg: 351
  • Antal brugbare Indlæg: 30
  • Alt er Volt
    • Vis profil
Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
« Svar #5 Dato: 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! :)
"Buy a man a beer and he wastes an hour. Teach a man to brew and he wastes a lifetime." :)

 

Offline bws

  • Lavpas filter
  • ****
  • Indlæg: 257
  • Antal brugbare Indlæg: 24
    • Vis profil
Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
« Svar #6 Dato: 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

 

Offline gerd

  • µProcessoren
  • *
  • Indlæg: 898
  • Antal brugbare Indlæg: 95
    • Vis profil
    • Hjemmeside med nogle af mine projekter
Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
« Svar #7 Dato: 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

 

Offline Jesper_Munkholm

  • µProcessoren
  • *
  • Indlæg: 351
  • Antal brugbare Indlæg: 30
  • Alt er Volt
    • Vis profil
Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
« Svar #8 Dato: 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!
"Buy a man a beer and he wastes an hour. Teach a man to brew and he wastes a lifetime." :)

 

Offline bws

  • Lavpas filter
  • ****
  • Indlæg: 257
  • Antal brugbare Indlæg: 24
    • Vis profil
Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
« Svar #9 Dato: 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
« Senest Redigeret: April 01, 2013, 20:15:29 af bws »

 

Offline gerd

  • µProcessoren
  • *
  • Indlæg: 898
  • Antal brugbare Indlæg: 95
    • Vis profil
    • Hjemmeside med nogle af mine projekter
Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
« Svar #10 Dato: 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

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
« Senest Redigeret: April 02, 2013, 20:42:56 af gerd »

 

Offline gerd

  • µProcessoren
  • *
  • Indlæg: 898
  • Antal brugbare Indlæg: 95
    • Vis profil
    • Hjemmeside med nogle af mine projekter
Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
« Svar #11 Dato: 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.



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:


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

gerd

 

Offline bws

  • Lavpas filter
  • ****
  • Indlæg: 257
  • Antal brugbare Indlæg: 24
    • Vis profil
Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
« Svar #12 Dato: 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

 

Offline gerd

  • µProcessoren
  • *
  • Indlæg: 898
  • Antal brugbare Indlæg: 95
    • Vis profil
    • Hjemmeside med nogle af mine projekter
« Senest Redigeret: April 03, 2013, 06:13:03 af gerd »

 

Offline gerd

  • µProcessoren
  • *
  • Indlæg: 898
  • Antal brugbare Indlæg: 95
    • Vis profil
    • Hjemmeside med nogle af mine projekter
Sv: 0-18V, 0-3A strømforsyning i en (stor) pakke cigaretter
« Svar #14 Dato: 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