| Автор | Сообщение |
|---|
milob Предупреждений: 1  Сообщения: 71
|
Всем здравствовать! Задача следующая - есть машинка для стрижки CP-6800 2х-скоростная, была сделана на 2х кадмиевых аккумуляторах и простейшей схеме зарядки, что и привело к их деградации. Хочется сделать питание от литиевой батареи так, чтобы на низковольтный dc мотор подавалось 2 напряжения - в районе 3х и 2х вольт. Выключатель ползунковый на 3 положения: 1е - выкл, 2е и 3е - две скорости. Зарядку рассчитывал использовать готовую с алиэкспресса - на 4056 с защитой.
 
Пробовал сделать схему на линейных стабилизаторах - ничего не получилось (в Diptrace). Вот теперь ломаю голову над возможной схемой. Может кто-нибудь посоветует схему или элементную базу куда копать..
 CP-6800 машинка для стрижки.zip 21,73 КБ Скачано: 5 раз(а)
|
|
Porter Участник
Сообщения: 5879
|
Аналогично с зарядкой - готовая платка ДС-ДС с регулировкой выхода. Шунтированием делителя организовать вторую скорость. Цена вопроса 1 уо.
|
|
milob Предупреждений: 1 Сообщения: 71
|
| Porter писал: | | Аналогично с зарядкой - готовая платка ДС-ДС с регулировкой выхода. Шунтированием делителя организовать вторую скорость. Цена вопроса 1 уо. |
Например?
|
|
o_l_e_g Предупреждений: 1 Сообщения: 4290
|
Предлагал так. Полевик-логик-левел.
|
|
milob Предупреждений: 1 Сообщения: 71
|
| o_l_e_g писал: | | Предлагал так. Полевик-логик-левел. |
Схема хорошая, только вот как сделать ступенчатое переключение скоростей и отключение схемы?
|
|
Васисуалий monitor.net.ru  Сообщения: 3883
|
Ну вот теперь и рассмотрим задачу "в натуре"
Пункт №1:
Никакие методы регулировки типа "резистор" тут не прокатят! 
Причем не следует питать иллюзий в том плане, что интегральный стабилизатор чем то отличается от кандового реостата! Какой бы параметрический регулятор не был предложен, он все равно останется "резистором", пусть и сложносочиненным! Суть такого регулятора ВСЕГДА сводится к одному - цепь состоит из источника тока (батарейки), моторчика (нагрузка) и некоего "резистора", который ограничивает ток в цепи и создает на себе любимом падение напряжения. Это падение напряжения выделяется на резисторе в виде тепла. Такое решение приводит сразу к двум неприятным последствиям:
1. Лишнее тепло, которое в виду значительного потребления тока мотором также будет значительно и его надо куда то девать учитывая закрытый корпус устройства. (обжигать себе руки? Плавить корпус?)
2. Излишний и совершенно бессмысленный расход энергии из аккумулятора, емкость которого не бесконечна и размеры которого ограничены тем же корпусом и массой)
Для иллюстрации щАс прилеплю сюда схему из темы в флейме: http://monitor.net.ru/forum/viewtopic.php?t=644523&postdays=0& ...
|
|
Васисуалий monitor.net.ru Сообщения: 3883
|
Маленький комментарий к схеме внутреннего устройства 1117... (ссыль на даташит >> https://www.promelec.ru/pdf/lm1117.pdf )
Внутри этой, как и всех других ЛИНЕЙНЫХ стабилизаторов напряжения схема в основе которой мощный биполярный (может быть и полевой, что сути не меняет) транзистор. Этот транзистор работает в ЛИНЕЙНОМ режиме, т.е по сути является управляемым резистором! Управляется этот "резистор" схемой, которая сравнивает реальное напряжение на выходе всего стабилизатора и его некий эталон. Для более простых вариантов стабилизаторов, таких как 78хх (КРЕНх), например, источник эталонного напряжения и входы схемы сравнения "спрятаны" внутри микросхемы. В более "продвинутых" типа 1117 эти выводы выведены за пределы корпуса, что дает дополнительные возможности ими "играться". Но сути это никак не меняет! ЭТО ЛИНЕЙНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР.
Преимуществом таких стабилизаторов являются:
1.Простота схемы.
2.Низкий уровень собственных шумов и помех.
Недостатки:
1.Значительный расход энергии "впустую"
2.Нагрев и необходимость отведения тепла.
Теперь перейдем к схеме, предложенной o_l_e_g,
По сути это ШИМ контроллер тока. ШИМ это Широтно - Импульсная Модуляция. Суть идеи такова:
Некий генератор генерирует импульсы, обычно стабильной, заданной заранее частоты, с различной и управляемой СКВАЖНОСТЬЮ. Эти импульсы поступают на управляющий вход полевого ключа (чаще всего именно полевого ключа, хотя можно применить и биполярный транзистор в режиме насыщения) Ключ в такой схеме является по сути дела РЕЛЕ, которое имеет только два состояния:
1.Контакты замкнуты (ключ полностью открыт). В этом состоянии сопротивление открытого канала полевого транзистора может составлять десятые или даже сотые доли Ома. При таком сопротивлении даже очень большие токи не могут нагреть этот транзистор! В современной электронике токи через такие ключи в подобных схемах могут достигать многих десятков а иногда и сотен Ампер!  При этом количество выделяемого тепла незначительно и часто эти ключи не требуют специальных мер охлаждения!
2.Контакты разомкнуты (ключ полностью закрыт) В этом режиме сопротивление закрытого канала полевого транзистора составляет многие мегаОмы (а часто и больше). Протекающий через такое огромное сопротивление ток пренебрежимо мал. Так, например, ток через ключ в этой схеме в закрытом состоянии, я уверен, будет во много раз меньше, чем ток саморазряда аккумулятора, что делает ненужным еще какой то способ выключения схемы. Т.е. физический выключатель становится не нужен!
Теперь о главном...
Эта схема формирует пульсирующий ток, который за счет индуктивного характера нагрузки (электромотор) может быть отрегулирован и это приведет к искомому результату - регулированию оборотов мотора. При этом количество потребляемой энергии от батареи будет практически точно соответствовать количеству энергии, расходуемой электромотором, что существенно удлинит время работы машинки на одном заряде батареи и уменьшит расходование энергии на посторонний нагрев до пренебрежимо малого уровня.
|
|
Васисуалий monitor.net.ru Сообщения: 3883
|
Что меня смущает в схеме на 555?
Питание!
Дело в том, что у нашего устройства очень низкое напряжение питания! Нижний порог рабочего напряжения должен находиться вблизи 2 вольт. При этом для нормальной работы схемы надо не только обеспечить питанием сам ШИМ контроллер, но и сделать так, что бы транзистор открывался тем сигналом, который сформирует наш ШИМ-контроллер. А вот тут могут быть "грабли". Большинство полевых транзисторов работают с напряжениями на затворе немного больше, чем 5 вольт.
| o_l_e_g писал: | | Полевик-логик-левел. |
Но 2 вольта, это уже далеко не "logic level", т.е. не 5 вольт!
Да и сама NE555 согласно даташиту >> http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/17972/PHILIPS/NE555.ht ... может работать только от 4.5 вольт питания! Я не знаю, существует ли версия этой микросхемы, работающая от 2 вольт, что вполне возможно, но мне такая не попадалась.
По этой причине схему на 555 можно рассматривать лишь как гипотетическую концепцию. 
Но в флейме была предложена и вполне рабочая схема для данного случая...
lexa9131, предложил использовать LTC3310S. Это, на мой скромный взгляд, пока что единственное разумное решение. Возможно, это не самый лучший вариант и найдутся другие, но на данный момент единственный реально перспективный. Судя по даташиту на эту микросхему >> https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/LT ... нижний порог рабочего напряжения у нее находится на уровне 2 - 2.1 вольт, что вполне укладывается в требования. Кроме того, совершенно нет никакой необходимости заморачиваться на поиск подходящего полОвого ключа.  Ключ в данном случае уже встроен в микросхему. Более того, необходимо исследовать логику работы вывода PGOOD и возможно его можно использовать, как индикатор разряда батареи, что может быть очень удобно!
|
|
chignon Предупреждений: 1 Сообщения: 7526
|
Васисуалий, цена этого ЛТЦ какая? Кажется, негуманная... Разумнее влепить степ-ап, 12В формировать, а от него питать 555-й с ключом.
|
|
lexa9131 Предупреждений: 1 Сообщения: 4529
|
| Васисуалий писал: | | LTC3310S. |
Возможно там совсем не полевик на входе стоит, а транзистор с большим усилением и током. Остаётся схему управления на 2 В сделать на рассыпухе. Стабильность напряжения здесь не столь нужна высокой. Даже DC с диодом может дать КПД выше 60% учитывая низкие напряжения.
Другой вариант добавить схему "накачки напряжения" для управления полевиками и получить КПД до 90% в целом думаю получится.
|
|
SEEM Участник
Сообщения: 175
|
Васисуалий, LM7555 работает от 2 вольт,
|
|
Владимир Анатольевич Участник
Сообщения: 4104
|
Вы бы хоть данные по двигателю озвучили, конструкторы(зачеркнуто) лепщики.
Питание от кадмия можно сымитировать блоком питания, а уже потом рассказать о напряжении на двигателе и токе потребления.
А то у вас чудная задача получается.
Про нагрузку догадываюсь, но наверно уложится в небольшой прирост тока.
Теперь вопрос - почему не пойти по пути изготовления приличной зарядки вместо простейшей и использовании тех же никель-кадмиевых или никель-металлгидридных аккумуляторов?
|
|
lexa9131 Предупреждений: 1 Сообщения: 4529
|
| Васисуалий писал: | | Большинство полевых транзисторов работают с напряжениями на затворе немного больше, чем 5 вольт. |
Ключи, которые стоят в контролерах лития, ведь они на низкое напряжение и большие токи есть. Вот их собрать номенклатуру и сварганить управление прямо из контроллера. А за одно, контроллер сам отключит машинку при разряде аккумулятора.
Добавлено 01-05-2019 13:06
| Владимир Анатольевич писал: | | Теперь вопрос - почему не пойти по пути изготовления приличной зарядки вместо простейшей и использовании тех же никель-кадмиевых или никель-металлгидридных аккумуляторов? |
1. удельная ёмкость кадмия ниже (во сколько раз?), а значит и время работы меньше. Удельный объём ниже если встраивать в ограниченный объём.
2. Сколько там стоит кадмия - 2 шт. У лития 1 шт. запас по напряжению выше и не надо согласовывать пары аккумуляторов.
Единственно надо выбирать литий с большим током разряда (для моделей самолётов), не все литии тянут ток как кадмий.
Металлгидридные, хоть и больше по ёмкости, но хуже по отдаче тока. по сравнению с обычным кадмием в классическом варианте. Что сейчас лепят, то может быть гибриды технологий и составов.
|
|
Владимир Анатольевич Участник
Сообщения: 4104
|
| lexa9131 писал: | | с большим током разряда (для моделей самолётов) |
а они не греются?
И учесть, что мастер иногда работает на дому у клиента, а туда добраться надо.
А зимой по морозу...
Ничего не случится?
Сделаете, китайцы подсмотрят и начнут клепать для Якутии.
А касаемо двух аккумов - сделать две независимые зарядки, чтоб каждая берегла свой аккум и сигнализировала, какой надо заменять.
Или купил пару нормальных, или манипулируй с посредственными.
|
|
milob Предупреждений: 1 Сообщения: 71
|
Всех с Первомаем! Даа... это уже не ликбез, а целая диссертация!  Китайцы уже слепили более новую модель CP-6800 new на литии, на 18650, но там насколько удалось выяснить используется МК и та же ШИМ. Вот как раз от кадмия и хочется уйти. Ток потребления мотора при 2 В около 300-350 мА, при 2,5В - 400-450 мА - это с небольшой нагрузкой типа лезвия. LM7555 и LTC3310S на алиэкспрессе отсутствуют... 
|
|
lexa9131 Предупреждений: 1 Сообщения: 4529
|
| milob писал: | | Ток потребления мотора при 2 В около 300-350 мА, при 2,5В - 400-450 мА |
Значит преобразователь нужен на ток не ниже 3 А. Учитывая, что этот ток они ставят на предельный ток ключа, забывая то, что помимо нагрузки, ещё нужно заряжать конденсатор на выходе. Поэтому, если брать в 2 раза больше, то они не греются те платки. Но от 2 В пока не встречал.
Добавлено 01-05-2019 14:32
milob, ток короткого замыкания двигателя по быстрому измеришь? Или хотя бы сопротивление на клеммах, внутреннее сопротивление обмотки?
|
|
Владимир Анатольевич Участник
Сообщения: 4104
|
7555 нет в наличии?
Не верю! ©
Видится преобразователь не на дросселе, а на трансформаторе.
|
|
milob Предупреждений: 1 Сообщения: 71
|
При 2 В ток потребления без нагрузки 150мА, при остановке мотора - 500мА. Сопротивление показывает 0,4 ома. На али есть ICM7555ID - Wide operating supply voltage range guaranteed 3 V to 16 V
|
|
Владимир Анатольевич Участник
Сообщения: 4104
|
а даташит глянуть не судьба?
|
|
o_l_e_g Предупреждений: 1 Сообщения: 4290
|
С Первомаем! Откуда вы взяли 2В питания?, когда литий-3.7-4.2 и с ним прекрасно работают 555 и полевики. Тому подтверждение -реальные китайские схемы.
Ступенчатый потенциометр сделает ступенчатую регулировку. Вроде всё.
|
|
Владимир Анатольевич Участник
Сообщения: 4104
|
Но я бы всё-таки взял какой-нибудь DC-DC контроллер с регулируемым выходом
Типа контроллер, работающий от 1.5...2В до 5В, к нему приколхозил транс вместо дросселя.
Стабилизацию завёл бы с выходного напряжения
Были и от напряжения меньше Вольта.
|
|
o_l_e_g Предупреждений: 1 Сообщения: 4290
|
| Владимир Анатольевич писал: | Но я бы всё-таки взял какой-нибудь DC-DC контроллер с регулируемым выходом
Типа контроллер, работающий от 1.5...2В до 5В, к нему приколхозил транс вместо дросселя.
... |
Так вообще проще.
|
|
Васисуалий monitor.net.ru Сообщения: 3883
|
|
Владимир Анатольевич Участник
Сообщения: 4104
|
Васисуалий, это может быть при требуемых 200мА, а при меньшем токе может быть и будет работать. Но не факт.
Всё равно не люблю неучтённые характеристики и стараюсь избегать.
|
|
milob Предупреждений: 1 Сообщения: 71
|
| Владимир Анатольевич писал: | Но я бы всё-таки взял какой-нибудь DC-DC контроллер с регулируемым выходом
Типа контроллер, работающий от 1.5...2В до 5В, к нему приколхозил транс вместо дросселя.
Стабилизацию завёл бы с выходного напряжения
Были и от напряжения меньше Вольта. |
Типа такого? http://www.farnell.com/datasheets/1866626.pdf?_ga=2.220596248.14849376 ... А вот MC34063 использовать нельзя?
|
|
Васисуалий monitor.net.ru Сообщения: 3883
|
| Владимир Анатольевич писал: | | а даташит глянуть не судьба? |
Хочу тебе напомнить, что тут не флейм! Поэтому очень желательно обосновывать свои утверждения, хотя бы формально!
Потому что:
| milob писал: | | ICM7555ID - Wide operating supply voltage range guaranteed 3 V to 16 V |
Действительно так! Согласно даташиту: https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/ICM7555.pdf
|
|
o_l_e_g Предупреждений: 1 Сообщения: 4290
|
Васисуалий,4.5 гарантированные. 555 спокойно работают от 2.5В При сомнении взять 7555. Полевик можно взять со сверхнизким на гейте, накрайняк -биполярник.
|
|
Васисуалий monitor.net.ru Сообщения: 3883
|
| Владимир Анатольевич писал: | | Всё равно не люблю неучтённые характеристики и стараюсь избегать. |
Да ты чО?
А вот это как понимать?  Про два вольта тут вычитал? 
А ну внизу там меленько прочти.... 
|
|
milob Предупреждений: 1 Сообщения: 71
|
Эти параметры основаны на характеристиках и не тестировались
|
|
Васисуалий monitor.net.ru Сообщения: 3883
|
И все же я предлагаю не зацикливаться только на одном напряжении питания, но учитывать и другие потребности, например оченно хотелось бы иметь вразумительную индикацию разряда батареи. Моторчик коллекторный и может замкнуть в конце концов! Стартовый ток моторчика тоже надо бы как то "обсосать".
Скромно предложу все же использовать какой то стабилизатор напряжения. С учетом стартовых характеристик мотора получим более уверенный старт и некоторую стабилизацию оборотов независимо от уровня заряда батареи. Думаю, надо искать среди многочисленной армии стабов именно для Li-ion или LiFePo применений...
|
|
milob Предупреждений: 1 Сообщения: 71
|
|
Владимир Анатольевич Участник
Сообщения: 4104
|
milob, по ссылке - да, типа такого.
С 34063 питание от 3В, как там с стабильностью литиевой, когда она отключается? Что отключится раньше, 34063 или батарея?
Ну и насколько я помню по даташиту, там предусматривается использование пермаллоевого сердечника, что не дёшево и иногда трудно достать на периферии.
По даташиту(если я правильно помню), микросхема заточена под пермаллой.
| Васисуалий писал: | | Хочу тебе напомнить |
это я писал, когда было упоминание микросхемы, потом ТС дописал предложение на английском.
Но я всё равно считаю первым смотреть даташит.
| Васисуалий писал: | | А вот это как понимать? |
да ты зациклился на 555/7555.
Вот про эти нот тестед я и говорю, что не люблю это, типа "50 на 50".
Работает? На твой/его/чей угодно страх и риск. Но я не хочу париться пограничными состояниями.| Васисуалий писал: | Стартовый ток моторчика тоже надо бы как то "обсосать".
|
Защита в ДиСи-ДиСи по току потребления. Выставить на 600-800мА и посмотреть в работе.
Это если контроллер допускает регулировку защиты.
Как вариант - поставить в защите позистор, но тогда могут быть проблемы с приобретением на периферии.
Добавлено 01-05-2019 13:00
| milob писал: | | Может что-нить такое? |
можно и такое.
Стартовый ток бы знать...
|
|
Ссылка на тему в флейме, где начиналось обсуждение проблемы >> 