Управление БП микроконтроллером, организовать работу программы Опции

[Яrik]

Хочется сделать блок питания управляемый микроконтроллером, но мало опыта работы связаной с написанием программ для МК.

Имеется схема:


а так же МК ATmega8, ЖК-совместимый с HD44780. Помогите пожалуйста придумать алгоритм работы программы, ну и если возможно, то и помочь кодом на СИ.

Задание следушие:
1) Имерение и вывод на дисплей выходного напряжения и тока потребления (понятно, что выходное напряжение подводится к одному из выводов АЦП МК, а напряжение снимаемое с датчика тока резисторе R3 после усиления приходит на другой вход АЦП).
2) Выставлять значение тока после превышения, которого БП входит в режим стабилизации тока.
3) Напряжение от 0 В до 5 В формируемое источником V4 - есть ШИМ после фильтра (наверно Баттерворта 4 порядка).

[Dimmy]

Смотрим сюда:
http://www.ineltek.ru/html.cgi/txt/app/Atm...ery_Charger.htm
или на этой странице ищем AVR450:
http://www.atmel.com/dyn/products/app_note...p?family_id=607
эта схема обкатывалась/обсасывалась довольно долго. Правда здесь описано ЗУ, но принципы стабилизации расписаны подробно

Сообщение отредактировал Dimmy - Jul 5 2007, 13:59

[GDI]

Ну как же можно придумать что то за кого то? Когда люди задают конкретные вопросы им тут же отвечают.

Для начала я бы посоветовал просто ШИМ-ом поуправлять без контроля напряжений и токов, двумя кнопочками "+" и "-", Баттерворт 4го порядка, имхо, тут не нужен, хватит и 2го, но вот это и надо проверить в ходе эксперимента.

Функцию управления можно было бы сделать так: сначала проверяете ток и если он не превышает установленного предела, то проверяете напряжение и стремите его к установленному порогу, а если ток превышает порог, то уменьшаете напряжение, т.е. скважность ШИМа.

[Dimmy]

"Ну как же можно придумать что то за кого то? Когда люди задают конкретные вопросы им тут же отвечают." - а это плохо?
Тем более, что в тексте документа то что Вы описали, только более подробно и с формулами...
В конце-концов все мы пользуемся учебниками...

[Яrik]

Ну как же можно придумать что то за кого то? Когда люди задают конкретные вопросы им тут же отвечают.

Я не имел ввиду именно придумать, а направить. Может просто не правильно выразился.

Для практики работы с фильтрацией ШИМ следущие вопросы:
1) Почему ВЫ скзали, что фильтра 2-го порядка будет достаточно, разве не лучше снизить шум на выходе БП ка можно больше.
2) Какой лучше выбрать частоту ШИМ?

Сообщение отредактировал Яrik - Jul 5 2007, 14:10

[GDI]

Частоту шим, естественно, нужно выбрать как можно большей исходя из необходимого разрешения и частоты кварцевого резонатора, в даташите есть формулы для разных режимов ШИМ, выбирайте максимальную.

Порядок фильтра повлияет на крутизну среза АЧХ, но если выбрать достаточно высокую частоту ШИМа и в разы меньшую частоту среза фильтра, то разницы особой вы не заметите, а вот сложность реализации фильтра высокого порядка вас не будет напрягать, может там вообще будет достаточно простой RC цепочки, а если вы хотите получить минимум шумов на выходе источника, то все равно придется ставить подавляющие фильтры на выходе. Да и мне кажется что нестабилизированное напряжение на входе вашей схемы будет вносить наибольший вклад по сравнению с шумами ШИМа

[Igor26]

Для блоков питания, в части регулировки выходного напряжения и тока, лучше аналоговой схемотехники нет. Моё мнение.

[Dimmy]

Полностью согласен с Igor26. Схема на AVR для регулирования напряжения/тока хороша только для изучения принципов работы с ШИМ и АЦП. В свое время делал тестирующее устройство для аккумуляторов (Li-Ion, MeHid). Начал с AVR450, пару-тройку раз взорвался - и пришел к такой схеме: регулировку тока/напряжения выполняет TL3842, а я для нее формирую ШИМом опорные напряжения и меряю АЦП значения напряжения/тока для индикации. Т.е. по сути AVR задает только необходимую форму кривой заряда и занимается индикацией. ИБО: не хватает скорострельности AVR. В идеале вы должны корректировать управляющее воздействие (ШИМ) каждый такт - т.е. померяли ток в импульсе, тут же его ограничили, если надо (уменьшили ШИМ), или добавили значение ШИМ (для следующего такта). В принципе, на частотах 500Гц-1кГц еще можно справиться но теряется вся прелесть ВЧ схемотехники (растут габариты, расход меди и т.д.)
ЗЫ: для реализации алгоритмов управления стабилизацией тока/напряжения давно придумали DSP. На крайняк можно попробовать AT91SAM... - там частоты повыше, разрядность побольше...

[GDI]

У меня в проекте тоже реализовано именно так: стоит аппаратный ШИМ контроллер, а мега своим ШИМ-ом задает лишь опорное напряжение в цепи сравнения выходного напряжения. Т.е. примерно как в приведенной автором топика схеме, только после операционника не транзистор стоит, а оптопара, которая идет на управление аппаратного ШИМа. Правда у меня источник от 220в работает. Еще там реализованы аппаратные цепи защиты от превышения допустимого тока и напряжения. Мега реализует удаленный контроль и управление.

[VladimirZ]

Псомотрите на microsyl.com/powersupply/powersupply.html , там в описании есть ссылка на первоистоичник. В первом только индикация на AVR, во втором и управление.

[Igor26]

http://tuxgraphics.org/electronics/200507/article384.shtml

[Яrik]

Dimmy а можно подробние о микросхеме TL3842.

[SpyBot]

Делал источник 12В -> 0..400В, AVR-ка все успевала. Ток, правда, мерялся при помощи интегратора
Заодно осуществлялся опрос клавиатуры и вывод на ЖКИ.
Удобство МК в том, что на нем можно реализовать практически любую топологию, любой алгоритм работы источника.
ЗЫ: если вы 3-3 раза взорвались, это не означает, что все МК плохие

[Яrik]

Может кто может привести схему блока питания который имеет две петли стабилизации одна по току, а другая по напяжению. Регулировка должна производтися наряжением относительно земли, чтобы можно было воспользоватся ЦАП-ом.
Спасибо.

[Dimmy]

Делал источник 12В -> 0..400В, AVR-ка все успевала. Ток, правда, мерялся при помощи интегратора
Заодно осуществлялся опрос клавиатуры и вывод на ЖКИ.
Удобство МК в том, что на нем можно реализовать практически любую топологию, любой алгоритм работы источника.
ЗЫ: если вы 3-3 раза взорвались, это не означает, что все МК плохие

И не было ни одной аппаратной защиты??? Сложно поверить.
"Ток, правда, мерялся при помощи интегратора" - вот и все... Ни о каком нормальном быстром регулировании в таком случае говорить не приходится. И я делал подобные вещи. попробуйте теперь резко подать на ваш источник нагрузку, раза в 2...3 превышающую номинал и резко снять. И так несколько раз. Уверен - без аппаратных решений взорветесь.
Или просто подать-снять несколько раз номинальную нагрузку и посмотреть напряжение на выходе. Будете приятно удивлены стабильностью

Информация по TL3843 есть на alldatasheet.com

[Яrik]

Тут по советам нашел и немного переделал схему БП в котором регулировка напряжения и тока осуществляется самой схемой, нужно только задать опорный уровень. Добавил один каскад чтобы опорные напряжения были относительно нуля.

Но вот в чем загвоздка, при симуляции в Микрокапе по постоянке все гладко, а по переменке получаю генерацию.

Какая вероятность, что я не получу в собраном вареанте не БП, а генератор?

[Dimmy]

А Вы собираетесь пользовать Q1 в активном режиме? Совет - откажитесь от этой затеи... Посмотрите хоть краем глаза статью, которую я Вам предлагал ранее (AVR450)

[Яrik]

А Вы собираетесь пользовать Q1 в активном режиме? Совет - откажитесь от этой затеи... Посмотрите хоть краем глаза статью, которую я Вам предлагал ранее (AVR450)

Да, транзитор будет работать в активном режиме. Размеры неважны, просто хочу линейный блок питания.
Статью я прочитал, спасибо.

[Dimmy]

Ну, тады Вам прямым ходом на
h__p://www.microsyl.com/
Там есть проект Bench Power Supply (и исходники тоже). Как раз то что Вам нужно - управление относительно земли, 2 контура регулирования (ток, напряжение). Об этом проекте упоминалось раньше - но Вы его проигнорировали (VladimirZ). Не знаю как у Вас, но у меня возникла трудность с мс ZXCT1009. Подумаю, чем заменить...

Сообщение отредактировал Dimmy - Jul 9 2007, 06:58

[VladimirZ]

2 Dimmy. Посмотрите в сторону TI. Я использовал INA193.