Talaan ng mga Nilalaman:

Switch Mode Altoids IPOD Charger Gamit ang 3 'AA' na Baterya: 7 Hakbang
Switch Mode Altoids IPOD Charger Gamit ang 3 'AA' na Baterya: 7 Hakbang

Video: Switch Mode Altoids IPOD Charger Gamit ang 3 'AA' na Baterya: 7 Hakbang

Video: Switch Mode Altoids IPOD Charger Gamit ang 3 'AA' na Baterya: 7 Hakbang
Video: TURN ANYTHING INTO BLUETOOTH WITH A HEADPHONE PORT! (iPOD CLASSIC with Bluetooth) 2024, Nobyembre
Anonim
Switch Mode Altoids IPOD Charger Gamit ang 3 'AA' na Baterya
Switch Mode Altoids IPOD Charger Gamit ang 3 'AA' na Baterya

Ang layunin ng proyektong ito ay upang bumuo ng isang mahusay na Altoids lata iPod (firewire) charger na tumatakbo sa 3 (rechargeable) 'AA' na mga baterya. Ang proyektong ito ay nagsimula bilang isang pagtutulungan na pagsisikap sa Sky sa disenyo at konstruksyon ng PCB, at ako sa circuit at firmware. Tulad nito, hindi gagana ang disenyo na ito. Ito ay ipinakita dito sa diwa ng "ang konsepto ng isang hangal na proyekto" (https://www.instructables.com/ex/i/C2303A881DE510299AD7001143E7E506/) "???? - isang proyekto na gumagamit ng ibang proyekto bilang isang hakbang bato para sa karagdagang pagpipino, pagpapabuti, o aplikasyon sa isang ganap na magkakaibang problema. Ang pamayanan ng DIYers na lahat tayo ay bahagi ng ay maaaring gumawa ng ilang kamangha-manghang mga bagay na nagtutulungan bilang isang pamayanan. Ang pagbabago ay bihirang mangyari sa isang vacuum. Ang halatang susunod na hakbang ay hayaan ang tulong ng pamayanan na pinuhin at magbago ng mga ideya na hindi pa handa na matapos na mga proyekto. " Isinumite namin ito ngayon upang ang iba pang mga mahilig sa iPod ay maaaring kunin kung saan kami tumigil. Mayroong (hindi bababa sa) dalawang kadahilanan na ang charger na ito _ ay hindi_ gumagana: 1. Hindi pinapayagan ng transistor ang sapat na kasalukuyang daloy upang ganap na singilin ang inductor. Ang iba pang pagpipilian ay isang FET, ngunit ang isang FET ay nangangailangan ng isang minimum na 5 volts upang ganap na lumipat. Tinalakay ito sa seksyon ng SMPS.2. Ang inductor ay simpleng hindi sapat. Ang charger ay hindi gumagawa ng halos sapat na kasalukuyang para sa iPod. Wala kaming tumpak na paraan upang masukat ang kasalukuyang pagsingil ng iPod (i-save ang paghiwalayin ang orihinal na pagsingil ng cable) hanggang sa makarating ang aming mga bahagi mula sa Mouser. Ang mga inirekumenda na inductor ay wala kahit saan malapit sa sapat na malaki para sa proyektong ito. Ang isang angkop na pamalit ay maaaring ang coil na ginagamit ni Nick de Smith sa kanyang MAX1771 SMPS. Ito ay isang 2 o 3 amp coil mula sa digikey: (https://www.desmith.net/NMdS/Electronics/NixiePSU.html#bom) Ang aparato na ito ay maaaring magbigay ng isang maliit na halaga ng lakas sa isang USB o firewire aparato, ngunit hindi sapat upang singilin ang isang (3G) iPod. AY AY kapangyarihan, ngunit hindi singilin, isang ganap na patay na 3G iPod.

Hakbang 1: Lumipat Mode Altoids IPOD Charger Gamit ang 3 'AA' na Baterya

Switch Mode Altoids IPOD Charger Gamit ang 3 'AA' na Baterya
Switch Mode Altoids IPOD Charger Gamit ang 3 'AA' na Baterya
Switch Mode Altoids IPOD Charger Gamit ang 3 'AA' na Baterya
Switch Mode Altoids IPOD Charger Gamit ang 3 'AA' na Baterya

Ang layunin ng proyektong ito ay upang bumuo ng isang mahusay na Altoids lata iPod (firewire) charger na tumatakbo sa 3 (rechargeable) 'AA' na mga baterya. Naghahatid ang Firewire ng 30 volts na hindi naayos. Ang isang iPod ay maaaring gumamit ng 8-30 volts DC. Upang makuha ito mula sa 3 mga baterya ng AA kailangan namin ng boltahe tagasunod. Sa itinuturo na ito ng isang switch mode power supply batay sa isang microcontroller ay ginagamit. Nalalapat ang mga karaniwang disclaimer. Mataas na boltahe ….patay… atbp. Mag-isip tungkol sa kung magkano ang halaga ng iyong iPod sa iyo bago ikonekta ito sa maliit na stun gun na ito sa isang lata na lata. Para sa lahat ng matematika at maruming detalye ng SMPS, basahin ang itinuturo ng boost boost nixie tube: https://www.instructables.com / ex / i / B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506 /? ALLSTEPSBasahin upang makita kung paano inangkop ang disenyo ng SMX nixie tube upang maging isang iPod charger ….

Isang toneladang nakaraang trabaho ang nagbigay inspirasyon sa proyektong ito. Ang isa sa mga unang charger ng DIY ay gumamit ng isang kumbinasyon ng 9 volt at AA na baterya upang singilin ang isang iPod sa pamamagitan ng firewire port (gumagana para sa lahat ng iPods, sapilitan para sa 3G iPods): https://www.chrisdiclerico.com/2004/10/24 / ipod-altoids-baterya-pack-v2Ang disenyo na ito ay may problema ng hindi pantay na paglabas sa mga baterya. Isang na-update na bersyon na ginamit lamang ang 9 volt baterya: https://www.chrisdiclerico.com/2005/01/18/altoids-ipod-battery-pack-v3 Ang disenyo sa ibaba ay lumitaw sa Make at Hackaday habang ang itinuturo na ito ay nakasulat. Ito ay isang simpleng disenyo para sa isang 5 volt USB charger (ang ganitong uri ay hindi sisingilin ng mas maaga mga iPod, tulad ng 3G). Gumagamit ito ng isang 9 volt na baterya na may isang 7805 5 volt regulator. Ang isang matatag na 5 volts ay ibinigay, ngunit ang labis na 4 volts mula sa baterya ay nasunog bilang init sa regulator. https://www.instructables.com/ex/i/9A2B899A157310299AD7001143E7E506/?ALLSTEPSAng lahat ng mga disenyo na ito ay may isang item na pareho: 9 volt baterya. Sa tingin ko 9 volter ang wimpy at magastos. Habang nagsasaliksik para sa itinuro na ito ay nabanggit ko na ang isang 'Energizer' NiMH 9 volt ay na-rate lamang na 150 mah. Ang 'Duracell' ay hindi gumagawa ng rechargeable 9 volters. Ang isang 'Duracell' o 'Energizer' NiMH 'AA' ay may malusog na 2300 mAh na kapangyarihan, o higit pa (hanggang sa 2700 na mga rating ng mAh sa mga mas bagong rechargeable). Sa isang kurot, ang mga disposable na alkalina na baterya ng AA ay magagamit kahit saan sa isang makatwirang presyo. Ang paggamit ng 3 'AA' na baterya ay nets sa amin 2700mAh sa ~ 4 volts, kumpara sa 150mAh sa 9 o 18 (2x9 volts) volts. Sa sobrang lakas na ito maaari tayong mabuhay sa paglipat ng pagkalugi at sobrang lakas na kinakain ng SMPS microcontroller.

Hakbang 2: SMPS

SMPS
SMPS

Ang ilustrasyon sa ibaba ay sipi mula sa TB053 (isang magandang tala ng application mula sa Microchip: (https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/91053b.pdf)). Binabalangkas nito ang pangunahing prinsipyo sa likod ng SMPS. Ang isang microcontroller ay nagbigay ng batayan sa isang FET (Q1), na nagpapahintulot sa isang pagsingil na bumuo sa inductor L1. Kapag ang FET ay naka-off, ang singil ay dumadaloy sa pamamagitan ng diode D1 sa capacitor C1. Ang Vvfb ay isang feedback ng divider ng boltahe na nagbibigay-daan sa microcontroller na subaybayan ang mataas na boltahe at buhayin ang FET kung kinakailangan upang mapanatili ang nais na boltahe. Nais namin sa pagitan ng 8 at 30 volts na singilin ang isang iPod sa pamamagitan ng firewire port. Hinahayaan ang disenyo ng SMPS na ito para sa 12 volts output. Ito ay hindi isang agarang nakamamatay na boltahe, ngunit mahusay sa loob ng saklaw ng boltahe ng firewire. Mayroong maraming mga solong solusyon sa chip na maaaring mapalakas ang boltahe mula sa ilang mga baterya hanggang 12 (o higit pa) volts. Ang proyektong ito ay HINDI batay sa isa sa mga ito. Sa halip, gagamit kami ng isang nai-program na microcontroller mula sa Microchip, ang PIC 12F683. Pinapayagan kaming magdisenyo ng SMPS ng mga bahagi ng junk-box, at pinapanatili kaming malapit sa hardware. Ang isang solong solusyon sa maliit na tilad ay makakaabala sa karamihan ng pagpapatakbo ng SMPS at magsusulong ng lock-in ng vendor. Ang 8 pin PIC 12F682 ay napili para sa kanyang maliit na sukat at gastos (mas mababa sa $ 1). Ang anumang microcontroller ay maaaring magamit (PIC / AVR) na mayroong isang hardware pulse width modulator (PWM), dalawang analog digital converter (ADC), at isang pagpipilian ng sanggunian ng boltahe (panloob o panlabas na Vref). Gustung-gusto ko ang 8 pin 12F683 at ginagamit ito para sa lahat. Sa okasyon ginamit ko ito bilang isang katumpakan na 8 Mhz panlabas na orasan na mapagkukunan para sa mas matandang PICs. Nais kong padalhan ako ng Microchip ng isang buong tubo ng mga ito. Sanggunian sa Boltahe Ang aparato ay pinapatakbo ng baterya. Ang paglabas ng baterya at pagbabago ng temperatura ay magreresulta sa drift ng boltahe. Upang mapanatili ng PIC ang isang itinakdang boltahe ng output (12 volts) kinakailangan ng isang matatag na sanggunian ng boltahe. Kailangan itong maging isang napakababang sanggunian ng boltahe kaya't ito ay epektibo sa saklaw ng output mula sa 3 mga baterya ng AA. Ang isang 2.7 volt zener diode ay orihinal na binalak, ngunit ang lokal na tindahan ng electronics ay mayroong 2 volt na "diististor" na diode. Ginamit ito katulad ng isang sanggunian ng zener, ngunit ipinasok "paatras" (talagang pasulong). Ang stabistor ay tila naging bihirang (at mahal, ~ 0.75 euro cents), kaya gumawa kami ng isang pangalawang bersyon na may isang 2.5 volt na sanggunian mula sa microchip (MCP1525). Kung wala kang access sa sanggunian ng stabistor o Microchip (o ibang TO-92), maaaring magamit ang isang 2.7 volt zener. Voltage Feedback Mayroong dalawang mga circuit ng feedback ng boltahe na kumokonekta sa mga ADC pin sa PIC. Pinapayagan ng una ang PIC na maunawaan ang boltahe ng output. Ang PIC ay nagpalit ng transistor bilang tugon sa mga sukat na ito, pinapanatili ang isang nais na pagbasa sa bilang sa ADC (Tinatawag ko itong 'set-point'). Sinusukat ng PIC ang boltahe ng baterya sa pamamagitan ng pangalawa (tatawagin ko ang supply boltahe na ito o Vsupply). Ang pinakamainam na inductor na on-time ay nakasalalay sa boltahe ng suplay. Binabasa ng firmware ng PIC ang halaga ng ADC at kinakalkula ang pinakamainam na on-time para sa transistor at inductor (ang mga halaga ng cycle ng panahon / tungkulin ng PWM). Posibleng ipasok ang eksaktong mga halaga sa iyong PIC, ngunit kung binago ang suplay ng kuryente ang mga halaga ay hindi na pinakamainam. Habang tumatakbo mula sa mga baterya, ang boltahe ay magbababa habang naglalabas ang mga baterya, na nangangailangan ng mas matagal na oras. Ang aking solusyon ay hayaan ang PIC na kalkulahin ang lahat ng ito at magtakda ng sarili nitong mga halaga. Ang parehong mga divider ay dinisenyo upang ang saklaw ng mga voltages ay maayos sa ilalim ng 2.5 volt na sanggunian. Ang boltahe ng suplay ay hinati ng isang risistor ng 100K at 22K, na nagbibigay ng 0.81 sa 4.5 volts (sariwang baterya) sa 0.54 sa 3 volts (patay na baterya). Ang output / mataas na boltahe ay nahahati sa pamamagitan ng 100K at 10K resistors (22K para sa USB output). Tinanggal namin ang risistor risistor na ginamit sa nixie SMPS. Ginagawa nitong paunang pagsasaayos ng kaunting batik-batik, ngunit tinatanggal ang isang malaking bahagi. Sa 12 volts output ang feedback ay humigit-kumulang na 1 volt. Ang FET / SwitchFETs ang karaniwang 'switch' sa SMPSs. Ang mga FET ay pinaka mahusay na lumilipat sa voltages na mas mataas kaysa sa ibinibigay ng 3 baterya ng AA. Ang isang Darlington transistor ay ginamit sa halip dahil ito ay isang kasalukuyang nakabukas na aparato. Ang TIP121 ay may nakuha na 1000 minimum à ¢  €  "ang anumang katulad na transistor ay maaaring magamit. Ang isang simpleng diode (1N4148) at risistor (1K) ay pinoprotektahan ang PIC PWM pin mula sa anumang ligaw na boltahe na nagmumula sa base ng transistor. Maliit ang mga ito at mura ang dumi. Para sa bersyon ng USB ng charger isang 220uH inductor ang ginamit (22R224C). Ang bersyon ng firewire ay gumagamit ng isang 680 uH inductor (22R684C). Ang mga halagang ito ay pinili sa pamamagitan ng pag-e-eksperimento. Sa teoretikal, ang anumang halaga na inductor ay dapat gumana kung ang PIC firmware ay na-configure nang maayos. Gayunpaman, sa katotohanan, ang coil ay bumula sa mga halagang mas mababa sa 680uH sa bersyon ng firewire. Marahil ay nauugnay ito sa paggamit ng isang transistor, sa halip na isang FET, bilang switch. Lubos kong pinahahalagahan ang anumang payo ng dalubhasa sa lugar na ito. Ang Rectifier Diode Ang ibang mga boltahe na boltahe na maaaring gamitin ay maaaring magamit. Siguraduhin na ang iyong diode ay may mababang boltahe sa pasulong at mabilis na paggaling (ang 30n ay tila gagana nang maayos). Ang tamang Schottky ay dapat na gumana nang mahusay, ngunit mag-ingat para sa init, pag-ring, at EMI. Si Joe sa switchmode mailing list ay nagmungkahi: (website: https://groups.yahoo.com/group/switchmode/) "Sa palagay ko dahil ang Schottky's ay mas mabilis at may mataas na capacitance ng junction tulad ng sinasabi mo, maaari kang makakuha ng kaunti pang pag-ring at EMI. Ngunit, magiging mas mahusay ito. Hmm, nagtataka ako kung gumamit ka ng 1N5820, maaaring mapalitan ng pagkasira ng 20v ang iyong Zener diode kung nangangailangan ka ng mababang kasalukuyang para sa iyong Ipod. "Input / Output Capacitors at ProtectionA 100uf / 25v electrolytic input nag-iimbak ng kapasitor ng enerhiya para sa inductor. Ang isang 47uf / 63v electrolytic at 0.1uf / 50V metal film capacitor ay makinis ang output boltahe. Ang isang 1 watt 5.1 volt zener ay inilalagay sa pagitan ng input boltahe at lupa. Sa normal na paggamit ng 3 AAs ay hindi dapat magbigay ng 5.1 volts. Kung namamahala ang gumagamit ng higit sa kapangyarihan ng board, i-clamp ng zener ang supply sa 5.1 volts. Protektahan nito ang PIC mula sa pinsala à ¢  €  “hanggang sa masunog ang zener. Maaaring palitan ng isang risistor ang jumper wire upang makagawa ng isang totoong regulator ng boltahe ng zener, ngunit magiging hindi gaanong mahusay (tingnan ang seksyon ng PCB). Upang maprotektahan ang iPod, isang 24 volt 1 watt zener diode ang naidagdag sa pagitan ng output at lupa. Sa normal na paggamit ng diode na ito ay dapat gumawa ng wala. Kung may isang kakila-kilabot na mali (ang boltahe ng output ay tumataas sa 24) ang diode na ito ay dapat i-clamp ang supply sa 24 volts (sa ibaba mismo ng firewire max ng 30 volts). Gumamit ang inductor ng mga output na max ~ 0.8 watts sa 20 volts, kaya't dapat na iwaksi ng isang 1watt zener ang anumang labis na boltahe nang hindi nasusunog.

Hakbang 3: PCB

PCB
PCB
PCB
PCB
PCB
PCB
PCB
PCB

TANDAAN mayroong dalawang mga bersyon ng PCB, isa para sa isang sanggunian ng zener / tusistor boltahe, at isa para sa isang sanggunian ng MCP1525 boltahe. Ang bersyon ng MCP ay ang "ginustong" bersyon na maa-update sa hinaharap. Isang bersyon lamang ng USB, gamit ang MCP vref, ang nagawa. Ito ay isang mahirap na disenyo ng PCB. Mayroong limitadong puwang na natitira sa aming lata matapos ang dami ng 3 baterya ng AA ay nabawasan. Ang ginamit na lata ay hindi isang tunay na altoids lata, ito ay isang libreng kahon ng mga mints na nagtataguyod ng isang website. Ito ay dapat na halos pareho sa laki ng isang altoids lata. Walang mga lata ng Altoids na matatagpuan sa Netherland. Ang isang may hawak ng plastik na baterya mula sa lokal na tindahan ng electronics ay ginamit upang hawakan ang 3 mga baterya ng AA. Ang mga lead ay soldered nang direkta sa mga clip dito. Ang lakas ay ibinibigay sa PCB sa pamamagitan ng dalawang butas ng lumulukso, ginagawang kakayahang umangkop ang pagkakalagay ng baterya. Ang isang mas mahusay na solusyon ay maaaring isang uri ng magagandang mga PCB mountable clip ng baterya. Hindi ko natagpuan ang mga ito. Ang LED ay baluktot sa 90 degree upang lumabas ng isang butas sa lata. Ang TIP121 ay baluktot din sa 90 degree, ngunit hindi itinakda nang patag !!! ** Ang isang diode at dalawang resistors ay pinapatakbo sa ilalim ng transistor upang makatipid ng puwang. Sa larawan makikita mo na ang transistor ay baluktot, ngunit na-solder na tulad nito ay lumutang ng isang sentimo sa mga bahagi. Upang maiwasan ang hindi sinasadyang shorts, takpan ang lugar na ito ng mainit na pandikit o isang piraso ng bagay na rubbery stickie tack. Ang sanggunian ng boltahe ng MCP1525 ay matatagpuan sa ilalim ng TIP121 sa bersyon ng MCP ng PCB. Gumagawa ito ng napakabisang spacer. 3 mga bahagi ang inilagay sa likurang bahagi: ang decoupling cap para sa PIC, at ang dalawang malalaking zener (24 volt at 5.1volt). Tanging isang jumper wire ang kinakailangan (2 para sa bersyon ng MCP). Maliban kung nais mong patakbuhin ang aparato nang tuluy-tuloy, maglagay ng isang maliit na switch na nasa linya na may kawad mula sa lakas ng baterya patungo sa circuit board. Ang isang switch ay hindi naka-mount sa PCB upang makatipid ng puwang at mapanatili ang kakayahang umangkop sa paglalagay. ** Ang Eagle ay may isang paghihigpit sa pagruruta sa to-220 na pakete na nakakagambala sa ground plane. Ginamit ko ang editor ng library upang alisin ang b-restict at iba pang mga layer mula sa TIP121 footprint. Maaari ka ring magdagdag ng isang jumper wire upang malutas ang problemang ito kung ikaw, tulad ko, ay kinamumuhian ang editor ng library ng agila. Ang coil ng inductor at binago sa-220 footprint ay nasa library ng Eagle na kasama sa archive ng proyekto. Listahan ng bahagi (Ang bilang ng bahagi ng Mouser na ibinigay para sa ilang mga bahagi, ang iba ay lumabas sa junk box): Bahaging Halaga (ang mga rating ng boltahe ay minimum, mas malaki ay okay) C1 0.1uF / 10VC2 100uF / 25VC3 0.1uF / 50VC4 47uF / 63V (mouser # 140-XRL63V47, $ 0.10) D1 Rectifier Diode SF12 (mouser # 821-SF12), $ 0.22 -o- iba pa D2 1N4148 maliit na signal diode (mouser # 78 -1N4148, $ 0.03) D3 (Firewire) 24 Volt Zener / 1 W (mouser # 512-1N4749A, $ 0.09) D3 (USB) 5.6 Volt Zener / 1 W (mouser # 78-1N4734A, $ 0.07) D4 5.1 Volt Zener / 1W (mouser # 78-1N4733A, $ 0.07) IC1 PIC 12F683 & 8 pin dip socket (socket opsyonal / inirekomenda, ~ $ 1.00 kabuuan) L1 (Firewire) 22R684C 680uH / 0.25 amp inductor coil (mouser # 580-22R684C, $ 0.59) L1 (USB) 22R224C 220uH / 0.49amp inductor coil (mouser # 580-22R224C, $ 0.59) LED1 5mm LEDQ1 TIP-121 Darlington driver o katuladR1 100KR2 (Firewire) 10KR2 (USB) 22KR3 100KR4 22KR6 330 OHMR7 10KR8 1KVREF1 Microch (mouser # 579-MCP1525ITO, $ 0.55) -o- 2.7 volt / 400ma zener na may 10K risistor (R3) (bersyon ng sanggunian ng zener na PCB) -o- 2 bolta ngistoristor na may 10K risistor (R3) (zener sangguniang bersyon PCB) X1 Firewire / IEEE1394 6 pin kanang anggulo, pahalang na konektor ng mount ng PCB: Kobiconn (mouser # 154-FWR20, $ 1.85) -o- EDAC (mouser # 587-693-006-620-003, $ 0.93)

Hakbang 4: FIRMWARE

FIRMWARE
FIRMWARE

FIRMWAR Ang mga kumpletong detalye ng SMPS firmware ay nakabalangkas sa itinuturo nixie SMPS. Para sa lahat ng matematika at maruming detalye ng SMPS, basahin ang aking nixie tube boost converter na itinuturo: (https://www.instructables.com/ex/i/B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506/?ALLSTEPS) Ang firmware ay nakasulat sa MikroBasic, libre ang compiler para sa mga programa hanggang sa 2K (https://www.mikroe.com/). Kung kailangan mo ng isang programer ng PIC, isaalang-alang ang aking pinahusay na programmer board ng JDM2 na nai-post din sa mga itinuturo (https://www.instructables.com/ex/i/6D80A0F6DA311028931A001143E7E506 /?ALLSTEPS). Pangunahing pagpapatakbo ng firmware: 1. Kapag nailapat ang lakas ay nagsisimula ang PIC.2. Ang mga pagkaantala ng PIC para sa 1 segundo upang pahintulutan ang mga voltages na patatagin. 3. Binabasa ng PIC ang feedback ng supply boltahe at kinakalkula ang pinakamainam na ikot ng tungkulin at mga halaga ng panahon.4. Na-log ng PIC ang pagbabasa ng ADC, cycle ng tungkulin, at mga halaga ng panahon sa EEPROM. Pinapayagan nito ang ilang mga pagbaril sa problema at tumutulong na masuri ang mga pagkabigo ng sakuna. Ang address ng EEPROM 0 ay ang pointer ng pagsulat. Ang isang 4 byte log ay nai-save sa tuwing nagsisimula ang SMPS (muling). Ang unang 2 byte ay mataas / mababa ang ADC, ang pangatlong byte ay mas mababa sa 8 piraso ng halaga ng cycle ng tungkulin, ika-apat na byte ang halaga ng panahon. Isang kabuuan ng 50 calibration (200 bytes) ay naka-log bago gumulong ang sumulat ng pointer at magsimulang muli sa EEPROM address 1. Ang pinakahuling log ay matatagpuan sa pointer-4. Maaaring mabasa ang mga ito mula sa maliit na tilad gamit ang isang programmer ng PIC. Ang itaas na 55 bytes ay iniiwan na libre para sa mga pagpapahusay sa hinaharap. 5. Ang PIC ay pumapasok sa walang katapusang loop - sinusukat ang halaga ng mataas na boltahe ng feedback. Kung ito ay nasa ibaba ng ninanais na halaga ang mga pagrehistro ng cycle ng tungkulin ng PWM ay na-load sa kinakalkula na halaga - TANDAAN: ang mas mababang dalawang piraso ay mahalaga at dapat na mai-load sa CPP1CON, ang itaas na 8 na piraso ay mapupunta sa CRP1L. Kung ang puna ay nasa itaas ng nais na halaga, ang PIC ay naglo-load ng pagrerehistro sa cycle ng tungkulin na may 0. Ito ay isang 'pulse skip' system. Napagpasyahan kong laktawan ang pulso para sa dalawang kadahilanan: 1) sa napakataas na frequency na walang gaanong lapad ng tungkulin upang i-play (0-107 sa aming halimbawa, mas mababa sa mas mataas na mga voltages ng pag-supply), at 2) posible ang pagbago ng dalas, at nagbibigay ng mas maraming silid para sa pagsasaayos (35-255 sa aming halimbawa), ngunit ANG TUNGKULIN LANG NG TUNGKULIN ANG Dobleng DALAWANG TATAPOS SA HARDWARE. Ang pagbabago ng dalas habang ang PWM ay tumatakbo ay maaaring magkaroon ng 'kakaibang' mga epekto. Mga Pagbabago: Ang firmware ay nakakakuha ng ilang mga pag-update mula sa bersyon ng nixie tube SMPS. 1. Ang mga koneksyon sa pin ay binago. Ang isang LED ay tinanggal, isang solong led indikator ay ginagamit. Ang pin out ay ipinapakita sa imahe. Ang mga paglalarawan sa pula ay mga default na pagtatalaga sa PIC pin na hindi mababago. 2. Ang analog digital converter ay isinangguni ngayon sa isang panlabas na boltahe sa pin 6, sa halip na ang supply boltahe. 3. Habang pinapalabas ng mga baterya ang boltahe ng suplay ay magbabago. Ang bagong firmware ay tumatagal ng pagsukat ng boltahe ng supply tuwing ilang minuto at ina-update ang mga setting ng modulator ng lapad ng pulso. Ang "recalibration" na ito ay nagpapanatili ng mahusay na pagpapatakbo ng inductor habang naglalabas ang mga baterya. 4. Ang panloob na oscillator ay nakatakda sa 4 MHz, isang ligtas na bilis ng operating sa halos 2.5 volts.5. Ang naayos na pag-log upang walang itakda sa EEPROM upang magsimula sa posisyon 1 sa isang sariwang PIC. Mas madaling maunawaan ang mga nagsisimula.6. Ang oras ng paglabas ng inductor (off-time) ay kinakalkula ngayon sa firmware. Ang nakaraang multiplier (isang-ikatlong on-time) ay hindi sapat para sa mga maliliit na pagpapalakas. Ang tanging paraan lamang upang mapanatili ang kahusayan sa buong paglabas ng baterya ay upang pahabain ang firmware upang makalkula ang totoong off-time. Ang mga pagbabago ay pang-eksperimento, ngunit mula noon ay naisama sa huling firmware. Mula sa TB053 nakita namin ang off-time equation: 0 = ((volts_in-volts_out) / coil_uH) * fall_time + coil_amps Mangle ito sa: fall_time = L_Ipeak / (Volts_out-Volts_in) kung saan: ang L_Ipeak = coil_uH * coil_ampsL_Ipeak ay isang pare-pareho nang gamit sa firmware (tingnan ang seksyon ng firmware). Kinakalkula na ang Volts_in upang matukoy ang inductor on-time. Ang Volts_out ay isang kilalang pare-pareho (5 / USB o 12 / Firewire). Dapat itong gumana para sa lahat ng positibong halaga ng V_out-V_in. Kung nakakuha ka ng mga negatibong halaga, mayroon kang mas malaking mga problema! Ang lahat ng mga equation ay kinakalkula sa helper spreadsheet na kasama ng itinuro sa NIXIE smps. Ang sumusunod na linya ay idinagdag sa seksyon ng mga Constant ng firmware na inilarawan sa hakbang na CALIBRATION: Const v_out as byte = 5 'output voltage upang matukoy ang off-time

Hakbang 5: KALIBRASYON

Maraming mga hakbang sa pagkakalibrate ang makakatulong sa iyong masulit ang charger. Ang iyong mga sinusukat na halaga ay maaaring palitan ang aking mga halaga at maiipon sa firmware. Ang mga hakbang na ito ay opsyonal (maliban sa sanggunian ng boltahe), ngunit tutulong sa iyo na masulit ang iyong supply ng kuryente. Tutulungan ka ng ipod charger spreadsheet na isagawa ang mga calibrations.const v_out bilang byte = 12 'output voltage upang matukoy ang off-time, 5 USB, 12 Firewireconst v_ref bilang float = 2.5' 2.5 para sa MCP1525, 1.72 para sa aking stabistor, ~ 2.7 para sa isang zener.const supply_ratio bilang float = 5.54 'supply ratio multiplier, i-calibrate para sa mas mahusay na katumpakan osc_freq bilang float = 4' oscillator frequencyconst L_Ipeak bilang float = 170 'coil uH * coil amps tuloy-tuloy (680 * 0.25 = 170, pag-ikot) const fb_value bilang salita = 447 'output voltage set pointAng mga halagang ito ay matatagpuan sa tuktok ng code ng firmware. Hanapin ang mga halaga at itakda ang mga sumusunod: V_outIto ang output boltahe na nais naming makamit. Ang variable na ito ay HINDI babaguhin ang output boltahe sa sarili nitong. Ginagamit ang halagang ito upang matukoy ang dami ng oras na kinakailangan ng inductor upang ganap na maalis. Ito ay isang pagpapahusay na ginawa sa USB firmware na na-port sa bersyon ng firewire. Ipasok ang 12, iyon ang aming boltahe ng target na firewire (o 5 para sa USB). Tingnan ang Firmware: Mga Pagbabago: Hakbang6 para sa kumpletong mga detalye ng karagdagan na ito. v_ref Ito ang sanggunian ng boltahe ng ADC. Kailangan ito upang matukoy ang tunay na boltahe ng suplay at kalkulahin ang oras ng pagsingil ng coil ng inductor. Ipasok ang 2.5 para sa MCP1525, o sukatin ang eksaktong boltahe. Para sa isang sanggunian ng zener o stabistor, sukatin ang eksaktong boltahe: 1. WOUTOUT PIC INSERTED - Ikonekta ang isang kawad mula sa lupa (socket PIN8) sa socket pin 5. Pinipigilan nito ang inductor at transistor mula sa pag-init habang ang kuryente ay nakabukas, ngunit ang PIC ay hindi naipasok.2. Ipasok ang mga baterya / i-on ang kuryente.3. Gamit ang isang multimeter sukatin ang boltahe sa pagitan ng sanggunian ng boltahe ng PIC boltahe (socket PIN6) at lupa (socket pin8). Ang aking eksaktong halaga ay 1.7 volts para sa stabistor, at 2.5 volts para sa MSP1525. 4. Ipasok ang halagang ito bilang pare-pareho ang v_ref sa firmware.supply_ratio Ang supply voltage divider ay binubuo ng isang 100K at 22K resistor. Teoretikal na ang feedback ay dapat na katumbas ng boltahe ng suplay na hinati ng 5.58 (tingnan ang Talahanayan 1. Mga Pagkalkula ng Network ng Feedback ng Boltahe ng Supply). Sa pagsasagawa, ang mga resistor ay may iba't ibang pagpapahintulot at hindi eksaktong halaga. 4. Upang sukatin ang eksaktong ratio ng feedback: 4. Sukatin ang supply boltahe (Supply V) sa pagitan ng socket pin 1 at ground (socket pin 8), o sa pagitan ng mga terminal ng baterya. 5. Sukatin ang boltahe ng feedback ng supply (SFB V) sa pagitan ng socket pin 3 at ground (socket pin 8).6. Hatiin ang Supply V ng SFB V upang makakuha ng eksaktong ratio. Maaari mo ring gamitin ang "Talahanayan 2. Supply Voltage Feedback Calibration".7. Ipasok ang halagang ito bilang pare-pareho ang supply_FB sa firmware.osc_freqBasta ang dalas ng oscillator. Ang 12F683 panloob na 8Mhz oscillator ay nahahati sa 2, isang ligtas na bilis ng operating sa halos 2.5 volts. 8. Ipasok ang isang halaga ng 4. L_IpeakMultiply ang inductor coil uH ng maximum na tuluy-tuloy na amps upang makuha ang halagang ito. Sa halimbawa ang 22r684C ay isang 680uH coil na may rating na 0.25 amps tuloy-tuloy. 680 * 0.25 = 170 (bilog sa mas mababang integer kung kinakailangan). Ang pagpaparami ng halaga dito ay inaalis ang isang 32 bit na lumulutang point variable at pagkalkula na kung hindi man ay kailangang gawin sa PIC. Ang halagang ito ay kinakalkula sa "Talahanayan 3: Mga Pagkalkula ng Coil".9. Multiply ang inductor coil uH ng maximum na tuluy-tuloy na amps: 680uH coil na may rating na 0.25 amps tuloy-tuloy = 170 (gamitin ang susunod na pinakamababang integer â € "170).10. Ipasok ang halagang ito bilang pare-pareho ng L_Ipeak sa firmware.fb_valueIto ang aktwal na halaga ng integer na gagamitin ng PIC upang matukoy kung ang mataas na boltahe na output ay nasa itaas o mas mababa sa nais na antas. Kailangan nating kalkulahin ito dahil wala kaming trimmer risistor para sa maayos na pagsasaayos. 11. Gumamit ng Talahanayan 4 upang matukoy ang ratio sa pagitan ng output at boltahe ng feedback. (11.0) 12. Susunod, ipasok ang ratio na ito at ang iyong eksaktong sanggunian sa boltahe sa "Talahanayan 5. Mataas na Boltahe na Feedback ADC Itakda ang Halaga" upang matukoy ang fb_value. (447 na may isang sanggunian na 2.5 volt). 13. Pagkatapos mong mai-program ang PIC, subukan ang boltahe ng output. Maaaring kailanganin mong gumawa ng mga menor de edad na pagsasaayos sa halaga ng itinakdang puna at muling pagsamahin ang firmware hanggang sa makuha mo ang eksaktong 12 volts na output. Dahil sa pagkakalibrate na ito, ang transistor at inductor ay hindi dapat maging mainit. Hindi mo rin dapat marinig ang isang tunog ng tugtog mula sa coil ng inductor. Ang parehong mga kundisyong ito ay nagpapahiwatig ng isang error sa pagkakalibrate. Suriin ang data log sa EEPROM upang makatulong na matukoy kung saan ang iyong problema.

Hakbang 6: PAGSUSULIT

PAGSUSULIT
PAGSUSULIT

Mayroong isang firmware para sa isang PIC 16F737 at isang maliit na application ng VB na maaaring magamit upang mag-log ng mga pagsukat ng boltahe sa buhay ng mga baterya. Ang 16F737 ay dapat na konektado sa isang PC serial port na may MAX203. Tuwing 60 segundo ang supply boltahe, output boltahe, at sanggunian boltahe ay maaaring naka-log sa PC. Maaaring gawin ang isang magandang grap na nagpapakita ng bawat boltahe sa pamamagitan ng oras ng pagsingil. Hindi ito nagamit dahil ang charger ay hindi kailanman nagagamit. Lahat ay napatunayan na gumagana. Ang test firmware, at isang maliit na visual basic program upang mai-log ang output, ay kasama sa archive ng proyekto. Iiwan ko sa iyo ang mga kable.

Hakbang 7: VARIATIONS: USB

VARIATIONS: USB
VARIATIONS: USB

Ang isang bersyon ng USB ay posible na may ilang mga pagbabago. Ang pagsingil ng USB ay hindi isang pagpipilian para sa magagamit na 3G iPod para sa pagsubok. Nagbibigay ang USB ng 5.25-4.75 volts, ang aming target ay 5 volts. Narito ang mga pagbabago na kailangang gawin: 1. I-download sa isang konektor na uri ng USB 'A' (mouser # 571-7876161, $ 0.85) 2. Baguhin ang output voltage resistor divider (baguhin ang R2 (10K) sa 22K).3. Baguhin ang output protection zener (D3) sa 5.6 volt 1 watt (mouser # 78-1N4734A, $ 0.07). Ang isang 5.1 volt zener ay magiging mas eksaktong, ngunit ang mga zener ay may error tulad ng resistors. Kung susubukan nating maabot ang isang target na 5 volt at ang aming 5.1 volt zener ay may 10% error sa mababang bahagi, ang lahat ng aming pagsisikap ay masusunog sa zener.4. Baguhin ang coil ng inductor (L1) hanggang 220uH, 0.49amp (mouser # 580 -22R224C, $ 0.59). Ipasok ang mga bagong pagkakapare-pareho ng pagkakalibrate, ayon sa seksyon ng pagkakalibrate: Itakda ang V_out sa 5 volts. Hakbang 8 & 9: L_Ipeak = 220 * 0.49 = 107.8 = 107 (bilog hanggang sa susunod na pinakamababang integer, kung kinakailangan).5 Baguhin ang itinakda na punto ng punto, muling kalkulahin ang Talahanayan 4 at Talaan 5 sa spreadsheet. Talahanayan 4 - ipasok ang 5 volts bilang output at palitan ang 10K risistor ng 22K (ayon sa bawat hakbang 2). Nalaman namin na sa 5 volts output, na may isang 100K / 22K divider network, ang feedback (E1) ay magiging 0.9 volts. Susunod, gumawa ng anumang pagbabago sa sanggunian ng boltahe sa Talaan 5, at hanapin ang itinakdang puntong ADC. Sa pamamagitan ng isang sanggunian na 2.5 volt (MCP1525) ang setpoint ay 369.6. Mga halimbawa ng halimbawa para sa bersyon ng USB: const v_out bilang byte = 5 'output boltahe upang matukoy ang off-time, 5 USB, 12 Firewireconst v_ref bilang float = 2.5' 2.5 para sa MCP1525, 1.72 para sa aking stabistor, ~ 2.7 para sa isang zener.const supply_ratio bilang float = 5.54 'supply ratio multiplier, i-calibrate para sa mas mahusay na katumpakan osc_freq bilang float = 4' oscillator frequencyconst L_Ipeak bilang float = 107 'coil uH * coil amps tuloy-tuloy (220 * 0.49 = 107, ikot pababa) const fb_value bilang salita = 369 'output voltage set pointFirmware at PCB para sa bersyon ng USB ay kasama sa archive ng proyekto. Tanging ang bersyon ng sanggunian ng boltahe ng MCP ang na-convert sa USB.

Inirerekumendang: