Зарядное устройство на ATmega32 и блок на TL494

[Linus]

Зарядное устройство на ATmega32 и блок на TL494

Доброго времени суток, товарищи форумчане и гости форума!
Долгое время искал подходящее для меня устройство, которое бы совмещало в себе функции зарядника для автомобильного АКБ и регулируемый блок питания с возможностью подключения нагрузки вплоть до 10 Ампер. И на основе компьютерных БП пытался сделать, потом на силовом трансе собрал ЗУ с ограничителем тока на ОУ LM385. Но хотелось автоматики! Ибо крутить ручку регулировки тока и следить целый день за АКБ как-то надоедает чуть-чуть...
Скитаясь в очередной раз по гугл поиску, я наткнулся на схему, которая меня очень привлекла своей функциональностью.

Все описание схемы, материалы, которыми я пользовался, различные печатки и ссылки на автора находятся в архивах.
А здесь я хочу поделиться ворклогом по сборке. В конце видео обзор сниму

Для начала нашел подходящий БП. Им оказался Microab на 350w(схема в PDF файле), собранный на нужной нам TL494. При запуске он издавал непонятный треск, который исходил от конденсатора в снабберных цепях дежурки. Заменил высоковольтные электролиты по входу, треск стал тише. Ну и переделал я БП как того требует схема управления:


После запуска опять появился этот противный треск! В итоге заменил керамический конденсатор на пленочный и наступила тишина.
Вот уже впаянный пленочный конденсатор, зеленый такой, рядом с электролитическим

В процессе переделки

Уже переделан и готовится к тестам

Для испытаний блока питания под нагрузкой сделал такой "нагрузочный стенд" из нихромовой спирали для электроплиток и старой платы. Вместо платы управления сейчас к TL494 подключен переменный резистор.

На этих фото подбираю делитель напряжения на 16 ноге ТЛки. С ее помощью осуществляется встроенная аппаратная защита от превышения токового порога. Установил на 10А границу, выше и нельзя, сборка диодная не позволит однозначно.

Использовал сразу три прибора. Стрелочный для измерения выходного напряжения, один из мультиметров в режиме амперметра, другой измеряет напряжение на 16 ноге.

Особо по переделке БП рассказать нечего, информации много, а в архивах все подробно расписано. Поэтому не буду тратить на это время

В качестве корпуса для ЗУ нашел вот такой корпус от бесперебойника. Нашел чисто случайно, пока шел в гости к бабушке


На сегодня все, завтра продолжу описание работ

 

[Linus]

Продолжим.
Примерил немного корпус

Теперь что касается плат.Изначально хотел делать на DIP контроллере, т.к. с SMD контроллерами и внутрисхемным программированием не работал, а устройство не из дешевых. Уже даже плату развел, но потом решил я с этим делом не заморачиваться особо. Один человек на форуме автора делает печатки к этому устройству на заказ с деталями, аля конструктор. Ну и заказал я хорошие заводские платы с паяльной маской. Честно скажу, паять было одно удовольствие уже готовую плату Моя плата больше этой раза в 2 получалась.

Уже распаянное. Не хотел я выносить дисплей на проводах, т.к. платой предусмотрена установка прямо на плату. Но увы, не влазила плата управления в мой корпус горизонтально! Пришлось вынести дисплей на проводах, а плату повернуть. Далее увидите как это выглядит.


Ну а вот так я прошиваю контроллеры. Да, я до сих пор не обзавелся нормальным USB программатором и шью по LPT. А LPT есть у меня только в стареньком стареньком компьютере, его я собираю на столе, запускаю и прошиваю контроллеры. Не просто программатор, а ПРОГРАММАТОР!
Прошил, кстати, не с первого раза. Не хотел комп видеть контроллеры, укоротил провода программатора до 5см, он увидел.

После прошивки, первый пуск платы управления

Подготовка к первому пуску и калибровке

Все прошло удачно, тьфу-тьфу-тьфу, Чернобыля не произошло Устройство откалибровал, кроме разрядника. Разрядник калибровать буду позже, уже в сборе.
Принялся за работу над корпусом. Разметил место под будущий вентилятор разрядника и отдал заднюю панель отцу на работу, он быстро и красиво вырезал отверстие под вентилятор.


Здесь нужно отметить, что пользовался по корпусу наработками Александра(DDREDD) из его темы по БП: Лабораторный двухполярный БП своими руками
Пока ожидал панель от отца, подготовил радиатор для разрядника

Затем принялся за изготовление передней панели. Ее решил делать из оргстекла, т.к. материал мягкий, легко режется и обрабатывается.





Сделал заранее в кореле небольшой чертеж с расположением отверстий, что бы все было четко подогнано.




Крепление платы управления вертикальное

На предпоследней фотографии можно увидеть две ручки, о них расскажу в следующем посте, тоже самодельные.

 

[Linus]

Ручки я сделал из старых электролитических конденсаторов, т.к. подходящих под D шток не нашел на энкодер. Да и решил поэкспериментировать. По фтографиям все ясно в принципе.



Залил эпоксидкой пространство внутри алюминиевых бочонков

А за тем сделал отверстия. С отверстием под D-шток пришлось повозиться, но и это оказалось решаемой проблемой. Маленький кусочек нержавйки и суперклей


Примерка

Напилил необходимой арматуры из алюминиевого уголка и планки

Примерил панель. Не плохо смотрится, считаю

Примерка каркаса панели. Позже от одного уголка решил избавиться.

Собрал каркас, установил к основанию корпуса


Потом сделал крепеж для радиатора разрядника. Планки изогнул как мне надо было и посадил их на заклепки к радиатору.


Теперь стоит вопрос об изоляции радиатора от корпуса, что бы на нем минус не висел постоянно. Транзисторы очень сильно нагреваются, судя по рассказам, использовать силиконовые прокладки нельзя. А слюды нет у меня. Так что придется изолировать крепления радиатора от корпуса, уже есть соображения на этот счет.

Работа продолжается, следующий пост выложу в ближайшие дни, сфотографирую, что еще сделал. И тем не менее, работы еще много.
Вопрос к читающим эту тему: из чего сделать накладку на заднюю панель лучше? Тонколистового металла найти не могу у себя, а дыры технологические надо закрыть.

 

[кочевник]

Давно на форуме не было столь серьезных работ, да еще с отличным описанием. tehno022:respect:

из чего сделать накладку на заднюю панель

Можно взять части от старых корпусов видиков-тюнеров-DVD..

 

[Linus]

Давно на форуме не было столь серьезных работ, да еще с отличным описанием.

Спасибо, приятно слышать. Описание всегда стараюсь делать как для себя, что б все понятно было

Можно взять части от старых корпусов видиков-тюнеров-DVD..

Да вот незадача, не завалялось старых корпусов таких в запасах Сейчас прочитал Ваше сообщение, примерил от блока питания компьютерного дно, а оно на 15мм короче по высоте оказалось...

P.S. Забыл еще написать. Вечерком как-то нарисовал переднюю панель в кореле. Название тянется еще от паяльной станции, которую собирал 2,5 года назад. Как-то придумал тогда это название и дизайн, так и решил: пусть все устройства с микроконтроллерным управлением, которые я собираю, будут иметь схожий дизайн. Как из единой линейки прям!

По конструктивным особенностям не могу расположить элементы на панели иначе. Поэтому расположение точно не изменится.
Здесь надо сделать оговорочку небольшую, что б не было какой-нибудь путаницы в будущем. Многие, кто собирал это устройство, называли его по псевдониму(никнейму) автора "ОКА 275". Я уточнил у автора, можно ли использовать свое название. Он дал "добро" :wo:
Поэтому если кто-то встретит на просторах сети и/или перейдет по ссылкам в архивах и увидит там название "ОКА 275", знайте здесь и там - это все одно устройство разработки одного и того же автора

 

[кочевник]

Как из единой линейки прям!

Резонно!

 

[Linus]

Ну, что ж, продолжим!
Установил плату силового блока питания. Для установки сделал изолирующие втулки нужной длины из корпуса от шариковой ручки. Такие же сделал и для платы управления на передней панели. На фотографиях их видно справа на винтах.



Пока не забыл, сделаю пометочку. Для крепежа плат используются винты М3х25 с потайной головкой. Все каркасные элементы крепятся винтами М4х12 с потайной головкой, за исключением крепления вентиляторов и трансформатора на 12 вольт. Далее по тексту увидите
Далее установил алюминиевую планку, стягивающую корпус. На этой планке расположились трансформатор на 12 вольт для питания внутреннего оборудования и вентилятор обдува силового БП.









Крепеж вентилятора сделал вот так:



Из тонкого алюминия выгнул нужной формы крепеж, его посадил на заклепки. Вентилятор прекрасно держится!

Далее нашел в гараже из чего сделать заднюю панель. Решил применить тонкий стеклотекстолит. Под вентилятор охлаждения разрядника наделал отверстий. Но что-то мне подсказывает, что это плохое техническое решение и надо эти дыры превратить в прорези. Дабы увеличить площадь захвата воздуха.










P.S. у современного стеклотекстолита какие-то другие волокна что ли, руки почти не чешутся когда обрабатываю заготовки для плат
После обработки этого ужасно чесались руки, ну оно и понятно, стекловолокно же. Перчатки надо использовать

 

[Linus]

Продолжаем работы по сборке блока питания.
Провел я тесты потока воздуха сквозь отверстия в задней стенке(см.предыдущий пост) и он(поток) меня очень огорчил. Не зря я предполагал, что это было не самое лучшее техническое решение.
Решил расточить отверстия и получить прорези. Но что-то пошло не так... Запорол я прорези и решил полностью открыть вентилятор. Но защитить его все равно как-то надо. Можно купить гриль для этого вентилятора 80х80(на столе лежит гриль на 120). Но мы же не ищем легких путей, тем более гриль как-то банально. И нашел я в закромах хорошую сеточку из нержавейки! Примерил-вроде не плохо. Ну и вырезал нужный квадрат. Результат вполне меня устроил.




Далее отправился я в контору, которая занимается цветной печатью и распечатал переднюю панель в 4х экземплярах.



Купил метр прозрачной пленки, что бы защитить бумагу. Ну а дальше резал, обклеивал и т.д., и т.п... В результате получил такую вот переднюю панель:



Ну да, рисуночки немного съехали, не точно просверлил по шаблону отверстия. Ну да ладно, этим грешат даже заводские устройства...

Немного фотографий внутренностей. Уже можно прикинуть, как это будет выглядеть в конце.



Для подключения силовых проводов к клеммам(болтам) использовал медные луженые наконечники. На фото подключен только "+".



Задняя часть устройства крупным планом: установлены разрядник на радиаторе и трансформатор на 12 вольт.



Разрядник от корпуса буду изолировать, т.к. на нем висит постоянный "+", поскольку транзисторы не изолированы от радиатора.

Продолжение следует...

 

[Linus]

Продолжаем ворклог по сборке ЗУ!
Работа кипит, выдались свободные вечера и я почти закончил сборку. Не ожидал, что это произойдет так быстро
Изолировал радиатор разрядника от корпуса, как и планировал. Как я это сделал? Да очень просто! Использовал резиновые прокладки, изготовленные из велосипедной камеры. А на винты надел втулки их полихлорвиниловых трубок. Головки верхних винтов М3 закутал в термоусадку.





Ну несколько фотографий уже скомпонованного устройства, которые не нуждаются в особых комментариях:



















В следующем посте покажу еще фотографий внутренностей и внешнего вида на данный момент.

 

[Linus]

Ну как и обещал еще немного фотографий внутренностей. Решил эти фото выделить в отдельный пост, т.к. можно их считать уже полуфинальными.
Так я сделал крепление релюшки, автор советовал унести подальше от датчика тока, дабы не было магнитных наводок. Ну я унес. Использовал реле от ВАЗа, стоит копейки, 100 рублей всего. Тут для крепления использовал обрезочек латуни, т.к. ее проще гнуть, нежели алюминий.



Подключение разрядника. Справа виден предохранитель на 8А, вынесенный на проводах и замотанный в изоленту. Не стал я его выносить на заднюю панель, места мало для корпуса предохранителя там, радиатор слишком близко стоит к стенке. Менять его, конечно, жутко неудобно будет! Но с другой стороны, если он сгорит, значит что-то не так в разряднике, пробиты транзисторы или что-то иное. То есть все равно весь разрядник снимать придется для ремонта.



Далее особо в комментариях не нуждаются фотографии, вроде все понятно.











Фото в сборе:








Забыл сделать фото крепления датчиков температуры. Ладно, позже сделаю на нормальный фотик, когда буду делать финальные фотки.
Тесты на нагрузку в режиме БП устройство прошло успешно по всему диапазону напряжений. В качестве нагрузки, как уже писал ранее, использовалась спираль для электроплитки. В режиме заряда еще не тестировал. Но для этого у меня в гараже уже припасен аккумулятор! Все это будет сделано с фото и видео отчетом, но чуть позже.
Далее будут делаться отверстия в корпусе в районе вентилятора охлаждения блока питания. Ведь ему(вентилятору) надо где-то брать воздух и куда-то его выгонять. А не устраивать печку внутри. И еще надо ручку для переноски сделать, а то неудобно же! После сверления корпус будет покрашен слегка сероватой глянцевой краской.
Так что это еще не конец, финальные фото будут позже и в хорошем качестве
А пока жду ваших комментариев, может хотите какие-то еще фотографии вблизи, сфоткаю и выложу.

 

[oka275]

Интересный проект! :wo: С удовольствием слежу за ним!

 

[Linus]

А вот, видимо, и сам разработчик к нам на форум зашел, судя по нику
Тем временем, насверлил я вентиляционных отверстий в корпусе






Уже покрасил на первый раз, фото пока не сделал. Чуть позже еще слой краски сделаю и сфотографирую.

 

[oka275]

Да, есть не много, подтянулся )) Никогда ничего не красил. Интересно было бы посмотреть на результат!

 

[Linus]

На самом деле красить не сложно, особенно из баллончика. Единственный минус-пылинки И никуда от них не деться, не в герметичной камере красим же)

 

[Vieux]

Достойный экземпляр получился!

 

[Linus]

Ну вот и свежие фото подоспели!
Фотографии непосредственно после покраски:





Подождал пока краска схватится хорошо. Красил быстросохнущей эмалью. Но все равно она еще не так хорошо схватилась, как хотелось бы. После этого приклеил на верхние отверстия защитные сеточки, дабы в них никакие винтики и прочее не провалились. Сеточки тоже красил.





Ну а дальше откалибровал разрядник и решил устроить ему стресс-тест. В качестве источника питания использовал другой зарядник)
Сначала в режиме электронной нагрузки:



А потом в режиме разряда АКБ:






И тут я вдруг вспомнил про то, что автор рассказывал про влияние магнитного поля на датчик тока... Ну и решил это исследовать!
Результаты просто потрясают. Такие погрешности я еще не встречал) Вплоть до 20 ампер погрешность при мощном магнитном поле. На разную полярность поля датчик реагирует по-разному.
Ниже фотографии этого эксперимента.

 

[Linus]

А еще нашел одну интересную особенность датчика температуры, который стоит на разряднике(номер 3). А суть проблемы такая. Как только температура достигает 61.2 градуса датчик исчезает и все! Специально раскалял разрядник до таких температур, стресс-тест же. Вентилятор при пропадании датчика по-прежнему молотит на полную. Лечится только перезапуском устройства. Грешу на датчик! Возможно косячный. Надеюсь, два другие датчика избавлены от этого косяка. Они из разных партий однозначно. Первые два датчика мне присылал человек вместе с платой и деталями. А один я сжег и купил у нас на замену. Ну, возможно, косячный. Менять не буду. А другие два датчика и температурный режим питальника проверю при заряде АКБ, надо подопытного притащить из гаража







Ушел заряжать аккумуляторы в фотоаппарате и снимать финальные качественные снимки, а так же видео обзор небольшой.

 

[oka275]

Вентилятор при пропадании датчика по-прежнему молотит на полную.

Данное поведение контроллера вентиляции было специально продумано. Мне неизвестны случаи внезапного отключения датчиков, вроде вашего, но такую вероятность я решил заложить. И как видно не ошибся. Если датчик начал пороть чепуху или вообще перестал отвечать, то порт конкретного датчика перестаёт считываться до следующего включения устройства. На счет последнего тоже была дилемма, но было принято именно это решение - игнорировать до включения (сейчас уже не помню подробности решения)

Проверьте, может у датчика проблемы с питанием. Например, эти датчики могут получать так называемое "паразитное" питание, то есть питаться не от отдельного провода, а от шины данных. Способ хороший, но я точно помню, что при этом у датчика сильно сужается диапазон его работы. По даташиту датчик умеет измерять от -55 до +125 градусов, но при наличии постоянного питания на ножке VDD. И если всё так, то значит датчик бракованный. Библиотека, что считывает температуру, проверена в боях не раз, так что вряд ли это проблема с ПО.

PS на всякий случай. Я знаю, что данный датчик может работать на шине данных не в одиночестве. Но распределение по портам имеет свои плюсы и я ими воспользовался.

Ушел заряжать аккумуляторы в фотоаппарате и снимать финальные качественные снимки, а так же видео обзор небольшой.

А можно наоборот - снимать финальные качественные видео и небольшие фотографии? :wo:

 

[Linus]

Я так и догадывался про постоянную работу вентилятора. По поводу того, что датчик перестает считываться считаю верным решением. Потому что он у меня при 61,2 градуса на мгновение резко выдает 38 градусов, потом возвращается, ну а после датчик перестает считываться. Если б не отключился датчик от порта, то, боюсь, разрядник мог бы сгореть от перегрева А так датчика как бы нет, вентилятор работает на полную-это хорошо.
Питание датчиков проверял еще при сборке-с ним все в порядке Грешу на брак, а может и подделка. Я часто у себя тут на подделки натыкаюсь, некоторые сразу отличаю от оригинала, а некоторые вот, в процессе работы всплывают.
Ну это я разряднику стресс-тест устраивал при максимальной нагрузке. У меня он в таком режиме работать не будет, а при 5,5А разряда нагрев до 58 градусов, выше не поднялся даже спустя 40 минут.

А можно наоборот - снимать финальные качественные видео и небольшие фотографии? :wo:

Хорошо, так и сделаю На выходных скорее всего всё сниму.
Оффтоп.
Вот только что-то у меня с фотоаппаратом не то. То ли я дурак, то ли фотоаппарат дурной, то ли ЗУ для него, а может аккумуляторы сдохли.. Может и все сразу) Ставлю на зарядку аккумуляторы-они заряжены 100%. Фотоаппарат говорит-разряжено. Мультиметр говорит напряжение 1.35в. Точно заряжены! Ну я этот фотоаппарат замучаю, он у меня еще заработает