15. Избор на режим на токовата защита - тоест какво се случва когато лимита бъде достигнат: stop / stop and restart / limit

16. Да може по някакъв стандартизиран интерфейс параметрите на работа да му се подават от компютър. Параметрите който да могат да се управляват да са: старт/стоп; заключване/отключване на панела; задаване на напрежение; задаване на лимит на тока; включване/изключване на режим "емулация на батерия"; задаване на вътрешното съпротивление на батерията

17. Да може по същия (или по друг) интерфейс захранването да си връща следните параметри: дали е включено/изключено; панела дали е заключен/отключен; режима на работа; напрежението на изходите; консумирания ток (интегриран за някакъв период примерно 500 ms); режима на токовата защита; вътрешното съпротивление на емулатора на батерия

Нямаше да пиша, но сърце юнашко не трае , пък и го правя за да поднасям извинения:
Извинявайте всички, че като видях тази сложна схема забравих, че аналоговщината не ви е силната страна и говорих с недомлъвки и дори пусках шегички.
Извинявай Никола, защото ти винаги имаш право!
Друг който винаги има право е дедо Боре: и аз се зачудих как импулсното ще осигурява винаги и точно два волта вповече, но като не разбирам от импулсни си затраях - извинявам се!
Извинявам се, но не разбирам цялата концепция:
Като е толкова важно измерването на консумирания ток - защо не се заформи в отделно модулче, а се сбръчква цялата схема?!
Защо DACовете не са на аналоговата платка, че да си дойдем на думата?!
Има и доста други, но сега трябва да бягам.
Edit с нещо важно: вместо да се правят два независими канала (не, че е лошо и да са пет, ама не е дуракоустойчиво), защо да не са два ама за различни тоци? Това отпада донякъде ако меренето им е отделно. Обаче може да се измисли авто превключването на мощен-слаб канал с помощта на два диода. А с този мултиплексор изобщо не е дуракоустойчиво, въпреки твърдението на emilvtc, че нямало да се превключва в работен режим, ама надали.

emilvtc и ти извинявай , но разликата между 7805 и 7905 е, че втората е много по-нестабилна и изходното и стъпало е по твоята схема, макар с транзистори с обратна полярност.

Емо, заради твоето писане не мога си гледам работата

Шегувам се... значи, ако съм разбрал правилно меренето на тока те интересува с точност +/- 1мА или малко по-добро, ама не гониш микроампери?

Ако е така, наистина не е ли по-добре с 1 шунт само?
Щото ако се върна на хвърчащите сметки при 1мА и 10мR вече са "цели" 10uV пад
Даже ако е твоя вариант с 25 милиома са си 25uV, което ако се опроводи като хората и с един по-убав ОУ ще може да се усили...

Точно така. (е, освен ако не измислим нещо гениално, та да мерим и микроамперите ...)

Те че могат да се мерят 1uA и 4A на един обхват могат, ама въпроса е дали е нужно и дали е оправдано, щото ако почнем да поставяме такива условия и тоя проект ще отиде при оня за логичския анализатор най-долу във форума .
Отдено нещо не можах да схвана тая нестандартна идея да се ползва PWM-а на процесора само в режим 100% запълване и изхода да се "модулира" през фаулт входа на PWM модула. Каква е идеята тогава да се ползва PWM-а на процесора - що направо не се ползва един външен компаратор или специализиран чип и процесора пак само да си задава заданието? Идеята да се прекара контрола през процесора е да се направи PID контрол лупа вътре в процесора и съответно да се даде възможност да се променя/настройва със софтуера. Ако ще е отвън по нестандартния начин, по който го описват Емил и Цекинс ми се струва доста странно. Аз по принцип се изприщвам като видя такива изпълнения, дето като питам какви са параметрите на контрол лупа и ще ме гледат умно отсреща . Та е хубаво да се ползват нестандартни идеи ама такива дето да има смисъл от тях. Другия вариант е аз нещо да не съм разбрал, точно какво искат да правят с тоя PWM .

Dimitar, искането ми беше да е един обхвата на захранването. На измерването може да има колкото си искаш обхвати.

Мисълта ми е, че захранването не трябва да пропада, докато измерването може да се дъни, ако динамиката на тока е много голяма и т.н.


Емо, меренето на ниски токове не е проблем само по себе си, проблемът е, че ти искаш да ги мериш бързо... е тва вече е проблем

Ако искаш да си стиснем ръцете по средата... Предлагам следното - един шунт за милиампер и нагоре. По него бачка защитата и може да си го изкараш и на скоп. Допълнително може да се направи и мерене на малки токове, но трябва да се откажеш от скорост за тях. Демек тях ще ги мерим само, ако са мноооо бавни

Как се мерят малки и постоянни токове - ми слагаме да зареждат кондензатор и мерим време докато напрежението стигне някаква измерима стойност.
Може да се поумува как точно да се направи. При всички случаи имаме кондензатор имаме и MOSFET който да го шунтира. Даже на "бързия" шунт може да се сложи компаратор, който принудително да шунтира мосфета, когато тока стигне милиампери.. Въпросът е когато падне и се разреши меренето как точно да се мери. Единият вариант е да преобразуваме до честота. Просто още един компаратор, който ще включва мосфета след като кондензатора се зареди до да кажем 10 или 20mV. Разреждането изключва компаратора, мосфета и наново заряд и така имаме някаква честота пропорционална на тока дето искаме да измерим.
Неудобството на тоя вариант, е че при рязък скок на тока трябва време за компараторите.... трябва да се посмята малко. Иначе има и друг вариант, примерно може последователно да има диод на кондезатора, а пък мосфета да си го щракаме на някаква висока честота. Така ще трябват N на брой щракания за да се зареди кондензатора ни. Но пък времето ни през което "сме" на кондезатор е фиксирано и имаме малко по-голяма свобода....

Тъй де, трябва някой да седне и да ги обмисли нещата. Но според мен с кондензатор ще може да се мерят и много малки токове, на практика сме ограничени само от паразитите...

Емо - нямах нерви да изчета дългия пост, че нещо червеното взе да ми замайва главата, ама ми се звъртя една идея специално за GSM-ите - може да се направи режим само за тях - да има един голям кондензатор в изхода, който да се включва само тогава - така ще може да се поеме пиковата консумация и да се изгладят пулсациите. Токовата защита обаче ще трябва да е твърдо фоулт - като сработи тотално да изключи всичко.

за меренето в обхват 1uA..5A ще го кажа по-просто:
представете си селски кантар на ТКЗС-то. качва се на кантара камион с жито.
кантара показа някъде около 9.5 тона. шофьора вади една стотинка от джоба си и я хвърля на земята извън кантара.
показанието се променя с единица.
но дори и меренето дали шафьоа е на една или две ракии също не е лесно.

ако някой ми се яви с такава комерсиална задача, ще трябва да ми плати една годишна заплата и да ме остави за дълго време на спокойствие.
като си запазвам правото да му кажа на шестия месец, че задачата няма да стане.

вероятно напъна да се мери 1uA и надолу е да се параметризира MCU в много дълбок сън. това не е трудно. по-скоро въпроса би бил, когато се разбудят части от MCU-то или дори цялото, колко ще дърпа. нещо по-практично от порядъка на 50mA ще опрости задачата до практически реализируема (дали в камиона има един или двама шофьора). ако MCU-то обаче е SoC, консумацията може да скочи в амперите. но пък този вид чипове си имат отделни входове за яко хранене и за батерия, така че с 2 захранвания пак може да се направи измерването. ако искате да разсъждавате по темата, дайте примери на динамичен обхват на едно и също захранване/пин в различни заспали режими на чипове, за които имате наблюдения.

GSM-ите са друга бира. при тях пада на напрежение при предаване не е чак толкова критичен. проблема е в нивото на ВЧ съствката. ако на мен не ми вярвате, нека Ицо ви обясни какво е влиянието на модулиращото напрежение в захранването на VCO върху фазовия шум. от едно идеално захранване не трябва да излиза нищо. такова (почти идеално) е батерията. за целите на практическите изследвания обаче е хубаво да може да се вкарва такава съставка с някаква известна честота или дори спектър, както и с известно ниво. така можете да установите кое ниво на смущения във вашия захранващ модул (а не идеалния) е критично за работоспособността на GSM-а. и чак тогава да се опитате да направите захранване, което да е поне 10-пъти по-тихо. разбира се и в този тест няма нищо лесно, ако искате резултатите поне до някъде да са достоверни.

ако можеше всичко да се вкара в едно захранване, големите батковци да го бяха направили вече. не случайно любимите ми НР имат сигурно над 100 модела различни захранващи (DC) източници.

опростете задачата. захранване на нано-ампери, зареждане на акумулатори, въртене на мотори и GSM-и са несъвместими.

колкото до захранване за "програмисти" - 2 клеми към земя и три бутона ctrl-alt-del няма ли да свърши работа? и без друго програмите рядко тръгват

Миро, идеята е обхватите на стабилизатора да НЕ се превключват динамично по време на работа. Да допуснем, че обхватите са 3: 0..40мА, 0..400мА и 0..4А.
Например ще захранваме устройство с консумация 280мА.
За целта при изключен изход на захранването си сетваме тока на токоограничение (например 350мА), след това задаваме изходното напрежение (3.6V примерно), включваме устройството към захранването и включваме (активираме) изхода на захранването.
В конкретния случай очевидно захранването само (съгласно заданието за тока на токоограничение) ще се превклщчи в обхват 0..400мА и ще остане на него, докъто не се промени заданието за токоограничение (което не се очаква да се случи, но и да се случи няма да е проблем).
В случая ще се използват щунтовете R17 и R18. Изходното напрежение на изхода към скопа ще е 7.5mV/mA. (3V при 400мА максимално).

Ако ще захранваме устройство с консумация 30мА, ще зададем токоограничението на 39мА, Това означава, че ще работим на обхват 0..40мА. В случая на изхода към скопа ще имаме 75mV/mA.

Не виждам смисъл по време на работа (писане на програмата и дебъгване) на някой да му се наложи да променя тока на ограничение ...

По този начин ще можем да измерваме тока на устройството в активните му режими с голямата му консумация.

Като казвам мерене на тока имам в предвид "гледане със скоп" и отчитане на моментната консумация от скопа, а не число на цифрова индикация. На цифровата индикация на захранването ще се пооказва някаква осреднена стойност например на 500mS.

Относно меренето на ниските токове може да се направи нещо като "лупа" като тази при скоповете (времевата лупа по "Х").

Представете си устройството за мерене на микроампери (модул за микроамперово мерене) от третият ми пост в темата включено последователно между мощния транзистор на регулатора и нискоомните шунтове на регулатора (точно преди R16). То ще има отделен изход към скопа, на който ще гледаме само малките тоци. Ще запазим идеята от него с ограничаването на дропа върху собствения му шунт до 50mV примерно, но тъй като то ще е свързано преди обратната връзка на захранването по напрежение в изхода, то регулатора "динамично" ще компенсира пада върху модула за микроамперовото мерене и изходното напрежение към захранваното устройство ще е стабилно. (Не знам в динамичен режим до колко обратната връзка по напрежение ще компенсира дропа върху модула и колко бързо ще успее да реагира).

Така едновременно с един двулъчев скоп ще можем да гледаме на единия канал консумацията на устройството в активен режим (в този случай изхода на "модула за микроамперово мерене" ще е наситен) и консумацията на устройството в спящите режими на другия канал.

Дедо, като пример мога да дам ПИР сензора, който разработвах преди време. Той има 2 режима - "армиран" и "дезармиран".
В "дезармиран" режим устройството спи дълбоко и се буди по таймер на всеки 100mS, за да си сканира тампер ключето, а на всяка секунда за да сканира радиоканала. Цялата аналогова периферия (външна и вътрешна за проца) е изключена.
В "армиран" режим аналоговата периферия е включена (PIR усилвателите с консумация около 4uA). Проца се буди на всеки 15mS, за да процесне резултата от предишното мерене на АЦП-то, както и да го включи и да измери отново точно преди да се приспи (след преобразуването АЦП-то се самоизключва). Отделно на 100mS пак се буди за да си сканира тампера.
За да се сканира тампера проца включва захранване на пул-ъп резистора, чака 2uS и чете цифровия вход. после изключва пул-ъпа за да няма монсумация през него. Тока през ключа е 2мА (заради "самопочистването" на контактите на ключето). Радиото в този режим е тотално изключено (обезточено) и се включва на няколко минути за да се супервизира.
Та ето поне 7-8 комбинации на токове, докато проца спи, които са важни за мен, за да мога да следя функционалността на устройството.

Всъщност имам непрекъснато нужда от тази функция по време на развоя.

Когато захранваме устройства с GSM, функцията за микроампери може да се изключи (шунтира с транзистор примерно или по друг начин). Наистина в този случай можем да "включим" голям кондензатор в изхода, както предлага Cekins.


Относно "интегралната" консумация на устройството за дълъг период от време (минута, час, ден и т.н.), включваща малки и големи тоци , преди време @Бате-Аз ми даде хитра идея с генератор на ток, кондензатор, компаратор, нискоконсумиращ регулатор и процесор как да направя това. Идеята е през генератор на ток зареждаме кондензатор, от който през стабилизатор на напрежение храним устройството. С компаратора следим напрежението на кондензатора и ако то падне под определена стойност се включва генератора на ток за определено време, за да го дозареди. Проца смята колко пъти и за колко време е дозареждан кондензатора, през интервала на мерене ...
(разбира се това е съвсем отделно устройство и не мисля, да е част от захранването )

Аз те разбрах... ти си решаваш, ама според не е добре да се обвързва меренето и захранването. Поне в моята практика нямам устройство, което диретно да се телепортира в режим на ниска консумация. Обикновено като натисна дебъг, емулатора ми сетва макс клок, за да не се мотка докато флашва, след това и софтуера тръгва също на макс, разбирай подсветки, ако има gsm и той се пали и т.н. Изобщо първите 1-2 минутки консумацията е ужасна...
Евентуално след известно време, ако оставиш устройството на мира, то почва да гаси едно по едно нещата дето не му трябват и евентуално накрая остава един спящ проц с ниска консумация. Освен ако не си забравил нещо... и точно това е идеята да може да се проверява дали наистина консумацията е паднала или някъде има проблем.
Сега, не че не мога да си сменя скриптовете на дебъга и моя софт така, че да успее да буутне с ниска консумация, ама не е същото... Често консумацията не пада заради софтуерни бъгове, зацикля на някакъв проблем и не спинка. Поради тая причина най-добре да се дебъгва истинския софтуер, с целия му блясък, включая и високата консумация в началото.
Така че няма как да сложа малък обхват, щото още при флашването ще се задейства защитата и като клекне напрежението таргета се ресетва и сме до там...


Дедо, айде сега 1uA.... голяма работа
След микро следваше нано, после пико, после фемто после ато... нали?
Е потърси за atto ampere, ще ти излязат няколко статийки за това как колегите от Кейтли мерят под 1 ато... Интересното в случая е, че 1 ато ток е равен на преминаването на 6 електрона за една секунда.
Имаше още една статия, ама я четох вчера малко по диагонал, ставаше дума за едни дето направили ОУ с най-малкия bias, само 2fA. Въпросът е бил как все пак да си тестват чеповете след производство. Та един образ седнал да си сглобява сам измервателната техника. включая сам си правил кондензаторите от медни плочи, ама се оказало голяма грешка щото голямата площ трудно се изолира от космически лъчения, та после минал на коаксиален кабел...
Абе интересно... повечето нещо бяха от подръчни материали, на стайна температура и стил ТНТМ
Мен друго ми е по-интересно... значи като мерим ток, реално мерим движение на заряди за единица време. Нормално имаме мноого заряди, така че не е проблем измерването да е за произволно кратко време. Да ама като слезем под ато-амперите зарядът като количество няма как да падне под заряда на един електрон. Остава времето. Всъщност почваме да мерим време... един електрон/секунда електрон/ден месец, година...
А сега си представи ток с големина 1 електрон/година и честота 1 GHz как се мери

Някой от вас спомена по-рано да се използват различни транзистори за различните шунтове. А какво би се получило, ако използваме два регуллатора с паралелно свързани изходи?

Идеята е да използваме мощен регулатор като този от схемата, която постнах последно.
Токоограничението му ще се задава от ДАК с резолюция 10мА, а напрежението с резолщция 10мВ. Той ще има максимален изходен ток 4А и ще е в състояние да храни GSM-a. До тук нищи ново.
Сега си представете втори регулатор на напрежение с фиксирано токоограничение 5мА, като изхода му е свързан преди мощните нискоомни шунтове на мощния регулатор, а обратната мо връзка по напрежение ще е след тях = директно от клемата на захранването.
Заданието на маломощния регулатор трябва да е винаги с 5mV над това на мощния. (зачудих се как да се направи това и мисля, че с разстройване на офсета му с тримера ще стане най-лесно)

Как работи схемата:

Задаваме ток на ограничение на мощния 2.5А и изходно напрежение 3.3В. Ще захранваме устройство с GSM, изпадащо в дълбок слиип с консумации 10uA .. 2.4A.
Заданието на маломощния регулатор ще е 3.3В + 5мВ offset =3.305В и токоограничение 5мА.

Когато имаме голяма консумация (вклщчен GSM), изхода на маломощния регулатор ще клекне до 3.300V (заданието на мощния регулатор) отдавайки в изхода максимален ток 5мА. В сличая мощния регулатор няма да позволи напрежението да клекне под 3.300В и ще осигури необходимия за GSM-a изходен ток.

Когато устройството се приспи и консумацията му спадне под 5мА, маломощния регулатор ще успее да „повдигне” изхода си до зададеното му 3.305В и ще успее изцяло да захрани устройството. При това „повдигане” транзисторите в изхода на мощния регулатор ще се запушат напълно (ОП усилвателя и обратната му връзка ще се погрижат за това).

Като недостатък на идеята –
1.изхода ще се променя с 5мВ при промяна на консумацията около границата на токоограничение на маломощиня регулатор.
2. Минимално задавания ток в изхода няма да може да е по-малък от фиксирания ток на ограничение на маломощния регулатор

Ще имаме „високоомен” шунт в изхода на маломощния регулатор, (20 ома) примерно, с който ще мерим микроамперите БЕЗ „велики” усилвания...

Стана ли ясно за какво говоря, или да нарисувам схема (днес и утре - на ръка) ?

Между другото на входовете на мултиплексорите към делителите трябва да се сложи по една клампираща група диоди и един резистор 10к на първия му вход.

чак пък 2 регулатора....
достатъчно е само с крайните транзистори да се направи - 2 транзистора, единия с резистор в емитера, освен емитерен повторител имаш и ограничение на тока, а с различни резистори (за големия ток и ценер) в базите на транзисторите определяш кой кога и колко да се отпушва, т.е. единия е токо ограничен и работи винаги, другия се включва малко по късно с ценер (като втория трябва да се включи малко преди да се е изчерпал капацитета по ток на първия), така изхода го формираш като сума от токове а не напрежения, и няма да имаш плаване в изхода
мериш с 2 усилватела 2 шунта, малък и голям ток, сумата от 2та дава общия ток

Няма да стане нито с два регулатора, нито с два транзистора... всъщност на мен изобщо не ми е известно каквото и да е било решение със съществуващата елементна база. Теоретично трябва като щракне ключа в gsm-a веднага да щракне и еквивалентен ключ в захранването. Но ония за RF ползват бързо щракащи нисковолтови транзистори с много по-малки капацитети и т.н. Няма как да се компенсира бърз ключ с бавен. То ако имаше достатъчно бърз ключ и шунта нямаше да е проблем.
Иначе с двата регулатора не става щото трябва и диод да слагаш, иначе няма какво да спре изравнителните токове, а с тях е не е ясно какво точно мериш.
Истината е, че за gsm си трябват кондензатори, които да поемат удара докато захранването се задейства...

Точно поради тая причина кондензаторен шунт е по-добър от резистивен такъв. В момента в който щракне gsm-а и падът върху резистивния шунт скача на макс. Няма време за никаква реакция. Докато падът върху един кондензатор не може да нарастне моментално и това ни дава някакво време за реакция.

Емо, май нещо не схвана идеята с капацетивния шунт... принципът е същия като варианта на батето. Но не мериш времето на разряд, а на заряд. Няма нужда от токови генератори и т.н. Имаш кондензатор и паралелно на него ключ. Това ти е "шунтът". Отваряш ключа и кондензатора почва да се зарежда от измервания ток. Имаш и компаратор, който следи напрежението върху кондензатора и като достигне някаква стойност, примерно 10mV задейства ключа и кондензатора се разрежда.
Предимството на тая схема е, че за разлика от резистивния шунт тук може така да оразмериш кондензатора, че падът никога да не е по-голям от дадена стойност. Без значение дали и колко бързо скача тока. Недостатъкът е, че може да мериш само малки токове, при над определена стойност на тока нищо няма да измериш, само ще щрака и ще вкарва едни 10-20mV шум. Затова е добре да има и друг компаратор, който като види че тока е твърде голям да спира бръмчилката...
И тъй като ти имаш и друг, нискоомен и постоянен шунт няма да ти е проблем да изключваш меренето на микроамперите. Иначе може да се направи и като независимо устройство, те даже ги продават готови адаптери микроампер->волтове за осцилоскопи.

миро, значи не си разбрал идеята за двата транзистора.... там нищо не щрака, просто имаш един регулатор който вместо да щрака, само регулира
идеята е тока да се раздели по 2 паралелни контура, които работят в паралел и нищо не щрака, просто обратната връзка подава повече управление и транзисторите си регулират

аз не казвам нищо за микро/нано-амперите, а за обхвата.
1uА..5А са 23 значещи бита, което е много трудно за постигане, дори с днешна елемнтна база. докато 1uA..250мА е 18 бита, кето е далеч по-лесно.
разбира се, остава си проблема със самото преобразуване микро/нано ток в напрежение.