Modaliteti i kalimit Altoids Ngarkuesi IPOD duke përdorur 3 bateri 'AA': 7 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:28

Qëllimi i këtij projekti ishte ndërtimi i një karikuesi efikas Altoids tin iPod (firewire) që funksionon me 3 bateri (të rimbushshme) 'AA'. Ky projekt filloi si një përpjekje bashkëpunuese me Sky në projektimin dhe ndërtimin e PCB, dhe unë në qark dhe firmware. Siç është, ky dizajn nuk do të funksionojë. Ajo paraqitet këtu në frymën e "konceptit të një projekti derivativ" (https://www.instructables.com/ex/i/C2303A881DE510299AD7001143E7E506/) "????- një projekt që përdor një projekt tjetër si hap guri për përsosjen, përmirësimin ose zbatimin e mëtejshëm të një problemi krejtësisht të ndryshëm. Komuniteti i DIY -ve në të cilët ne të gjithë jemi pjesë mund të bëjë vërtet gjëra të mahnitshme duke punuar së bashku si një komunitet. Inovacioni rrallë ndodh në një vakum. Hapi i dukshëm tjetër është të lini komunitetin të ndihmojë në përsosjen dhe zhvillimin e ideve që nuk janë ende gati për të përfunduar projekte. " Ne e paraqesim këtë tani në mënyrë që entuziastët e tjerë të iPod të mund të vinin aty ku e lamë. Ekzistojnë (të paktën) dy arsye pse ky karikues _ nuk funksionon: 1. Transistori nuk lë rrymë të mjaftueshme për të ngarkuar plotësisht induktorin. Opsioni tjetër është një FET, por një FET ka nevojë për një minimum prej 5 volt për t'u ndezur plotësisht. Kjo diskutohet në pjesën SMPS.2. Induktori thjesht nuk është mjaft i madh. Ngarkuesi nuk prodhon pothuajse rrymë të mjaftueshme për iPod. Ne nuk kishim një mënyrë të saktë për të matur rrymën e karikimit të iPod (përveç prerjes së kabllit origjinal të karikimit) derisa pjesët tona të mbërrinin nga Mouser. Induktorët e rekomanduar nuk janë askund aq të mëdhenj sa duhet për këtë projekt. Një zëvendësim i përshtatshëm mund të jetë spiralja që Nick de Smith përdor në SMPS të tij MAX1771. Ashtë një spirale 2 ose 3 amp nga digikey: (https://www.desmith.net/NMdS/Electronics/NixiePSU.html#bom) Kjo pajisje mund të sigurojë një sasi të vogël të energjisë në një pajisje USB ose firewire, por jo të mjaftueshme për të ngarkuar një iPod (3G). Do të fuqizojë, por nuk do të ngarkojë, një iPod plotësisht të vdekur 3G.

Hapi 1: Kaloni në modalitetin Altoids ngarkues IPOD duke përdorur 3 bateri 'AA'

Qëllimi i këtij projekti ishte të ndërtonte një karikues efikas Altoids tin iPod (firewire) që funksionon me 3 bateri (të rimbushshme) 'AA'. Firewire jep 30 volt të parregulluara. Një iPod mund të përdorë 8-30 volt DC. Për ta marrë këtë nga 3 bateri AA ne kemi nevojë për një përforcues të tensionit. Në këtë udhëzues përdoret një furnizim me energji i modalitetit të kalimit bazuar në një mikrokontrollues. Zbatohen mohimet standarde. Tension i lartë….vdekshëm… etj. Mendoni se sa iPod juaj vlen për ju para se ta lidhni me këtë armë të vogël trullosëse në një kanaçe kallaji. Për të gjitha detajet matematikore dhe të pista të SMPS, lexoni udhëzuesin e konvertuesit të tubit nixie: https://www.instructables.com /ex/i/B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506/? ALLSTEPSLexoni për të parë se si modeli i modelit SMPS i tubit nixie u përshtat për të qenë një karikues iPod….

Një ton punë e mëparshme frymëzoi këtë projekt. Një nga ngarkuesit e parë DIY përdori një kombinim të baterive 9 volt dhe AA për të ngarkuar një iPod përmes portës firewire (punon për të gjithë iPod -et, e detyrueshme për iPod -et 3G): https://www.chrisdiclerico.com/2004/10/24 /ipod-altoids-battery-pack-v2Ky dizajn ka problemin e shkarkimit të pabarabartë midis baterive. Një version i përditësuar përdori vetëm bateri 9 volt: https://www.chrisdiclerico.com/2005/01/18/altoids-ipod-battery-pack-v3 Dizajni më poshtë u shfaq në Make dhe Hackaday ndërsa ky udhëzues ishte shkruar. Shtë një dizajn i thjeshtë për një karikues USB 5 volt (ky lloj nuk do të karikojë iPodët e mëparshëm, siç është 3G). Ai përdor një bateri 9 volt me një rregullator 7 volt 5 volt. Sigurohet një qëndrueshmëri prej 5 volt, por 4 volt shtesë nga bateria digjen si nxehtësi në rregullatorin. Të gjitha këto modele kanë një artikull të përbashkët: bateri 9 volt. Unë mendoj se 9 volt janë të dobët dhe të shtrenjtë. Ndërsa kërkoja për këtë udhëzues vura re se një NiMH 9 volt 'Energizer' vlerësohet vetëm 150 mAh. 'Duracell' nuk bën të karikohet 9 volt. Një 'Duracell' ose 'Energizer' NiMH 'AA' ka një fuqi të shëndetshme 2300 mAh, ose më shumë (vlerësime deri në 2700 mAh në rimbushje më të reja). Në një çast, bateritë alkaline të disponueshme AA janë të disponueshme kudo me një çmim të arsyeshëm. Përdorimi i 3 baterive 'AA' na siguron 2700mAh në ~ 4 volt, krahasuar me 150mAh në 9 ose 18 (2x9 volt) volt. Me këtë fuqi të madhe ne mund të jetojmë me humbje ndërrimi dhe energji shtesë të konsumuar nga mikrokontrolluesi SMPS.

Hapi 2: SMPS

Ilustrimi më poshtë është nxjerrë nga TB053 (një shënim i bukur aplikimi nga Microchip: (https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/91053b.pdf)). Ai përshkruan parimin bazë prapa SMPS. Një mikrokontrollues bazon një FET (Q1), duke lejuar që një ngarkesë të krijohet në induktorin L1. Kur FET është fikur, ngarkesa rrjedh përmes diodës D1 në kondensatorin C1. Vvfb është një reagim i ndarjes së tensionit që lejon mikrokontrolluesin të monitorojë tensionin e lartë dhe të aktivizojë FET sipas nevojës për të ruajtur tensionin e dëshiruar. Ne duam midis 8 dhe 30 volt për të ngarkuar një iPod përmes portës së firewire. Lejoni të dizajnoni këtë SMPS për dalje 12 volt. Ky nuk është një tension vdekjeprurës menjëherë, por brenda intervalit të tensionit të firewire. Ekzistojnë disa zgjidhje të një çipi të vetëm që mund të rrisin tensionin nga disa bateri në 12 (ose më shumë) volt. Ky projekt NUK bazohet në njërën nga këto. Në vend të kësaj, ne do të përdorim një mikrokontrollues të programueshëm nga Microchip, PIC 12F683. Kjo na lejon të dizajnojmë SMPS me pjesë të kutive junk dhe na mban afër pajisjeve. Një zgjidhje e vetme çipi do të errësonte pjesën më të madhe të funksionimit të SMPS dhe do të promovonte mbylljen e shitësve. PIC 12F682 me 8 kunja u zgjodh për madhësinë dhe koston e tij të vogël (më pak se 1 dollarë). Mund të përdoret çdo mikrokontrollues (PIC/AVR) që ka një modulues të gjerësisë së pulsit të harduerit (PWM), dy konvertues dixhitalë analogë (ADC) dhe një opsion referencë të tensionit (Vref i brendshëm ose i jashtëm). Më pëlqen 8 pin 12F683 dhe e përdor për gjithçka. Me raste e kam përdorur atë si një burim të jashtëm të saktë të orës 8 Mhz për PIC -të më të vjetër. Uroj që Microchip të më dërgojë një tub të tërë prej tyre. Referenca e TensionitPajisja është e mundësuar nga bateria. Shkarkimi i baterisë dhe ndryshimi i temperaturës do të rezultojnë në zhvendosje të tensionit. Në mënyrë që PIC të mbajë një tension të caktuar të daljes (12 volt) nevojitet një referencë e qëndrueshme e tensionit. Kjo duhet të jetë një referencë e tensionit shumë të ulët kështu që është efektive në gamën e prodhimit nga 3 bateri AA. Një diodë zener 2.7 volt ishte planifikuar fillimisht, por dyqani elektronik lokal kishte një diodë "stabistor" 2 volt. Shtë përdorur njësoj si një referencë zener, por e futur "prapa" (në fakt përpara). Stabistori duket të jetë mjaft i rrallë (dhe i shtrenjtë, 75 0.75 euro cent), kështu që ne bëmë një version të dytë me një referencë 2.5 volt nga mikroçipi (MCP1525). Nëse nuk keni qasje në referencën e stabistorit ose Mikroçipit (ose TO-92), mund të përdoret një zener 2.7 volt. Reagimi i Tensionit Ekzistojnë dy qarqe të reagimit të tensionit që lidhen me kunjat ADC në PIC. E para lejon që PIC të ndiejë tensionin e daljes. PIC pulson transistorin në përgjigje të këtyre matjeve, duke ruajtur një lexim numerik të dëshiruar në ADC (unë e quaj këtë 'pika e caktuar'). PIC mat tensionin e baterisë përmes të dytës (unë do ta quaj këtë tension të furnizimit ose Vsupply). Induktori optimal në kohë varet nga tensioni i furnizimit. Firmueri PIC lexon vlerën ADC dhe llogarit kohën optimale në kohë për transistorin dhe induktorin (vlerat e periudhës/ciklit të punës të PWM). Pshtë e mundur të futni vlera të sakta në PIC -in tuaj, por nëse ndërrohet furnizimi me energji, vlerat nuk janë më optimale. Ndërsa funksionon nga bateritë, tensioni do të ulet ndërsa bateritë shkarkohen, duke kërkuar një kohë më të gjatë në kohë. Zgjidhja ime ishte të lejoja që PIC të llogariste të gjitha këto dhe të përcaktonte vlerat e veta. Të dy ndarësit u krijuan në mënyrë që sfera e tensioneve të jetë nën referencën 2.5 volt. Tensioni i furnizimit ndahet me një rezistencë 100K dhe 22K, duke dhënë 0.81 në 4.5 volt (bateri të freskëta) në 0.54 në 3 volt (bateri të vdekura). Tensioni dalës/i lartë ndahet përmes rezistencave 100K dhe 10K (22K për dalje USB). Ne eliminuam rezistencën e prerësit të përdorur në SMPS nixie. Kjo e bën rregullimin fillestar pak të ndotur, por eliminon një përbërës të madh. Në daljen 12 volt reagimi është afërsisht 1 volt. FET/SwitchFET janë 'ndërprerës' standard në SMPS. FET -të kalojnë në mënyrë më efikase në tensione më të larta se ato të furnizuara nga 3 bateri AA. Një transistor Darlington u përdor në vend sepse është një pajisje aktuale e ndërprerë. TIP121 ka një përfitim prej 1000 minimalisht - çdo transistor i ngjashëm ndoshta mund të përdoret. Një diodë e thjeshtë (1N4148) dhe rezistenca (1K) mbrojnë kunjin PIC PWM nga çdo tension i humbur që vjen nga baza e tranzistorit. Spiralja e induktorit Më pëlqen shumë induktorët e fuqisë C&D të disponueshëm në Mouser. Ato janë të vogla dhe të lira. Për versionin USB të ngarkuesit u përdor një induktor 220uH (22R224C). Versioni i firewire përdor një induktor 680 uH (22R684C). Këto vlera u zgjodhën përmes eksperimentimit. Teorikisht, çdo induktor i vlerës duhet të funksionojë nëse firmware PIC është konfiguruar siç duhet. Në realitet, megjithatë, spiralja gumëzhiste me vlera më të vogla se 680uH në versionin e firewire. Kjo ndoshta lidhet me përdorimin e një tranzistori, në vend të një FET, si ndërprerës. Do të vlerësoja shumë çdo këshillë të ekspertëve në këtë fushë. Diodë Ndreqëse U përdor një ndreqës i lirë super/ultra i shpejtë 100 volt 1 amp nga Mouser (shiko listën e pjesëve). Mund të përdoren ndreqës të tjerë të tensionit të ulët. Sigurohuni që dioda juaj të ketë një tension të ulët përpara dhe rikuperim të shpejtë (30ns duket se funksionon mirë). Schottky e duhur duhet të funksionojë shkëlqyeshëm, por kujdes për nxehtësinë, zile dhe EMI. Joe në listën e postimeve switchmode sugjeroi: (faqe në internet: https://groups.yahoo.com/group/switchmode/) "Unë mendoj se meqenëse Schottky janë më të shpejtë dhe kanë kapacitet të lartë kryqëzimi siç thua, mund të bësh pak më shumë zile dhe EMI. Por, do të ishte më efikase. Hmm, pyes veten nëse keni përdorur një 1N5820, prishja e 20v mund të zëvendësojë diodën tuaj Zener nëse keni nevojë për rrymë të ulët për Ipod tuaj. "Kondensatorët hyrës/dalës dhe mbrojtja Një hyrje elektrolitike 100uf/25v kondensatori ruan energji për induktorin. Një kondensator 47uf/63v elektrolitik dhe 0.1uf/50V film metalik zbut tensionin e daljes. Një zener 1 vat 5.1 volt vendoset midis tensionit të hyrjes dhe tokëzimit. Në përdorim normal 3 AA nuk duhet të japin kurrë 5.1 volt. Nëse përdoruesi arrin të mbingarkojë bordin, zeneri do të fikë furnizimin me 5.1 volt. Kjo do të mbrojë PIC nga dëmtimi until ¢ Â € Â “derisa zeneri të digjet. Një rezistencë mund të zëvendësojë telin e kërcyesit për të bërë një rregullator të vërtetë të tensionit zener, por do të ishte më pak efikas (shiko seksionin PCB). Për të mbrojtur iPod, një diodë zener 24 volt 1 vat u shtua midis daljes dhe tokës. Në përdorim normal kjo diodë nuk duhet të bëjë asgjë. Nëse diçka shkon tmerrësisht keq (tensioni i daljes rritet në 24) kjo diodë duhet të fiksojë furnizimin në 24 volt (shumë më e lartë se firewire prej 30 volt). Induktori ka përdorur dalje maksimale ~ 0.8 vat në 20 volt, kështu që një zener 1 vat duhet të shpërndajë çdo tension të tepërt pa u djegur.

Hapi 3: PCB

SH NOTNIM ekzistojnë dy versione PCB, një për referencën e tensionit zener/stabistor dhe një për referencën e tensionit MCP1525. Versioni MCP është versioni "i preferuar" që do të përditësohet në të ardhmen. Oneshtë bërë vetëm një version USB, duke përdorur MCP vref. Ky ishte një PCB i vështirë për tu hartuar. Ka mbetur hapësirë e kufizuar në kallajin tonë pasi të zbritet vëllimi i 3 baterive AA. Kallaji i përdorur nuk është një kallaj altoid i vërtetë, është një kuti falas me nenexhik që promovon një faqe në internet. Duhet të jetë me të njëjtën madhësi si një kallaj altoid. Nuk kishte kallaj Altoid që të gjendeshin në Holandë. Një mbajtëse plastike e baterisë nga dyqani elektronik lokal u përdor për të mbajtur 3 bateritë AA. Plumbat u ngjitën drejtpërdrejt në kapëset në të. Fuqia furnizohet me PCB përmes dy vrimave të kërcyesit, duke e bërë vendosjen e baterisë fleksibël. Një zgjidhje më e mirë mund të jetë një lloj kapësesh të bukur të baterisë të montueshëm në PCB. Unë nuk i kam gjetur këto. LED është e përkulur në 90 gradë për të dalë nga një vrimë në kallaj. TIP121 është gjithashtu i përkulur në 90 gradë, por jo i vendosur !!! ** Një diodë dhe dy rezistorë kalojnë nën transistorin për të kursyer hapësirë. Në foto ju mund të shihni se tranzistori është i përkulur, por i bashkuar në mënyrë që të notojë një centimetër mbi përbërësit. Për të shmangur pantallonat e shkurtra aksidentale, mbulojeni këtë zonë me zam të nxehtë ose një copëz të asaj ngjitjeje ngjitëse gome. Referenca e tensionit MCP1525 gjendet nën TIP121 në versionin MCP të PCB. Bën një ndarës shumë efektiv. 3 përbërës u vendosën në anën e pasme: kapaku i shkëputjes për PIC, dhe dy zenerët e mëdhenj (24 volt dhe 5.1 volt). Nevojitet vetëm një tel kërcyes (2 për versionin MCP). Nëse nuk dëshironi ta përdorni pajisjen vazhdimisht, vendosni një ndërprerës të vogël në linjë me tela nga fuqia e baterisë në bordin qark. Një ndërprerës nuk ishte montuar në PCB për të kursyer hapësirë dhe për ta mbajtur vendosjen fleksibël. ** Eagle ka një kufizim të rrugëzimit në paketën to-220 që ndërpret rrafshin e tokës. Kam përdorur redaktuesin e bibliotekës për të hequr b-limit dhe shtresa të tjera nga gjurma e TIP121. Ju gjithashtu mund të shtoni një tel bluzë për të zgjidhur këtë problem nëse ju, si unë, e urreni redaktorin e bibliotekës së shqiponjës. Spiralja e induktorit dhe gjurma e modifikuar në-220 janë në bibliotekën Eagle të përfshira në arkivin e projektit. Lista e pjesëve (numri i pjesës së Mouser-it është dhënë për disa pjesë, të tjerat kanë dalë nga kutia junk): Vlera e Pjesës (vlerësimet e tensionit janë minimale, më e madhe është në rregull) 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 -ose-othersD2 1N4148 diodë të vogël sinjali (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 dollarë) IC1 PIC 12F683 & prizë dip me 8 kunja (foleja opsionale/e rekomanduar, 1. 1.00 dollarë gjithsej) L1 (Firewire) 22R684C 680uH/0.25 amp spirale induktori (mouser # 580-22R684C, 0.59 $) L1 (USB) 22R224C 220uH/0.49amp spirale induktore (mouser # 580-22R224C, $ 0.59) LED1 5mm LEDQ1 TIP-121 Darlington driver ose të ngjashmeR1 100KR2 (Firewire) 10KR2 (USB) 22KR3 100KR4 22KR6 330 OHMR7 10KRCPCR8 1KVCRCP1 (mouser #579-MCP1525ITO, $ 0.55) -ose- 2.7 volt/400ma zener me rezistencë 10K (R3) (versioni i referencës zener PCB) -ose- stabistor 2 volt me rezistencë 10K (R3) (versioni i referencës zener PCB) X1 Firewire/ IEEE1394 6-kënd kënd i drejtë, lidhës horizontal i montimit të PCB: Kobiconn (mouser #154-FWR20, $ 1.85) -ose- EDAC (mouser #587-693-006-620-003, 0.93 $)

Hapi 4: FIRMWARE

Detajet e plota të firmuerit SMPS përshkruhen në udhëzuesin nixie SMPS. Për të gjitha detajet matematikore dhe të pista të SMPS, lexoni udhëzuesin tim nixie tube boost converter udhëzues: (https://www.instructables.com/ex/i/B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506/?ALLSTEPS) Firmware është shkruar në MikroBasic, përpiluesi është falas për programe deri në 2K (https://www.mikroe.com/). Nëse keni nevojë për një programues PIC, merrni parasysh bordin tim të programuesit të zgjeruar JDM2 të postuar edhe në instructables (https://www.instructables.com/ex/i/6D80A0F6DA311028931A001143E7E506 /?ALLSTEPS). Funksionimi themelor i firmuerit: 1. Kur aplikohet fuqia, PIC fillon. 2. PIC vonon për 1 sekondë për të lejuar stabilizimin e tensioneve. 3. PIC lexon reagimet e tensionit të furnizimit dhe llogarit ciklin optimal të funksionit dhe vlerat e periudhës.. PIC regjistron leximin ADC, ciklin e punës dhe vlerat e periudhës në EEPROM. Kjo lejon disa probleme të shtënat dhe ndihmon në diagnostikimin e dështimeve katastrofike. Adresa EEPROM 0 është treguesi i shkrimit. Një regjistër prej 4 bajtësh ruhet sa herë që SMPS (ri-) fillon. 2 bajtët e parë janë të lartë/të ulët ADC, bajti i tretë është më i ulët 8 bit i vlerës së ciklit të punës, bajti i katërt është vlera e periudhës. Gjithsej 50 kalibrime (200 bajt) regjistrohen para se treguesi i shkrimit të rrokulliset dhe të fillojë përsëri në adresën 1. EEPROM. Regjistri më i fundit do të gjendet në treguesin-4. Këto mund të lexohen nga çipi duke përdorur një programues PIC. 55 bajtët e sipërm lihen të lirë për përmirësimet e ardhshme. 5. PIC hyn në lak të pafund - matet vlera e reagimit të tensionit të lartë. Nëse është nën vlerën e dëshiruar, regjistrat e ciklit të punës PWM ngarkohen me vlerën e llogaritur - SHENIM: dy bitët e poshtëm janë të rëndësishëm dhe duhet të ngarkohen në CPP1CON, 8 bitët e sipërm hyjnë në CRP1L. Nëse reagimi është mbi vlerën e dëshiruar, PIC ngarkon regjistrat e ciklit të punës me 0. Ky është një sistem 'kalimi i pulsit'. Vendosa për kalimin e pulsit për dy arsye: 1) në frekuenca kaq të larta nuk ka shumë gjerësi detyre për të luajtur (0-107 në shembullin tonë, aq më pak në tensione më të larta të furnizimit), dhe 2) modulimi i frekuencës është i mundur, dhe jep shumë më tepër hapësirë për rregullim (35-255 në shembullin tonë), por VETLM DETYRIMI BUFEROHET DYFISHT N IN HARDWARE. Ndryshimi i frekuencës gjatë funksionimit të PWM mund të ketë efekte "të çuditshme". Ndryshimet: Firmware merr disa përditësime nga versioni i nixie tube SMPS. 1. Lidhjet e kunjave ndryshojnë. Një LED është eliminuar, përdoret një tregues i vetëm led. Pin out tregohet në figurë. Përshkrimet me të kuqe janë caktime të paracaktuara të kunjave PIC që nuk mund të ndryshohen. 2. Konvertuesi dixhital analog tani i referohet një tensioni të jashtëm në pin 6, në vend të tensionit të furnizimit. 3. Ndërsa bateritë mbarojnë, tensioni i furnizimit do të ndryshojë. Firmueri i ri merr një matje të tensionit të furnizimit çdo disa minuta dhe azhurnon cilësimet e moduluesit të gjerësisë së pulsit. Ky "rikalibrim" e mban induktorin të funksionojë me efikasitet kur bateritë shkarkohen. 4. Oshilatori i brendshëm i vendosur në 4 MHz, një shpejtësi e sigurt e funksionimit në rreth 2.5 volt. 5. Prerje fikse kështu që asgjë nuk duhet të vendoset në EEPROM për të filluar në pozicionin 1 më një PIC të freskët. Më e lehtë për tu kuptuar për fillestarët. 6. Koha e shkarkimit të induktorit (jashtë kohës) tani llogaritet në firmware. Shumëzuesi i mëparshëm (një e treta në kohë) është i papërshtatshëm për rritje të tilla të vogla. Mënyra e vetme për të ruajtur efikasitetin gjatë shkarkimit të baterisë ishte zgjerimi i firmware-it për të llogaritur kohën e vërtetë të fikur. Modifikimet janë eksperimentale, por që atëherë janë përfshirë në firmware -in përfundimtar. Nga TB053 gjejmë ekuacionin jashtë orarit: 0 = ((volt_in-volts_out)/spirale_uH)*koha e rënies + spirale_amps Lëreni këtë në: rënie_ kohë = L_Ipeak/(Volts_out-Volts_in) ku: L_Ipeak = spirale_uH*spirale_amps konstante tashmë është_pepe në firmware (shiko pjesën e firmware). Volt_in është llogaritur tashmë për të përcaktuar induktorin në kohë. Volt_out është një konstante e njohur (5/USB ose 12/Firewire). Kjo duhet të funksionojë për të gjitha vlerat pozitive të V_out-V_in. Nëse merrni vlera negative, keni probleme më të mëdha! Të gjitha ekuacionet llogariten në spreadsheet ndihmës të përfshirë me sms NIXIE instructable. Linja e mëposhtme iu shtua seksionit të konstantave të firmware-it të përshkruar në hapin e KALIBRIMIT: const v_out si byte = 5 'tension dalës për të përcaktuar jashtë orarit

Hapi 5: KALIBRIMI

Disa hapa kalibrimi do t'ju ndihmojnë të përfitoni sa më shumë nga ngarkuesi. Vlerat tuaja të matura mund të zëvendësojnë vlerat e mia dhe të përpilohen në firmware. Këto hapa janë opsionale (përveç referencës së tensionit), por do t'ju ndihmojnë të përfitoni sa më shumë nga furnizimi me energji elektrike. Tabela e ngarkuesit ipod do t'ju ndihmojë të kryeni kalibrimet. Konstruktoni v_out si byte = 12 'tension dalës për të përcaktuar jashtë orarit, 5 USB, 12 Firewireconst v_ref si float = 2.5' 2.5 për MCP1525, 1.72 për stabistorin tim, 2.7 ~ për një zener.konstruksioni i furnizimit_ratio si float = 5.54 'shumëzuesi i raportit të furnizimit, kalibroni për saktësi më të mirëconstruktoni osc_freq si float = frekuenca oshilator 4' konstruktoni L_Ipeak si noton = 170 'spirale uH * amplifikatorët e spirales të vazhdueshëm (680 * 0.25 = 170, rrumbullakos poshtë) const fb_vlera si fjalë = 447 'pika e caktuar e tensionit të daljes Këto vlera mund të gjenden në krye të kodit të firmuerit. Gjeni vlerat dhe vendosni si më poshtë: V_outKy është tensioni i daljes që duam të arrijmë. Ky ndryshore NUK do të ndryshojë tensionin e daljes më vete. Kjo vlerë përdoret për të përcaktuar sasinë e kohës që kërkon induktori për të shkarkuar plotësisht. Shtë një përmirësim i bërë në firmware USB që u transferua në versionin e firewire. Futni 12, ky është tensioni i synuar i firewire (ose 5 për USB). Shihni Firmware: Ndryshimet: Hapi 6 për detaje të plota të kësaj shtese. v_refKjo është referenca e tensionit e ADC. Kjo është e nevojshme për të përcaktuar tensionin aktual të furnizimit dhe për të llogaritur kohën e ngarkimit të spirales së induktorit. Vendosni 2.5 për MCP1525, ose matni tensionin e saktë. Për një referencë zener ose stabistor, matni tensionin e saktë: 1. PA FOT PR TS INSERTUAR - Lidhni një tel nga toka (priza PIN8) në kunjin e prizës 5. Kjo parandalon nxitjen e induktorit dhe transistorit kur energjia është e ndezur, por PIC është nuk futen.2. Futni bateritë/ndizni fuqinë. 3. Duke përdorur një multimetër matni tensionin midis kunjit të referencës së tensionit PIC (priza PIN6) dhe tokëzimit (pin fole8). Vlera ime e saktë ishte 1.7 volt për stabistorin dhe 2.5 volt për MSP1525. 4. Shkruani këtë vlerë si konstante v_ref në firmware.supply_ratio Ndarësi i tensionit të furnizimit përbëhet nga një rezistencë 100K dhe 22K. Teorikisht reagimi duhet të jetë i barabartë me tensionin e furnizimit të ndarë me 5.58 (shih Tabelën 1. Llogaritjet e Rrjetit të Reagimit të Tensionit të Furnizimit). Në praktikë, rezistorët kanë toleranca të ndryshme dhe nuk janë vlera të sakta. Për të gjetur raportin e saktë të reagimit: 4. Matni tensionin e furnizimit (Furnizimi V) midis prizës 1 dhe tokëzimit (kunja 8), ose midis terminaleve të baterisë. 5. Matni tensionin e reagimit të furnizimit (SFB V) midis prizës 3 dhe terren (pin fole 8).6. Ndani Furnizimin V me SFB V për të marrë një raport të saktë. Ju gjithashtu mund të përdorni "Tabela 2. Kalibrimi i Reagimit të Tensionit të Furnizimit".7. Shkruani këtë vlerë si konstante furnizimi_FB në firmware.osc_freq Thjesht frekuenca e oshilatorit. Lëkundësi i brendshëm 12F683 8Mhz ndahet me 2, një shpejtësi e sigurt e funksionimit në rreth 2.5 volt. 8. Shkruani një vlerë prej 4. L_Ipeak Shumëzoni spiralën e induktorit uH me amperet maksimale të vazhdueshme për të marrë këtë vlerë. Në shembullin 22r684C është një spirale 680uH me një vlerësim prej 0.25 amps të vazhdueshëm. 680*0.25 = 170 (rrumbullakët në numrin e plotë të poshtëm nëse është e nevojshme). Shumëzimi i vlerës këtu eliminon një variabël të pikave lundruese 32 bit dhe llogaritjen që përndryshe do të duhej të bëhej në PIC. Kjo vlerë llogaritet në "Tabela 3: Llogaritjet e spirales".9. Shumëzoni spiralen e induktorit uH me amperet maksimale të vazhdueshme: spiralja 680uH me një vlerësim prej 0.25 amper të vazhdueshëm = 170 (përdorni numrin e plotë të numrit tjetër më të ulët â € "170).10. Shkruani këtë vlerë si konstante L_Ipeak në firmware.fb_valueKjo është vlera e plotë e plotë që PIC do të përdorë për të përcaktuar nëse dalja e tensionit të lartë është mbi ose nën nivelin e dëshiruar. Ne duhet ta llogarisim këtë sepse nuk kemi një rezistencë prerëse për rregullim të mirë. 11. Përdorni Tabelën 4 për të përcaktuar raportin midis daljes dhe tensionit të reagimit. (11.0) 12. Tjetra, futni këtë raport dhe referencën tuaj të saktë të tensionit në "Tabela 5. Vlera e Përcaktuar e Tensionit të Lartë të Tensionit ADC" për të përcaktuar vlerën fb_. (447 me një referencë 2.5 volt). 13. Pasi të programoni PIC, provoni tensionin e daljes. Ju mund të keni nevojë të bëni rregullime të vogla në vlerën e përcaktuar të reagimit dhe të rikompiloni firmuerin derisa të merrni saktësisht dalje 12 volt. Për shkak të këtij kalibrimi, tranzistori dhe induktori nuk duhet të bëhen kurrë të ngrohtë. As nuk duhet të dëgjoni një zë kumbues nga spiralja e induktorit. Të dyja këto kushte tregojnë një gabim të kalibrimit. Kontrolloni regjistrin e të dhënave në EEPROM për të ndihmuar në përcaktimin se ku mund të jetë problemi juaj.

Hapi 6: TESTIMI

Ekziston një firmware për një PIC 16F737 dhe një aplikacion të vogël VB që mund të përdoret për të regjistruar matjet e tensionit gjatë jetës së baterive. 16F737 duhet të lidhet me një port serial PC me një MAX203. Çdo 60 sekonda tensioni i furnizimit, tensioni i daljes dhe tensioni i referencës mund të regjistrohen në PC. Mund të bëhet një grafik i bukur që tregon çdo tension gjatë kohës së ngarkimit. Kjo nuk u përdor kurrë sepse karikuesi nuk ishte kurrë funksional. Gjithçka është verifikuar se funksionon. Firmware -i i testit dhe një program i vogël vizual bazë për të regjistruar daljen, përfshihen në arkivin e projektit. Unë do t'ju lë telat.

Hapi 7: VARIACIONET: USB

Një version USB është i mundur me disa modifikime. Karikimi me USB nuk është një opsion për iPod 3G të disponueshëm për testim. USB furnizon 5.25-4.75 volt, objektivi ynë është 5 volt. Këtu janë ndryshimet që duhen bërë: 1. Shkarkoni në një lidhës të tipit USB 'A' (mouser #571-7876161, $ 0.85) 2. Ndryshoni ndarësin e rezistencës së tensionit të daljes (ndryshoni R2 (10K) në 22K).3. Ndryshoni mbrojtjen e daljes zener (D3) në 5.6 volt 1 vat (mouser #78-1N4734A, 0.07 $). Një zener 5.1 volt do të ishte më i saktë, por zenerët kanë gabime si rezistorët. Nëse përpiqemi të godasim një objektiv 5 volt dhe zeneri ynë 5.1 volt ka 10% gabim në anën e ulët, të gjitha përpjekjet tona do të digjen në zener. 4. Ndryshoni spiralen e induktorit (L1) në 220uH, 0.49amp (mouser # 580 -22R224C, 0.59 dollarë). Futni konstante të reja të kalibrimit, sipas pjesës së kalibrimit: Vendosni V_out në 5 volt. Hapi 8 & 9: L_Ipeak = 220*0.49 = 107.8 = 107 (rrumbullakët në numrin e plotë të ardhshëm më të ulët, nëse kërkohet).5. Modifikoni pikën e caktuar të daljes, rillogarisni Tabelën 4 dhe Tabelën 5 në tabelë. Tabela 4 - futni 5 volt si dalje dhe zëvendësoni rezistencën 10K me 22K (sipas hapit 2). Ne zbulojmë se në dalje 5 volt, me një rrjet ndarës 100K/22K, reagimi (E1) do të jetë 0.9 volt. Tjetra, bëni ndonjë ndryshim në referencën e tensionit në Tabelën 5 dhe gjeni pikën e caktuar të ADC. Me një referencë 2.5 volt (MCP1525) pika e caktuar është 369.6. Konstantat e mostrës për versionin USB: const v_out si byte = 5 'tension dalës për të përcaktuar jashtë orarit, 5 USB, 12 Firewireconst v_ref si float = 2.5' 2.5 për MCP1525, 1.72 për stabistorin tim, 7 2.7 për një zener. konstrukto furnizimin_ratio si float = 5,54 'koeficienti i furnizimit të furnizimit, kalibro për saktësi më të mirë konstrukto osc_freq si noton = frekuenca oshilator 4' konstrukto L_Ipeak si noton = 107 'spirale uH * amplifikatorët e spirales të vazhdueshëm (220 * 0.49 = 107, rrumbullakos poshtë) const fb_value as word = 369 'point output tension setFirmware dhe PCB për versionin USB përfshihen në arkivin e projektit. Vetëm versioni referent i tensionit MCP u konvertua në USB.