Самодельный блок питание, функционал (продолжение темы)

[InterLooper]

итак, продолжаем приятную темку рукофилии с особым цинизмом

Хотелось бы обсудить функционал делаемого лаборатного блока питания.

Начнем с повторения описания. Обсуждаемый лабораторный блок питания предназначен для использования при ремонте и диагностики различных мобильных устройств. Является по сути облагороженным, местами расширенном а местами усеченном вариантом блока питания LUKEY 1502D.

Блок питания имеет два раздельных канал, первый, предназначенный для проверки цепей заряда и второй, для питания устройств взамен аккумуляторной батареи. Каждый канал имеет свой стрелочный индикатор тока с автоматическим переключением диапазона измерения. Второй канал также имеет светодиодный динамический (столбец светодиодов) безинерционный индикатор тока.

Помимо этого в устройство интегрирован цифровой вольтметр, омметр со звуковой индикацией низкого сопротивления (ака прозвонка по русски), индикатор работы передатчика сотового телефона (выводится на тот же светодиодный индикатор что показывает ток второго канала блока питания) и звуковой многотональный генератор для быстрой оценки работоспособности и качества динамиков.

Теперь наверное будет так, я напишу что сделано а потом хотелось бы выслушать ваше мнение, что бы еще надо добавить или наборот, от чего отказаться:

Общая фукция обоих каналов блока питания:
Защита от переходных процессов при включении-выключении и нестабильности сетевого напряжения. Описание под спойлером

Скрытый текст: Показать

Контролируется сетевое напряжение и при его пропадании оба канала физически отключаются от нагрузок. Зачем? Ну это просто. Во первых при пропадании или появлении сетевого напряжения, за счет разницы в скорости разрядки-зарядки конденсаторов во внутренних источниках ЛБК на выходах может творится черти что. Что, теоритически, может привести к печальным последствиям. Во вторых многие телефоны держат постоянные потенциалы на клеммах зарядки. В третьих то же но просто при подключенной батарейке для заряда. Ушли на ночь, блок выключили, телефон остался на зарядке, как пример. Соответвенно в подобных ситациях разрыв цепи блока питания все проблемы решает. Я так думаю, что по этому пункту возражений не будет?

Канал, условно названный "зарядный".
Описание параметров и логики работы защиты под спойлером:

Скрытый текст: Показать

Напряжение от 1.7 вольта до 8 вольт с током 0.7А. Напряжение автоматически выставляется на нужное значение при втыкании разъема в блок питания (заготавливаем набор шнуров с разъемами от разных телефонов, воткнули, блок питания сам выставил требуемое напряжение). Защита двухступенчатая, стабилизация тока на 0.8А и размыканием цепи при падении напряжении в канале ниже 1.5 вольта (подобное падение говорит о том, что либо перевернута полярность либо выбит полупроводник в питаемой цепи либо КЗ в клеммах). Защита размыканием цепи работает следующим образом. После срабатывания защиты блок зажигает светодиод сигнализации, кратко пищит, ждет три секунды, затем сбрасывает защиту. Если ситуация не изменилась - все повторяется. После трех подряд попыток сброса не происходит, блок питания издает три прерывистых сигнала и встает в режим ожидания ручного сброса защиты. Возвращение в работу после нажания на кнопку сброса.

Вопрос.
-- Кажется ли вам удобной подобная логика работы? может быть стоит увеличить количество циклов срабатывания до пяти? Или вообще не делать ограничение числа циклов?
-- стоит ли сделать два диапазона ограничения тока, к примеру 0.8А и 0.55А
-- имеет ли смысл добавить помимо звукой индикации срабатывания защиты на разрыв цепи еще и звуковую индикацию срабатывания токового ограничителя (будут издаваться щелчки с некоей периодичностью).

Индикация тока, режимов и работы установки напряжения, под спойлером:

Скрытый текст: Показать

Ток индицируется стрелочным амперметром, с двумя пределами измерений, 500 мА и 1А. Переключие диапазона происходит автоматически, с дополнительной светодиодной индикацией предела измерения (зеленый 500 мА, красный 1А). В качестве индикатора напряжения используется общий единый цифровой вольтметр.

Автоматическая установка напряжения в блоке реализована следующим образом. В качестве разъема используется разъем ДБ-9 (он же ком портовый). В корпусе разъема ставится подстроечный резистор, который устанавливает напряжение. Либо перемычка вместо него, тогда напряжение выставляется равным 5.2 В. Так же в разъем заведена двухступенчатая регулировка питания стабилизатора. Ну что бы не греть атмосферу при пяти вольтах на выходе и пятнадцати на входе постоянно. а так либо восемь вольт входящего на стабилизатор, для напряжения до пяти с половиной вольт либо пятнадцать, в случае выше шести вольт. При выдернутом разъеме напряжение 2.5 вольта.

Вопросы:
-- Стоит ли предусмотреть плавную регулировку напряжения в канале ручкой на приборной панели или "ну ее"? В принципе не так уж и сложно к примеру сделать отдельный провод с коробочкой, в которой можно будет поставить подобный резистор. Или просто крутить подстроечный через дырку в разъеме.
-- Стоит ли предусмотреть не плавную а ступенчатую регулировку напряжения в канале (допустим с шагом в один вольт)?
-- имеет ли смысл реализовывать звуковую индикацию переключения диапазона? В принципе это может быть удобно для сигналиции о том, что потребитель начал отжирать в какой то момент ток больший чем полампера. Хотя конечно блок питания начинает напоминать в таком случае какую то помесь органчика с цветомузыкой

Есть какие либо еще идеи и предложения, что добавить-удалить по данному каналу?
Может быть сделать два фиксированных напряжения, 4.25 для зарядки литий-ионных аккумуляторов и 5.2 вольта для наиболее часто встречающихся зарядников?

Второй канал блока питания. Предназначен для питания устройств заместо аккумуляторов.

Описание параметров и логики работы защиты под спойлером:

Скрытый текст: Показать

Регулируемый, со ступенчатым изменением напряжения. Значения 2.8В, 3В, и от 3.6 до 4.3В с шагом в 0.1 Вольта. Защита на разрыв цепи с порогом в 1.5А Логика работы цепи защиты аналогична логике работы защиты первого канала. После срабатывания защиты блок зажигает светодиод сигнализации, кратко пищит, ждет три секунды, затем сбрасывает защиту. Если ситуация не изменилась - все повторяется. После трех подряд попыток сброса не происходит, блок питания издает три прерывистых сигнала и встает в режим ожидания ручного сброса защиты. Возвращение в работу после нажания на кнопку сброса.

Вопросы собственно теже, что и в предыдущем случае.
-- Кажется ли вам удобной подобная логика работы? может быть стоит увеличить количество циклов срабатывания до пяти? Или вообще не делать ограничение числа циклов?
-- Имеет ли смысл сделать два диапазона срабатывания защиты, к примеру 1А и 2А?

Индикация тока, режимов и работы установки напряжения, под спойлером:

Скрытый текст: Показать

Ток индицируется стрелочным амперметром, с тремя диапазонами измерений, 100мА, 1А и 2А. Переключение диапазонов автоматическое, с дополнительной световой индикацией диапазона, три светодиода, зеленый-желтый-красный. В качестве индикатора напряжения (хотя зачем непонятно) используется общий цифровой вольтметр.
Динамический светодиодный индикатор имеет фиксированный диапазон в 50мА (по пять мА на сегмент).

-- Стоит ли предусмотреть плавную регулировку напряжения в канале ручкой на приборной панели или "ну ее"?
-- Достаточно ли три диапазона индикации? Не имеет ли смысл ввести четвертный, на пятьдесят миллиампер?
-- Имеет ли смысл реализовывать звуковую индикацию переключения диапазона? В принципе это может быть удобно для сигналиции о том, что потребитель начал отжирать в какой то момент ток больший чем ранее, к примеру включил подсветку или начал пытаться пользоваться передатчиком.
-- Имеет ли смысл добавить второй диапазон в динамический светодиодный индикатор, к примеру 50 мА и 500 мА?

Есть какие либо еще идеи и предложения, что добавить-удалить по данному каналу?

Остальное доваблю позднее.

P.S. Блок питания по себестоимости и внешнему виду потихоньку первращается в очередную вариацию на тему "удачно сперли с Салюта-7"
P.S. Если кого то анноит данная тема... гм... ну будте терпимее, хобби у меня такое, делать подобных монство. Тем более, что идеи возможно кому то окажутся полезными. На крайняк пейшите комплейн, павлики морозовы позорные

[SergdeParchi]

Вопрос.

-- Кажется ли вам удобной подобная логика работы? может быть стоит увеличить количество циклов срабатывания до пяти? Или вообще не делать ограничение числа циклов? - удобно
-- стоит ли сделать два диапазона ограничения тока, к примеру 0.8А и 0.55А - да
-- имеет ли смысл добавить помимо звукой индикации срабатывания защиты на разрыв цепи еще и звуковую индикацию срабатывания токового ограничителя (будут издаваться щелчки с некоей периодичностью). - да
Вопросы:
-- Стоит ли предусмотреть плавную регулировку напряжения в канале ручкой на приборной панели или "ну ее"? В принципе не так уж и сложно к примеру сделать отдельный провод с коробочкой, в которой можно будет поставить подобный резистор. Или просто крутить подстроечный через дырку в разъеме. - на передней панели плавную
-- Стоит ли предусмотреть не плавную а ступенчатую регулировку напряжения в канале (допустим с шагом в один вольт)? - нет
-- имеет ли смысл реализовывать звуковую индикацию переключения диапазона? В принципе это может быть удобно для сигналиции о том, что потребитель начал отжирать в какой то момент ток больший чем полампера. Хотя конечно блок питания начинает напоминать в таком случае какую то помесь органчика с цветомузыкой - имеет

Есть какие либо еще идеи и предложения, что добавить-удалить по данному каналу?
Может быть сделать два фиксированных напряжения, 4.25 для зарядки литий-ионных аккумуляторов и 5.2 вольта для наиболее часто встречающихся зарядников? - раз уж такого монстра делать хотите прикручивайте к нему узел зарядки литий-ионных аккумуляторов

Вопросы собственно теже, что и в предыдущем случае.

-- Кажется ли вам удобной подобная логика работы? может быть стоит увеличить количество циклов срабатывания до пяти? Или вообще не делать ограничение числа циклов? - удобно
-- Имеет ли смысл сделать два диапазона срабатывания защиты, к примеру 1А и 2А? - нет
-- Стоит ли предусмотреть плавную регулировку напряжения в канале ручкой на приборной панели или "ну ее"? - стоит
-- Достаточно ли три диапазона индикации? Не имеет ли смысл ввести четвертный, на пятьдесят миллиампер? - достаточно
-- Имеет ли смысл реализовывать звуковую индикацию переключения диапазона? В принципе это может быть удобно для сигналиции о том, что потребитель начал отжирать в какой то момент ток больший чем ранее, к примеру включил подсветку или начал пытаться пользоваться передатчиком. - имеет
-- Имеет ли смысл добавить второй диапазон в динамический светодиодный индикатор, к примеру 50 мА и 500 мА? - может быть полезным в некоторых случаях

[InterLooper]

Короче поелику добрался до фотоаппарата - решил опубликовать, что получилось

Скрытый текст: Показать

Общая фукция обоих каналов блока питания

Скрытый текст: Показать

Защита от переходных процессов при включении-выключении и нестабильности сетевого напряжения.
Контролируется сетевое напряжение и при его пропадании оба канала физически отключаются от нагрузок. Зачем? Ну это просто. Во первых при пропадании или появлении сетевого напряжения, за счет разницы в скорости разрядки-зарядки конденсаторов во внутренних источниках ЛБК на выходах может творится черти что. Что, теоритически, может привести к печальным последствиям. Во вторых многие телефоны держат постоянные потенциалы на клеммах зарядки. В третьих то же но просто при подключенной батарейке для заряда. Ушли на ночь, блок выключили, телефон остался на зарядке, как пример. Соответвенно в подобных ситациях разрыв цепи блока питания все проблемы решает.

Первый канал, слева

Скрытый текст: Показать

Напряжение от 1.7 вольта до 15 вольт плавно, со стабилизацией тока 0-1.2А регулируемое либо 1А фиксированное.

Напряжение автоматически выставляется на нужное значение при втыкании разъема в блок питания (заготавливаем набор шнуров с разъемами от разных телефонов, воткнули, блок питания сам выставил требуемое напряжение). Защита двухступенчатая, стабилизация тока на выставленном значении и размыканием цепи при падении напряжении в канале ниже 1.5 вольта (подобное падение говорит о том, что либо перевернута полярность либо выбит полупроводник в питаемой цепи либо КЗ в клеммах). Защита размыканием цепи работает следующим образом. После срабатывания защиты блок зажигает светодиод сигнализации, кратко пищит, ждет 10 секунд и затем рвет цепь и встает в режим ожидания ручного сброса защиты. Возвращение в работу после нажания на кнопку сброса.
Предусмотрена также звуковая сигнализация срабатывания стабилизации по току (и начало и конец), короткие "тики" разной тональности для обоих случаев.

Амперметр на два диапазона, 600мА и 1.2А, с автоматическим выбором диапазона.

Вольтметр общий тот, что на фотографии сверху (на второй фотографии виден сверху на голове вольтметра галетный переключатель выбора канала измерения вольтметра).

Сделал еще внешний блок для использования канала в качестве лабораторного. На нем обычные клеммы, переменники для регулировки тока, напряжения и пару тумблеров (напряжение фиксированное пять вольт и регулируемое и переключение обмоток трансформатора для напряжения на выходе канала до семи вольт и до пятнадцати).

Второй канал, справа

Скрытый текст: Показать

Регулируемый, со ступенчатым изменением напряжения. Значения 2.8В, 3В, и от 3.6 до 4.3В с шагом в 0.1 Вольта. Защита на разрыв цепи с порогом в 0.5А и 1.2А с номированным временем срабатывания. Фактически при работе мобильника защита не срабатывает в режиме передачи даже если защиту ужать до порога в 200 мА. При этом ошибка при перевернутой полярности ни приводит к фатальным последствиям, потому как защита срабатывает быстрее, чем испевает "криво" зарядиться конденсатор по Vbat до напряжения один вольт.

Логика защиты простая, при превышении тока защиты выше установленного порога рвет цепь. Раздается звуковой сигнал, мигает светодиод. Через пять секунд защита сбрасывается. Если три раза подряд срабатывала защита - попытки прекращаются. Вывод из состояния красной кнопкой. При несработавшей защите нажание и удержание той же кнопки (примерно две секунды) приводит к разрыву цепи на пять секунд.

Индикатор тока стрелочный, с пределами 100мА, 500мА и 1А, с автовыбором диапазона и динамический светодиодный (виден на голове вольтметра справа от дисплея). Динамический легко позволяет визуально наблюдать динамику потребления тока в процессе работы телефона (видно, как процессор читает блоки с флеши или дергает девайсы на I2C шине при включении. При прошивке вообще сказка, все видно, как стирает страницу, пишет, верифицирует

Голова вольтметра

Скрытый текст: Показать

Черная хрень сверху блока.
Меряет напряжения на обоих каналах и на клеммах. Каналы переключаются галетным переключателем (коричневая шайба сверху корпуса вольтметра).
Динамический светодиодный индикатор используется в двух целях, либо индикация тока второго канала либо как детектор ЭМ излучения. На фотографиях видна под тумблером переключения режима работы свч-разъем кабеля на внешний детектор ЭМ излучения.

Вид получился конечно неахти, корпус маленький, логически расположить все элементы управления не получилось. Хотя пользоваться удобно. И места мало занимает на столе.

Схему приводить не буду... ибо это песец, страдающий ожирением в третьей стадии. Могу лишь сказать, что плотность и количетсво содержимого получилось такое, что коробка размером 130-190-60 получилась весом почти в три килограмма. И внутри палец не пропихнуть.

Если кратно - стабилизатор выполнен на AZ1084ADJ (типа LM317 но с низким падением напряжения) с опорниками на TL431 (дает хорошую стабильность напряжения во времени и температуре). Остальное - ОУ OP07 в роли усилителя датчика тока, УД6 в стабилизаторе тока и несколько LM324 в роли оконечников и компараторах. И куча 74 логики для обеспечения работы защиты, ибо мне было в лом искать программатор от микроконтроллеров. Вообщем ничего такого, что бы не нашлось в ИС Хилла и Хоровица.

P.S. Прозвонка и звуковой тестер динамиков тупо не влезло в корпус. Как не корячился... Обидно, да?!

[Undespoted]

Короче поелику добрался до фотоаппарата - решил опубликовать, что получилось

Скрытый текст: Показать

Общая фукция обоих каналов блока питания

Скрытый текст: Показать

Защита от переходных процессов при включении-выключении и нестабильности сетевого напряжения.
Контролируется сетевое напряжение и при его пропадании оба канала физически отключаются от нагрузок. Зачем? Ну это просто. Во первых при пропадании или появлении сетевого напряжения, за счет разницы в скорости разрядки-зарядки конденсаторов во внутренних источниках ЛБК на выходах может творится черти что. Что, теоритически, может привести к печальным последствиям. Во вторых многие телефоны держат постоянные потенциалы на клеммах зарядки. В третьих то же но просто при подключенной батарейке для заряда. Ушли на ночь, блок выключили, телефон остался на зарядке, как пример. Соответвенно в подобных ситациях разрыв цепи блока питания все проблемы решает.

Первый канал, слева

Скрытый текст: Показать

Напряжение от 1.7 вольта до 15 вольт плавно, со стабилизацией тока 0-1.2А регулируемое либо 1А фиксированное.

Напряжение автоматически выставляется на нужное значение при втыкании разъема в блок питания (заготавливаем набор шнуров с разъемами от разных телефонов, воткнули, блок питания сам выставил требуемое напряжение). Защита двухступенчатая, стабилизация тока на выставленном значении и размыканием цепи при падении напряжении в канале ниже 1.5 вольта (подобное падение говорит о том, что либо перевернута полярность либо выбит полупроводник в питаемой цепи либо КЗ в клеммах). Защита размыканием цепи работает следующим образом. После срабатывания защиты блок зажигает светодиод сигнализации, кратко пищит, ждет 10 секунд и затем рвет цепь и встает в режим ожидания ручного сброса защиты. Возвращение в работу после нажания на кнопку сброса.
Предусмотрена также звуковая сигнализация срабатывания стабилизации по току (и начало и конец), короткие "тики" разной тональности для обоих случаев.

Амперметр на два диапазона, 600мА и 1.2А, с автоматическим выбором диапазона.

Вольтметр общий тот, что на фотографии сверху (на второй фотографии виден сверху на голове вольтметра галетный переключатель выбора канала измерения вольтметра).

Сделал еще внешний блок для использования канала в качестве лабораторного. На нем обычные клеммы, переменники для регулировки тока, напряжения и пару тумблеров (напряжение фиксированное пять вольт и регулируемое и переключение обмоток трансформатора для напряжения на выходе канала до семи вольт и до пятнадцати).

Второй канал, справа

Скрытый текст: Показать

Регулируемый, со ступенчатым изменением напряжения. Значения 2.8В, 3В, и от 3.6 до 4.3В с шагом в 0.1 Вольта. Защита на разрыв цепи с порогом в 0.5А и 1.2А с номированным временем срабатывания. Фактически при работе мобильника защита не срабатывает в режиме передачи даже если защиту ужать до порога в 200 мА. При этом ошибка при перевернутой полярности ни приводит к фатальным последствиям, потому как защита срабатывает быстрее, чем испевает "криво" зарядиться конденсатор по Vbat до напряжения один вольт.

Логика защиты простая, при превышении тока защиты выше установленного порога рвет цепь. Раздается звуковой сигнал, мигает светодиод. Через пять секунд защита сбрасывается. Если три раза подряд срабатывала защита - попытки прекращаются. Вывод из состояния красной кнопкой. При несработавшей защите нажание и удержание той же кнопки (примерно две секунды) приводит к разрыву цепи на пять секунд.

Индикатор тока стрелочный, с пределами 100мА, 500мА и 1А, с автовыбором диапазона и динамический светодиодный (виден на голове вольтметра справа от дисплея). Динамический легко позволяет визуально наблюдать динамику потребления тока в процессе работы телефона (видно, как процессор читает блоки с флеши или дергает девайсы на I2C шине при включении. При прошивке вообще сказка, все видно, как стирает страницу, пишет, верифицирует

Голова вольтметра

Скрытый текст: Показать

Черная хрень сверху блока.
Меряет напряжения на обоих каналах и на клеммах. Каналы переключаются галетным переключателем (коричневая шайба сверху корпуса вольтметра).
Динамический светодиодный индикатор используется в двух целях, либо индикация тока второго канала либо как детектор ЭМ излучения. На фотографиях видна под тумблером переключения режима работы свч-разъем кабеля на внешний детектор ЭМ излучения.

Вид получился конечно неахти, корпус маленький, логически расположить все элементы управления не получилось. Хотя пользоваться удобно. И места мало занимает на столе.

Схему приводить не буду... ибо это песец, страдающий ожирением в третьей стадии. Могу лишь сказать, что плотность и количетсво содержимого получилось такое, что коробка размером 130-190-60 получилась весом почти в три килограмма. И внутри палец не пропихнуть.

Если кратно - стабилизатор выполнен на AZ1084ADJ (типа LM317 но с низким падением напряжения) с опорниками на TL431 (дает хорошую стабильность напряжения во времени и температуре). Остальное - ОУ OP07 в роли усилителя датчика тока, УД6 в стабилизаторе тока и несколько LM324 в роли оконечников и компараторах. И куча 74 логики для обеспечения работы защиты, ибо мне было в лом искать программатор от микроконтроллеров. Вообщем ничего такого, что бы не нашлось в ИС Хилла и Хоровица.

P.S. Прозвонка и звуковой тестер динамиков тупо не влезло в корпус. Как не корячился... Обидно, да?!

Талант)))Уважуха....

[pseudo]

Все таки хочется глянуть даже на жирную схему...

[Nimnul1979]

Да да...также хотелось бы глянуть)))

[Справедливый]

И на фарш внутри хотелось бы взглянуть

Скрытый текст: Показать

[InterLooper]

1. Фотик уже отдал
2. Схемы, если честно, как таковой нету. Точнее частично есть в мультисиме а большая часть просто паялась на макетке из головы на плату. И я уже не уверен, что смогу правильно все вспомнить как делалось. Собственно не предполагалось повторение или серийный выпуск.
могу назвать примерно сколько чего в блоке. Два ОУ ОР07, три LM324, три 74НС00, две 1564ТМ2, две 561ИЕ10, три TL431, около двадцати пяти подстроечников, ибо резисторы было подбирать в лом , с десяток реле.

Собиралась на двухсторонней макетке в основном из SMD компонентов, за исключением цифровой логики, они в дипе.

[drim]

И ремот технике также делаете, все на весу, все на авось.

[bdichka]

И ремот технике также делаете, все на весу, все на авось.

Зачем же обобщать. Сказано же было:

не предполагалось повторение или серийный выпуск.

Иногда тоже для собственных целей, или проверки мыслей делаю так. Пусть кондово, но работает.

[Nimnul1979]

И ремот технике также делаете, все на весу, все на авось.

А что тут такого...и причем тут ремонт техники, ты лучше по делу что-то напиши или выстави свою альтернативу, если могеш.

[InterLooper]

И ремот технике также делаете, все на весу, все на авось.

"на весу" собирать можно "поразному". Иногда на авось, а иногда так, что если бы подобным образом собирали телефоны и КПК - пришлось бы тебе возращаться к торговле апельсинами. ;o)