Актуальные версии блоков питания буду выкладывать в этой теме.
Ниже одна из крайних версий распределителя, который подходит для питания любых планшетов или одноплатных компьютеров с напряжением питания до +/-5В и током нагрузки до 3.0А. Блок питания выполнен на четырёхслойной плате по авторской топологии. В этой версии (на микросхеме
MP1584) два канала «развязаны» друг от друга и от внешнего источника питания отдельными синфазными фильтрами от
TDK-Lambda на каждом входе (для подавления возможных помех от генератора) и отдельными EMI фильтрами
BNX025H01 от
Murata на выходе, добавлены танталовые конденсаторы на вход и выход, что в целом позволило существенно улучшить характеристики выходного напряжения каждого из каналов. Один канал с выходным
регулируемым напряжением (
вращением по часовой стрелке напряжение уменьшается, против часовой стрелки увеличивается) для подключения планшета или одноплатного компьютера, второй с фиксированным напряжением
5.2В-5.3В для подключения HUB-а.
Два разъёма с проводами по краям платы имеют одинаковое количество проводов. Расцветка проводов по факту может отличаться от цветов на фотографии, но всегда остаётся неизменным жёлтый цвет провода именно на разъёме ХР3. Обращаю внимание на этот момент, чтобы в дальнейшем избежать ошибки подключения разъёмов (сечение проводов линий питания планшета и HUB-а по 0.75 мм.кв., сечение остальных проводов по 0.35 мм.кв.).
Так же имеются каналы:
- вход "InBut" для подключения внешней кнопки для управления блоком,
- выход "OutBut" для подключения кнопки питания планшета или одноплатного компьютера (коммутируемая «масса»),
- выход «Remout»
+12В/2А для управления включением усилителя,
- выход управления датчиком Холла в планшете (коммутируемая «масса»),
- выход управления режимом OTG (коммутируемая «масса»),
- выход в виде дополнительного канала
+5.2В/0,5А для реализации варианта включения/выключения
планшета «по наличию подзарядки на USB планшета».
Все каналы имеют временную задержку и определённую последовательность на включение и выключение согласно программируемого алгоритма. Для управления используется контроллер Arduino Pro Mini с выпаянным собственным стабилизатором напряжения и светодиодом индикации питания (для уменьшения собственного энергопотребления). Для самостоятельного программирования рекомендую использовать
программатор СР2102.
"Распиновка" разъёмов на плате.
Провода питания на входе (
контакты 15 и 16 -"плюс", контакты 6 и 7 -"минус") сделаны двойные и каждый по 0.75 мм.кв.. Подключать нужно парами для увеличения общего сечения каждой линии питания. Для избежания возможных помех при монтаже системы в целом рекомендую, как один из вариантов способ, описанный
здесь...
Не задействованные «пины»
Arduino Pro Mini:
D2, D6, D7, D13, A3.
Положение Ардуино на плате строго ориентировано! И должно быть как на фото.
Отслеживание напряжения на АКБ ведётся во всех режимах работы блока и имеет фиксированное значение порога отключения питания от бортовой сети при разрядке АКБ до 11.5В (по желанию можно изменить до 11.3В).
Есть программируемый таймер отключения системы с её полным обесточиванием в режиме «сон»
(по умолчанию время 36 часов и если в течении этого времени АСС на входе блока не появится - он гарантированно отключится от бортовой сети, т.е., если машину припарковали вечером в пятницу, к примеру в 20-00, то в воскресенье утром после 8-00 планшет начнет включение с полной загрузки) и
звуковое оповещение при включении блока питания, если до этого он был полностью отключен от внешнего питания (сработала защита от разряда АКБ или было отключение по таймеру). Управление блоком осуществляется по линии «АСС» (при появлении положительного потенциала от
+2.5В до +20.0В на управляющем контакте «АСС» блок включается и при его исчезновении выключается).
Максимальный ток нагрузки на каждый канал при котором блок питания работает стабильно -
3.8А (при этом температура на микросхеме 79С после 8 часов непрерывной работы). Собственное потребление блоком питания составляет
12мА.
Рекомендации по подключению блока:
- провод "плюс" сечением 4 мм.кв. тянуть напрямую от АКБ через предохранитель 3-5А (
ставить предохранитель, как можно ближе к АКБ).
- "минус" подключать к ближайшей к блоку питания штатной точке "массы" на кузове авто (
сечение не ниже, чем у плюсового провода).
- "АСС" брать от замка зажигания (
при включении в положение "АСС" напряжение сразу появляется, при выключении сразу без задержек исчезает ).
- питание планшета двумя проводами и "плюс", и "минус" сечением не ниже 0.75 мм.кв. от соответствующих выходов на блоке питания (
при этом при подготовке контроллера от батареи следует помнить, что перемычка по минусу должна быть сечением не ниже 0.75 мм кв.)
- питание HUB-а двумя проводами и "плюс", и "минус" сечением не ниже 0.75 мм.кв. от соответствующих выходов на блоке питания.
Только при таком подключении гарантируется безупречная работа блока питания.
Есть несколько вариантов управления планшетом: по датчику Холла, по наличию "подзарядки на USB планшета", по "нажатию" кнопки включения/выключения планшета( при таком варианте потребуется перепрошивка контроллера).
Ниже алгоритм работы блока
Первое включение
(или включение после полного обесточивания по таймеру, или в следствии разряда АКБ до 11,5В)
Включили АСС:
(проигрывается мелодия- нажать для прослушивания)
-включаем питание планшета +4.38В
-отключаем датчик Холла (чтобы экран включился)
-еще через 0.5 сек.
-нажимаем кнопку "Вкл" (длинное нажатие)
-еще через 4 сек. (длительность нажатия кнопки)
-включаем дополнительный канал +5.2В/0.5А
-еще через 30 сек. (время для полной загрузки)
-включаем питание HUB-а +5.2В
-еще через 1 сек.
-включаем OTG (появляется "земля" для OTG)
-еще через 1 сек.
-включаем Remout (напряжение всегда такое, как на АКБ, с током нагрузки до 2А)
Все последующие включения по алгоритму:
Включили АСС:
включились каналы
-отключается датчик Холла -планшет проснулся
-дополнительный канал +5.2В/0.5А
-еще через 0.5 сек.
-питание HUB-а +5.2В
-еще через 1 сек.
-OTG (появляется "земля" для OTG)
-еще через 1 сек.
-Remout (напряжение всегда такое, как на АКБ, с током нагрузки до 2А)
Выключили АСС:
через 6 секунд выключаются каналы:
-датчик Холла -планшет заснул
-дополнительный канал +5.2В/0.5А
-еще через 1 сек.
-OTG (пропадает "земля" для OTG).
-Remout (напряжение всегда такое, как на АКБ, с током нагрузки до 2А)
-еще через 1 сек.
-питание HUB-а
Канал питания планшета работает
и выключится через 36 часов или если в течение этого
времени произойдет разрядка АКБ до 11.5В
Возможная ситуация:
(АСС включён, планшет и периферия работают, двигатель не заведен, на АКБ подзарядка с генератора не идет, АКБ разрядился до 11.5В)
-проигрывается мелодия предупреждения (цикл повторяется пока не будет отключен АСС)
-через 10 секунд выключаются каналы:
-датчик Холла -планшет заснул
-дополнительный канал +5.2В/0.5А
-OTG (пропадает "земля" для OTG).
-еще через 2 сек.
-Remout (напряжение всегда такое, как на АКБ, с током нагрузки до 2А)
-питание HUB-а
-если вынуть ключ зажигания, то система полностью обесточивается.
Режим "Сервис"
При включенной кнопке "InBut" (если эта кнопка с фиксацией положения подключена к соответствующему выводу разъема и замкнута на корпус) система переходит в ждущий режим
- все каналы (кроме питания планшета) отключены (соответствует режиму "Выключили АСС") и реакции на наличие/отсутствие "АСС" нет.
Ниже алгоритм работы блока питания с управлением только кнопкой: (актуально для планшетов, в которых нет датчика Холла)
Первое включение
(или включение после полного обесточивания по таймеру, или в следствии разряда АКБ до 11,5В)
Включили АСС:
(проигрывается мелодия)
-включаем питание планшета +4.38В
-еще через 0.5 сек.
-нажимаем кнопку "Вкл" планшета (длинное нажатие 4 сек. )
-еще через 30 сек. (время для полной загрузки планшета)
-включаем дополнительный канал +5.2В/0.5А
-включаем питание HUB-а +5.2В
-еще через 1 сек.
-включаем OTG (появляется "земля" для OTG)
-еще через 1 сек.
-включаем Remout (напряжение всегда такое, как на АКБ, с током нагрузки до 2А)
Все последующие включения по алгоритму:
Включили АСС:
включились каналы
-нажимаем кнопку "Вкл" планшета (короткое нажатие)
-еще через 0.5 сек.
-дополнительный канал +5.2В/0.5А
-еще через 0.5 сек.
-питание HUB-а +5.2В
-еще через 1 сек.
-OTG (появляется "земля" для OTG)
-еще через 1 сек.
-Remout (напряжение всегда такое, как на АКБ, с током нагрузки до 2А)
Выключили АСС:
через 6 секунд выключаются каналы:
-нажимаем кнопку "Вкл" планшета (короткое нажатие)
-дополнительный канал +5.2В/0.5А
-еще через 1 сек.
-OTG (пропадает "земля" для OTG).
-Remout (напряжение всегда такое, как на АКБ, с током нагрузки до 2А)
-еще через 1 сек.
-питание HUB-а
Канал питания планшета работает
и выключится через 36 часов или если в течение этого
времени произойдет разрядка АКБ до 11.5В
Возможная ситуация:
(АСС включён, планшет и периферия работают, двигатель не заведен, на АКБ подзарядка с генератора не идет, АКБ разрядился до 11.5В)
-через 10 секунд выключаются каналы:
-нажимаем кнопку "Вкл" планшета (короткое нажатие)
-дополнительный канал +5.2В/0.5А
-OTG (пропадает "земля" для OTG).
-еще через 2 сек.
-Remout (напряжение всегда такое, как на АКБ, с током нагрузки до 2А)
-питание HUB-а
-через 10 секунд проигрывается мелодия предупреждения (цикл повторяется пока не будет отключен АСС)
-если вынуть ключ зажигания, то система полностью обесточивается.
Режим "Сервис"
При включенной кнопке "InBut" (если эта кнопка с фиксацией положения подключена к соответствующему выводу разъема и замкнута на корпус) система переходит в ждущий режим
- все каналы (кроме питания планшета) отключены (соответствует режиму "Выключили АСС") и реакции на наличие/отсутствие "АСС" нет.
Для смены алгоритма требуется перепрошивка контроллера Ардуино или его замена на плате блока питания на заранее прошитый модуль, при наличии его в комплекте. Для замены модуля нужно применить достаточно большое усилие, чтобы извлечь контроллер из цангового разъёма, при этом помнить, что ножки на "гребёнке" тонкие и хрупкие (сделаны из
фосфористой бронзы) и легко ломаются при неосторожном извлечении модуля.
Корпус не имеет крышки. В её качестве выступает поверхность самого планшета, на которую рекомендуется крепить блок.
------------------------------------------------------------------------------
Актуальная версия блока питания описание и алгоритм работы
Размеры платы БП.
Ниже файлы для печати корпуса для этого блока питания, любезно предоставленные пользователями.
Корпус БП.zip
---------------------------------------------------------------
Модуль с выходным напряжением +/-5V, током нагрузки до 3,5А, с управлением по "АСС" для устройств с разъёмом питания type-c. В кабеле провода питания сечением по 0,75мм.кв., что гарантирует минимальные потери напряжения при больших нагрузках.
По
ссылке, как самому сделать кабель питания с разъёмом USB type-c...