Еще один БП

[dees]

Всем добрый день. Тема, наверное, повторялась тут не раз и многие блоки питания уже обсуждались, но наверное они до сих пор актуальны. Хочу предложить еще один блок питания, может для кого то это будет интересно, да и будут сразу все ссылки в одном месте. Аналогичный блок питания, только на MP1584EN работает у меня в машине уже более месяца и глюков пока не наблюдалось.
За основу была взята статья. Я только добавил функцию задержки включения хаба на 90 секунд при первом старте, так как подключенная периферия не определялась планшетом когда хаб включался во время загрузки и питание микроконтроллера сделал на MC34063 (взял все детали из ненужной зарядки телефона, которая вставляется в прикуриватель).
Тинька шьется при помощи Arduino или asp программатором, подробнее тут, если нужно прошить заново, сбрасываем фьюзы при помощи Arduino как тут и шьемся. MC34063 расчитывается здесь. DC/DC преобразователь на основе MP2307 здесь.
Тестирование БП показало, что все работает исправно, собираюсь поменять свой на этот при первом потеплении. Модуль DC/DC на MP2307 показал меньший нагрев чем на MP1584EN, поэтому и возникло желание собрать новый блок питания. Ну и фото готового блока питания ниже. Не обращайте внимание на тиньку, в корпусе DIP приказала долго жить, когда случайно провод ACC попал на контакт кнопки и 15 вольт пошло на 1 ножку микроконтроллера... Чтоб такого не повторилось добавил несколько деталек для защиты. Вот в общем то и все критика принимается. Все файлы в прикрепленном архиве.






P.S. Для включения ОТГ при подаче питания на хаб, в хаб был добавлен оптрон, который замыкает 4ю ножку microUSB разъема на землю. 1ый контакт microUSB разъема (который плюс) не используется, на хаб заводится отдельное питание.



Чуть обновил прошивку для более корректного контроля напряжения батареи. Окончательный результат будет после установки блока питания в машину Архив Блок питания.rar

06.12.16
Заметил, что иногда при отключении АСС на этом блоке питания, вместо гашения экрана выходит окно с надписью перезагрузить планшет. Не знаю с чем это связано. Уменьшил время нажатия кнопки POWER.

// Эмуляция нажатия кнопки Power на планшете
void power_on_off ()
    { 
    power_on=!power_on;
    PORTB.4=power_on; 
    if (lcd_on==0)
    {
    PORTB.0=1;
    delay_ms (250);
    PORTB.0=0; 
    } 
    else lcd_on=0;
    }

Теперь все работает как надо.

08.12.16
Добавил супрессоры по стороне 5В и керамику в питание. Места под них на печатную плату. С учетом некоторых замечаний сделал полигоны сплошными. Архив 081216.rar




09.12.16
В ходе эксплуатации, в связи с небольшим нагревом диодной сборки MBR10200CT (2х5А), поменял ее на MBR2045CT (2x10A) - нагрев уменьшился.

10.12.16
Добавил функцию перезагрузки планшета. Теперь, если при включенном ACC нажать и удерживать кнопку BUTTON более 10 секунд, произойдет перезагрузка планшета. Архив Блок питания(10.12.16).rar.

[oleg707]

для чего поувер жмём? патч автовключения не работает?
какой смысл полевиком через оптрон управлять?
что D5 делает?
Для чего на аттини полноценный стабилизатор угрохали? там обычной кренки слаботочной хватит.
Смд бы...
Что вы все на аттини13 то помешались? 8 атмега копейки стоит. И ресет полноценный, и через icsp можно.
Зачем задний полигон под DC-DC в полоску? Я б залил - экран от возможных помех и больше площадь рассеивания тепла .
Вроде из критики всё.
А так молодец

[dees]

Сообщение от oleg707

для чего поувер жмём? патч автовключения не работает?
какой смысл полевиком через оптрон управлять?
что D5 делает?
Для чего на аттини полноценный стабилизатор угрохали? там обычной кренки слаботочной хватит.
Смд бы...
Что вы все на аттини13 то помешались? 8 атмега копейки стоит. И ресет полноценный, и через icsp можно.
Зачем задний полигон под DC-DC в полоску? Я б залил - экран от возможных помех и больше площадь рассеивания тепла .
Вроде из критики всё.
А так молодец

Эмитация нажатия кнопки Power нужна больше для стоковых прошивок. С этим блоком питания не нужно прошиваться на тимура или автодроид, где используется просыпание при подаче питания, либо патч на автовключение.
Через оптрон надежнее ))) если что-то случится с транзистором, то бОльшая вероятность того, что мк не пострадает.
D5 это диодная сборка MBR10200CT, на схеме нужно было прямоугольником объединить, чтоб обозначение в заблуждение не вводило )). Служит для защиты от переполюсовки.
Кренка 7805 работает в данный момент у меня в машине, но линейный стаб - не по феншую ))) хотелось сделать "красиво" Кстати, если кто решит ставить кренку, то нужно в корпусе TO-220. Ставил в smd исполнении 78l05 греется прилично (64 градуса при комнатной температуре) уже при нагрузке 40 мА, так как мощность рассеивающаяся на ней почти 0,4 Вт.
В smd исполнении был вариант (на фото переделанный с преобразователем на MP1584EN, так как 78l05 грелась). Он мне не понравился и как пришли DC/DC на MP2307, решил переделать.
Тинька дешевле - 56 рублей против 110 8ой меги. Да и использовать атмегу 8 под такое не кошерно, тинька справляется тоже
Полигон не сделал сплошным, так как полоски легче лудить паяльником. Красивее получается А основное тепло рассеивается на самой плате DC/DC.

[oleg707]

Сообщение от dees

Эмитация нажатия кнопки Power нужна больше для стоковых прошивок. С этим блоком питания не нужно прошиваться на тимура или автодроид, где используется просыпание при подаче питания, либо патч на автовключение.
Через оптрон надежнее ))) если что-то случится с транзистором, то бОльшая вероятность того, что мк не пострадает.
D5 это диодная сборка MBR20100CT, на схеме нужно было прямоугольником объединить, чтоб обозначение в заблуждение не вводило )). Служит для защиты от переполюсовки.
Кренка 7805 работает в данный момент у меня в машине, но линейный стаб - не по феншую ))) хотелось сделать "красиво" Кстати, если кто решит ставить кренку, то нужно в корпусе TO-220. Ставил в smd исполнении 78l05 греется прилично (64 градуса при комнатной температуре) уже при нагрузке 40 мА, так как мощность рассеивающаяся на ней почти 0,4 Вт.
В smd исполнении был вариант (на фото переделанный с преобразователем на MP1584EN, так как 78l05 грелась). Он мне не понравился и как пришли DC/DC на MP2307, решил переделать.
Тинька дешевле - 56 рублей против 110 8ой меги. Да и использовать атмегу 8 под такое не кошерно, тинька справляется тоже
Полигон не сделал сплошным, так как полоски легче лудить паяльником. Красивее получается А основное тепло рассеивается на самой плате DC/DC.

Ампера вам хватит?
Имхо как раз таки DC-DC ставить на проц - перебор.
У 8 меги разводится ICSP и не надо танцевать с бубном (хотя бубен в виде простого железного прогера 866A у меня есть). Ног значительно больше, как и памяти. Можно прицепить ком порт для отладки или еще чего. Можно прицепить I2C ( дисплей, например). Совместима с 328P ( на вырост).
Как вариант 2313 использовать. Хотя каждому своё...

[dees]

Сообщение от oleg707

Ампера вам хватит?
Имхо как раз таки DC-DC ставить на проц - перебор.
У 8 меги разводится ICSP и не надо танцевать с бубном (хотя бубен в виде простого железного прогера 866A у меня есть). Ног значительно больше, как и памяти. Можно прицепить ком порт для отладки или еще чего. Можно прицепить I2C ( дисплей, например). Совместима с 328P ( на вырост).
Как вариант 2313 использовать. Хотя каждому своё...

То есть, вы предлагаете линейный стаб, у которого верхний предел 15 вольт поставить в блок питания? Однозначно нет! Имхо MC34063 будет надежнее. Верхний предел у нее 40 вольт.
И ампер с AMS1117 вы не возьмете. Согласно даташиту maximum power dissipation of 1.2 W for SOT-223, 2.2W for TO-252 and 780mW for 8-Lead
SOIC. При напряжении питания 14,4 вольта, при выходном 5 вольт на ней падает 9,4 вольта, а это для SOT-223 - 127 mA, TO-252 - 234 mA, soic8 - 82 mA. Так что, пусть останется как есть

[oleg707]

Сообщение от dees

То есть, вы предлагаете линейный стаб, у которого верхний предел 15 вольт поставить в блок питания? Однозначно нет! Имхо MC34063 будет надежнее. Верхний предел у нее 40 вольт.
И ампер с AMS1117 вы не возьмете. Согласно даташиту maximum power dissipation of 1.2 W for SOT-223, 2.2W for TO-252 and 780mW for 8-Lead
SOIC. При напряжении питания 14,4 вольта, при выходном 5 вольт на ней падает 9,4 вольта, а это для SOT-223 - 127 mA, TO-252 - 234 mA, soic8 - 82 mA. Так что, пусть останется как есть

Output Current of 1A
... is used as a heat sink for the device.
У меня БП с планшетом потребляет 0,29А


А сам БП 0,01A (при включенном проце, KIW3312S, и прочей периферии)
Питание ардуины идёт через 3 последовательных диода на Vin. с 12 в доходят 9, что более, чем достаточно.
Даже kiw3312s толком не греется.

[dees]

Тоже померил потребление БП.
В дежурном режиме - 5,2 мА.
В спящем (работает DC/DC на планшет) - 31,6 мА. То есть, ток хх преобразователя - 31,6 - 5,2 - 20 (ток светодиода оптрона) = 6,4 мА. Примерно 0,01 А, что не плохо для DC/DC. Хотя на MP1584EN ток хх всего 0,21 мА(!). Но греется он, при работе, по ощущениям больше Как-нибудь замерю температуру.
Ну и несколько картинок.
MP1584EN


Блок питания в дежурном режиме


Блок питания в спящем режиме


Дежурка


Планшет + хаб


Планшет


Спит

[dees]

Сообщение от oleg707

Output Current of 1A
... is used as a heat sink for the device.
У меня БП с планшетом потребляет 0,29А

Выдаст 1 ампер при падении 1 вольт.
На вход подаем 6В и снимаем 5В получим падение 1В.
1.2 W for SOT-223
Из физики: U*I=P ток получаем 1,2/1=1,2А при лучшем раскладе.


Ну и небольшой ликбез, почему не ставят КРЕНку, а ставят импульсный преобразователь, как я это понимаю, может кому-то пригодится, если что поправьте
Все дело в КПД стабилизаторов.
Подаем 12В на КРЕНку (7805) и снимаем 5В. Получаем падение 7В.
Помимо максимального тока у стабилизатора в даташите пишут максимальную рассеиваемую мощность, для LM7805 определяется по формуле PD = (TJ(max) – TA)/θJA.
Снова даташит - TJ рекомендуется 125°C, θJA - 19°C/W
Мощность получаем в итоге (125-25)/19=5,26Вт.
При нашем падении 7В, ток получим всего 0,752А и критическом нагреве корпуса.
Ток на входе линейного стабилизатора практический равен току на выходе из-за низкого КПД - 5/12=0,416 это 41,6%. На выходе получим - (12*0,416)/5=0,9984А, что практически то же что и на входе.
При потреблении планшетом 1А получаем мощность 12Вт потребления на входе и 4,99Вт на выходе. 7Вт из позволенных 5,26 Вт уходит в тепло, в итоге КРЕНка греется, ставим радиатор и получаем печку в машине

Теперь возьмем импульсный DC/DC на примере KIW3312S на основе IR3802A.
Вот тут есть небольшие тесты с ней и мы видим, что КПД в районе 77%.
Считаем 12,17*0,286=3,48Вт
3,48*0,77=2,68Вт, то есть на нагрев и прочие потери уходит 0,8Вт (в 8,75 раз меньше чем при линейном стабе). Нагрев при таком раскладе примерно 40 градусов при комнатной температуре должен получиться Если будет такой модуль, измерю температуру.
Ну и реальный ток потребления планшета должен быть примерно 2,68Вт/3,8В=0,705 Ампер.

[oleg707]

я вот что пытаюсь донести... кренка нужна только для питания процессора, в том числе в режиме ожидания.
Для чего ставить дс-дс при максимальных токах проца ( из даташита 328P, например)
Power Consumption at 1MHz, 1.8V, 25C
̶ Active Mode: 0.2mA
̶ Power-down Mode: 0.1μA
̶ Power-save Mode: 0.75μA (Including 32kHz RTC)
Да, это не 16мГц и не 5,0. Но чему там потреблять то?
Хотя... если на каждую ножку дать лог. 1, да нагрузить её до 80мА, то 10 ножек дадут нам 0,8А. Короче, прекращаю этот бессмысленный холливар.
А, вот еще что забыл. При сильных пульсациях на входе ( старт зимой с севшим АКБ) дс-дс может весело выдать повышенное напряжение на выход ( наш проц). Я так лазерную указку спалил как то по незнанию.
А кренка просто не выдаст напругу в крайнем случае. Может поэтому многие автопроизводители в мозги не дс-дс ставят... надо при случае просмотреть профессиональные решения ( дойти до гаража и глянуть в мозгах).
dees
А по проекту - хорошо. Отпишись про испытания в реальной машине, какие ньюансы выплыли, были ли критические глюки и т.п

[dees]

dees
А по проекту - хорошо. Отпишись про испытания в реальной машине, какие ньюансы выплыли, были ли критические глюки и т.п

Жду изикап и камеру заднего хода, опробую все на столе и отпишусь после установки в авто
А по поводу микросхемы все же теперь склоняюсь заменить MC34063 на MC33063, у нее по даташиту температура от -40 до +85 грудусов против 0...+70
Если уж что то не получится с питанием, переделаю плату
12.12.16
Тестирую от нечего делать, пока жду изикап и микросхему преобразователя, блок питания на столе. Сделал корпус из подручных материалов. Пока все работает без глюков.