Зарядное устройство ОРИОН Вымпел-32. 32 зу


Цифровое зарядное устройство на процессоре atmega 32

Зарядное устройство

ZU v1.7

  • Цифровое зарядное устройство на процессоре ATMega32
  • Два независимых канала с тепловыми датчиками управляются одним процессором на компактной плате 133х97 мм.
  • Память на 20 аккумуляторов пользователя
  • Память на 16 химических типов аккумуляторов. Тонкая настройка особенностей (более 40 параметров)
  • Зарядка, разрядка, до 3 циклов тренировки
  • Максимальная мощность разряда 50 Ватт (радиатора) + мощность нагрузки, но не более 5А и не более 25 Вольт.
  • Максимальная мощность заряда 125 Ватт, но не более 5А
  • Максимальное напряжение заряда 25 Вольт
  • Вентилятор охлаждения силовых схем с датчиком температуры.
  • Защита от переполюсовки по входу и выходам, от превышения тока на выходе, от превышения напряжения на выходе.
  • ЖКИ 4 строки на 20 символов
  • Клавиатура - 4 кнопки (да, нет, вверх, вниз)
  • Обновление прошивки через разъем ISP (внутрисхемное программирование) вашим программатором или предложенным в статье.
  • Слежение за процессом зарядки на компьютере через USB (ПО с открытым кодом прилагается). Отражение всех параметров (ток, напряжение, температура, мощность, внутреннее сопротивление батареи, полученный заряд, dI/dt, dV/dt, dT/dt) зарядки в графиках и текстовых файлах данных.
  • Возможность использования ЗУ в качестве стабилизированного по току или напряжению БП.
  • Возможность написания макросов по управлению стабилизированным БП.
  • Открытый код микропрограммы на WinAVR (все исходники с подробными комментариями прилагаются)
  • Возможность оверклокинга (увеличения мощности заряда/разряда)
  • Проект обсуждается на форуме «Открытый проект универсального зарядника» (http://forum.rcdesign.ru/f8/)

Минусы:

  • Автор самоучка и тема в мировом масштабе неизученная.
  • КПД преобразователя пока чуть больше 80%. Главная причина такой малости КПД — частота преобразования SEPIC = 250 кГц. Еще нет нормальных транзисторов и конденсаторов да и опыта маловато, чтобы работать на грани. Нужен физик теоретик, который пока еще не отозвался.
  • Проект требует простой софтовой настройки с двумя мультиметром и нагрузкой.
  • Встречаются случаи затруднений настройки контура стабилизации по току.
  • Исполнение разводки, от которой зависит очень многое, сделал все тот же самоучка, прилежно следуя рекомендациям старших товарищей. Платы имеются в наличии. Качество приличное.
  • ^

Вступление.

Зарядное устройство состоит из цифровой схемы, осуществляющей управление двумя силовыми стабилизаторами тока. Силовая схема SEPIC – это преобразователь из 12в в диапазон от 0в-25в. Стабилизацией занимается микросхема ТЛ494.

Данная разработка это продолжение развития ZU v1.0, v1.1, v1.2, v1.5. Схема «почти» та же (исправлены многие ошибки и все оптимизировано), программы те же, разводка и номиналы другие.

Правильно собранная по номиналам схема не требует наладки железа, только программная подстройка коэффициентов напряжения и тока с компьютера путем установки различных токов и напряжений на нагрузке и внесении измеренных данных (рассчитанных коэффициентов) в прошивку. Эта процедура выполняется в программе zu.exe в меню «Настройка».

В статье собрана почти вся информация, касающаяся данного зарядного устройства: схема, описание, настройка, микропрограмма и язык программирования, описание процессора, программатор, макро-программа, интерфейс USB и химия аккумуляторов для осознанного управления процессом зарядки/разрядки. Вся дополнительная информация вынесена в приложения, чтобы не пугать новичков. Основная линия ведет начинающих к быстрому результату.

Программа ZU.EXE на ПК через порт USB(RS232)

AT Mega 32 Клавиатура ISP разъем для программатора

Динамик,

Вентилятор ЖКИ

дисплей 4х20

^ Стабилизация по току SEPIC - 2 Стабилизация по току

Батарея 1 Напряжение

Ток

Температура

Батарея 2

^

Первое что вам нужно сделать это сесть и подумать: Зачем вам все это? Может лучше купить и сэкономить время? Этому проекту Китай не обогнать (при накрутках на комплектующие в наших магазинах).

Второе. Нужно прочитать статью. Получив, таким образом, новую информацию, опять переоцените ситуацию. Сил и времени хватит ли? Если решились, значит вперед без сомнений!

Итак, вам нужно раздобыть где-нибудь платы. Можно заказать платы у какого-нибудь изготовителя. Теперь такое возможно!!! Изготовителю надо отдать файлы: «ZU-Copper.pho» – изображение нижней стороны (медь) платы в формате Gerber,

«ZU-Компонент.pho» – изображение верхней стороны (компоненты) платы в формате Gerber

«ZU.drl» – файл сверловки.Изготовление будет стоить ~$4 (за 4 недели) или ~$8 (за 1 неделю), но изготовитель запросит у вас еще $50 за подготовку файлов для станка. При повторном изготовлении $50 платить не надо.

После получения платы от изготовителя закупаем все необходимые детали в соответствии со списком (см. Приложение №11). Там же даны рекомендации по замене на аналоги.Сборка.

Заранее необходимо продумать в какой корпус вы будете упаковывать ЗУ и как будете паять силовые элементы (транзисторы, диоды, дроссель и электролиты). Ведь их можно запаять сверху или снизу. Предлагается несколько способов.

Внимание!!! Данное ЗУ нельзя упаковать в цельно металлическую коробку. В этом случае происходят сильнейшие наводки на все сигнальные цепи!!! Верхняя крышка должна быть пластиковая.
Надо учесть как будет располагаться радиатор и вентилятор и как будет выводиться тепло из корпуса. Обратите внимание крепление транзисторов и диодов в некоторых случаях затруднено. Если вы включите оба канала на полную мощность, то радиатор начнет рассеивать до 50 ватт тепла, соответственно, подбирайте радиатор. В случае перегрева наиболее вероятно просто сгорают силовые транзисторы, и БП переходит в защиту, как это было у меня не однократно.

Во всех предложенных вариантах сделана попытка объединить тепловой поток, чтобы использовать только один тепловой датчик радиатора. Но можно сделать два отдельных радиатора с двумя датчиками, а сигналы с датчиков смешать через 10к и подать на процессор.

При использовании 5-го типа и пластинки дюрали 2 мм, на полной мощности одного канала транзисторы сгорают через 20 секунд (плавится вставка, изолирующая винт крепления). Вывод: 2 мм - мало.

Перед пайкой элементов необходимо пролудить толстые силовые дорожки или напаять на них медный провод 0.2-0.5 мм.

Силовые транзисторы зарядки не запаиваем до первого программирования процессора, а программировать мы его будем прямо на плате (внутрисхемное программирование) после сборки. ВСЕ СИЛОВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ И ДИОДЫ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ЗАИЗОЛИРОВАНЫ ОТ РАДИАТОРА через слюду или термо-резиновые прокладки. Сам радиатор надо заземлить.

Первым делом, запаиваем все СМД резисторы и конденсаторы, потом СМД диоды, транзисторы, потом микросхемы. Крупные силовые детали паяем в конце после первого программирования процессора. Паяльник должен быть с заземлением и с браслетом на руку. Микросхемы и полевые транзисторы боятся статики!!!

Электролиты используем только Low Impedance. Чем больше емкость, тем лучше. Ножки максимально вставляем в плату: зазоры минимальные.

Мотаем дроссель: И пермаллой и кулмю имеют большое сопротивление. Не бойтесь закоротки лакированной меди и голого кольца, а бойтесь закоротки меди и меди. Не надо применять никакой дополнительной изоляции — это ухудшит тепло-излучение (охлаждение). На кольце не должно быть заусенцев, а лак на медном проводе не должен быть потресканным.

Берем два куска d=1.2 - 1.4 мм провода длиной 450 мм, складываем их вместе со сдвигом 50 мм. Просовываем в отверстие кольца до середины и мотаем сначала одну сторону, потом вторую. С каждой из сторон последние два витка мотаются одним проводом (длинный конец) и встречно соединяются. При намотке внутренние витки ложатся вместе без зазора, внешние пары проводов отстоят друг от друга на 3 мм. Для лучшего прижимания меди к кольцу, надо натянуть/обогнуть выпрямленные и натянутые провода вокруг кольца, не просовывая следующий виток, используя их прямоту как рычаг, а потом отвести провода назад (они немного разогнутся вдоль витка) и просунуть в отверстие. Первые витки будут неудобно оттопыриваться, потом все наладится. Необходимо приноровиться и проявить смекалку. Всего на кольце 24 мм получается 10-11 витков. При пайке на плату под дроссель лучше приклеить кусок картона 10х10 мм.

Добрые люди подсказали, что можно использовать кольцо мю=120-140 и мотать 7-8 витков 2х или 3х жильным проводом d=0.6-0.8 мм (вместо каждой жилы 1.4 мм). Лучше всего для дросселя подходят кольца CoolMu мю=90, 120. Толщину проводов можно уменьшать до тех пор пока они не начнут ощутимо греться, что понижает КПД, но почти никак не влияет на работоспособность ЗУ.

После впаивания в плату всех деталей кроме разъемов, аккуратно промываем все спиртом и проверяем залипы «на просвет» или тестером. Потом впаиваем разъемы. Измеряем сопротивление между «землей» и шиной «5в» и шиной «12в». Должно быть больше нуля.^

Внимание! При первом включении силовые, зарядные транзисторы не впаяны!

Подсоединяем клавиатуру 4 кнопки: общий контакт разъема Х2 выводим на каждую кнопку, вторые контакты кнопок на соответствующий контакт разъема.

ЖКИ подсоединяем к разъему Х7. Скорее всего, нумерация ног на разъеме и на ЖКИ совпадет (проверьте по описанию на ЖКИ). Подсветку ЖКИ на 15 и 16 ногу того же разъема. Если подсветка не засветилась при первом включении, просто поменяйте местами провода идущие к подсветке (разные производители по-разному разводят анод и катод).

Питать ЗУ можно от компьютерного БП. У него есть защита, которая возможно нас спасет (защита по току тихо все обесточит до следующего включения). Если все ОК, то дыма не будет, а на экране ЖКИ будет черная полоса во всю первую строку (или 2 полосы, или не будет полос – это тоже нормально). Если полосы нет, попробуйте поменять местами R17 и R18 – это контрастность ЖКИ. Если контрастность вас не устраивает, попробуйте вместо одного из резисторов поставить перемычку, а второй не впаивать или наоборот. Даже если вам не удалось получить полосы, не огорчайтесь потом вернемся к этому вопросу после программирования процессора (тогда точно должны быть на экране буквы).

Теперь необходимо запрограммировать процессор (см. Приложение №4). Если программирование прошло успешно, на ЖКИ высветится приветствие и в вашу честь заиграет музыка. Если музыка заиграла, а изображения все нет, продолжаем колдовать по предыдущему абзацу, подбирая сопротивления.

Если у вас нет ЖКИ и/или нет клавиатуры, вы можете управлять ЗУ через USB. Для этого запустите программу «zu.exe», соедините ваш компьютер и ЗУ (разъем X1) и подайте питание на ЗУ. Затем откройте из программы нужный COM-порт. На первой закладке управляем ЗУ в «ручном» режиме и там же видим изображение ЖКИ.

После программирования приступаем к настройке. Запаиваем силовые транзисторы первого канала, после отладки первого канала запаиваем транзисторы второго и повторяем процедуру.

Итак софтовая настройка, но сначала немного теории. В нашей схеме ЗУ все измерения производятся на 10-ти разрядном АЦП процессора. Это означает, что процессор, измеряя напряжение или ток (приведенные к диапазону 0в-5в на входе АЦП процессора), кладет их в соответствующие переменные в виде числа от 0 до 1023 или точнее от 0 до 32767, т.к. для повышения точности мы суммируем 32 измерения. Это число назовем Х. Чтобы узнать какому току или напряжению соответствует Х, необходимо составить таблицы: (Х, напряжение) и (Х, ток) в первом и втором канале отдельно. Т.к. неизвестно какие резисторы впаял изготовитель и какой точности они были, таблицы эти будут очень индивидуальны для каждого нового ЗУ. Кроме того, такие таблицы займут всю память процессора, поэтому так делать мы не будем. К счастью, между Х и током или напряжением есть почти линейная взаимосвязь. Это значит, что можно придумать линейную функцию преобразования измеренного Х в ток I=Fi(Х) или напряжение V=Fv(Х). К сожалению, реалии показывают, что линейной функции не достаточно, потому что присутствует небольшой изгиб. Для описания изгиба нужна квадратическая или кубическая функция, но кубическая это слишком много вычислений, для такого слабого цифро-дробильщика как Mega32, поэтому остановимся на квадратической функции. По хорошему, надо железо исправлять и приводить все к линейности.

^ : при софтовой настройке ЗУ необходимо измерить 10-20 точек соответствия Х току/напряжению. Эти точки мы отдадим алгоритму «наименьших квадратов» для получения коэффициентов (A, B, C) для расчета тока/напряжения из того что мы намерили и, потом, эти коэффициенты запомним в настройках ЗУ в EEPROM. Т.о., имея коэффициенты, мы можем рассчитать для любого Х ток/напряжение по формуле (F=AX2+BX+C). Всю эту работу надо проделать в программе zu.exe в меню «Настройка» для тока 1-го канала, напряжения 1-го канала и то же самое для 2-го канала, а также для V12 (напряжения питания) мы применим линейную функцию, т.к. точность не нужна. Еще одно небольшое уточнение. Метод наименьших квадратов хорошо аппроксимирует жизнь вблизи ваших экспериментальных точек, поэтому, чтобы еще хоть чуть чуть увеличить точность, желательно выбирать скопление точек вблизи тех значений напряжений которые вы будете наиболее часто измерять.

Т.к. это не коробочный вариант с гарантиями от производителя, придется все проверить на своих аккумуляторах. Берем ЗУ, аккумулятор, который не жалко, амперметр и вольтметр и запускаем зарядку, а сами неотрывно смотрим за совпадением показаний на ЗУ и приборах. При возникновении любых подозрений на нестабильность, все анализируем и исправляем.

Если вы решили самостоятельно разобраться, прочитайте краткое описание схемы (Приложение №2), там дается общая картина и разъяснение по всем цепям. Проверяйте сигналы на ногах процессора, на затворах транзисторов, на цепях из таблицы. Если вы ищите глюк и поймали себя на хождении по кругу, значит вся информация у вас уже есть, надо просто расслабиться и подумать, никуда не спеша. Очень помогает прогулка по улице или выпивание чашечки чая. Не рассматривайте трудности как непреодолимые и неприятные, а смотрите на них как на возможность решить интересный детский ребус. Все равно, когда-нибудь все получится. Если у вас ничего не получается, ждем вас на форуме. Узнав правильный ответ, вы посмеетесь над его простотой или узнаете что-то новое.

Если вы решили добавить типов аккумуляторов или исправить их, прочитайте про химию Приложение №8 №9 и описание настроек ЗУ Приложение №13. Если вы знаете язык Си, то у вас есть возможность изменять программу и экспериментировать с прошивкой процессора (см. Приложение №10). Если вы решили повысить мощность ЗУ или увеличить диапазон напряжений, вам надо прочитать всю статью и форум.

Начиная этот проект, я знал более менее сносно Си и имел опыт в паянии и настраивании ZX Spectrum в количестве Х штук. Про Мегу32, транзисторы и операционные усилители я ничего не знал вообще. Почитал книги и люди помогли на форуме. Как бы не казалось все сложно, если есть интерес и силы, на средний уровень выйти можно. Очень напрягало вначале отношение людей на форуме, пока я не понял, что люди бывают разные и что обязательно найдутся добрые люди и помогут Вам. Поэтому и я стараюсь быть внимательным и понятным, а не «справедливым» и злобным. Чего и Вам желаю. Успехов!

odtdocs.ru

Автоматическое зарядное устройство ВЫМПЕЛ-32 |DVR34.RU

Автоматическое зарядное устройство ВЫМПЕЛ-32

22 апреля 2017 Алексей Еременко

Описание

Зарядное устройство предназначено для заряда 12В автомобильных, лодочных, тяговых, гелевых аккумуляторных батарей любой емкости в автоматическом режиме (автоматическое уменьшение тока в конце заряда).

 Заряд АКБ осуществляется как в автоматическом, так и в ручном режиме с возможностью регулировки силы тока. Вымпел-32 заряжает полностью разряженную (до нуля) аккумуляторную батарею. ЗУ имеет защиту от перегрева и переполюсовки. 

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗУ В КАЧЕСТВЕ ПРЕДПУСКОВОГО УСТРОЙСТВА

Для обеспечения пуска двигателя при пониженном заряде аккумулятора, необходимо выставить на зарядном устройстве ручным регулятором максимальное значение тока и осуществлять заряд в течении 5-30 минут. Аккумуляторная батарея набравшая заряд предпусковым током сможет выдать больший ток при прокрутке стартера. Кратковременная прокрутка стартера уменьшит нагрузку на аккумуляторную батарею продлив срок её службы.

 

Пример :   Заряд током 18 А сообщит АКБ запас энергии для прокрутки стартера током 180 А в течении 1 минуты.

( 18 А*10 минут : 180 А = 1 минута ) 

ОСОБЕННОСТИ ЗУ ВЫМПЕЛ-32

  • Регулировка тока в диапазоне 0,8-20А
  • Стрелочный индикатор тока
  • Переключатель для заряда 3-х типов аккумуляторов.
    • 13,6 В — режим поддержки резервного питания, режим хранения, буферный режим.
    • 14,4 В — автоматический режим заряда 12-В кислотных: гелиевых, AGM типа, лодочных, тяговых.
    • 15 В — автоматический режим заряда 12-В автомобильных кислотных аккумуляторных батарей.
  • Двойная защита от перегрева: электронная схема и микровентилятор
  • Автоматическое включение вентилятора при повышении температуры
  • Возможность заряжать полностью разряженную аккумуляторную батарею
  • Возможность использовать в качестве блока питания
  • Возможность использовать зарядное устройство в качестве предпускового для облегчения запуска двигателя
  • Вес 1 кг

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА ВЫМПЕЛ-32

Напряжение питающей сети 180-240 В
Частота питающей сети 50-60 Гц
Плавная регулировка силы тока 0.8-20 А
Номинальное напряжение АКБ 12 В
Диапазон рабочих температур -10….+40 С
Габариты 155*85*200 мм
Масса 0.88
Встроенный микровентилятор +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Похожие товары

Категория: Вы можете оставить комментарий ниже.

dvr34.ru

Зарядное устройство ОРИОН Вымпел-32

Зарядное устройство ОРИОН Вымпел-32 20А 12ВНАЗНАЧЕНИЕ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА ВЫМПЕЛ-32Зарядное устройство предназначено для заряда 12В автомобильных, лодочных, тяговых, гелевых аккумуляторных батарей любой емкости в автоматическом режиме (автоматическое уменьшение тока в конце заряда).Заряд АКБ осуществляется как в автоматическом, так и в ручном режиме с возможностью регулировки силы тока. Вымпел-32 заряжает полностью разряженную (до нуля) аккумуляторную батарею. ЗУ имеет защиту от перегрева и переполюсовки. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЗУ В КАЧЕСТВЕ ПРЕДПУСКОВОГО УСТРОЙСТВАДля обеспечения пуска двигателя при пониженном заряде аккумулятора, необходимо выставить на зарядном устройстве ручным регулятором максимальное значение тока и осуществлять заряд в течении 5-30 минут. Аккумуляторная батарея набравшая заряд предпусковым током сможет выдать больший ток при прокрутке стартера. Кратковременная прокрутка стартера уменьшит нагрузку на аккумуляторную батарею продлив срок её службы.Пример : Заряд током 18 А сообщит АКБ запас энергии для прокрутки стартера током 180 А в течении 1 минуты.( 18 А*10 минут : 180 А = 1 минута ) ОСОБЕННОСТИ ЗУ ВЫМПЕЛ-32Регулировка тока в диапазоне 0,8-20АСтрелочный индикатор токаПереключатель для заряда 3-х типов аккумуляторов.13,6 В - режим поддержки резервного питания, режим хранения, буферный режим.14,4 В - автоматический режим заряда 12-В гелевых кислотных АКБ типа AGM, лодочных, тяговых.15 В - автоматический режим заряда 12-В автомобильных кислотных аккумуляторных батарей.Двойная защита от перегрева: электронная схема и микровентиляторАвтоматическое включение вентилятора при повышении температурыВозможность заряжать полностью разряженную аккумуляторную батареюВозможность использовать в качестве блока питанияВозможность использовать зарядное устройство в качестве предпускового для облегчения запуска двигателяВес 1 кгХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА ВЫМПЕЛ-32Напряжение питающей сети 180-240 ВЧастота питающей сети 50-60 ГцПлавная регулировка силы тока 0.8-20 АНоминальное напряжение АКБ 12 ВДиапазон рабочих температур -10....+40 СГабариты 155*85*200 ммМасса 0.88Встроенный микровентилятор +

Характеристики
Артикул 350578
Вес нетто 1 кг
Встроенный вентилятор +
Выходной ток пуска 20 А
Гарантия 12 мес.
Емкость аккумулятора (Ач) 400 Ач
Индикатор тока стрелочный
Максимальный ток заряда 20 А
Минимальный ток заряда 0.8 А
Назначение зарядного устройства зарядное
Напряжение аккумулятора 12 В
Пиковый выходной ток 20 А
Рабочая температура -10 +40 C
Размеры 155x85x200 мм

stroigiper.ru