Razvoj digiralnog preciznod napajanja - Potrebni saveti i sugestije!

@macolakg:
Moj stav je praktičan. Ako na kraju dobijemo glatku DC liniju, napajanje je analogno, a digitalna je samo zajednica koja njime upravlja.
Tvoj stav je fundamentalan. Put kojim ta energija prolazi unutar svitčera je diskretan, pa je zato ceo koncept bliži digitalnom modelu rada.
Prekidačka napajanja (SMPS) rade po principu 0 i 1 (uključeno/isključeno). MOSFET je ili potpuno otvoren ili potpuno zatvoren. To je u osnovi binarno (digitalno) stanje. Prava analogna promena se dešava tek na filteru (kondenzatoru/kalemu) koji te impulse pretvara u srednju vrednost.
U svakom slučaju, cenim tvoj pristup i stručnost i ne da se ne ljutim nego mi je drago kada se dijalog vodi na takvom nivou umesto petardi, vatrometa i ostalih oruđa, koja su svojstvena Robertu.

@p2699520,

Drago mi je da smo se razumeli i da shvataš da je moja namera sasvim dobra.
Taj pristup sa preispitivanjem bilo čega je osnova prave nauke.
Generalno, malo "labavije" tvrdnje treba koristiti kod pojava koje su kompleksnije prirode.

Inače, relativno si nov član naše zajednice i ne poznaješ dovoljno Roberta.
Ma koliko blesavo delovao, Robi je jako dobar čovek i mnogima je pomogao, koje besplatnim donacijama elektronskih komponenti i alata, koje odličnim savetima, posebno poletarcima u ovoj oblasti.

Naš šašavi Mađar, kako ga ja zovem, je ljudina ipo, otkačen za primer, vrlo jedinstven lik, tako sa petardama. koji se šaljivo i blesavo odnosi prema bilo čemu, čak i prema sopstvenom životu.
Njegovu za*ebanciju retko ko shvata, čak poneko može da se i uvredi, ali iza svega toga stoji jedno dečje zezanje za sve pare :-)

Evo, ja ću da mu dam savet (test reakcije, samo da vidiš, a znam da čita):

@Living Light,
Robi brate,
Da naučiš svoju devojku da se bolje ****, da ti se ne smeje komšiluk, a ne da samo visiš ovde na forumu :-)

P.S.

Ako se naljuti, evo poješću sav ovaj virtuelni papir po kom sam pisao postove :-)

O Robertu ne bi, upoznao sam ga davno, i prvi put se sa njim srećem ovde, a prošlo je jedno 15 godina od našeg poslednjeg telefonskog razgovora.
Što se mene tiče, ne zaslužuje moje poštovanje!
Ali to nema veze sa temom tako da idemo dalje.

Nego, da se vratimo na temu:

Postoji jedan ingeniozan čikica koji se zove Stephen Woodward, koji je radio za mnoge moćne firme, poput Boinga i slično.
Čovek je neverovatan elektroničar, sa genijalnim pristupom problemu. Svašta nešto je izmislio, onako lako, poput jednog savršenog poteza slikarskom četkicom, pa između ostalog i ovo:

https://www.edn.com/cancel-pwm...ipple-with-analog-subtraction/

Dopustiću sebi slobodu da malo modifikujem njegov sklop, a u svrhu ove teme i uštede skupog DAC i svega što ide uz njega, a i sa boljim rezultatima ako se ima HRPWM, osim običnog pwm. Na primer STM32G474, Texas Picolo 2000 i slično.
Većina MCU ima bar 16 bita rezoluciju pwm, što je prilično ozbiljno, a sa HRPWM to ide u nebo, a mi ćemo to ovde da pretvorimo u vrlo ozbiljan DAC.

RC filter se formira prema: potrebama filtracije, frekvenciji pwm i prema potrebnom vremenu uspostavljanja finalne vrednosti.
Link iznad ukazuje na metode proračuna.

SPDT mogu biti neki iz serije 4053 i slično, mogu i neki drugi, sa respektom napajanja dotičnog, prema upotrebljenom MCU.
Ono što je bitno, unutrašnji otpori switch se međusobno poništavaju i minorno utiču na vreme filtra, te filter radi perfektno, pogotovo ako se upotrebe komponente sa klasom od 1% ili bolje od toga.

U suštini, vremenska kontola u MCU je tačnija od analognih struktura unutar istog, a vremenom se kontroliše PWM.
Ovaj PWM DAC će biti onoliko precizan koliko mu je precizna Vreff, i rezolucija će biti onolika kolika je rezolucija PWM.
Naravno, podrazumeva se da je izlaz DAC opterećen visokom impendansom, a kome treba niska onda staviti op-amp buffer, npr. OPA187 i to je zverka od DAC za malo sporije odzive, poput zadataka za neke merne uređaje, napajanja i slično tome.

Vidim da se tema malo aktivirala i drago mi je zbog toga.
Prvo da se izvinim zbog neaktivnosti jer sam bio zatrpan nekim poslovima...

Vidim da je postavljena jos jedna sema od strane p2699520..
U sustini ovo je samo malo siromasnija sema od one koju sam ja postavio i velika razlikaje u tome sto struju kontrolise mcu softverski a ne hardverski opamp.... Meni se to nije bas svidelo jer je sve to sporije i nesigurnije od opampa.
U principu na ovoj semi je ads1115 za merenje struje a ja sam koristio ina240 da daje napon direktno opampu a ina238 da daje monitoring mikrokontroleru...
DAC-ovi *(MCP4725) su 12bit (4096 LSB ili ti koraka) sto je jako malo za neke vece voltaze... Svakako, na 10mV korak to moze da radi ali opet malo prostora za korekciju greske ili neku kalibraciju.
Opam je LM358 sto je prakticno isto samo sa vecom nepreciznoscu od onoga sto sam ja stavio... Hocu da kazem da je jako slicno konceptualno...

Sve u svemu ja sam porucio one komponent koje sam stavio u svoju shemu sa aliexpressa a ujedno i sa LCSC-a (gde su valjda originalne komponente)....
Sa Aliexpressa mi je stigao deo komponeneti i na veliku zalost referentni napon ADR4540ARZ ne valja, zamislite iz njega izlazi gotovo pwm (nije ni sinusni ni pwm vwc nwsto izmedju) a dodavanjem kondezatora 100nF izadje neki napon koji nije 4.096 vec recimo 4.130 sa 20mV suma ptp...
Medjutim, na moje opste iznenadjenje DAC8830IDR radi dobro sa malim sumom od 2-5mv ali na i to sa tl431 referentnim naponom na razvojnoj ploci gde su kontakti nikakvi i svaka zica je kao antena...
Doduse nisam mogao da testiram kako treba jer nema dobru referencu pa ne znam sta se dogadja sa sumom a i taj temeraturni drift nisam gledao da li je dobar. Takodje to je sve bilo napojeno iz arduina sto znaci sa usb kabla sto odmah znaci da tu ima gomila pocetnog suma...

Sustina je sledeca, 1e je taj DAC na aliexperssu a MCP4725 je mozda 100 din, svakako ovaj DAC8830IDR vredi svaki dinar jer je 16bit i ono sto sam do sada video pokazuje da radi dobro....
E OPA189 su u putu da stignu pa cu vam javiti da li rade kako treba s obzirim da se ne zna da li su kopije ili "siva" roba "spala sa kamiona"...

Kada stigne sa LCSC-a nadam se da tu nece biti problema jer tamo su originalni delovi, barem se nadam :)))

Takodje ja sam trenutno to stavio na arduino i 4x20 lcd ali nece biti problem da se napravi i tft varijanta...
Samo jos uvek treba da se odlucimo koju semu bi radili :)))
Na kraju ako ste bas raspolozeni moze i vise varijanti jer u principu za tu digitalnu kotrolu nije ni toliko bitno kakav je ostatak seme...

Evo sa osciloskopa

Ovo je LT431 na 4.096 do 5mv



A ovo je DAC8830 oko 2mV


Na zalost orginalne komponente ce stici tek za 20 dana...

Probacu kako izgleda ako stavim obicne LM358 za podesavanje napona :) pa saljem to i displej cu napraviti snimak ali jednostavno sma ovih dana u nekim obavezama pa malo vremena ostaje za ovo...

Napajanje sa za arduino i upravljacku elektroniku sam napravio sa nekim najobicnijim trafoom i trenutno ima 7-15mv suma ali nisam se nista specijalno trudio sa filterima, sam 2x3300uF i otpornik 1om 5w a treba da napravi rc filtriranje na grecu pa cu videti da li ce to sta promeniti...

Kompletan projekat laboratorijskog napajanja 24V-3A sa svim uputstvima i opisima samogradnje.



link 1
link 2

Bazni deo je isti k'o i moj koji sam pokaz'o al' ovo dodatno primamljivo deluje, uzeću u razmatranje!

Potpis

1312

Svi koji me ne gotive mogu da mi se napasu čmarne flore!

LM10

Evo ovo je od prilike predlog za displej









Kontrola se vrsi preko rotary encoder-a i tastera na njemu...
Prikaza moze biti ovakav sa velikom fontom ili standardan, od prilike kao na drugom snimku. Takodje moze i neki vas predlog...
ima trenutno dodatna 4 tastera, on/off i 3 tastera koja ima programske napone na kratki klik a na zadrzavanje na taj taster pamte trenutni napon...
Napominjem da je ovo samo predlog i test verzija... Sve sugestije su dobrodosle...

Meni koji vidite je samo nabacan kao koncept... Osvetljenje radi samo sto telefon sve vreme sam podesava ekspoziciju tako da izgleda kao da se ne menja :)))).
BW, videi su katastrofa jer sam ih poslao viberom na komp i viber ih je smanjio tako da oprostite zbog toga

A nazalost DAC8830 sa Aliexpresa IPAK ne radi kako treba... Izlaz nije linearan u smisli da napon prati broj LBS
Sve se cinilo ok dok nisam dosao do podesavanja od 1mV i vidim da napon ide dole/gore onda samo otkrio ovo sto vidite na snimku. Izlaz nije linearan sa LSB a ni sam vrednost koraka nije ista tako da dobar dac mora da se dobro plati....



Zuta linija je od referentnog napajanja a ljubicasta je izlazni napon koji iz daca ide na opa189 (jedino oni cini se rade kako treba ali nisam detaljno testirao).... Da, niti za jedan neispravan deo nisam mogao dobiti refundaciju cisto da znate....
Dakle sta se dogadja, recimo:
500LSB -> 0.100V
505LSB -> 0.088V
510LSB -> 0.105V
515LSB -> 0.102V

Dakle napon ide dole/gore iako je povecavanje LSB linearno... Nije upitanju sum, kao sto i sami vidite vec nelinearno menjanje napona. Tesitne oscilacije koje se po nekada primete se zapravo jer je deo elektronike na ploci za teastiranje i kontakti su katastrofa...
Prorucujem originalne delove za testiranje...

Baš mi je drago da Vidljivo napreduje projekat.

Lepi su i dobro izgledaju prikazi na Displeju.

Samo polako da doterivanjem " u Brucu",
potrajače to malo,
a i ti si postavio sam sebi OŠTRE uslove.

Biće to Extra Rad na kraju !

Odlično !!! ✅

Pozdravljam te, i svako dobro 👍

Možda za "Korak" možeš da staviš znak trougla + U,
kao delta U, ako je zgodno za ispisivanje na displej.

Nešto ovako 🔼U, samo što sa telefona ne umem to da napišem :)

Poz

Hvala Living Light na podrsci!

U ovoj varijanti sa LCD 4x20 postoji mogucnost kreiranja 8 sopstvenih karaktera a ostlai su u ROM-u i ne mogu se menjati...
Medjutim za ovaj VELIKI FONT u dva reda je iskorisceno svih 8 karaktera kao bi se iscrtali brojvei...
Dakle kada je na ekranu prikaz ovih velikih brojeva onda nema mogucnosti za dodatnim sopstvenim karakterima, jedino ako ima nesto slicno u samom ROM-u displeja ali mislim da nema ...
Ako bi koristili displej slicno kao na videu gde sam snimao DAC8830 onda bi moglo da se generise taj trougao, stepen za celzijuse, recimo ventilator i tome slicno....

Ja cu svakako praviti verziju sa TFT ekranom (tu vec nije problem bilo sta nacrtati) ali ova verzija treba da bude sto dostupnija pa sam radio na LCD 4x20.
Mislim da cu uraditi obe verzije glavnog prikaza pa ce u meniju moci da se odabere.
Medjutim i to moze da napravi odredjene promene jer arduino uno nema bas puno memorije pa cu verovatno sa uno koji ima 32kb preci na STM32F103C8T6 koji ima duplo vise flesh memorija 64kb a cak 10x vise SRAM-a 2kb/20kb.
Svakako to nista specijalno ne menja ni cenu ni kod...

Ptitanje je sta sve treba imati u podesavanjima?

Ono sto je trenutno dostupno jeste
- 3 memorisane vrednosti
- Osvetljenje displeja
- PID korekcija (ukljucena/iskljucena i P, I, D vrednosti )
- Podesavanje napano sa potvrdom (Da/Ne). To treba da sluzi za to da li da podesavanje radi na "zivo" ili na klik nakon podesene vrednosti... Dakle da li podesavanje ideo idmah na izlaz ili tek nakon klika/potvrde.
- Limiti (min/max) struje, napona
- Odabir glavnog displeja

Dalje dajte i vi predloge sta bi trebalo i valjalo da ima!

Mozda postaviti i vrednosti za referentni napon, koliko bita ima dac, i korake u LSB, kao i pojacanje na opampu... na taj nacin bi softver mozda mogao postati univerzalan za podesavanje raznih napona i struja

E da, jos jedna bitna stavka je eventualni problem sa displejom LCD 4x20 zapravo ne sa njim vec I2C modulom za komunikaciju...
Modul jenostavno stavra veliki sum prilikom komunikacije, problem je se se ne moze filtrirati signal koji salje jer se onda gubi komunikacija ...
Dakle tu postoji mogucnost ili uklanjanja modula sto zahteva veci broj pinova na mcu i u trenutnoj varijanti nebi ih bilo dovoljno, druga mogucnost je konverter konunukacije sa I2C na SPI sto je skupa varijana, treca mogucnost je dodatni arduino samo za displej pa komunikacaija izmecu glavnog i tog na displeju, cetvrta jaci mcu sa dosta vise pinova ili na kraju tft sa SPI komunikacijom....

Ne znam da li je neko imao slicnih problema i da li ima resenje za to... Ja nisam uspeo nisata d auradim po tom pitanju.
Problem je sto se na izlazu iz daca pojavi taj sum komunikacije koji se onda opampom pojaca pa to izadje i 20mV ptp...

Na nekom forumu sam nasao da bi moglo odvojenim napajanjem tj da ima poseban stabilizator za displej ali nisam to probao i mislim da to ne bi pomoglo jer je pitanje gde se od tog siganla proizvede sum, pretpostavljam u samom arduinu...

da,

I2C bus je dosta "škatljiva" komunikacija, skoro preko "1 žice".

Ni u industriji (koja drži do sebe) ga ne koriste,

- zbog okolnih žestokih šumova, brumova, burst-eva, pikova, špiceva.

U nekim starijim, skupljim A. radio aparatima sam viđao da je ta komunikacija vođena spec. "tankim Koaxial-cem" do procesora,

a u novijim uređajima je to urađeno na PCB, ali tako:

- da je Striktno vođeno računa o IMPEDANSI LINIJE i o delimičnom Oklapanju same Data linije
levo i desno sa MASA vodovima, čije odstojanje mora POŠTOVATI da Impedansa Linije bude Nepromenjiva
od procesra do udaljenog Elementa.

+ još je širina Cu linije takva, da dvostrana štampa i sa suprotne strane vrši "oklapanje" srednje DATA Linije,
normalno uz ponovno i striktno poštovanje Impedanse cele Data Linije,

a sve u cilju da je SWR cele linije u svakoj tački skoro 1.00 (mada je to jako teško izvodljivo).

Znači, ako se I2C komunikacija vodi preko PCB-a, mora da se odabere nešto od zaštitu,

- i radi same impedanse,
- i radi sprečavanja da DATA linija "izigrava Antenu" koja SEJE smetnje u krug.

To na žalost vodi u drugu krajnost, a to je:
- detaljno poznavanje PCB ploče, debljine, debljine bakra, i Capacitet i podužni induktivitet DATA Linije.

Za takve specialne proračune postoje Programi, koje ja nisam koristio,
jer sam izrađivamo Ant. pojačavače u "pauk mreža" varijanti (zbog malog broja elemenata),
i šeme/spojevi su skoro idealno funkcionisali sa (gore-dole) impedansom od 75 Ω, na Freq do 1.3 GHz.

Tako da, .... sretno u projektovanju i izgranji uređaja.

poz

Ma onda ili ide bez I2C ili menjam display :)))
Nema potrebe da se toliko bakcem sa tim lakse mi je dodati jos jedan arduino samo za to a ta komunikacija tj prevodilac bi mogao da se koristi za pc ili android aplikaciju...

A ovo sam zapoceo na 3.5'' TFT ali nije zavrseno



Ali ovo mora da gura stm32f407 jer je u pitanju paralena veza...