skanch
05.01.2017, 16:56
Распределитель питания. Его возможности: четыре независимых канала
питания, три из которых настраиваемые в диапазоне от 0,8 до 14 В с током нагрузки до 2,5 А.
Использую DC-DC преобразователи на базе MP1584. www.yandex.ru/images/search?text=MP1584
Эти DC-DC модули держат просадку напряжения до 6.5-7.0В при нагрузке в 1.5А, что положительно сказывается на работе всего распределителя при кручении стартером.
Еще один канал построен на преобразователе NSD15-12S5 (https://duino.ru/nsd15-12s5.html) с гальванической развязкой земли и фиксированным напряжением +/-5 вольт и током до 3 А (Модуль NSD15-12S5 (https://duino.ru/nsd15-12s5.html) не является обязательным и необходимым элементом системы. Это вариант платы (http://pccar.ru/album.php?albumid=309) с NSD15-12S5. В варианте распределителя питания без NSD15-12S5 напряжение канала равно напряжению на АКБ с настраиваемыми временными задержками вкл./выкл.)
http://www.mean-well.ru/store/NSD15-12S5/
Слаботочный канал для управления планшетом по датчику Холла ( возможен как с нормально замкнутым выходом, так и с нормально разомкнутым).
Второй слаботочный канал для управления режимом OTG.
Управление каналами построено на базе контроллера Arduino Pro Mini и смарт-ключе коммутации напряжения BTS724G (https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-BTS724G-DS-v01_00-EN.pdf?fileId=5546d4625a888733015aa3a2f1030ff1) от компании Infineon.
В свою очередь вся эта система подключена к бортовому напряжению питания автомобиля через еще один смарт-ключ BTS640S2 (https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-BTS640S2G-DS-v01_01-EN.pdf?fileId=5546d4625a888733015aa3c7d8901018) от той же компании.
Подключается распределитель к бортовой сети авто напрямую без кнопок и включателей в месте, где напряжение постоянное и не пропадает ни при каких обстоятельствах (скажем непосредственно к аккумулятору). Еще один вывод подключен к линии "АСС".
Один из вариантов алгоритма работы распределителя питания (для питания планшета, USB HUB-а, периферии).
Контакты на плате распределителя:
Выход ХР0 — напряжение не регулируется
и всегда такое, как и на аккумуляторе.
Выход ХР1 — напряжение на выходе 4,3 В. (питание планшета)
Выход ХР2 — напряжение на выходе 5,2 - 5,5 В. (USB HUB)
Выход ХР3 — напряжение на выходе 5,2 - 5,5 В. (периферия)
Выход ХР11 — слаботочный выход нормально замкнутый на "землю"
(при включении канала на выходе пропадает "GND-земля")
Для управления по датчику Холла или чем-то подобным.
Выход ХР10 - слаботочный канал управления режимом OTG.
(при включении канала на выходе появляется "GND-земля")
Алгоритм работы (примерный вариант и может быть изменен по желанию пользователя).
Ниже алгоритм откорректированный и проверенный на распределителе
пользователем mazay66 (за что ему огромное -спасибо!).
Включили АСС:
включились каналы
ХР1(питание планшета +4.3В)
-еще через 0.5 сек.
ХР11(датчик Холла -планшет проснулся)
-еще через 0.5 сек.
ХР2 (питание HUB-а +5.2В)
-еще через 1 сек.
ХР10(появляется "земля" для OTG).
-еще через 0.5 сек.
включился канал ХР3 (+5.2В )
-еще через 1 сек.
ХР0(напряжение всегда такое, как на АКБ).
Выключили АСС:
- через 6 секунд выключаются каналы:
ХР11 (датчик Холла -планшет заснул)
и канал ХР3 (+5.2В )
-еще через 1 сек.
канал ХР10(пропадает "земля" для OTG).
и канал ХР0(напряжение всегда такое, как на АКБ)
-еще через 1 сек.
канал ХР2(питание HUB-а)
Канал ХР1 (питание планшета) работает
и выключится через 36 часов или если в течение этого
времени произойдет разрядка АКБ до 11.2В
Возможная ситуация:
(АСС включен- планшет и периферия работают
-двигатель не заведен
- на АКБ подзарядка с генератора не идет
- АКБ разрядися до 11.2В)
- через 10 секунд выключаются каналы:
ХР11 (датчик Холла -планшет заснул)
ХР3 (+5.2В )
-канал ХР10(пропадает "земля" для OTG).
-еще через 2 сек.
-канал ХР1 (питание планшета)
- канал ХР0(напряжение всегда такое, как на АКБ)
- канал ХР2(питание HUB-а)
- если вынуть ключ зажигания, то система полностью обесточится.
Размер платы распределителя 98 мм. х 96 мм. Монтаж выполнен на двухстороннем стеклотекстолите 1.6 мм и толщиной медного слоя каждой стороны в 70 мкм.
Провел три сравнительных теста — один с нагрузкой в 1.9А на каждый из 3-х каналов, но без радиатора и второй при этой же нагрузке с радиатором. И еще один тест с нагрузкой в 2,6А на каждый из 3-х каналов, но естественно с радиатором. Во всех тестах выходное напряжение на DC-DC преобразователях было выставлено на 5,4 — 5,5 в. (Один DC-DC преобразователь имеет фиксированное выходное напряжение 4,9 В для питания контроллера Arduino Pro Mini и в тестах не участвовал ).
В первом тесте наблюдал нагрев микросхемы MP1584 на каждом модуле до 56-63 градусов (диод и дроссель примерно в этом же диапазоне). В таком режиме распределитель проработал в течение примерно 5-и часов. "Просадок" по напряжению на каналах не наблюдал. Во втором тесте с радиатором температура на самом радиаторе не поднималась выше 40 градусов. В таком режиме блок проработал примерно 2 часа. Все каналы работали нормально.При этом температура на смарт-ключах BTS640S2 и BTS724G была зафиксирована на 43-х градусах и 39 градусах соответственно.
В тесте с нагрузкой в 2.6А на каждый канал температура радиатора через 3 часа непрерывной работы блока поднялась до 52 градусов и оставалась неизменной… При этом температура на смарт-ключах BTS640S2 и BTS724G была зафиксирована на 56-х градусах и 41 градусах соответственно. Дальше уже "гонять" блок не стал. Теплоотвод от микросхемы, диода и индуктивности (эти элементы имеют значительный нагрев) на платах MP1584EN выполнен через силиконовую термо-проводящую подложку. http://www.ebay.co.uk/sch/i.html?_from=R40&_trksid=p2047675.m570.l1313.TR0.TRC0.H0.TRS0&_nkw=Heatsink+Cooling+Thermal+Conductive+Silicone+ sheet&_sacat=0
Стоимость распределителя питания (без NSD15-12S5) 1900 рублей.
Это видео одного из вариантов алгоритма работы блока.
NdY9U9Q_4X0
питания, три из которых настраиваемые в диапазоне от 0,8 до 14 В с током нагрузки до 2,5 А.
Использую DC-DC преобразователи на базе MP1584. www.yandex.ru/images/search?text=MP1584
Эти DC-DC модули держат просадку напряжения до 6.5-7.0В при нагрузке в 1.5А, что положительно сказывается на работе всего распределителя при кручении стартером.
Еще один канал построен на преобразователе NSD15-12S5 (https://duino.ru/nsd15-12s5.html) с гальванической развязкой земли и фиксированным напряжением +/-5 вольт и током до 3 А (Модуль NSD15-12S5 (https://duino.ru/nsd15-12s5.html) не является обязательным и необходимым элементом системы. Это вариант платы (http://pccar.ru/album.php?albumid=309) с NSD15-12S5. В варианте распределителя питания без NSD15-12S5 напряжение канала равно напряжению на АКБ с настраиваемыми временными задержками вкл./выкл.)
http://www.mean-well.ru/store/NSD15-12S5/
Слаботочный канал для управления планшетом по датчику Холла ( возможен как с нормально замкнутым выходом, так и с нормально разомкнутым).
Второй слаботочный канал для управления режимом OTG.
Управление каналами построено на базе контроллера Arduino Pro Mini и смарт-ключе коммутации напряжения BTS724G (https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-BTS724G-DS-v01_00-EN.pdf?fileId=5546d4625a888733015aa3a2f1030ff1) от компании Infineon.
В свою очередь вся эта система подключена к бортовому напряжению питания автомобиля через еще один смарт-ключ BTS640S2 (https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-BTS640S2G-DS-v01_01-EN.pdf?fileId=5546d4625a888733015aa3c7d8901018) от той же компании.
Подключается распределитель к бортовой сети авто напрямую без кнопок и включателей в месте, где напряжение постоянное и не пропадает ни при каких обстоятельствах (скажем непосредственно к аккумулятору). Еще один вывод подключен к линии "АСС".
Один из вариантов алгоритма работы распределителя питания (для питания планшета, USB HUB-а, периферии).
Контакты на плате распределителя:
Выход ХР0 — напряжение не регулируется
и всегда такое, как и на аккумуляторе.
Выход ХР1 — напряжение на выходе 4,3 В. (питание планшета)
Выход ХР2 — напряжение на выходе 5,2 - 5,5 В. (USB HUB)
Выход ХР3 — напряжение на выходе 5,2 - 5,5 В. (периферия)
Выход ХР11 — слаботочный выход нормально замкнутый на "землю"
(при включении канала на выходе пропадает "GND-земля")
Для управления по датчику Холла или чем-то подобным.
Выход ХР10 - слаботочный канал управления режимом OTG.
(при включении канала на выходе появляется "GND-земля")
Алгоритм работы (примерный вариант и может быть изменен по желанию пользователя).
Ниже алгоритм откорректированный и проверенный на распределителе
пользователем mazay66 (за что ему огромное -спасибо!).
Включили АСС:
включились каналы
ХР1(питание планшета +4.3В)
-еще через 0.5 сек.
ХР11(датчик Холла -планшет проснулся)
-еще через 0.5 сек.
ХР2 (питание HUB-а +5.2В)
-еще через 1 сек.
ХР10(появляется "земля" для OTG).
-еще через 0.5 сек.
включился канал ХР3 (+5.2В )
-еще через 1 сек.
ХР0(напряжение всегда такое, как на АКБ).
Выключили АСС:
- через 6 секунд выключаются каналы:
ХР11 (датчик Холла -планшет заснул)
и канал ХР3 (+5.2В )
-еще через 1 сек.
канал ХР10(пропадает "земля" для OTG).
и канал ХР0(напряжение всегда такое, как на АКБ)
-еще через 1 сек.
канал ХР2(питание HUB-а)
Канал ХР1 (питание планшета) работает
и выключится через 36 часов или если в течение этого
времени произойдет разрядка АКБ до 11.2В
Возможная ситуация:
(АСС включен- планшет и периферия работают
-двигатель не заведен
- на АКБ подзарядка с генератора не идет
- АКБ разрядися до 11.2В)
- через 10 секунд выключаются каналы:
ХР11 (датчик Холла -планшет заснул)
ХР3 (+5.2В )
-канал ХР10(пропадает "земля" для OTG).
-еще через 2 сек.
-канал ХР1 (питание планшета)
- канал ХР0(напряжение всегда такое, как на АКБ)
- канал ХР2(питание HUB-а)
- если вынуть ключ зажигания, то система полностью обесточится.
Размер платы распределителя 98 мм. х 96 мм. Монтаж выполнен на двухстороннем стеклотекстолите 1.6 мм и толщиной медного слоя каждой стороны в 70 мкм.
Провел три сравнительных теста — один с нагрузкой в 1.9А на каждый из 3-х каналов, но без радиатора и второй при этой же нагрузке с радиатором. И еще один тест с нагрузкой в 2,6А на каждый из 3-х каналов, но естественно с радиатором. Во всех тестах выходное напряжение на DC-DC преобразователях было выставлено на 5,4 — 5,5 в. (Один DC-DC преобразователь имеет фиксированное выходное напряжение 4,9 В для питания контроллера Arduino Pro Mini и в тестах не участвовал ).
В первом тесте наблюдал нагрев микросхемы MP1584 на каждом модуле до 56-63 градусов (диод и дроссель примерно в этом же диапазоне). В таком режиме распределитель проработал в течение примерно 5-и часов. "Просадок" по напряжению на каналах не наблюдал. Во втором тесте с радиатором температура на самом радиаторе не поднималась выше 40 градусов. В таком режиме блок проработал примерно 2 часа. Все каналы работали нормально.При этом температура на смарт-ключах BTS640S2 и BTS724G была зафиксирована на 43-х градусах и 39 градусах соответственно.
В тесте с нагрузкой в 2.6А на каждый канал температура радиатора через 3 часа непрерывной работы блока поднялась до 52 градусов и оставалась неизменной… При этом температура на смарт-ключах BTS640S2 и BTS724G была зафиксирована на 56-х градусах и 41 градусах соответственно. Дальше уже "гонять" блок не стал. Теплоотвод от микросхемы, диода и индуктивности (эти элементы имеют значительный нагрев) на платах MP1584EN выполнен через силиконовую термо-проводящую подложку. http://www.ebay.co.uk/sch/i.html?_from=R40&_trksid=p2047675.m570.l1313.TR0.TRC0.H0.TRS0&_nkw=Heatsink+Cooling+Thermal+Conductive+Silicone+ sheet&_sacat=0
Стоимость распределителя питания (без NSD15-12S5) 1900 рублей.
Это видео одного из вариантов алгоритма работы блока.
NdY9U9Q_4X0