• Авторизация


Самодельная батарея для ноута - узел управления 30-10-2009 09:09 к комментариям - к полной версии - понравилось!


Ну и, наконец, привожу схему узла управления:
[699x417]

Нумерацию элементов я продолжил от второго варианта основной части схемы - чтобы не было путаницы.

Работает узел управления следующим образом.

Микросхемы DA1 и DA2 являются компараторами. Конкретный тип пока не выбрал. DA1 сравнивает напряжение на резисторе R2 с эталонным напряжением, которое формируется делителем, собранным на резисторах R4 и R5. Напряжение на резисторе R2, в свою очередь, пропорционально суммарной силе тока, проходящего через катушки, и равно U2 = R2*I, в соответствии с законом Ома. Таким образом, резистор R2 служит для измерения тока, проходящего через катушки, а компаратор DA1 сравнивает ток катушек с эталонным значением. Компаратор включен таким образом, что когда ток через катушки превышает эталонное значение, то на выходе компаратора формируется логический 0, а когда ток меньше эталона - лог. 1.

Цель подобного сравнения заключается в следующем. Ток в катушках начинает нарастать при открытии всех транзисторов. И когда ток достигает эталонного значения - фактически, это предельное значение, допустимое при работе схемы - то узел управления, как будет видно из дальнейшего, закрывает транзисторы, тем самым прекращая рост тока.

Компаратор DA2 служит другой цели. Он сравнивает выходное напряжение схемы с эталоном. Поскольку на его входы нельзя подавать напряжение, превышающее напряжение питания (+5В), то применен делитель на резисторах R7 и R8. Эталонное напряжение также формируется с помощью делителя на R9 и R10. Резисторы рассчитываются так, чтобы когда на выходе схемы присутствует +18В, то на входах DA2 присутствовало бы +2.5В.

Когда выходное напряжение схемы превышает +18В, то на выходе DA2 формируется лог. 1, что препятствует генерации импульсов, открывающих транзисторы VT1-VT4. Когда же выходное напряжение меньше заданного, то генерация импульсов допускается - и сейчас мы увидим, каким образом.

Микросхема DD1 - это сдвоенный ждущий мультивибратор, аналогичный КР1533АГ3, но выполненный по КМОП технологии. Это может быть импортный аналог 74HC123, либо советская микросхема КР1554АГ3. Суть работы каждого из двух мультивибраторов заключается в следующем. При подаче на ее входы A, B и R комбинации 1, 0 и 1 соответственно, на выходе Q формируется положительный импульс, длительность которого задается резистором R12 и конденсатором C6. Для генерации повторного импульса на входы мультивибратора следует временно подать любую другую комбинацию, а потом снова 1,0,1. При этом, если во время генерации импульса изменится состояние входов A или B, то это не повлияет на импульс, а если на вход R будет подан лог. 0 - то выходной импульс будет укорочен, и выход Q немедленно перейдет в состояние лог. 0.

В исходном положении импульсы на обоих мультивибраторах не генерируются, оба выхода Q находятся в состоянии лог. 0, так что у первого мультивибратора на входе A присутствует лог. 1. Ток через катушку не протекает, так что компаратор DA1 подает на вход R DD1.1 лог. 1. Выходное напряжение меньше номинального, так что на вход B подается лог. 0 - то есть на входы DD1.1 подается комбинация, запускающая генерацию импульса. Выход Q DD1.1 переходит в состояние лог. 1, и этот сигнал является сигналом управления, открывающим транзисторы VT1-VT4.

При открытии транзисторов ток через них начинает нарастать, что отслеживается компаратором DA1. И если ток превысит максимально допустимое значение, то компаратор подаст на вход R DD1.1 лог. 0, что приведет к немедленному прекращению выходного импульса и закрытию транзисторов. Если по каким-то причинам ток через транзисторы не достигнет максимума, то выходной импульс закончится "сам по себе" через время, задаваемое резистором R12 и конденсатором C6. Транзисторы закроются в любом случае.

Прекращение выходного импульса DD1.1 создает на входах второго мультивибратора DD1.2 комбинацию 1 0 1, вызывающую генерацию выходного импульса уже на нем. Этот импульс, взятый с инверсного выхода /Q, подается на вход A DD1.1. Эта часть схемы задает минимальное время, в течение которого транзисторы VT1-VT4 должны быть закрыты. Например, если выходной импульс DD1.1 прекратился вследствие срабатывания ограничения по току, то как только ток катушек упадет ниже предельного значения, на входе R DD1.1 опять появится лог. 1, разрешая генерацию нового выходного импульса DD1.1 и повторное открытие транзисторов. Однако благодаря работе DD1.2 этого не произойдет до тех пор, пока не закончится выходной импульс второго мультивибратора.

Влияние работы компаратора DA2 на генерацию импульсов DD1.1 заключается в том, что пока выходное напряжение выше заданного, условия, необходимые для генерации импульса этим мультивибратором, отсутствуют. Таким образом, импульсы генерируются только тогда, когда выходное напряжение меньше заданного.

Если выходное напряжение превысит заданное в тот момент, когда транзисторы VT1-VT4 открыты, то это не приведет к их немедленному закрытию, как это было бы в случае превышения тока и срабатывания компаратора DA1. Выходной импульс DD1.1 будет продолжаться, как если бы выходное напряжение оставалось ниже заданного. Казалось бы, это недосмотр, но на самом деле выходное напряжение не нарастает при открытых транзисторах, поэтому такой ситуации, когда из-за превышения выходного напряжения понадобилось бы закрывать открытые транзисторы, возникнуть просто не может.

В общем, принцип работы данного узла управления очень похож на принцип работы микросхемы MC34063. И это неудивительно, потому что я имею позитивный опыт применения этой микросхемы, хорошо понимаю принцип ее работы и поэтому решил, не мудрствуя лукаво, просто повторить тот же метод для нашей схемы на другой элементной базе.

Также на схеме показан понижающий стабилизатор из +12В в +5В на кренке (7805). Думаю, что в описании принципа его работы необходимости нет. Кренка не только обеспечивает стабилизацию питания компараторов и DD1, но и задает опорное напряжение +5В, относительно которого измеряется ток катушек и выходное напряжение всего преобразователя.

Резисторы R6 и R11 необходимы потому, что компараторы, как правило, имеют выход с открытым коллектором.

P.S. При повторном прочтении обнаружил в схеме ряд ошибок - завтра буду исправлять.
вверх^ к полной версии понравилось! в evernote


Вы сейчас не можете прокомментировать это сообщение.

Дневник Самодельная батарея для ноута - узел управления | Optical_Race - Дневник Optical_Race | Лента друзей Optical_Race / Полная версия Добавить в друзья Страницы: раньше»