وضع التبديل شاحن Altoids IPOD باستخدام 3 بطاريات AA: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

كان الهدف من هذا المشروع هو بناء شاحن Altoids tin iPod (firewire) فعال يعمل على 3 بطاريات (قابلة لإعادة الشحن) "AA". بدأ هذا المشروع كجهد تعاوني مع Sky في تصميم وبناء ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وأنا في الدوائر والبرامج الثابتة. كما هو ، لن يعمل هذا التصميم. يتم تقديمه هنا بروح "مفهوم المشروع المشتق" (https://www.instructables.com/ex/i/C2303A881DE510299AD7001143E7E506/) "؟؟؟؟ - مشروع يستخدم مشروعًا آخر كنقطة انطلاق حجر لمزيد من التنقيح أو التحسين أو التطبيق لمشكلة مختلفة تمامًا. يمكن لمجتمع DIYers الذي نحن جميعًا جزء منه فعل بعض الأشياء المدهشة بالعمل معًا كمجتمع. نادرًا ما يحدث الابتكار في فراغ. الخطوة التالية الواضحة هو السماح للمجتمع بالمساعدة في تحسين وتطوير الأفكار التي لم تكن جاهزة بعد للانتهاء من المشاريع. " نقدم هذا الآن حتى يتمكن عشاق iPod الآخرين من المتابعة من حيث توقفنا. هناك (على الأقل) سببان لعدم عمل هذا الشاحن: 1. لا يسمح الترانزستور بتدفق تيار كافٍ لشحن المحرِّض بالكامل. الخيار الآخر هو FET ، لكن FET يحتاج إلى 5 فولت على الأقل لتشغيله بالكامل. تمت مناقشة ذلك في قسم SMPS 2. الحث ببساطة ليس كبيرًا بما يكفي. لا ينتج الشاحن تيارًا كافيًا لجهاز iPod. لم يكن لدينا طريقة دقيقة لقياس تيار شحن iPod (باستثناء قطع كابل الشحن الأصلي) حتى وصلت أجزائنا من صائد الفئران. المحاثات الموصى بها ليست كبيرة بما يكفي لهذا المشروع. قد يكون البديل المناسب هو الملف الذي يستخدمه Nick de Smith في MAX1771 SMPS الخاص به. إنه ملف 2 أو 3 أمبير من digikey: (https://www.desmith.net/NMdS/Electronics/NixiePSU.html#bom) يمكن لهذا الجهاز توفير قدر ضئيل من الطاقة لجهاز USB أو فاير واير ، ولكن ليس كافيًا لشحن جهاز iPod (3G). ستعمل على تشغيل جهاز 3G iPod ، وليس شحنه.

الخطوة 1: تبديل الوضع شاحن IPOD Altoids باستخدام 3 بطاريات AA

كان الهدف من هذا المشروع هو بناء شاحن Altoids tin iPod (firewire) فعال يعمل على 3 بطاريات (قابلة لإعادة الشحن) "AA". يسلم فايرواير 30 فولت غير منظم. يمكن لجهاز iPod استخدام 8-30 فولت تيار مستمر. للحصول على هذا من 3 بطاريات AA ، نحتاج إلى معزز للجهد. في هذا الدليل ، يتم استخدام مصدر طاقة في وضع التبديل يعتمد على متحكم دقيق. تنطبق إخلاء المسؤولية القياسية. الجهد العالي…. فكر في القيمة التي يستحقها جهاز iPod الخاص بك قبل توصيله بمسدس الصعق الصغير هذا في علبة من الصفيح. للحصول على جميع التفاصيل الرياضية والقذرة لـ SMPS ، اقرأ محول nixie tube boost القابل للتوجيه: https://www.instructables.com / ex / i / B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506 /؟ ALLSTEPS تابع القراءة لترى كيف تم تكييف تصميم SMPS أنبوب nixie ليكون شاحن iPod….

الكثير من الأعمال السابقة ألهمت هذا المشروع. استخدم أحد أول شواحن DIY مزيجًا من بطاريات 9 فولت و AA لشحن جهاز iPod عبر منفذ فايرواير (يعمل لجميع أجهزة iPod ، إلزامي لأجهزة الجيل الثالث 3G): https://www.chrisdiclerico.com/2004/10/24 / ipod-altoids-battery-pack-v2 يعاني هذا التصميم من مشكلة التفريغ غير المتكافئ بين البطاريات. تستخدم النسخة المحدثة بطاريات 9 فولت فقط: إنه تصميم بسيط لشاحن USB بقوة 5 فولت (لن يقوم هذا النوع بشحن أجهزة iPod السابقة ، مثل 3G). يستخدم بطارية 9 فولت مع منظم 7805 5 فولت. يتم توفير 5 فولت ثابت ، ولكن يتم حرق 4 فولت الإضافية من البطارية كحرارة في المنظم. كل هذه التصميمات لها عنصر واحد مشترك: بطاريات 9 فولت. أعتقد أن 9 فولترات ضعيفة ومكلفة. أثناء البحث عن هذه التعليمات ، لاحظت أن NiMH 9 فولت "Energizer" تم تصنيفها بـ 150 مللي أمبير فقط. لا تصنع Duracell 9 فولتات قابلة لإعادة الشحن. تتمتع 'Duracell' أو 'Energizer' NiMH 'AA' بقوة 2300 مللي أمبير في الساعة أو أكثر (تصل إلى تصنيفات 2700 مللي أمبير في إعادة الشحن الأحدث). في السؤال ، تتوفر بطاريات AA القلوية التي يمكن التخلص منها في كل مكان بسعر معقول. باستخدام 3 بطاريات AA ، نحصل على 2700 مللي أمبير عند 4 فولت تقريبًا ، مقارنة بـ 150 مللي أمبير عند 9 أو 18 (2x9 فولت). مع هذا القدر من القوة يمكننا التعايش مع خسائر التحويل والطاقة الإضافية التي يستهلكها متحكم SMPS.

الخطوة 2: SMPS

تم اقتباس الرسم التوضيحي أدناه من TB053 (ملاحظة تطبيق لطيفة من Microchip: (https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/91053b.pdf)). إنه يحدد المبدأ الأساسي وراء SMPS. يقوم المتحكم الدقيق بتأسيس FET (Q1) ، مما يسمح ببناء شحنة في مغو L1. عند إيقاف تشغيل FET ، تتدفق الشحنة عبر الصمام الثنائي D1 إلى المكثف C1. Vvfb عبارة عن رد فعل لمقسم الجهد يسمح للمتحكم الدقيق بمراقبة الجهد العالي وتنشيط FET حسب الحاجة للحفاظ على الجهد المطلوب. نريد ما بين 8 و 30 فولت لشحن iPod عبر منفذ فايرواير. لنقم بتصميم SMPS لإخراج 12 فولت. هذا ليس جهدًا مميتًا على الفور ، ولكنه ضمن نطاق جهد فايرواير. هناك العديد من الحلول ذات الشريحة الواحدة التي يمكن أن تزيد الجهد الكهربائي من عدد قليل من البطاريات إلى 12 (أو أكثر) فولت. لا يعتمد هذا المشروع على أي من هؤلاء. بدلاً من ذلك ، سوف نستخدم متحكمًا قابلًا للبرمجة من Microchip ، وهو PIC 12F683. يتيح لنا ذلك تصميم SMPS بأجزاء غير مهمة ، ويبقينا قريبين من الأجهزة. قد يؤدي حل شريحة واحدة إلى تشويش معظم عمليات تشغيل SMPS وتعزيز قفل البائعين. تم اختيار 8 pin PIC 12F682 لصغر حجمها وتكلفتها (أقل من 1 دولار). يمكن استخدام أي متحكم (PIC / AVR) يحتوي على جهاز تعديل عرض النبض (PWM) ، ومحولين رقمي تناظري (ADC) ، وخيار مرجعي للجهد (Vref داخلي أو خارجي). أنا أحب 8 دبوس 12F683 واستخدمه في كل شيء. في بعض الأحيان ، استخدمته كمصدر ساعة خارجي بدقة 8 ميجاهرتز لبلدان جزر المحيط الهادئ الأقدم. أتمنى أن ترسل لي Microchip أنبوبًا كاملاً منهم مرجع الجهد الجهاز يعمل بالبطارية. سيؤدي تفريغ البطارية وتغير درجة الحرارة إلى انحراف الجهد. لكي تحافظ PIC على جهد خرج محدد (12 فولت) ، يلزم وجود مرجع ثابت للجهد. يجب أن يكون هذا مرجعًا منخفضًا جدًا للجهد بحيث يكون فعالًا على نطاق الإخراج من 3 بطاريات AA. تم التخطيط أصلاً لصمام ثنائي زينر بجهد 2.7 فولت ، لكن متجر الإلكترونيات المحلي كان يحتوي على صمام ثنائي "ثابت" بجهد 2 فولت. تم استخدامه بنفس طريقة مرجع زينر ، ولكن تم إدخاله "للخلف" (في الواقع إلى الأمام). يبدو أن المثبت نادر جدًا (وباهظ الثمن ، حوالي 0.75 سنت يورو) ، لذلك صنعنا إصدارًا ثانيًا بمرجع 2.5 فولت من الرقاقة الدقيقة (MCP1525). إذا لم يكن لديك وصول إلى stabistor أو Microchip (أو أي مرجع TO-92) ، يمكن استخدام 2.7 فولت زينر. الأول يسمح للموافقة المسبقة عن علم (PIC) باستشعار جهد الخرج. ينبض PIC الترانزستور استجابةً لهذه القياسات ، مما يحافظ على القراءة العددية المرغوبة على ADC (أسميها "نقطة الضبط"). يقيس PIC جهد البطارية خلال الثانية (سأسمي جهد الإمداد هذا أو Vsupply). يعتمد المحث الأمثل في الوقت المحدد على جهد الإمداد. تقرأ البرامج الثابتة PIC قيمة ADC وتحسب الوقت الأمثل للترانزستور والمحث (قيم دورة العمل / الفترة لـ PWM). من الممكن إدخال القيم الدقيقة في الموافقة المسبقة عن علم ، ولكن إذا تم تغيير مصدر الطاقة ، فلن تكون القيم هي الأمثل. أثناء التشغيل من البطاريات ، سينخفض الجهد مع تفريغ البطاريات ، مما يستلزم وقتًا أطول. كان الحل هو السماح للموافقة المسبقة عن علم بحساب كل هذا وتحديد قيمها الخاصة. تم تصميم كلا الفاصل بحيث يكون نطاق الفولتية أقل بكثير من مرجع 2.5 فولت. يتم تقسيم جهد الإمداد على المقاوم 100K و 22K ، مما يعطي 0.81 عند 4.5 فولت (بطاريات جديدة) إلى 0.54 عند 3 فولت (بطاريات ميتة). الناتج / الجهد العالي مقسم من خلال مقاومات 100K و 10K (22K لإخراج USB). قمنا بإزالة المقاوم المتقلب المستخدم في nixie SMPS. هذا يجعل التعديل الأولي متقطعًا بعض الشيء ، لكنه يلغي مكونًا كبيرًا. عند خرج 12 فولت ، تبلغ التغذية المرتدة 1 فولت تقريبًا. FET / SwitchFETs هي "التبديل" القياسي في SMPSs. تعمل FETs بشكل أكثر كفاءة عند الفولتية أعلى من تلك التي توفرها 3 بطاريات AA. تم استخدام ترانزستور دارلينجتون بدلاً من ذلك لأنه جهاز بتبديل حالي. يحتوي TIP121 على ربح يبلغ 1000 كحد أدنى Ã ¢ Â € Â يمكن استخدام أي ترانزستور مماثل. يعمل الصمام الثنائي البسيط (1N4148) والمقاوم (1K) على حماية دبوس PIC PWM من أي جهد شارد قادم من قاعدة الترانزستور. إنها صغيرة ورخيصة الثمن. بالنسبة لإصدار USB من الشاحن ، تم استخدام محث 220uH (22R224C). يستخدم إصدار فايرواير محث 680 uH (22R684C). تم اختيار هذه القيم من خلال التجريب. نظريًا ، يجب أن يعمل أي محث قيمة إذا تم تكوين البرنامج الثابت للموافقة المسبقة عن علم بشكل صحيح. في الواقع ، ومع ذلك ، فإن الملف يضج بقيم أقل من 680uH في إصدار فايرواير. ربما يكون هذا مرتبطًا باستخدام الترانزستور ، بدلاً من FET ، كمفتاح. سأكون ممتنًا جدًا لأي نصيحة من الخبراء في هذا المجال. تم استخدام مقوم التيار الكهربائي الفائق السرعة / السريع للغاية 100 فولت 1 أمبير من صائد الفئران (انظر قائمة الأجزاء). يمكن استخدام مقومات الجهد المنخفض الأخرى. تأكد من أن الصمام الثنائي الخاص بك يحتوي على جهد أمامي منخفض واسترداد سريع (يبدو أن 30 نانوثانية تعمل بشكل جيد). يجب أن يعمل جهاز Schottky الصحيح بشكل رائع ، ولكن احترس من الحرارة والرنين و EMI. اقترح جو في القائمة البريدية في وضع التبديل: (موقع الويب: https://groups.yahoo.com/group/switchmode/) "أعتقد أنه نظرًا لأن Schottky أسرع ولديها سعة تقاطع عالية كما كنت تقول ، يمكنك الحصول على المزيد من الرنين و EMI. ولكن ، سيكون أكثر كفاءة. حسنًا ، أتساءل عما إذا كنت تستخدم 1N5820 ، يمكن أن يحل انهيار 20 فولت محل الصمام الثنائي Zener إذا كنت تحتاج إلى تيار منخفض لجهاز Ipod. "مكثفات الإدخال / الإخراج والحماية مكثف يخزن الطاقة للمحث. يعمل مكثف كهربائي بقدرة 47 فائق التوهج / 63 فولت و 0.1 فائق التوهج / 50 فولت على تهدئة جهد الخرج. يتم وضع زينر بقوة 1 وات 5.1 فولت بين جهد الدخل والأرض. في الاستخدام العادي ، يجب ألا توفر 3 AAs مطلقًا 5.1 فولت. إذا تمكن المستخدم من زيادة الطاقة للوحة ، فسيقوم زينر بتثبيت الإمداد حتى 5.1 فولت. هذا سوف يحمي الموافقة المسبقة عن علم من التلف Ã ¢ Â € Â "حتى يحترق زينر. يمكن أن يحل المقاوم محل سلك العبور لعمل منظم جهد زينر حقيقي ، ولكنه سيكون أقل كفاءة (انظر قسم PCB). لحماية جهاز iPod ، تمت إضافة صمام زينر 24 فولت 1 واط بين الإخراج والأرض. في الاستخدام العادي ، لا ينبغي لهذا الصمام الثنائي أن يفعل شيئًا. إذا حدث خطأ ما بشكل فظيع (ارتفع جهد الخرج إلى 24) ، يجب أن يقوم هذا الصمام الثنائي بتثبيت الإمداد عند 24 فولت (أقل بكثير من فاير واير بحد أقصى 30 فولت). يستخدم المحث مخرجات بحد أقصى ~ 0.8 واط عند 20 فولت ، لذلك يجب أن يبدد الزينر 1 وات أي جهد فائض دون احتراق.

الخطوة 3: ثنائي الفينيل متعدد الكلور

لاحظ أن هناك نسختين من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، أحدهما لمرجع جهد زينر / ثابت ، والآخر لمرجع جهد MCP1525. إصدار MCP هو الإصدار "المفضل" الذي سيتم تحديثه في المستقبل. تم تصنيع نسخة USB واحدة فقط ، باستخدام MCP vref ، وكان تصميم PCB صعبًا. هناك مساحة محدودة متبقية في القصدير الخاص بنا بعد خصم حجم 3 بطاريات AA. القصدير المستخدم ليس علبة ألتويد أصلية ، إنه صندوق مجاني من النعناع يروج لموقع ويب. يجب أن يكون بنفس حجم علبة ألتويد. لم يتم العثور على علب Altoids في هولندا ، حيث تم استخدام حامل بطارية بلاستيكي من متجر الإلكترونيات المحلي لحمل 3 بطاريات AA. تم لحام الخيوط مباشرة بالمقاطع الموجودة عليها. يتم إمداد الطاقة إلى PCB من خلال فتحتَي العبور ، مما يجعل وضع البطارية مرنًا. قد يكون الحل الأفضل هو نوع من مقاطع البطارية القابلة للتركيب على PCB. لم أجد هذه المصباح منحني بزاوية 90 درجة ليخرج ثقبًا في القصدير. تم ثني TIP121 أيضًا عند 90 درجة ، ولكن لم يتم تثبيته بشكل مسطح !!! ** يتم تشغيل الصمام الثنائي والمقاومتين تحت الترانزستور لتوفير المساحة. في الصورة ، يمكنك أن ترى أن الترانزستور مثني ، لكنه ملحوم بحيث يطفو على ارتفاع سنتيمتر واحد فوق المكونات. لتجنب السراويل القصيرة العرضية ، قم بتغطية هذه المنطقة بالغراء الساخن أو قطعة كبيرة من تلك المواد اللاصقة المطاطية. يقع مرجع الجهد MCP1525 تحت TIP121 في إصدار MCP من PCB. إنه يجعل فاصل فعال للغاية. تم وضع 3 مكونات على الجانب الخلفي: غطاء الفصل للموافقة المسبقة عن علم ، واثنين من الزينرين الكبيرين (24 فولت و 5.1 فولت). يلزم وجود سلك توصيل واحد فقط (2 لإصدار MCP). ما لم تكن ترغب في تشغيل الجهاز بشكل مستمر ، ضع مفتاحًا صغيرًا في الخط مع السلك من طاقة البطارية إلى لوحة الدائرة. لم يتم تركيب مفتاح على لوحة الدوائر المطبوعة لتوفير المساحة والحفاظ على مرونة الوضع. ** لدى إيجل قيود توجيه على الحزمة to-220 التي تقاطع المستوى الأرضي. لقد استخدمت محرر المكتبة لإزالة تقييد b والطبقات الأخرى من بصمة TIP121. يمكنك أيضًا إضافة سلك توصيل لحل هذه المشكلة إذا كنت ، مثلي ، تكره محرر مكتبة النسر. يوجد ملف الحث والمعدّل إلى 220 قدمًا في مكتبة Eagle المضمنة في أرشيف المشروع. قائمة الجزء (رقم جزء صائد الفئران المقدم لبعض الأجزاء ، والبعض الآخر خرج من صندوق البريد غير الهام): قيمة الجزء (تقديرات الجهد هي الحد الأدنى ، الأكبر على ما يرام) C1 0.1 فائق التوهج / 10VC2100 فائق التوهج / 25VC3 0.1 فائق التوهج / 50VC4 47 فائق التوهج / 63 فولت (الفأرة # 140-XRL63V47 ، 0.10 دولار) D1 المعدل الثنائي SF12 (الفأرة # 821-SF12) ، 0.22 دولار -أو- أخرى D2 1N4148 ديود إشارة صغير (ماوس # 78 -1N4148 ، 0.03 دولار) D3 (فايرواير) 24 فولت زينر / 1 وات (ماوس # 512-1N4749A ، 0.09 دولار) D3 (USB) 5.6 فولت زينر / 1 وات (ماوس # 78-1N4734A ، 0.07 دولار) D4 5.1 فولت زينر / 1 وات (الفأرة # 78-1N4733A ، 0.07 دولار) IC1 PIC 12F683 & 8 سنون مقبس (مقبس اختياري / موصى به ، إجمالي 1.00 دولار) L1 (فاير واير) 22R684C 680uH / 0.25 أمبير لفائف الحث (موسر # 580-22R684C ، 0.59 دولار) L1 (USB) 22R224C 220uH / 0.49amp ملف الحث (الفأرة # 580-22R224C ، 0.59 دولار) LED1 5 مم LEDQ1 TIP-121 برنامج تشغيل دارلينجتون أو ما شابه ذلك R1100KR2 (Firewire) 10KR2 (USB) 22KR3 100KR4 22KR6 330 OHMR7 10KR8 1KVREF1 إصدار MCP25 (موسر # 579-MCP1525ITO ، 0.55 دولار) -أو- 2.7 فولت / 400 مللي أمبير زينر بمقاوم 10 كيلو (R3) (نسخة مرجعية زينر PCB) -أو- 2 فولت ثابت مع 10 كيلو المقاوم (R3) (زينر النسخة المرجعية PCB) X1 فايرواير / IEEE1394 الزاوية اليمنى 6 سنون ، موصل تثبيت PCB الأفقي: Kobiconn (الفأرة # 154-FWR20 ، 1.85 دولار) -أو- EDAC (الفأرة # 587-693-006-620-003 ، 0.93 دولار)

الخطوة 4: البرامج الثابتة

تم توضيح التفاصيل الكاملة للبرنامج الثابت SMPS في التعليمات nixie SMPS. لجميع الرياضيات والتفاصيل القذرة لـ SMPS ، اقرأ محول تعزيز أنبوب nixie الخاص بي: (https://www.instructables.com/ex/i/B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506/؟ برامج تصل إلى 2 كيلو بايت (https://www.mikroe.com/). إذا كنت بحاجة إلى مبرمج PIC ، ففكر في لوحة مبرمج JDM2 المحسّنة أيضًا على التعليمات (https://www.instructables.com/ex/i/6D80A0F6DA311028931A001143E7E506 /؟ يسجل. PIC قراءة ADC ودورة العمل وقيم الفترة إلى EEPROM. هذا يسمح ببعض حل المشاكل ويساعد في تشخيص حالات الفشل الكارثي. عنوان EEPROM 0 هو مؤشر الكتابة. يتم حفظ سجل 4 بايت في كل مرة يتم (إعادة) بدء SMPS. أول 2 بايت هي ADC عالية / منخفضة ، والبايت الثالث أقل 8 بت من قيمة دورة العمل ، والبايت الرابع هو قيمة الفترة. يتم تسجيل إجمالي 50 عملية معايرة (200 بايت) قبل أن يتدحرج مؤشر الكتابة ويبدأ مرة أخرى في عنوان EEPROM 1. سيتم وضع أحدث سجل في المؤشر 4. يمكن قراءتها من الشريحة باستخدام مبرمج PIC. يتم ترك 55 بايت العلوي مجانًا من أجل التحسينات المستقبلية.5 يدخل PIC حلقة لا نهاية لها - يتم قياس قيمة التغذية المرتدة للجهد العالي. إذا كانت أقل من القيمة المطلوبة ، يتم تحميل سجلات دورة عمل PWM بالقيمة المحسوبة - ملاحظة: البتتان السفليتان مهمتان ويجب تحميلهما في CPP1CON ، وتنتقل 8 بتات العلوية إلى CRP1L. إذا كانت التغذية المرتدة أعلى من القيمة المطلوبة ، تقوم PIC بتحميل سجلات دورة العمل بـ 0. هذا هو نظام "تخطي النبض". لقد قررت تخطي النبض لسببين: 1) في مثل هذه الترددات العالية ، لا يوجد الكثير من عرض العمل للعب به (0-107 في مثالنا ، أقل بكثير عند الفولتية العالية للإمداد) ، و 2) تعديل التردد ممكن ، ويمنح مساحة أكبر للتعديل (35-255 في مثالنا) ، ولكن الرسوم فقط مزدوجة في الأجهزة. يمكن أن يكون لتغيير التردد أثناء تشغيل PWM تأثيرات "غريبة". التغييرات: يحصل البرنامج الثابت على بعض التحديثات من إصدار nixie tube SMPS. 1. تم تغيير وصلات الدبوس. يتم التخلص من مؤشر LED واحد ، يتم استخدام مؤشر LED واحد. يظهر دبوس في الصورة. الأوصاف باللون الأحمر هي تعيينات افتراضية لدبوس الموافقة المسبقة عن علم ولا يمكن تغييرها..2 يُشار الآن إلى المحول الرقمي التناظري إلى جهد خارجي على السن 6 ، بدلاً من جهد الإمداد. -3 عندما تستنزف البطاريات ، يتغير جهد الإمداد. تأخذ البرامج الثابتة الجديدة قياس جهد الإمداد كل بضع دقائق وتقوم بتحديث إعدادات معدل عرض النبض. تحافظ عملية "إعادة المعايرة" هذه على تشغيل المحرِّض بكفاءة أثناء تفريغ البطاريات. 4. ضبط مذبذب داخلي على 4 ميجاهرتز ، وسرعة تشغيل آمنة تصل إلى 2.5 فولت.5. الموافقة المسبقة عن علم جديدة. أسهل في الفهم للمبتدئين. 6. يتم الآن حساب وقت تفريغ المحرِّض (خارج الوقت) في البرامج الثابتة. المضاعف السابق (الثلث في الوقت المحدد) غير كافٍ لمثل هذه التعزيزات الصغيرة. كانت الطريقة الوحيدة للحفاظ على الكفاءة طوال فترة تفريغ البطارية هي تمديد البرامج الثابتة لحساب وقت التوقف الحقيقي. التعديلات تجريبية ، ولكن تم دمجها منذ ذلك الحين في البرنامج الثابت النهائي. من TB053 نجد المعادلة خارج الوقت: 0 = ((volts_in-volts_out) / coil_uH) * Fall_time + coil_amps Mangle to: fall_time = L_Ipeak / (Volts_out-Volts_in) حيث: L_Ipeak = coil_uH * coil_ampsL_Ipeak هو ثابت بالفعل في البرنامج الثابت (انظر قسم البرامج الثابتة). Volts_in محسوب بالفعل لتحديد المحث في الوقت المحدد. Volts_out هو ثابت معروف (5 / USB أو 12 / Firewire). يجب أن يعمل هذا مع جميع القيم الموجبة لـ V_out-V_in. إذا حصلت على قيم سلبية ، فستواجه مشاكل أكبر! يتم حساب جميع المعادلات في جدول البيانات المساعد المتضمن مع NIXIE smps القابل للتوجيه. تمت إضافة السطر التالي إلى قسم الثوابت في البرنامج الثابت الموضح في خطوة CALIBRATION: const v_out as byte = 5 'output voltage لتحديد وقت التوقف

الخطوة 5: المعايرة

ستساعدك خطوات المعايرة المتعددة على تحقيق أقصى استفادة من الشاحن. يمكن أن تحل قيمك المقاسة محل قيمي ويتم تجميعها في البرامج الثابتة. هذه الخطوات اختيارية (باستثناء مرجع الجهد) ، ولكنها ستساعدك في تحقيق أقصى استفادة من مصدر الطاقة لديك. سيساعدك جدول بيانات شاحن ipod على إجراء عمليات المعايرة.const v_out as byte = 12 'جهد إخراج لتحديد وقت التوقف ، 5 USB ، 12 Firewireconst v_ref as float = 2.5' 2.5 لـ MCP1525 ، 1.72 لـ stabistor الخاص بي ، ~ 2.7 لـ a zener.const Supply_ratio as float = 5.54 'مضاعف نسبة العرض ، المعايرة للحصول على دقة أفضل مع osc_freq حيث تعويم = 4' تردد المذبذب L_Ipeak كتعويم = 170 'ملف uH * مضخم ملف مستمر (680 * 0.25 = 170 ، دائري لأسفل) ثابت fb_value as word = 447 'نقطة ضبط جهد الخرج يمكن العثور على هذه القيم في الجزء العلوي من كود البرنامج الثابت. ابحث عن القيم وقم بتعيينها على النحو التالي: V_out هذا هو جهد الخرج الذي نريد تحقيقه. هذا المتغير لن يغير جهد الخرج من تلقاء نفسه. تُستخدم هذه القيمة لتحديد مقدار الوقت الذي يحتاجه المحرِّض للتفريغ بالكامل. إنه تحسين تم إجراؤه على برنامج USB الثابت الذي تم نقله إلى إصدار فايرواير. أدخل 12 ، هذا هو جهدنا هدف firewire (أو 5 لـ USB). راجع البرنامج الثابت: التغييرات: الخطوة 6 للحصول على تفاصيل كاملة عن هذه الإضافة. v_ref هذا هو مرجع الجهد لوحدة ADC. هذا ضروري لتحديد جهد الإمداد الفعلي وحساب وقت شحن ملف الحث. أدخل 2.5 لـ MCP1525 ، أو قم بقياس الجهد الدقيق. للحصول على مرجع زينر أو ثابت ، قم بقياس الجهد الدقيق: 1. دون إدخال الموافقة المسبقة عن علم - قم بتوصيل سلك من الأرض (المقبس PIN8) بمقبس المقبس 5. هذا يمنع المحرِّض والترانزستور من التسخين أثناء تشغيل الطاقة ، ولكن الموافقة المسبقة عن علم.2 أدخل البطاريات / قم بتشغيل الطاقة. -3 باستخدام مقياس متعدد ، قم بقياس الجهد بين الدبوس المرجعي للجهد PIC (المقبس PIN6) والأرض (دبوس المقبس 8). كانت القيمة الدقيقة الخاصة بي 1.7 فولت للمثبت ، و 2.5 فولت لـ MSP1525. 4 أدخل هذه القيمة على أنها ثابت v_ref في البرنامج الثابت. من الناحية النظرية ، يجب أن تكون التغذية الراجعة مساوية لجهد الإمداد مقسومًا على 5.58 (انظر الجدول 1. حسابات شبكة التغذية الراجعة للجهد). في الممارسة العملية ، المقاومات لها تفاوتات مختلفة وليست قيمًا دقيقة. للعثور على نسبة التغذية المرتدة بدقة:.4 قم بقياس جهد الإمداد (الإمداد V) بين طرف المقبس 1 والأرض (سن المقبس 8) ، أو بين أطراف البطارية.5. 6) قسّم العرض V على SFB V للحصول على نسبة دقيقة. يمكنك أيضًا استخدام "Table 2. Supply Voltage Feedback Calibration".7- أدخل هذه القيمة على أنها ثابت Supply_FB في firmware.osc_freq ببساطة تردد المذبذب. المذبذب الداخلي 12F683 8Mhz مقسم على 2 ، سرعة تشغيل آمنة إلى حوالي 2.5 فولت. 8. أدخل قيمة 4. L_Ipeak اضرب ملف المحرِّض uH بأقصى أمبير مستمر للحصول على هذه القيمة. في المثال ، 22r684C عبارة عن ملف 680uH بمعدل 0.25 أمبير مستمر. 680 * 0.25 = 170 (تقريب إلى عدد صحيح أقل إذا لزم الأمر). يؤدي ضرب القيمة هنا إلى إزالة متغير واحد للفاصلة العائمة يبلغ 32 بتًا والحساب الذي كان سيتعين إجراؤه على الموافقة المسبقة عن علم. يتم حساب هذه القيمة في "الجدول 3: حسابات الملف".9 اضرب ملف المحرِّض uH بأقصى أمبير مستمر: ملف 680uH مع تصنيف 0.25 أمبير مستمر = 170 (استخدم التالي أدنى عدد صحيح - 170).10. أدخل هذه القيمة على أنها ثابت L_Ipeak في البرنامج الثابت. نحن بحاجة إلى حساب هذا لأننا لا نملك مقاومة قاطعة للضبط الدقيق. 11- استخدم الجدول 4 لتحديد النسبة بين جهد الخرج والتغذية الراجعة. (11.0) 12. بعد ذلك ، أدخل هذه النسبة ومرجع الجهد الدقيق الخاص بك في "الجدول 5. ملاحظات الجهد العالي ADC Set Value" لتحديد fb_value. (447 بمرجع 2.5 فولت). 13- بعد برمجة الموافقة المسبقة عن علم ، اختبر جهد الخرج. قد تحتاج إلى إجراء تعديلات طفيفة على قيمة مجموعة الملاحظات وإعادة تجميع البرامج الثابتة حتى تحصل على خرج 12 فولت بالضبط. وبسبب هذه المعايرة ، يجب ألا يسخن الترانزستور والمحث أبدًا. ولا ينبغي أن تسمع صوت رنين من ملف الحث. كلتا الحالتين تشير إلى خطأ في المعايرة. تحقق من سجل البيانات في EEPROM للمساعدة في تحديد مكان مشكلتك.

الخطوة 6: الاختبار

يوجد برنامج ثابت لـ PIC 16F737 وتطبيق VB صغير يمكن استخدامه لتسجيل قياسات الجهد على مدى عمر البطاريات. يجب توصيل 16F737 بمنفذ تسلسلي للكمبيوتر الشخصي باستخدام MAX203. كل 60 ثانية ، يمكن تسجيل جهد الإمداد والجهد الناتج والجهد المرجعي بالكمبيوتر. يمكن عمل رسم بياني جميل يوضح كل جهد خلال وقت الشحن. لم يتم استخدام هذا مطلقًا لأن الشاحن لم يكن يعمل أبدًا. يتم التحقق من كل شيء للعمل. يتم تضمين البرنامج الثابت للاختبار والبرنامج الأساسي المرئي الصغير لتسجيل الإخراج في أرشيف المشروع. سأترك الأسلاك لك.

الخطوة 7: الاختلافات: USB

إصدار USB ممكن مع بعض التعديلات. لا يعد شحن USB خيارًا متاحًا لجهاز 3G iPod المتاح للاختبار. يزود USB 5.25-4.75 فولت ، هدفنا 5 فولت. فيما يلي التغييرات التي يجب إجراؤها: 1. قم بالتبديل في موصل من النوع USB 'A' (الفأرة # 571-7876161 ، 0.85 دولار) 2- قم بتغيير مقسم مقاومة جهد الخرج (قم بتغيير R2 (10K) إلى 22K). قم بتغيير حماية الإخراج zener (D3) إلى 5.6 فولت 1 وات (الفأرة # 78-1N4734A ، 0.07 دولار). سيكون زينر 5.1 فولت أكثر دقة ، لكن زينر بها خطأ مثل المقاومات. إذا حاولنا الوصول إلى هدف 5 فولت وكان زينر 5.1 فولت لدينا يحتوي على خطأ بنسبة 10٪ في الجانب المنخفض ، فسوف تحترق كل جهودنا في زينر.4 قم بتغيير ملف الحث (L1) إلى 220uH ، 0.49amp (الماوس # 580) -22R224C ، 0.59 دولار). أدخل ثوابت المعايرة الجديدة حسب قسم المعايرة: اضبط V_out على 5 فولت. الخطوة 8 & 9: L_Ipeak = 220 * 0.49 = 107.8 = 107 (التقريب إلى العدد الصحيح الأدنى التالي ، إذا لزم الأمر).5 قم بتعديل نقطة ضبط المخرجات ، أعد حساب الجدول 4 والجدول 5 في جدول البيانات. الجدول 4 - أدخل 5 فولت كإخراج واستبدل المقاوم 10K بـ 22K (حسب الخطوة 2). نجد أنه عند خرج 5 فولت ، مع شبكة فاصل 100K / 22K ، ستكون التغذية المرتدة (E1) 0.9 فولت. بعد ذلك ، قم بإجراء أي تغيير على مرجع الجهد في الجدول 5 ، وابحث عن نقطة ضبط ADC. مع مرجع 2.5 فولت (MCP1525) ، تكون نقطة الضبط 369.6. ثوابت العينة لإصدار USB: const v_out كبايت = 5 'جهد إخراج لتحديد وقت الإيقاف ، 5 USB ، 12 Firewireconst v_ref كعوم = 2.5' 2.5 لـ MCP1525 ، 1.72 بالنسبة لمثبتي ، ~ 2.7 لمعدل العرض zener.const كتعويم = 5.54 'مضاعف نسبة العرض ، قم بالمعايرة للحصول على دقة أفضل. 107 ، التقريب للأسفل) const fb_value as word = 369 'نقطة ضبط جهد الخرج يتم تضمين البرامج الثابتة و PCB لإصدار USB في أرشيف المشروع. تم تحويل الإصدار المرجعي للجهد MCP فقط إلى USB.