Персональный проект Александра Чижова, Иркутск 1998-2006Компьютерный журнал Cooler | скачать новые компьютерные игры | гаджеты | астрономия | обзоры программиста System's temperature
recent issueaboutarchiveLive TAMrubricatorlinksBooks digestComments
Компьютерный журнал "Cooler" Александра Чижова (Иркутск)

Выпуск от 23.04.2007в начало коммент   в конец коммент



Читатель журнала с позывным RA9MGK прислал замечательную схему StepUp конвертера для зарядки USB устройств от батареек. Вообще от любых батареек, от которых можно взять 3В. Причем (как и все stepup конвертеры) батарейки выжимаются досуха. Схема, готовая разводка платы в PDF, некоторые объяснения - на оригинальном сайте.
Все построено на чипе LM2731 от National Semiconductor (70р. в промэлектронике есть), который в минимальном обвесе позволяет изготавливать малогабаритные источники тока для светодиодов (т.е. готовый LED driver), но в большинстве применений - как раз для источников питания малогабаритных устройств. Ранг выдаваемого напряжения достаточно большой - от 2,7V до 14V (кстати, при реализации Ю. Рыженко было замечено, что и 2V хватает для запуска).
Эффективность например при 12В, 200мА составляет около 80% - это очень хорошо. При 5В такая же эффективность сохраняется до 700мА - чего как раз с лихвой хватит для зарядки через USB-интерфейс.

 
29  Raimon :
Пользуючь такой штукой уже лет 6
    -    ICQ:18451676  | rank:27 | post-id:6710|01.05.2007/20:14
 
28  Станислав :
Ув. AlexG,
как раз наоборот, написанное ниже - у меня такая ирония: в подобных задачах, имхо, все эти навороченные контроллеры и топологии нафик не нужны. То, что сделал ув. RA9MGK - самоё то, что дохтор прописал: просто, доступно, надёжно и повторяемо даже "чайниками".

P. S. Разумеется, разное "падение напряжения"! Его-то и буит определять диф. сопротивление в зависимости от тока... :) Более того оно ещё будет зависеть от целого ряда факторов и если их начинать детально учитывать, то расчёт становится практически невозможен. Поэтому, инженеры, собрав до кучи весь свой практический опыт и теоретические знания, договорились о системе
терминов и определений в силовой электронике, и закрепили это дело стандартом ("наш" - практически копия "ихнего", вот уж не помню его нумер).

В частности, они сказали, что Дифференциальное прямое сопротивление (динамическое сопротивление) - значение сопротивления, определяемое наклоном линии прямолинейной аппроксимации восходящей ветви ВАХ.

И, на мой не оч. скромный взгляд :), Вы ошибаетесь на счёт большей важности диф. сопротивления для стабилитронов, и, следовательно, меньшей для силовых диодов, тиристоров и т. д. - напр., возьмите посчитайте кондуктивные потери на подходящем с инженерной точки зрения диоде, тиристоре, симисторе без уч. диф. сопротивления и с его учётом. Если потом захотите - можете поделится
впечатлениями. ;)
   otherwhile@mail.ru  | rank:533 | post-id:6708|01.05.2007/14:33
 
27  AlexG :
[to Станислав]
что-то вас совсем в дебри понесло, для выжимания батарее максимум стоит применить ШИМ-контроллер с внешним ключем, так можно увеличить мощность при хорошем КПД. И батарейки можно использовать D а не АА, в них энергии побольше :)

PS: падение напряжения на диоде Шотки может быть самое разное в зависимости от тока и конкретного типа диода. А дифференциальное сопротивление важнее для стабилитронов и стабисторов - в какой точке будете считать дифференциальное сопротивление выпрямительного диода?
    -   | rank:48 | post-id:6707|01.05.2007/12:05
 
26  Станислав :
[to kilblinton] А может при нулевом напряжении?.. :) И кто такие "реактивные потери"? - кому они сопротивляются или на что реагируют. И, наверно, всё-таки тогда уж речь о КВАЗИрезонансной топологии, или, по-русски, смехо-технике! :))

Между прочим, резонансная даёт исчо меньшие потери переключения. А у Unitrode есть ИС контроллера для построения сверхэффективного резонансника, работающего на бешеных частотах и использующего, не больше не меньше, паразитные ёмкости МОП транзисторов!!!

Так может на таких ИС строить "выжималки" батареек!?! :))

Да, и 0,4В (впрочем как и 0,7В и т. п.) это не совсем "падение напряжения" - это пороговое напряжение. У диодов, кроме этого порогового напряжения, определяемого как точка пересечения линии прямолинейной аппроксимации восходящей ветви ВАХ с осью напряжения, ещё есть такая характеристика, как дифференциальное сопротивление... И ещё куча не менее важных. Вывод, прежде
чем браться рассуждать, учим матчасть!

Проще, осторожнее на поворотах, а то мало ли - вдруг кто-то здесь профессиональный проектировщик источников питания... ;)

P. S. Да, и вряд ли стоит жалеть об отсутствии ТАКИХ мелкосхем - поверьте, они есть и даже оч. есть. У многих ведущих производителей. Напр., у IR. Только, в силу больших сложностей в построении и настройке, на них нет попсовых описаний.

P. P. S. Кста, (квази-) резонансники мона построить и на многих "обычных" контроллерах общего применения...
   otherwhile@mail.ru  | rank:533 | post-id:6694|30.04.2007/13:10
 
25  kilblinton :
да кстати лет пять назад проскакивала утка о пьезоэлектрическом преобразователе с рекордным КПД ,хотя возможно это было 1 апреля....
    -    ICQ:460727  | rank:130 | post-id:6693|30.04.2007/12:40
 
24  kilblinton :
всегда считал что на диоде шотки падает ~0.4 вольта... реактивные потери тоже можно свести к минимуму применив резанансную схему(переключение при нулевом токе) ,жалко таких мелкосхем нету
    -    ICQ:460727  | rank:130 | post-id:6692|30.04.2007/12:37
 
23  Станислав :
Ув. Altair учёл только КОНДУКТИВНЫЕ потери, а ещё есть потери ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ...
И... чем выше частота коммутации, тем они больше. Иногда последние превышают по уровню первые... Думайте сами.

И, хотя синхронное выпрямление призвано облегчить ситуацию, не всё так просто: борьба за каждый процент КПД - жестокая борьба! :))

Господа, не морочьте себе голову - ув. RA9MGK, имхо, сделал вполне приемлемую схему; оптимальную по соотношению цена/качество/сложность.
   otherwhile@mail.ru  | rank:533 | post-id:6687|29.04.2007/16:21
 
22  AlexG :
я больше практик: LT1618, LTC3530, LTC3531
правда последнее время сделать заказ стало немного сложнее
    -   | rank:48 | post-id:6684|29.04.2007/14:55
 
21  Altair :
2AlexG
Эх... Теоретик...
Хоть один сэмпл то получил сам оттуда? Или "одна бабка сказала..."?
   ra9mgk@yandex.ru   ICQ:280214707  | rank:10 | post-id:6683|29.04.2007/12:50
 
20  AlexG :
[to Altair]
http://www.linear.com/samples/orderSamples.jsp?navId=H0,C1,C

PS: Микросхем преобразователей выпускается очень много и выбор, какую из них применить, делается по параметрам и доставаемости (всеми способами), любовь здесь ни при чем.
    -   | rank:48 | post-id:6681|29.04.2007/12:26
 
19  Altair :
Ээээ-эх. Не люблю препираться по пустякам, но побалуюсь :-)).
ВНИМАТЕЛЬНО (sic!!!) читам ДШ на LT3458. Че видим. цЫтата с первой страницы: "0.3Ω P-Channel Switches". Это как раз тот диод. Простая математика - 0,3*0,5=0,15В. Это падение напряжения на этом диоде. Т.е. разница не 8%, а 0,4-0,15=0,25 => 5%. На на 8 а на 5% экономия, т.е. практически незаметно.
Можно взять и диод получше. SL02, например, от Vishay. Там падение напряжения 0,36В. КПД будет еще лучше. :-)
Да и вобще, не люблю я ни Максим ни Линеар. Хрен купишь. И дорого все.
   ra9mgk@yandex.ru   ICQ:280214707  | rank:10 | post-id:6676|28.04.2007/15:11
 
18  Ant :
http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/1878
вот эти микрухи есть в чип-и-дипе - 120руб
    -   | rank:38 | post-id:6675|28.04.2007/14:08
 
17  kilblinton :
с критикой согласен ,проффесионально такие железяки сам неприменял ..... аналоги в других корпусах в сети найти несложно .По поводу КПД совершенно очевидно ,что из за отсутствия диода на выходе (0.4 в около 8%потерь при выходных 5 в )покрайней мере на 8% экономичнее
    -    ICQ:460727  | rank:130 | post-id:6674|28.04.2007/13:53
 
16  Froggy :
Спасибо за ссылку! Хороший камушек -- схема действительно очень простая получается. Кстати, вариант схемы, использованный автором, можно еще немного упростить: согласно даташита, полностью исключаем R3 и сажаем SHDN напрямую на вход Vin (соотв. ноги 5 и 4), т.к. цепь отключения не используется. Одной деталью в обвязке меньше... :)
    -   | rank:407 | post-id:6669|28.04.2007/11:18
 
15  Altair :
2 AlexG
Подсказать. Грешен, не догадываюсь.
   ra9mgk@yandex.ru   ICQ:280214707  | rank:10 | post-id:6668|28.04.2007/04:10
 
14  Станислав :
Простите, ошибси.
Написанное начинать читать так: "Более чем согласен с ув. Altair!"
   otherwhile@mail.ru  | rank:533 | post-id:6667|28.04.2007/02:09
 
13  Станислав :
Более чем согласен с ув. AlexG!
Кто работал на хотя бы на 100кГц, выжимая проценты КПД, тот поймёт чтО такое получить это на более высоких частотах...

Ув. kilblinton, сказанное Вами выдаёт в Вас возбуждённогго оптимиста, а не специалиста. В тех. документации хотя не так сидьно, но тоже привирают - зачастую оч. тонко и коварно привирают. "Ихние" инженеры тогда говорят "Gotcha!" - "Попался!"

Сам контроллер ИБП - не панацея. Можно так построить источник, что даже на самом распрекрасном чипе КПД с прочими характеристиками будут хуже некуда...
   otherwhile@mail.ru  | rank:533 | post-id:6666|28.04.2007/02:07
 
12  AlexG :
[to Altair]
подсказать как достать микросхему или сам догадаешься? :)
а вот корпус действительно крайне неудобный
    -   | rank:48 | post-id:6664|27.04.2007/19:44
 
11  Altair :
Хрошая микросхема. Только есть несколько НО.
1) Недоставаема
2) Недоставаема
3) Недоставаема
4) КПД не 95%, а где то около 80. На интересующих участках графиков, ессно, а не в экстремуме
5) Больше обвеса
6) Труднопаяемый корпус (воздухом только)

Но главная подляна - нет таких микросхем в продаже. А значит их нет совсем :-))
   ra9mgk@yandex.ru   ICQ:280214707  | rank:10 | post-id:6663|27.04.2007/16:58
 
10  kilblinton :
замечание по поводу большого внутреннего сопротивления батареек вполне очевидно как и путь решения - тупое увеличение их количества
    -    ICQ:460727  | rank:130 | post-id:6660|27.04.2007/14:09
 
9  kilblinton :
например LTC3458L
1.7A, 1.5MHz Synchronous
Step-Up DC/DC Converter
with Output Disconnect
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/110371/LINER
    -    ICQ:460727  | rank:130 | post-id:6659|27.04.2007/14:06
 
8  shuster :
Наигрался я с такими девайсами - "выжималками" батареек. И с самодельным "вампирчиком" (http://vampirchik-sun.nm.ru/) и с китайским фабричным аналогом. Результат - всё плохо. Даже самых мощных батареек не хватает для одной (!) полной зарядки КПК например. По идее - должно хватать. Но внутреннее сопростивление батареек слишком высокое и при большом
потребляемом токе проваливается напряжение - в итоге ничего путного не выходит. То есть такая схема позволяет заряжать только маломощные устройства. Немного лучше, если использовать не батарейки, а NI-MH аккумуляторы - их в принципе хватает на одну зарядку (у них внутреннее сопротивление поменьше). Но тоже не ахти. В итоге плюнул и купил вот такую штуку: AcmePower A-20
(http://www.acmepower.ru/?chart=catalogue&groupid=6). Внутри - Li-ion батарея, вес гораздо меньше, габариты те же, хватает на две-три полных зарядки почти любого девайса (КПК, телефон и т.д.).

А с батарейками - это баловство. Не хватает их.
    -   | rank:3 | post-id:6650|26.04.2007/14:03
 
7  exMiTROFAN :
2 kilblinton
оно-то так, да, во-первых - ничего другого не предложено, а во-вторых - не просто стаб, а "батарейковыжималка". хотя... прикол в студию :)
    -   | rank:24 | post-id:6638|26.04.2007/00:10
 
6  Станислав :
[to kilblinton] И мине! :))
   otherwhile@mail.ru  | rank:533 | post-id:6631|25.04.2007/13:36
 
5  chas :
[to kilblinton] покажи ссылку :) сделай приятно :) заранее спасибо :)
    -   | rank:82 | post-id:6627|25.04.2007/10:34
 
4  kilblinton :
обычний ,правда двадцатилетней давности ,стабилизатор на 5V ....для прикола можно было дать прямуюю ссылку на аналог с синхронным выпрямлением кпд былбы 95%, пустячок(15%)а приятно
    -    ICQ:460727  | rank:130 | post-id:6621|24.04.2007/22:19
 
3  Igaron :
Ну наконец-то! Я уже давно искал подобную схему!
    -   | rank:21 | post-id:6610|24.04.2007/14:29
 
2  exMiTROFAN :
очень актуальная тема, спасибо. к приведенной схеме хорошо бы добавить примитивный индикатор разряда батарей. а вообще - делюсь ссылками на похожие устройства, может кому в радость будет:
http://wintel.ru/mobile/mob0007.shtml
http://www.hpc.ru/board/viewtopic.php?t=49696&postdays=0
http://www.vampirchik-sun.nm.ru/interes1.htm
дополнить не желаете ? :)
    -   | rank:24 | post-id:6595|24.04.2007/06:33
 
1  AlexG :
и все-таки не "ранг" а диапазон
    -   | rank:48 | post-id:6570|23.04.2007/20:57

это мой е-майл Боря делал дизайн