[ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Go to page 1, 2 Next

Main Page -> Forum Index -> Microcontrollers Generally -> AVR Microcontrollers -> [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Author

Message

adambehnke
Poziom 19

Joined: 06 Jun 2008
Posts: 625
Location: Gdańsk

03 Feb 2010 21:03

[ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Witam

W sumie temat nie do końca związany z mikrokontrolerami ale układ ma zasilać i procesor.
Otóż w moim systemie "alarmowym" muszę dorobić możliwość przejścia na zasilanie bateryjne podczas braku prądu w sieci.
Procesor i większość peryferiów mam zasilane z 5V ale czujniki dymu zasilam już z 9V (ale pobór bardzo niski 12uA) a czujniki ruchu z 12V.
Planuję zastosować akumulator taki jak w centralkach alarmowych satela (mam gdzieś taki prawie nie używany 12V). Problemem jest to że nie mogę znaleźć żadnego sensownego schematu. Nie chcę żadnych gotowców ale nie chcę też znajstrować płytki ,dać jej do zrobienia a później przekonać się że mogę to wszystko posłać szybkim ruchem w kierunku ściany.
Szukałem i studiowałem masę schematów ale każdy jest inny.
Zasilanie awaryjne muszę zrobić chociażby dla 9V (czujniki dymu) gdyż mam małe dzieci i nigdy nic nie wiadomo.

Cała idea jest prosta:
1.Jest zasilanie w sieci to ładuje się AKU (ale nie przeładowuje czy coś w tym stylu) i wszystkie "ustrojstwa" zasilane są z zasilacza.
2.Brak zasilania w sieci to przechodzi na zasilanie z AKU.

Proszę o jakieś propozycje lub jakieś nakierowanie na temat. Dodam że nie chcę stosować żadnych UPS-ów. Pobór jest tak niski że w sumie wystarczyła by bateria 9V ale chcę dla pewności mieć akumulatorek i wiedzieć że jak nie będzie prądu to mam spory zapas w Aku.

asembler
Poziom 22

Joined: 16 Sep 2007
Posts: 2131

#2 03 Feb 2010 21:23 helpful post - solution

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Najprosciej to wystarczyłby układ dioda plus opornik równolegle. Jedyna trudnosc ze jak zastosujesz akumulator 12V to musialbys miec wyzsze napiecie w zasilaczu.
Bardzo pomocne w pomocy tobie byłby schemat zasilania.

adambehnke
Poziom 19

Joined: 06 Jun 2008
Posts: 625
Location: Gdańsk

03 Feb 2010 21:40

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Racja ,całkiem zapomniałem.

Kondensatory na schemacie to 100nF i 220uF.

asembler
Poziom 22

Joined: 16 Sep 2007
Posts: 2131

#4 03 Feb 2010 21:46 helpful post - solution

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Czy napiecie 12V powinno byc idealne 12v?
Przypomnij jakie natezenia pobierane są z poszczegolnych stabilizatorów?

adambehnke
Poziom 19

Joined: 06 Jun 2008
Posts: 625
Location: Gdańsk

03 Feb 2010 21:56

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Mam takie urządzenia:

8 czujek alarmowych (zasilanie 9-16V i pobór 30mA) = 240mA
8 czujników dymu (zasilanie 9V i pobór podczas działania 10mA) = 80mA

Procek i układ MAX485 oraz kilka diod led nie mam możliwości w tej chwili zmierzyć (zasilanie 5V)

Reasumując

ze stabilizatora 9V pobieram 80mA
ze stabilizatora 12V pobieram 240mA
ze stabilizatora 5V nie mogę w tej chwili zmierzyć ale jakieś małe wartości.

Napięcie 12V nie musi być idealne gdyż czujki ruchu mają zakres 9-16V.

asembler
Poziom 22

Joined: 16 Sep 2007
Posts: 2131

#6 03 Feb 2010 22:02 helpful post - solution

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

No to prosta sprawa potrzebujesz dwie diody prostowiczy 1A i opornik ktory bobierzesz mierzac naterzenie ładowania.
Diode dajesz na wyjsci stab 12V druga strona do Vee (oczywiscie przecinajac sciezkę. Druga dioda na wyjsciu z akumulatora do Vee.
Opornik miedzy 18V a akumulatorem.
Zmierz całkowity pobór ze stabilizatora 12V bedziesz mial odniesienia jaki aku zastosowac najlepiej pomnozyc tą wartosc przez 20.

adambehnke
Poziom 19

Joined: 06 Jun 2008
Posts: 625
Location: Gdańsk

03 Feb 2010 22:16

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Czyli miało by to wyglądać tak?

Rozumiem że napięcie na VEE będzie równe napięciu akumulatora .
Tylko że w tym wypadku AKU jest ładowane bez przerwy. Czy aby jego żywotność w znaczny sposób nie ucierpi?

Google

Google Adsense

03 Feb 2010 22:16

asembler
Poziom 22

Joined: 16 Sep 2007
Posts: 2131

#8 03 Feb 2010 22:18 helpful post - solution

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Oczywiscie Vee bedzie równe Uaku-spadek na diodzie ok(0.7v)

adambehnke
Poziom 19

Joined: 06 Jun 2008
Posts: 625
Location: Gdańsk

03 Feb 2010 22:26

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Chyba że dorobię kontrolę napięcia AKU poprzez atmegę. I jeśli spadnie poniżej jakieś ustalonej granicy to załączy przekaźnik i zacznie ładować a jak osiągnie odpowiednią wartość to ładowanie zostanie zakończone. Czy przesadzam?

rpal
Poziom 21

Joined: 29 Jan 2006
Posts: 1382
Location: warszawa

#10 03 Feb 2010 22:32 helpful post - solution

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Nie wiem jak koledzy ocenią mój pomysł natomiast kiedyś zrobiłem to tak że w obwodzie zasilania 5V wstawilem dość duży kondensator 1000 uF, Magazynował on na tyle dużo energii że nawet po zaniku zasilania starczał na kilka sekund. Dorobiłem układ sprawdzający poziom napięcia na transoptorze podłączonym pod napięcie niestabilizowane. Zanik napięcia generowal przerwanie (podobnie jak i pojawienie się go) a to z kolei załączało / wyłaczało przekaźnik w obwodzie zasilania awaryjnego. Plusem było to że przerwanie pozwalało jeszcze na zapis newralgicznych danych w EEPROM-ie uP.

asembler
Poziom 22

Joined: 16 Sep 2007
Posts: 2131

#11 03 Feb 2010 22:34

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Prostota zawsze wygra jak dasz ładowanie tzw "konserwujące" to nie powinno dojsc do przeładowania akumulatora.
Jak juz zastosujesz atmego to mozesz sie pokusic uzyskac z akumulatora idealnych 12V (PWM), przyspieszonego ładowania jezeli była awaria zasialania, kontroli zbyt niskiego wyladowania w praktyce ponizej 10.5V
Ja bym nie przesadzał podobny uklad u mnie chodzi 12lat i nie problemów.

rpal
Pomysł dobry z tym ze przerwanie do tego niepotrzebne a niekiedy mozna nie miec wolnego.
Ja to rozwiazalem w ten sposob ze w cyklicnym przerwaniu od ktoregos licznika sprawdzany jest stan pinu odpowiedzialnego za monitorowanie braku zasilania.
w przypadku wykrycia nastepuje skok do procedury obsługi u mnie to przewaznie wprowadzenie w power-down i niepotrzebne jest zapisywanie gdyz mamy zasilanie awaryjne. A newralgiczne zmienne w programie i tak trzmam eeprom.

Google

Google Adsense

# 03 Feb 2010 22:34

adambehnke
Poziom 19

Joined: 06 Jun 2008
Posts: 625
Location: Gdańsk

#12

03 Feb 2010 22:45

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Czyli zrobię tak. Na chwilę obecną zastosuje tu to co pisze Asembler i użyję ładowania "konserwującego" . Ale w schemacie przygotuję wszystko także pod przekaźnik i pomiar przez ADC . Będę sprawdzał jak funkcjonuje wszystko i zawsze mogę dopisać w programie odpowiednie funkcje jaki i dolutować przekaźnik. Poniekąd i ciekawą sprawą jest możliwość rejestrowania zdarzeń jak pisał kolega Rpal. O tyle ciekawą że na pokladzie mam RS485 i mogę sobie zczytywać dane w układu zasilania.

Wielkie dzięki za pomoc. Zabieram się teraz za schemat i projektowanie PCB.

asembler
Poziom 22

Joined: 16 Sep 2007
Posts: 2131

#13 03 Feb 2010 22:50

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Proponowałbym zamiast przekaznika uzyc może klucza tranzystorowego. Jak sie juz rozwiniesz to wpadniesz na pomysł z PWM.
Czy ten procesor centralki alarmowej jest twój czy obcy. Bo jak twój to odrazu bierz sie za dopisanie procedury monitorinku zasilania/

adambehnke
Poziom 19

Joined: 06 Jun 2008
Posts: 625
Location: Gdańsk

#14

03 Feb 2010 23:00

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Procesor jest mój. Teraz też pomyślałem o monitoringu zasilania. Hehe zaraz z małego zasilacza zrobię elektrownię :) Co do klucza tranzystorowego to bardzo dobry pomysł.
Obawiam się jednak napięcia z akumulatora. Nie wiem czy docelowo dla bezpieczeństwa czujek ruchu nie dorobię dla nich osobnego stabilizatora powiedzmy na 10V.

asembler
Poziom 22

Joined: 16 Sep 2007
Posts: 2131

#15 03 Feb 2010 23:05

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

No i wlasnie po to bedzie jeden klucz do stabilizacji wyjsciowego napiecia na dowolnym poziomie moze byc 12V
Druki klucz zastosuj do kontroli ładowania akumulatora z 18V przez co monitorujac napiecie aku bedziesz mogł ładowan aku z róznymi predkosciami doprowadzajac cały system po zaniku zasilania w krotkim czasie do 100% sprawnosci.
Ja to robie ta ze po odzyskaniu zasilania włczam procedure szybkiego ładowania a po osiagnieciu mniej wiecej polowy pojemnosci aku przelaczam na zasilanie konserwujące.

adambehnke
Poziom 19

Joined: 06 Jun 2008
Posts: 625
Location: Gdańsk

#16

03 Feb 2010 23:14

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Brzmi bardzo fajnie ale u mnie z realizacją będzie gorzej. Braki wiedzy robią swoje. I tak przez ostatnie 2msc zrobiłem spore postępy. Ale nie ukrywam że coś takiego na chwilę obecną mnie przerasta.

Czyli do regulacji prędkości ładowania mógłbym tu użyć PWM-a?

asembler
Poziom 22

Joined: 16 Sep 2007
Posts: 2131

#17 03 Feb 2010 23:16

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Oczywiscie a program to kilka bajtów jak chidz o PWM noi keszcze jedno pewnie nie obedzie sie na wymianie trafa na wiekszy bo juz z samego załozenia wychodzi 2x wiekszy pobor prądu a jak jeszcze dasz szybkie ładowanie to jescze wiecej.

rpal
Poziom 21

Joined: 29 Jan 2006
Posts: 1382
Location: warszawa

#18 03 Feb 2010 23:17 helpful post - solution

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Ja akuratnie miałem do dyspozycji wolne przerwanie ale w przerwaniu zegara też jak najbardziej pasuje. Z tym kluczem to osobiście mam mieszane odczucia bo w sowim czasie walczyłem z zasilaniem uP przez tranzystor (jakiś CMOS z kanałem P nie pamiętam juz typu) to przyznam się szczerze że zawsze mi się tam gdzieś jakieś napięcia plątały male bo małe koło 1-1,5 V ale zawsze. Przekaźnik sterowany przez tranzystor ma ten plus ze pyka jak się załącza :) :)

asembler
Poziom 22

Joined: 16 Sep 2007
Posts: 2131

#19 03 Feb 2010 23:22

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

nie maja prawa bładzic zadne napieci a a przy tych pradach to zwykly bipolarny wystarczy. U mnie w pompie wodnej w piwnicy mam stycznik (3fazy) tez pyka ze w całym domu słychac.

adambehnke
Poziom 19

Joined: 06 Jun 2008
Posts: 625
Location: Gdańsk

#20

05 Feb 2010 00:47

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Mam jeszcze pytanie. Jakiej mocy orientacyjnie powinien być ten rezystor doładowujący AKU ?

marco47
Poziom 23

Joined: 30 Jun 2008
Posts: 2757
Location: Czechowice-Dz.

#21 05 Feb 2010 01:00 helpful post - solution

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Rezystor R35 wystarczy 0.25W , tylko dodaj jeszcze diodę szeregowo z tym rezystorem ( aby blokować powrót prądu do zasilacza przy jego wyłączeniu) . Anoda jako wejście , katoda do baterii .

asembler
Poziom 22

Joined: 16 Sep 2007
Posts: 2131

#22 05 Feb 2010 01:12

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

A czy aby na pewno wróci do zasilacza?
Miales robic na kluczu tranzystorowym i monitoring AKU.

adambehnke
Poziom 19

Joined: 06 Jun 2008
Posts: 625
Location: Gdańsk

#23

05 Feb 2010 01:16

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Pozostałem przy monitoringu Aku ale odpuściłem sobie klucz i zrobiłem tak jak radziłeś na początku czyli ładowaniu "konserwującym". Taki porządny monitoring AKU i ładowanie poprzez klucz to trochę na mnie za dużo.

marco47
Poziom 23

Joined: 30 Jun 2008
Posts: 2757
Location: Czechowice-Dz.

#24 05 Feb 2010 01:20 helpful post - solution

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

A co nie wróci , tzn. niepotrzebnie będzie zasilał kondensator C7 i wejście stabilizatora IC3 przy braku napięcia na wejściu zasilacza .

adambehnke
Poziom 19

Joined: 06 Jun 2008
Posts: 625
Location: Gdańsk

#25

09 Mar 2010 12:20

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Mam jeszcze pewien problem z tym zasilaniem.
W sumie część pracuje poprawnie .To znaczy linia BATT na schemacie służy do sprawdzania napięcia akumulatora. I to działa ok. Przekaźnik ze schematu załącza ładowanie akumulatora jeśli napięcie spadnie poniżej zadanej wartości. Generalnie jeśli przekaźnik jest załączony to następuje bardzo powolne ładowanie. Ale mało skuteczne gdyż jeśli przekaźnik się wyłączy to bardzo szybko spada napięcie na akumulatorze. Nawet przy zasilaniu z sieci akumulator jest "zużywany" i cyklicznie co kilkanaście minut włącza się przekaźnik w celu ładowania.
Drugą sprawą jest to że do ładowania dla celów testowych użyłem rezystora R56 100R/0.25W (na schemacie jest 1W) i przy zasilaniu z sieci i włączonym przekaźniku mam na nim napięcie 12.59V .Wygląda to tak jak by cały układ pobierał zasilanie poprzez ten rezystor gdyż grzeje się on nawet bez AKU. Napięcie na wyjściu z mostka jest na poziomie 16V (na schemacie 18V) .
Pytam bardziej doświadczonych kolegów co zmienić na schemacie aby "wyleczyć" go z tych objawów. Najlepiej jak zmiany były by niewielkie gdyż jak zwykle płytka jest już zrobiona i polutowana :/

marco47
Poziom 23

Joined: 30 Jun 2008
Posts: 2757
Location: Czechowice-Dz.

#26 09 Mar 2010 14:43 helpful post - solution

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Jak ma R56 być zimny jeżeli przez niego zasilasz cały czas pozostałe stabilizatory ?
On ma być tylko do doładowywania baterii więc powinieneś to zmienić .
W tym układzie stabilizator IC3 w ogóle nie jest potrzebny .

adambehnke
Poziom 19

Joined: 06 Jun 2008
Posts: 625
Location: Gdańsk

#27

09 Mar 2010 15:08

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

A czy mógłbyś jeśli Miałbyś chwilkę narysować na tym schemacie jak miałbym to zmienić. Bo przyznam że nie za bardzo wiem jak. A co do IC3 to wg. mnie jest potrzebny chociaż by w przypadku odłączenia akumulatora , nie wyłączając układu z sieci. Mam czujniki ruchu zasilane z ~12v i nie mogę pozwolić aby poszło na nie napięcie bezpośrednio z mostka.
Dodatkowo w tym zasilaczu nie mogę sobie pozwolić na przerwę w zasilaniu jeśli napięcie w sieci zaniknie a akumulator (jeśli zmienię to w schemacie) nie zdąży się załączyć aby zasilać układ. Owszem procki w razie czego wystartują na nowo ale nie chciał bym tego. W sumie to chciałbym mieć kontrolę nad ładowaniem akumulatora i wiedzieć jakie jest na nim cały czas napięcie. Mam nadzieję że zrozumiałeś to co teraz mieszam.
Generalnie chcę :

-mieć możliwość testowania napięcia na AKU
-mieć możliwość włączania i wyłączania ładowania przekaźnikiem ( w sumie to teraz działa ale aku rozładowują na bieżąco stabilizatory jeśli wyłączy się przekaźnik)
-nie chciał bym mieć przerwy w zasilaniu. Po zaniku napięcia w sieci ma natychmiast przejść na zasilanie z akumulatora.
-i muszę mieć dostępne w tym zasilaczu napięcie 12V( nie może być wyższe niż 12,7V)

Tak to wygląda. Najgorsze że mam gotową płytkę i nie przetestowałem tego do końca na prototypowej :/
Największy problem mam z osiągnięciem na R56 napięcia wyższego niż 12,51V w tym schemacie i nie za bardzo wiem jak to zmienić. Druga sprawa to jak zrobić aby podczas gdy dostępne jest napięcie z sieci i akumulator akurat nie jest ładowany to żeby akumulator się nie wyładowywał. A widzę na lcd że napięcie spada.Do ilu spadnie nie sprawdzałem (z tego co widzę to jak na razie spada do 12,30V)

marco47
Poziom 23

Joined: 30 Jun 2008
Posts: 2757
Location: Czechowice-Dz.

#28 09 Mar 2010 16:13 helpful post - solution

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Wrzuć spakowany schemat , bo lepiej jeden obraz zobaczyć niż tysiącem słów opisywać .

adambehnke
Poziom 19

Joined: 06 Jun 2008
Posts: 625
Location: Gdańsk

#29

09 Mar 2010 16:22

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Oto schemat z Eagle:

A tak odczytuję sobie napięcie na linii TEST :

Code:

Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc
Start Adc

Voltage_vcc:

Ddra.2 = 0

Adc_data = Getadc(2)
S = Adc_data
S = S * 1.193 '1.52867 'To trzeba dobrać
L = Round(s)

Supply = Str(l)
Supply = Format(supply , "0.00")

Flaga(5) = 0
Return

I dziwi mnie trochę to że jeśli zaniknie napięcie w sieci to na wyjściu stabilizatora IC3 mam 1,3V a na LCD pokazuje mi że jest 8.98 - 12.40 V ??!! Ale to wydaje mi się jest problem z programem, dlatego wkleiłem ten fragment. Dodam że specjalnie sprawdziłem czy wszystkie diody są sprawne. W sumie to zmieniłem je na nowe i problem nie znika.

ELEKTRONIKA.RAR

Description:

n/a

Download

Filename:

ELEKTRONIKA.RAR

Contents:

Filesize:

144.88 KB

Punkty:

marco47
Poziom 23

Joined: 30 Jun 2008
Posts: 2757
Location: Czechowice-Dz.

#30 09 Mar 2010 20:02

Re: [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Poniżej poprawiony schemat w module zasilacza .
Jest to tylko propozycja jak powinno być , z tym że będzie kłopot jeżeli nie zastosujesz stabilizatora +12V o małej wartości IN/OUT .

Ale z tego co doczytałem to czujki mogą być zasilane od +9V więc chyba problem masz rozwiązany . Zostaw tylko +5V ( procek ) i +9V ( czujki dymu i alarmowe ).

ELEKTRONIKA_ver1.zip

Description:

n/a

Download

Filename:

ELEKTRONIKA_ver1.zip

Contents:

Filesize:

151.32 KB

Punkty:

Google

Google Adsense

# 09 Mar 2010 20:02

Main Page -> Forum Index -> Microcontrollers Generally -> AVR Microcontrollers -> [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

Page 1 of 2

Go to page 1, 2 Next

Page generation time: 0.084 seconds

FAQ || Administrator || Moderators || Widgets and banners || Contact