logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

[ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V

adambehnke 03 Lut 2010 21:03 11092 43
  • #1 7639120
    adambehnke
    Poziom 24  
    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.
  • Pomocny post
    #2 7639271
    asembler
    Poziom 32  
    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.
  • Pomocny post
    #4 7639469
    asembler
    Poziom 32  
    Czy napiecie 12V powinno byc idealne 12v?
    Przypomnij jakie natezenia pobierane są z poszczegolnych stabilizatorów?
  • #5 7639543
    adambehnke
    Poziom 24  
    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.
  • Pomocny post
    #6 7639581
    asembler
    Poziom 32  
    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.
  • Pomocny post
    #8 7639706
    asembler
    Poziom 32  
    Oczywiscie Vee bedzie równe Uaku-spadek na diodzie ok(0.7v)
  • #9 7639751
    adambehnke
    Poziom 24  
    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?
  • Pomocny post
    #10 7639800
    rpal
    Poziom 27  
    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.
  • #11 7639816
    asembler
    Poziom 32  
    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.
  • #12 7639883
    adambehnke
    Poziom 24  
    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.
  • #13 7639913
    asembler
    Poziom 32  
    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/
  • #14 7639999
    adambehnke
    Poziom 24  
    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.
  • #15 7640032
    asembler
    Poziom 32  
    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.
  • #16 7640074
    adambehnke
    Poziom 24  
    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?
  • #17 7640087
    asembler
    Poziom 32  
    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.
  • Pomocny post
    #18 7640093
    rpal
    Poziom 27  
    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 :) :)
  • #19 7640123
    asembler
    Poziom 32  
    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.
  • Pomocny post
    #21 7645450
    marco47
    Poziom 41  
    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 .
  • #22 7645466
    asembler
    Poziom 32  
    A czy aby na pewno wróci do zasilacza?
    Miales robic na kluczu tranzystorowym i monitoring AKU.
  • Pomocny post
    #24 7645477
    marco47
    Poziom 41  
    A co nie wróci , tzn. niepotrzebnie będzie zasilał kondensator C7 i wejście stabilizatora IC3 przy braku napięcia na wejściu zasilacza .
  • #25 7804717
    adambehnke
    Poziom 24  
    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 :/

    [ATMEGA] Zasilanie awaryjne ale 9V-12V
  • Pomocny post
    #26 7805248
    marco47
    Poziom 41  
    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 .
  • #27 7805345
    adambehnke
    Poziom 24  
    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)
  • Pomocny post
    #28 7805553
    marco47
    Poziom 41  
    Wrzuć spakowany schemat , bo lepiej jeden obraz zobaczyć niż tysiącem słów opisywać .
  • #29 7805601
    adambehnke
    Poziom 24  
    Oto schemat z Eagle:


    A tak odczytuję sobie napięcie na linii TEST :

    
    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.
  • #30 7806795
    marco47
    Poziom 41  
    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 ).
REKLAMA