Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Computer ControlsComputer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zasilanie epaper / eink. +15V, -15V, +27V, -20V.

02 Lut 2017 14:32 1503 9
  • Poziom 13  
    Dzień dobry.
    Dostałem 13-sto calowy ekran eink i chciałbym go uruchomić.
    Dokumentacja: ED133UT2_P...y_v0.1.pdf Download (1.01 MB)

    Nie jestem leniem :) i odnalazłem sporo informacji na temat sterowania samego ekranu oraz 2 schematy zasilaczy.

    Poza napięciem 3,3V dla logiki mój ekran wymaga +15V(VPOS) i -15V(VNEG) do zasilania bufora SOURCE
    oraz +27V(VGH) i -20V (VGL) do zasilania bufora GATE.
    Zasilacz musi posiadać również napicie regulowane VCOM od -1V do około -3V, które to może się różnić nawet
    między partiami tych samych ekranów (to napięcie zazwyczaj nadrukowane jest na wyświetlaczu). Generowanie
    napięcia VCOM w kilku przykładach widziałem wykonane na wzmacniaczu operacyjnym LM358 i to działa
    prawidłowo nawet w moim zasilaczu.

    Podczas włączania zasilania jak i jego wyłączania wymagana jest odpowiednia sekwencja.
    Najpierw włączamy napięcia ujemne VGL -> VNEG a następnie VPOS -> VGH.
    Podczas wyłączana sekwencja jest odwrotna. Ważne aby na samym końcu zostało wyłączone VGL.
    Taka sekwencja ma zapobiegać zjawisku zatrzaskiwania (latch-up) co może prowadzić do uszkodzenia
    układu zasilania lub sterownika wyświetlacza. Dlatego też zasilacz powinien być wyposażony w tranzystory
    załączające odpowiednie napięcia na podstawie zewnętrznego sygnału.

    Jak wcześniej wspominałem znalazłem 3 schematy (z tego dwa identyczne) wspomnianych układów zasilania
    więc postanowiłem zbudować swój na ich podstawie.
    https://cdn.hackaday.io/files/7443318441312/eink-schematic.pdf
    http://spritesmods.com/einkdisplay/schema_power.png

    również wykorzystując układ LT1945

    Przedstawione przeze mnie schematy zasilaczy generują napięcie VGH na poziome +22V. Z racji tego że przetwornica pozwala uzyskać
    napięcie +27V przeliczyłem wartości rezystorów i udało mi się osiągnąć takie napięcie ...... ale ...... no właśnie.

    Mam strasznie duże szumy na wyjściach zasilacza. Oscyloskop pokazuje różnicę nawet 4V między wartością górną a dolną.
    Zasilanie epaper / eink. +15V, -15V, +27V, -20V.

    Niestety nie jestem w stanie sobie poradzić czemu mam takie duże szumy. :(
    Boje się podłączyć ekran pod taki zasilacz aby jego nie uszkodzić :(
    Niby miernik pokazuje stałą wartość napięć ale pomiary na oscyloskopie nie kłamią.

    Dla porównania przedstawię wykres sekwencji napięć zasilania w kupnym gotowym sterowniku
    Zasilanie epaper / eink. +15V, -15V, +27V, -20V.
    Co śmieszniejsze płytka ekranu na swoim pokładzie nie posiada żadnej przetwornicy do generowania takich napięć.
    Zasilanie epaper / eink. +15V, -15V, +27V, -20V. Zasilanie epaper / eink. +15V, -15V, +27V, -20V.
    Po drugiej stronie płytki nie ma żadnych elementów poza ekranem.


    Zwracam się do kolegów z gorącą prośbą o pomoc w zbudowaniu zasilacza lub podpowiedź czemu ten mój zbudowany na podstawie
    w/w schematów ma takie wielkie wahania. (Po ustawieniu na mierniku napięcia -20V w oscyloskopie otrzymuje od -18 do -22 a piki czasem
    przekraczają bardziej tą wartość.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • Moderator Projektowanie
    Możesz pokazać zdjęcia tego co stworzyłeś? W końcu schemat schematem a wykonanie PCB to inna sprawa.
    Nawet nie wiem, który schemat jest Twój, bo ten rysowany od ręki nie jest kompletny. Ogólnie bardzo chaotycznie to wszystko napisałeś. Poświęć temu jeszcze z godzinę i opisz co zrobiłeś, jak to wygląda z przynajmniej pełnymi schematami, bo teraz nawet nie wiem z czego jest sterowany układ 74HC595, SRDATA leci w powietrze?
  • Poziom 13  
    Dziękuję za odpowiedź kolego _lazor_

    A więc powoli jeszcze raz.
    _lazor_ napisał:
    ten rysowany od ręki nie jest kompletny

    Obydwa schematy są identyczne i przedstawiają sam zasilacz ekranu epaper.
    Nie mam zbudowanego i opracowanego jeszcze modułu do samego sterowania wyświetlaczem ponieważ
    utknąłem na zasilaniu.

    Jako opis posłużę się właśnie schematem odręcznie rysowanym ponieważ wydaje mi się że jest czytelniejszy.
    Zasilanie epaper / eink. +15V, -15V, +27V, -20V.
    Na czerwono zaznaczyłem to co "przychodzi" do zasilacza
    VBAT - czyli zasilanie 3.3V dla układu i ekranu
    BOOSTENA - podanie stanu niskiego załącza cały zasilacz
    POSEN - podanie stanu wysokiego załącza dodatnie zasilania +15 oraz +22
    NEGEN - podanie stanu wysokiego załącza ujemne zasilania -15 oraz -20

    Na zielono zaś zaznaczyłem to co "wychodzi" z zasilacza czyli wszystkie napięcia potrzebne do pracy ekranu eink.

    Moja płytka wykonana na podstawie tego schematu wygląda tak.
    Zasilanie epaper / eink. +15V, -15V, +27V, -20V. Zasilanie epaper / eink. +15V, -15V, +27V, -20V. Zasilanie epaper / eink. +15V, -15V, +27V, -20V. Zasilanie epaper / eink. +15V, -15V, +27V, -20V. Zasilanie epaper / eink. +15V, -15V, +27V, -20V.
    (na zdjęciach mojej płytki rozmazałem moje imię i nazwisko)

    Na mojej płytce mamy dwa 6ścio pinowe gniazda.
    Górne gniazdo to jest wyjście zasilacza natomiast w dolnym jest zasilanie oraz wejścia pozwalające na załączanie
    napięć dodatnich i ujemnych zgodnie z wymaganą sekwencją uruchamiania zasilacza.

    Jak już wspomniałem nie zrobiłem jeszcze części wyświetlającej ponieważ utknąłem na samym początku czyli
    na stworzeniu zasilania do układu. Aktualnie wyjścia mojej płytki podłączyłem po prostu pod arduino aby zasymulować
    sekwencję uruchamiania zasilacza. I tak na mojej płytce:
    SMPS - załącza cały zasilacz. w Arduino podaje stan LOW aby załączyć zasilacz
    SPOS - załącza napięcia +22V oraz +15V w Arduino podaje stan HIGH aby pojawiły się na wyjściach odpowiednie napięcia
    SNEG - analogicznie załącza napięcia -20V oraz -15V po podaniu stanu HIGH w Arduino.

    Problem jest taki że nigdy nie budowałem zasilacza z napięciami ujemnymi i nie za bardzo coś mi poszło.
    Po zlutowaniu zasilacza okazało się że (pomyliłem miejscami potencjometr z rezystorem sterujący napięciem dodatnim) więc
    musiałem ratować się w taki o to sposób jak na zdjęciach) po podłączeniu oscyloskopu na wyjścia zasilacza to się przeraziłem
    wykresami :(.
    Zamiast otrzymać prostą linię z napięciem to w efekcie dostałem poszatkowaną linię której wartość powinna mieć np.
    -20V a otrzymuje od -17V do -23V :(.

    Zastanawiam się czy idę w dobrym kierunku z tym zasilaczem czy nie zbudować z waszą pomocą nowego.
    W komercyjnych rozwiązaniach w ekranach epaper nie widzę przetwornicy która generuje takie napięcia. (w swoim pierwszym poście umieściłem zdjęcie kupnego ekranu)

    Budowa zasilaczy nie była moją mocną stroną dlatego zwróciłem się o pomoc tutaj na forum.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • Moderator Projektowanie
    Linear technology robi bardzo dobre układy ale mają jedną wadę, trzeba wiedzieć jak projektować PCB pod EMC. Niestety ta przetwornica działa na ponad 600kHz co wymaga trochę innego podejścia do projektowania. Dla przykładu ten ekran nie do końca musi być ekranem a ground plane. Możesz próbować dać na wyjścia koraliki ferrytowe, nie jest to eleganckie rozwiązanie ale powinno wytłumić oscylacje. Dodatkowo obciąż delikatnie wyjścia jakimś rezystorem, przy obciążeniu możliwe że lepiej będzie pracować (kilka mA, obciążenia).
  • Poziom 29  
    Może nie doczytałem ale nie widzę informacji, czy obciążyłeś wyjścia tych zasilaczy jakimiś opornikami? Pytam, bo pamiętam swoją walkę z zasilaczem, który podobnie działał a na końcu okazało się, że do poprawnej pracy potrzebuje on minimalnego obciążenia. Zawsze możesz tak dobrać oporniki aby obciążenie było zbliżone do docelowego. Najwyżej spali się sam zasilacz. Ale wted będziesz wiedział, że był zbudowany niepoprawnie :-).

    Marek
  • Poziom 13  
    A nie można takich napięć uzyskać nie używając przetwornicy?

    W między czasie szukałem innych rozwiązań na zasilacz i natrafiłem na takie pojęcie jak "pompa ładunku"

    Na rynku istnieją gotowe układy które pełnią rolę zasilaczy do epaper:
    https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX17135.pdf
    ten byłby idealny ale został wycofany z produkcji i niestety w Polsce nie jest dostępny

    oraz

    http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps65185.pdf
    Ten natomiast generuje napięcie +22V a w moim przypadku wymagane jest +27V

    W obydwu układach przewija się określenie "Charge Pump". Niestety samemu nie potrafię zaprojektować takiego zasilacza.
    Jak widzisz nie jestem leniwy :) ale obawiam się, że pracując na zbudowanej przeze mnie przetwornicy stoję w miejscu.
    I tak zastanawiam się głośno ... Skoro w gotowych kupnych ekranach nie ma tam przetwornicy to może się ona tam
    nie sprawdza :(. Nie wiem ...
  • Moderator Projektowanie
    Nie miałem czasu wcześniej odpowiedzieć.

    Ogólnie pompa ładunkowa to trochę jak powielacz napięcia i nie jest trudna do zaprojektowania:
    http://elektronikab2b.pl/prezentacja-artykul/...ocniczych-za-pomoca-pomp-ladunku#.WJWanvJXnIU

    Pewnie ten link już czytałeś, ale myślę że to rozwiązanie nie było by złe.


    Inną możliwością to zrobienie przetwornicy z symetrycznym zasilaniem (transformator z dwoma odczepami na wtórnej). Z takiego zasilacza już bardzo łatwo LM'ami uzyskać nas interesujące napięcia.
  • Poziom 1  
  • Poziom 13  
    Dziękuję za odpowiedź.

    Marek_Skalski napisał:
    Dokument, który dołączyłeś do 1. postu, tajemniczo milczy w kwestii prądów wymaganych na poszczególnych liniach.


    To prawda. Ale znalazłem dokumentację podobnego ekranu innego producenta. Tutaj producent trochę więcej informuje o poborze.
    GDEP133UT1...Ver1.0.pdf Download (498.43 kB)

    Więc pobór:
    VDD +3,3V - typ=2,5mA, max=10mA
    VGL -20V - typ=1,3mA, max=4mA
    VGH +27V - typ=1,3mA, max=4mA
    VNEG -15V - typ=6mA, max=135mA
    VPOS +15V - typ=6mA, max=135mA
  • Poziom 39  
    A gdzie są kondensatory filtrujące na wyjściu -20V i +22V?