Распределитель питания
 

Распределитель питания. Его возможности: четыре независимых канала
питания, три из которых настраиваемые в диапазоне от 0,8 до 14 В с током нагрузки до 2,5 А.

Использую DC-DC преобразователи на базе MP1584. www.yandex.ru/images/search?text=MP1584
Эти DC-DC модули держат просадку напряжения до 6.5-7.0В при нагрузке в 1.5А, что положительно сказывается на работе всего распределителя при кручении стартером.
Еще один канал построен на преобразователе NSD15-12S5 с гальванической развязкой земли и фиксированным напряжением +/-5 вольт и током до 3 А (Модуль NSD15-12S5 не является обязательным и необходимым элементом системы. Это вариант платы с NSD15-12S5. В варианте распределителя питания без NSD15-12S5 напряжение канала равно напряжению на АКБ с настраиваемыми временными задержками вкл./выкл.)
http://www.mean-well.ru/store/NSD15-12S5/
Слаботочный канал для управления планшетом по датчику Холла ( возможен как с нормально замкнутым выходом, так и с нормально разомкнутым).
Второй слаботочный канал для управления режимом OTG.
Управление каналами построено на базе контроллера Arduino Pro Mini и смарт-ключе коммутации напряжения BTS724G от компании Infineon.
В свою очередь вся эта система подключена к бортовому напряжению питания автомобиля через еще один смарт-ключ BTS640S2 от той же компании.
Подключается распределитель к бортовой сети авто напрямую без кнопок и включателей в месте, где напряжение постоянное и не пропадает ни при каких обстоятельствах (скажем непосредственно к аккумулятору). Еще один вывод подключен к линии "АСС".

Один из вариантов алгоритма работы распределителя питания (для питания планшета, USB HUB-а, периферии).

Контакты на плате распределителя:
Выход ХР0 — напряжение не регулируется
и всегда такое, как и на аккумуляторе.
Выход ХР1 — напряжение на выходе 4,3 В. (питание планшета)
Выход ХР2 — напряжение на выходе 5,2 - 5,5 В. (USB HUB)
Выход ХР3 — напряжение на выходе 5,2 - 5,5 В. (периферия)
Выход ХР11 — слаботочный выход нормально замкнутый на "землю"
(при включении канала на выходе пропадает "GND-земля")
Для управления по датчику Холла или чем-то подобным.
Выход ХР10 - слаботочный канал управления режимом OTG.
(при включении канала на выходе появляется "GND-земля")

Алгоритм работы (примерный вариант и может быть изменен по желанию пользователя).
Ниже алгоритм откорректированный и проверенный на распределителе
пользователем mazay66 (за что ему огромное -спасибо!).


Включили АСС:

включились каналы
ХР1(питание планшета +4.3В)
-еще через 0.5 сек.
ХР11(датчик Холла -планшет проснулся)
-еще через 0.5 сек.
ХР2 (питание HUB-а +5.2В)
-еще через 1 сек.
ХР10(появляется "земля" для OTG).
-еще через 0.5 сек.
включился канал ХР3 (+5.2В )
-еще через 1 сек.
ХР0(напряжение всегда такое, как на АКБ).


Выключили АСС:

- через 6 секунд выключаются каналы:
ХР11 (датчик Холла -планшет заснул)
и канал ХР3 (+5.2В )
-еще через 1 сек.
канал ХР10(пропадает "земля" для OTG).
и канал ХР0(напряжение всегда такое, как на АКБ)
-еще через 1 сек.
канал ХР2(питание HUB-а)

Канал ХР1 (питание планшета) работает
и выключится через 36 часов или если в течение этого
времени произойдет разрядка АКБ до 11.2В

Возможная ситуация:
(АСС включен- планшет и периферия работают
-двигатель не заведен
- на АКБ подзарядка с генератора не идет
- АКБ разрядися до 11.2В)

- через 10 секунд выключаются каналы:
ХР11 (датчик Холла -планшет заснул)
ХР3 (+5.2В )
-канал ХР10(пропадает "земля" для OTG).
-еще через 2 сек.
-канал ХР1 (питание планшета)
- канал ХР0(напряжение всегда такое, как на АКБ)
- канал ХР2(питание HUB-а)
- если вынуть ключ зажигания, то система полностью обесточится.

Размер платы распределителя 98 мм. х 96 мм. Монтаж выполнен на двухстороннем стеклотекстолите 1.6 мм и толщиной медного слоя каждой стороны в 70 мкм.
Провел три сравнительных теста — один с нагрузкой в 1.9А на каждый из 3-х каналов, но без радиатора и второй при этой же нагрузке с радиатором. И еще один тест с нагрузкой в 2,6А на каждый из 3-х каналов, но естественно с радиатором. Во всех тестах выходное напряжение на DC-DC преобразователях было выставлено на 5,4 — 5,5 в. (Один DC-DC преобразователь имеет фиксированное выходное напряжение 4,9 В для питания контроллера Arduino Pro Mini и в тестах не участвовал ).
В первом тесте наблюдал нагрев микросхемы MP1584 на каждом модуле до 56-63 градусов (диод и дроссель примерно в этом же диапазоне). В таком режиме распределитель проработал в течение примерно 5-и часов. "Просадок" по напряжению на каналах не наблюдал. Во втором тесте с радиатором температура на самом радиаторе не поднималась выше 40 градусов. В таком режиме блок проработал примерно 2 часа. Все каналы работали нормально.При этом температура на смарт-ключах BTS640S2 и BTS724G была зафиксирована на 43-х градусах и 39 градусах соответственно.
В тесте с нагрузкой в 2.6А на каждый канал температура радиатора через 3 часа непрерывной работы блока поднялась до 52 градусов и оставалась неизменной… При этом температура на смарт-ключах BTS640S2 и BTS724G была зафиксирована на 56-х градусах и 41 градусах соответственно. Дальше уже "гонять" блок не стал. Теплоотвод от микросхемы, диода и индуктивности (эти элементы имеют значительный нагрев) на платах MP1584EN выполнен через силиконовую термо-проводящую подложку. http://www.ebay.co.uk/sch/i.html?_fr...sheet&_sacat=0

Стоимость распределителя питания (без NSD15-12S5) 1900 рублей.

Это видео одного из вариантов алгоритма работы блока.

Распределитель питания или Smart-системы на модульных DC-DC преобразователях.
 

Здравствуйте. Подскажите, блок питания,который за 1900 руб подойдет для Нексуса и usb хаба? А то взял комплект с рук и начались пляски с планшетом и хабом-грешу на блок питания

Да, подойдет. Пишите на почту (есть на одной из фото skanch@****ru)- обсудим детали.

Всем здравствуйте. Решил отписаться в данной теме по поводу приобретения распределителя питания.
С Александром(хозяин данной темы) связался по почте. Так как я в данной теме не силен,то заваливал его вопросами два дня и был проконсультирован полностью.обговорили детали и ньюансы.после того как распределитель был собран и протестирован при нагрузке, я оплатил и стал дожидаться своей посылки. Когда блок пришел,то встал вопрос о подключении. Александр и тут очень очень помог! Я ему фотки планшета с проводами,а он мне говорит куда и что подключать. В итоге отг не заработало и мы сошлись на мысли ,что надо нормальный шнурок спаять. Для меня это проблематично и Александр сам спаял его и выслал мне. Все установлено и работает без нареканий.
Александр,еще раз тебе огромное спасибо за помощь! И я рад,что еще встречаются такие ответственные и доброжелательные люди

Анатолий, благодарю за отзыв. Рад, что был полезен.

Выражаю огромную благодарность Александру за его блок питания и особенно кабель microUSB. Все работает отлично. Любые пожелания и вопросы не остались без внимания. Александр отвечает быстро и по делу. Советую кому нужен хороший блок питания и соответственно грамотная поддержка! Александр еще раз спасибо!

Очень много полезной информации "скрыто" на этом форуме из-за отсутствия систематизации.. В стремлении приспособить планшет в машину и попал на этот форум, где сумел найти ответы на часть сопутствующих этому делу вопросов, но не все оказалось так просто..

Моя примитивная схема питания в виде китайского преобразователя 12В-5В с раздвоенным ОТГ шнурком оказалась не очень работоспособной, то есть одновременно заряжать планшет с подключенным easycap не выходило, приходилось сначала заряжать планшет, потом в настройках ядра отключать зарядку по ОТГ, перезагружать планшет и потом уже , когда планшет питался от своего аккумулятора "наслаждаться" работой камеры заднего вида через easycap. Ну и понятно, что зимой батарея впадет в кому (в лучшем случае), так что его нужно было удалять, а планшет грамотно запитать от АКБ автомобиля..

В общем переговорив с МАСТЕРом под ником skanch решил заказать у него блок питания вместе с корпусом и качественный "умный" ОТГ кабель со всеми встроенными проводами, включая провод для управления датчиком Холла. Блок прекрасно работает, качество сборки, я бы сказал, заводское, хотя в принципе это видно и по фоткам из первого поста, только вот у меня, насколько я понимаю, чуть более свежая версия распределителя питания.

Хотелось бы отдельно отметить то, что человек обладает завидной выдержкой, ибо доставал я его изрядно в течение 1.5 месяцев многочисленными вопросами, которые для сведущего человека могут оказаться раздражающими. Огромную помощь оказал консультациями, за что выражаю отдельную благодарность! По моей просьбе купил и выслал вместе с блоком переходник и колодки для предохранителей(у себя в городе не нашел), за что тоже спасибо!

Как говорится, RECOMMENDED )


Нелегким делом оказалось внедрение планшета в автомобиль...

Благодарю за положительный и эмоциональный отзыв! Мне очень приятно и важно знать, что мои старания не остаются незамеченными. Еще раз спасибо, что предпочли мой распределитель!

Как и все, решившие модернизировать свой автомобиль, слежу за http://pccar.ru/index.php.
Обратил внимание на сообщения skanch. Всегда конкретно, по делу, аргументированно (а не "потому что гладиолус") и приоритет на современные электронные компоненты.
Решив поменять свой БП, купил распределитель питания.
Внешний вид, качество пайки - на высоте. Общение с Александром (переписка), оставило хорошее впечатление о человеке. Моментальные ответы и предложение желаемых вариантов работы распределителя питания.
С доставкой посылки возникло недоразумение, по вине Почты России, так по моему, Александр волновался не меньше чем я.
В общем я доволен покупкой. Удачи.

Благодарю за положительный отзыв! С доставкой - действительно пришлось поволноваться...
И примите слова благодарности за выбор моего распределителя!

Добавлю свои пять копеек.Отличный блок питания ,функции выполняет,не греется почти,своих денег стоит.Производитель отвечает на все вопросы и пожелания .Скатался в отпуск 3300 км,все отлично.Советую к приобретению.

Благодарю за отзыв. Ждал результат теста в Вашей теме про ODROID - если судить по отзывам на 4PDA при загрузке ОС ток потребления до 2.5А. Радует, что распределитель справляется.

После дороги совсем лень писать ,обещал еще видео сделать.К блоку никаких претензий.

И это очень хорошо! Благодарю за выбор моего распределителя.

Обновленная версия распределителя питания.
 

Функционал распределителя не изменился. Немного уменьшился размер ( теперь 94 мм х 93 мм), удалил стабилизатор питания включения смарт-ключа, что позволило расширить диапазон входного напряжения до 32.0В (да и в "спящем" режиме LM-ка все-таки тоже потребляла mA...), добавил отдельный контакт-терминал "GND". Изменился супервизор, отвечающий за отслеживание напряжения "севшего" аккумулятора (ручная подстройка напряжения отслеживания осталась от прежней версии и лежит в границах от 10.0В до 12.5В) - теперь ток потребления супервизора 1.75 μA (max.).

Тест двух DC-DC преобразователей
 

Провел сравнительный тест двух DC-DC преобразователей (чтобы развеять все сомнения): один на микросхеме MP1584, второй на MP2307 (mini 360). Оба модуля достаточно широко используются для питания планшетов и периферии. Вдаваться в подробности характеристик микросхем не буду-все есть в "даташитах". Остановлюсь только на тестах под нагрузкой в 1.9А без дополнительного охлаждения. Показания температуры с корпуса микросхем снимал пирометром KOMOLOFF 01, (в отличии от теста указанного в пояснении в начале этой темы- тогда использовал термопару от мультиметра).
Исходные данные:
-напряжение на входе DC-DC модулей - 13.2В
-напряжение на выходе - 5.0В
-нагрузка - 1.9А
-без дополнительного охлаждения (без радиаторов)
Ниже результаты теста.

Это тест DC-DC модуля на MP1584.
Время теста температуры для модуля на MP1584 - 40 минут (рост температуры был в течение первых 20-ти минут, далее она не росла и на пирометре показания последнего измерения - 84.2 С).
При нагрузке 1.7А температура на микросхеме - 77.4С

Это тест DC-DC модуля на MP2307.
Время теста температуры для модуля на MP2307 - 10 минут (на пирометре показания первого,
оно же - последнее измерение - 138.1С).
При нагрузке 1.2А температура - 75.5С

Возможно если бы плата модуля на MP2307 была бы одинакового размера с платой модуля на MP1584 такого разброса в температурных показаниях не было бы. На мой взгляд очевидно, что
MP1584 справляется с нагрузкой гораздо лучше и для организации питания планшета и периферии я рекомендую именно эти модули.
Могу с уверенностью сказать, что модуль на MP1584 , который я использую в своем распределителе с радиатором охлаждения уверенно работает при нагрузке 2.8А.

Класс! Ждем дальнейших усовершенствований!

Благодарю за оценку!
Этот вариант блока модернизировать уже не буду. Работает стабильно, собственное потребление 14мА в режиме "сон" (без учета потребления планшета ), аккумулятор от полного разряда бережет, не "проседает" во время кручения стартером, в "странах с особо жарким климатом" проверку прошел...

Здравствуйте! Подойдёт ли распределитель для питания планшета без батареи, ведь получается что на планшет, чтобы избежать долгой загрузки, постоянно подаётся питание, т.е он не выключается, а только уходит в сон по датчику Холла? В алгоритме работы увидел что сначала подаётся питание, т.е планшет включается, а потом сигнал на датчик Холла. Тема для меня новая пока так сказать курю букварь:)

Да - подойдет.
Все верно - питание на планшет подается всегда.
Из алгоритма: "Канал ХР1 (питание планшета) работает и выключится через 36 часов или если в течение этого времени произойдет разрядка АКБ до 11.2В". Исправил в "шапке" алгоритм работы.
Это при первом включении системы или при включении после сброса напряжения (отключали клемму на АКБ). Далее канал питания планшета работает всегда. Ведется постоянный контроль за разрядом на АКБ. Планшет "просыпается и засыпает" по датчику Холла (это один из вариантов).

Спасибо.Всё по полкам!

Не хочу дублировать информацию, оставленную в этом посту. Тезисно, по результатам тестирования, сформулирую выводы.
1. Данный распределитель полностью адаптирован под питание и управление планшетами Нексус 7 2012 и 2013г. Запас мощности распределителя позволяет использовать более производительные планшеты (с большей диагональю экранов): 9-10 дюймов.
2. Наличие теплоотвода позволяет добиться стабильных результаты питания планшета при больших перепадах температур окружающего воздуха и исключить перегрева элементов схемы при максимальных токовых нагрузках.
3. Наличие 3 выходов (4-5В) и одного выхода напряжения бортовой сети, позволяет реализовать разные идеи по питанию и управлению планшета, а также доп. оборудования в автомобиле.
4. Качество сборки распределителя не вызывает нареканий, практически не отличимое от производственного, и заслуживает отдельного одобрения.

Спасибо за положительную оценку блока! Отдельная благодарность за твои эксперименты с временными задержками и очередностью включения/выключения каналов благодаря которым, алгоритм работы распределителя стал еще стабильнее. И прошу раскрыть секрет полной автоматизации планшета без лишней распайки у него внутри.

Тема была про вынос кнопок управления регулировкой громкости. Наверно не совсем корректно написал. Имелось ввиду управление звуком и включением планшета. Эти функции реализуются софтом. А питающие провода и управление датчиком холла и отг у меня распаяны. Но управление датчиком холла можно делать не физически, а также софтом. Это не сложно (с помощью Таскера). Управление ОТГ можно выполнять через распаянный шнур. Таким образом, реально не обойтись только без подключения питающего провода и земли.

А можно по-подробнее ?

Саша, спасибо Вам
 

Наконец-то дошли руки написать про блок питания и в принципе установку планшета в машину.
Небольшая предыстория, стоял у меня Nexus 7 первого поколения, все было замечательно, пока он не умер... Купил Nexus 7 второго поколения и задумался все переделать в машине. В итоге наткнулся на тему с бп Александра и решил заказать бп. Связался с Александром, обсудили как бп, так и как лучше поставить планшет в машину для моих условий. В итоге был куплен оригинальная док станция для N7II, которая была отдана Саше.
По итогу я получил БП, переделанную док. станцию.
При установке все пошло не так как хотелось и после переплюсовки я отдал бп Саше, а он мне новый, ну тут сам "ДУРАК" :)
Итог на фото, а Саше спасибо за терпение и профессионализм.

Кирилл, благодарю за отзыв! Dock-станция однозначно решила вопрос съемного планшета. С Вашего позволения выложу ролик...

https://youtu.be/4gik4uFvaW4

Все же пришлось немного доработать этот вариант распределителя...
По просьбе заказчика были добавлены на выход DC-DC модулей керамические конденсаторы 22mF - по два штуки на каждый канал, танталовый конденсатор и EMI-фильтр
NFE31PT152Z1E9.
Немного изменил топологию платы, но в целом функционал остался прежний.

Вот и мой первый проект по внедрению планшета в автомобиль подходит к своему счастливому концу. Все что намечалось на первом этапе воплотить в жизнь наконец то работает. Причем устойчиво и без ошибок. Главной составляющей окончания проекта связываю с удачным приобретением распределителя питания, описанного в данной теме, за что создателю этого интеллектуального источника питания огромный респект и уважуха! Ну и не могу не отметить человеческого отношения Александра. Его знания и просто участие и помощь в реализации проекта сложно даже описать. По-моему он переживал больше чем я. Спасибо!
https://youtu.be/N7aoVNxDO7Y

Евгений, благодарю за положительный отзыв и видеообзор о работе моего распределителя!