Распределитель питания - новая версия.

[skanch]

Этот распределитель - продолжение "автомобильной" серии БП для организации питания планшетов или одноплатных компьютеров с током нагрузки до 3.0А. Основные каналы с DC-DC преобразователями построены на уже достаточно известной микросхеме MP1584 step-down-регуляторе и разведены на четырехслойной плате, выполненной по авторской топологи согласно рекомендациям производителя микросхем, что позволяет обходиться без дополнительного охлаждения (радиатора). На таких микросхемах построены два канала с током нагрузки до 3А каждый. Также на плате присутствуют : канал +5В-150 мА, два выхода с условными названиями "OTG" и "Холл", выход "GND" для управления внешним устройством (как вариант - управление реле по "минусу", или "нажатие кнопки включения"), выход для подключения внешней кнопки управления системой в целом или одного аналогового датчика. Так же на край платы выведены контакты от контроллера Arduino Pro Mini (4 "пина" D12,А0,А1,А2), с возможностью их использования (как на "вход" так и на "выход" - режим выбирается установкой перемычки на плате). Все каналы программируются на определенный алгоритм работы и имеют временные задержки включения/выключения в заданной по желанию последовательности. Контроллер установлен на плате в "съемном" варианте, что дает возможность замены на Arduino Pro Micro (для самостоятельного программирования и подключения внешних кнопок управления ). На входе питания платы стоит EMI-фильтр BNX025H01 (35dB min.,50 kHz to1GHz ) от известной компании Murata для подавления возможных помех от электрооборудования автомобиля ( www.murata.com/en-sg/products/emc/emifil/bnx ).Этот фильтр производитель позиционирует как "автомобильную версию". Дискретный DIP-переключатель выбора напряжения отслеживания севшего АКБ для предотвращения его полного разряда (min — 11.3V, max — 11.9V). Выходное напряжение на DC-DC модулях регулируется заменой одного резистора R1(на этой плате нет подстроечных резисторов). Размер платы : 95 мм на 45 мм. Отдельно возможен корпус (без крышки) с внешними размерами 100 мм х 49 мм х 25 мм. Алгоритм работы блока такой же, как и в предыдущих версиях. Функция — "защита от просадки во время кручения стартером" есть, как и на всех моих подобных блоках.
При нагрузке в 2.9А на каждый из двух основных каналов и выставленных напряжениях на выходе в 5.16В и 4.33В температура на микросхемах была зафиксирована на уровне 55С в течение 8 часов непрерывной работы. На осциллограммах режим с нагрузкой в 2.9А. Комплектация: плата распределителя и разъем с проводами. Более подробное описание .
Стоимость блока крайней версии 2400 рублей.
Открыт предварительный заказ.

[skanch]

Очередное обновление распределителя...
В одной из новых версий добавил дополнительный DC-DC модуль на MP1584 для питания контроллера и с него же сделал выход +5В и током нагрузки до 1.5А для варианта « включение планшета по наличию подзарядки на USB » или подключения внешней нагрузки с напряжением питания +5В и током нагрузки до 1.5А. Чтобы сохранить целостность топологии платы и не нарушать послойный отвод тепла от основных микросхем модуль DC-DC использовал готовый (проверенный временем) с поверхностным монтажом. Добавил «силовой» выход с условным названием «Remout» - теперь +12В с током нагрузки до 1.5А. Этот канал так же можно использовать для подключения внешней нагрузки с напряжением питания, как на АКБ машины и током до 1.5А.
Появилась возможность применения нескольких вариантов использования распределителя в «спящем» режиме — это можно изменить программно.
Вариант 1: при пропадании «АСС» последовательно отключаются все каналы согласно заданному алгоритму кроме канала питания планшета ХР2. Питание на контроллер сохраняется, что позволяет отслеживать временной промежуток до полного отключения системы (если автомобиль не заводился, например 36 часов), отслеживание напряжения на АКБ также присутствует (напряжение севшего АКБ — по умолчанию стоит 11.5В) — отключение по этим двум событиям по алгоритму - «что наступит раньше». Собственное потребление распределителя в таком режиме 9мА.
Вариант 2: при пропадании «АСС» последовательно отключаются все каналы согласно заданному алгоритму и в последнюю очередь отключается питание на контроллер. Все внешние выходные напряжения отключены, кроме одного — ХР2 напряжение питания планшета. При этом отслеживание напряжения на АКБ присутствует (напряжение севшего АКБ — по умолчанию стоит 11.5В) и обесточивание системы наступит только по этому событию. Собственное потребление распределителя в таком режиме 4.5мА.
Вариант 3: питание на контроллер подается постоянно, но есть возможность коммутировать включение / выключение всех каналов — в том числе и канал питания планшета ХР2.
Выход для подключения «нажатие кнопки включения», который актуален для Odroid плат и одно-платных компьютеров также присутствует и реализуется так же программно. Во всех без исключения режимах ведется отслеживание напряжения на АКБ для предотвращения его возможного разряда ниже установленного порога (по умолчанию порог выставлен на 11.5В). Защита от "просадки" напряжения во время кручения стартером реализована на всех версиях распределителя.
В одной из версий плат ко всему перечисленному добавился подстроечный резистор на канале ХР2 питания планшета для точной настройки выходного напряжения (актуально для версии планшета Nexus 7 LTE и планшетов с напряжением питания отличных от 4.3В).

[skanch]

Сообщение от Mixman

Все 3 варианта реализованы программно?
В 3-ем варианте какой ток потребления?

Не только... Чтобы можно было использовать настройку работы блока под потребности пользователя была изменена топология платы, добавлены несколько элементов. Для изменения варианта 1 на 2 или 3 помимо программной части нужно изменить (перепаять) несколько деталей на плате.
В варианте 3, когда включены все каналы (без внешней нагрузки) собственное потребление блоком 29 мА.
Ко всему прочему добавлена реализация "увода в сон" Ардуино и пробуждение по "прерыванию"... Этот вариант еще не пробовал и сказать какое реальное потребление в таком режиме не могу. Если не нужно что-то "отслеживать" или чем-то управлять, когда планшет "спит" на мой взгляд 2-ой вариант предпочтительнее всего.

P.S. В крайней версии распределителя были учтены пожелания пользователей предыдущими блоками. Появились дополнительные возможности для более тонкой настройки работы БП. Экспериментируя с элементной базой основных DC-DC преобразователей расположенных на плате удалось получить низкое собственное потребление, и еще более стабильную работу каналов на предельных нагрузках (при выставленном выходном напряжении на канале в 4.6В и с нагрузкой в 2.5А держит "просадку" по входному напряжению до 6.5В — т.е. при кручении стартером гарантированно не выключается).

[skanch]

Обновил базовый алгоритм работы распределителя. Теперь если вывести от планшета и подключить к распределителю кнопку вкл/выкл., то работает следующим образом:

Первое включение
(или включение после полного обесточивания по таймеру, или в следствии разряда АКБ до 11,5В)

Включили АСС:

-включаем ХР2 (питание планшета +4.3В)
-отключаем датчик Холла (чтобы экран включился)
-еще через 0.5 сек.
-нажимаем кнопку "Вкл" (длинное нажатие)
-еще через 2 сек. (длительность нажатия кнопки)
-включаем ХР3 (дополнительный канал +5.2В/1.5А )
-еще через 30 сек. (время для полной загрузки)
-включаем ХР1 (питание HUB-а +5.2В)
-еще через 1 сек.
-включаем OTG (появляется "земля" для OTG)
-еще через 1 сек.
-включаем Remout (напряжение всегда такое, как на АКБ, с током нагрузки до 1.5А)


Все последующие включения по алгоритму:

Включили АСС:

включились каналы
ХР2 (питание планшета +4.3В)
-еще через 0.5 сек.
HALL (датчик Холла -планшет проснулся)
-канал ХР3 (дополнительный канал +5.2В/1.5А )
-еще через 0.5 сек.
ХР1 (питание HUB-а +5.2В)
-еще через 1 сек.
OTG (появляется "земля" для OTG)
-еще через 1 сек.
Remout (напряжение всегда такое, как на АКБ, с током нагрузки до 1.5А)


Выключили АСС:

через 6 секунд выключаются каналы:
-HALL (датчик Холла -планшет заснул)
-ХР3 (дополнительный канал +5.2В/1.5А )
-еще через 1 сек.
-OTG (пропадает "земля" для OTG).
-Remout (напряжение всегда такое, как на АКБ, с током нагрузки до 1.5А)
-еще через 1 сек.
-ХР1 (питание HUB-а)

Канал ХР2 (питание планшета) работает
и выключится через 36 часов или если в течение этого
времени произойдет разрядка АКБ до 11.5В

Возможная ситуация:
(АСС включен
-планшет и периферия работают
-двигатель не заведен
-на АКБ подзарядка с генератора не идет
-АКБ разрядися до 11.5В)
-через 10 секунд выключаются каналы:
-HALL (датчик Холла -планшет заснул)
-ХР3 (дополнительный канал +5.2В/1.5А )
-OTG (пропадает "земля" для OTG).
-еще через 2 сек.
-ХР2 (питание планшета)
-Remout (напряжение всегда такое, как на АКБ, с током нагрузки до 1.5А)
-ХР1 (питание HUB-а)
-если вынуть ключ зажигания, то система полностью обесточивается.

Режим "Сервис"
При включенной кнопке "InBut" (если эта кнопка
с фиксацией положения подключена
к соответствующему выводу разъема
и замкнута на корпус) система переходит
в ждущий режим
- все каналы (кроме питания планшета) отключены (соответствует режиму "Выключили АСС") и реакции на наличие/отсутствие "АСС" нет.

[skanch]

Ниже эскиз-схема распайки этих выходов на плате блока.



Это расположение резисторов и "перемычки" на плате (обведено красным).

[skanch]

По просьбе администрации форума и от себя лично прошу пользователей распределителями питания писать отзывы и комментарии только в моей теме про блоки питания, ссылаясь на конкретную версию БП.
Заранее всех благодарю.