Pro Kamila:
Trošičku jsem začal zkoumat tu knihovnu pro komunikaci s DS18x20. Není napsaná zrovna úsporně (uart bych vykopával jako první), ale jinak vypadá dobře. Zkoumal jsem, kde se dají nastavit piny po kterých pojede komunikace a napájení při parazitickém režimu. Nastavení pinu pro komunikaci jsem našel (soubor onewire.h řádek 23: #define OW_PIN PD6). Ale jak se nastavuje pin pro napájení v době, kdy senzor měří a potřebuje víc šťávy, jsem nenašel :( Nepamatuješ se, jak se to dělalo?
Pokud se pamatuju, tak se to tam neresi. Ono je to posileni napajeni treba, pokud meris nekde na kraji rozsahu (tusim nad 100 stupnu, je to v datasheetu) nebo u senzoru, co to vylozene chteji (coz tyhle nejsou).
Nebo jsi nemysell posilovani ext tranzistorem a podobne, ale jen bezne mereni?
V tom pripade pravdepodobne bude neco jako ze senzoru reknes at zacne merit, pak pin prepnes na vystup a logickou 1 (pomerne tvrde napajeni) a chvili pockas.
Ted koukam, ze jsem to schema zapojeni spatne pochopil. Prislo mi, ze je tam jinde ten rezistor. Takze by to vsechno melo jit po jednom drate.
Jak moc musi byt ta sbernice sbernici. Budou fungovat dva senzory na jednim pinu zapojene paralelne, kazdy na vlastnim metr dlouhem kabelu?
Jak v programu poznam, ktery senzor je ktery? Ze senzoru dostanu jejich identifikator, ale to mi porad nic nerika o tom, ktery je ktery.
Cidla se na jednodratovou sbernici zapojujou paralelne a je v celku jedno, zda to bude dlouha dvoj/trojlinka, na kterou budes zapojovat jedno cidlo za druhym nebo zda od procesoru povedes pet dvoj/trojlinek, kazda k jednomu cidlu (topologie hvezda). Z hlediska funkcnosti jde predevsim o celkovou kapacitu datovyho dratu. Nikde jsem nenasel konkretni vzdalenost, na kterou by to melo fungovat, ale dokud se pohybujes v jednotkach metru, tak by to problem byt nemel. Kazdopadne je dobre kontrolovat u dat CRC a pripadne cteni zopakovat.
Z programu dokazes ziskat seznam seriovych cisel cidel, ktera jsou na sbernici pripojena. Kazdeho serioveho cisla se potom muzes ptat na teplotu. Kam jsis fyzicky ktere cidlo umistil uz musis vedet ty. Vetsinou pustis program, na nejaky cidlo sahnes a uvidis, u ktereho ID se ti teplota zacne menit.
To jak se dozví můj program čísla snímačů, je mi celkem jasné, ale jak se to dozvím já? V programu budu potřebovat odlišit čidlo na levé noze a čidlo na pravé noze. Mít tam čidla, které ukazují teploto pomocí napětí, tak to mám jasně odlišené pinem procesoru. Pak napevno svážu pin měřící s pinem hřejícím a nestane se mi, aby mi to oměřilo na levé noze a hřálo na pravé i když prohodím přívodní kabely.
Tak, ze si je pripojis po jednom. Pripadne pripojis oba a jeden zahrejes mezi prsty a prectes z obou teplotu. No a pak prislusna IDcka nacpes do programu. Pokud mas pocitac se seriakem, existuje na nej jednoduche rozhrani, pokud si nechces hrat pres jednocip: http://www.root.cz/clanky/nejjednodussi-online...
Ad sbernice - v delkach, ktere pouzijes, je to sumak. Pokud by ses blizil limitu sbernice (tusim cca 100m, tak uz je treba davat pozor, ukoncovat kvuli odrazum a podobne...
Začíná se to nějak komplikovat. Nemít ta tiny pouze 8 nohou, tak na ty 1-wire-bus senzory kašlu, takhle o tom budu ještě přemýšlet.
Trochu mimo. Hledám vhodný tranzistor na spínání k tomu ohřívači. Napětí tam bude max 8,4V, max proud 200 mA a spínalo by se to přímo z procesoru tj. 5V proti zemi. Poradíte, prosím? Ideálně v pouzdře TO92.
Ja myslim, ze do tiny ten 1-wire stejne nenacpes... ;) Ale ja bych se toho nebal, setri to spoustu problemu, rekl bych, ze vic, nez jich to pridela...
Ad tranzistor, vezmi nejaky logic-level FET, bude na nem mensi ubytek napeti (min na nem protopis). V TO92 nevim, ale treba tohle: http://www.gme.cz/tranzistorova-pole/irlml2502... bych rekl, ze je presne ono. Sam je v par vecech pouzivam.
Mně teda připadá, že to problémy jen připadá. V měření teploty pomocí měření napětí problém nevidím. ATTiny 85 má 8KB flash a 512 bytů ram. To by se snad vejít mohlo.
Děkuji za inspiraci na tranzistor. To SMD pouzdro vidím jako problém, blbě se to pájí a bude se to blbě štelovat na univerzální desku.
Ad mereni napeti: ta digitalni komunikace bud funguje nebo ne. U toho mereni napeti budes zapasit s ubytkem na dratech, pripadne vakl na konektrorech, pravdepodobne budes muset udelat zesilovac atd, sice programove to bude jednodussi, ale vyblbnes se s hw. Ja jakozto programator volim sw cestu ;)). Jo, jinak jeste existuje digitalni cidlo, ktere ma na vystupu PWM, to by slo taky merit dobre, ale potiz je, ze na kazde cidlo potrebujes nohu procesoru (nebo zase nejakou pridanou elektroniku).
Proč na to nepoužít nějaký obyčejný PNP nebo NPN tranzistor? Ty se dají koupit v rozumných velikostech pouzdra.
Ten smd jde zapajet mezi plosky na univerzalce, takze v tom bych problem nevidel... :)
Rozdil je, ze na obycejnem bipolarnim (NPN/PNP) mas vetsi ubytek napeti (typicky neco jako 0.7V), to znamena, ze zbytecne topis 10% vykonu tranzistorem misto topnym prvkem.
Mam nekolik pripominek... :)
1) Nevidim racionalni duvod, proc bys mel mit vyrazne odlisnou telotu leve a prave nohy. Pokud teda nemas v jedne bote diru nebo nejaky zdravotni problem.
2) Mozna by stacilo topit vsude tak dlouho, dokud by vsechna cidla nebyla nad nastavenou hranici. Myslim, ze krevni obeh dokaze nejakou mensi asymetrii kompenzovat sam. Kdyz se v zime na kole zacinam potit, vetsinou mi staci sundat rukavice a trosku rozepnu bundu.
3) Pokud uvazujes i moznost prohozeni kabelu, tak myslim, ze procesor vubec nezajima, co je vlevo a co vpravo, ale pouze ktere cidlo patri ke kteremu topeni. Takze po zapnuti muzes udelat kalibraci, kdy 30 sekund budes topit prvnim topenim, pak 30 druhym topenim a vyhodnotis, ktera teplota rostla rychleji v prvni a ktera v druhe fazi. :)
4) Pokud si vzpominam, tak moje prvni implementace mereni teploty pres DS18B20 se mi vesla do 4 KB vcetne V-USB na ATtiny85. Pak jsem to trochu vylepsoval o dalsi funkce, takze do 45 se nevejdu, ale ty se do 8 KB musis vejit hrave.
5) Bezny tupy uzivatel vubec nepotrebuje vedet, co ktere cidlo namerilo. Ten potrebuje LED, ktera bude blikat/svitit, kdyz je vse v poradku. Mozna zapracuje placebo efekt a bude ti teplo uz jen protoze budes verit, ze to topi... :)
6) Jenom topeni pravidelne zapinat a vypinat neni uplne dobre, protoze teplota bude kolisat. Pokud chces teplotu regulovat dostatecne presne, mel bys vykon topeni regulovat PWM a soucasne si nastudovat PID regulaci, at se ten procesor nenudi... ;)
1/ chtěl jsem to prostě udělat šikovné a úsporné, aby to topilo jen, když je potřeba.
3/ jenže, když prohodím kabely, tak to procesor přes čidla nepozná, ale prohodí se topící topení
5/ já to taky nepotřebuju vědět, ale nechci aby mi to topilo na druhou nohu, než jakou mám zmrzlou.
6/ uvažoval jsem o "PWM" s frekvencí 1 s, to, že se bude procesor nudit, je jeho problém, ne můj.
Zjednodušení implementace na jeden topící okruh pro obě nohy a topení, když klesne teplota na jednom snímači pod mez zní jako celkem použitelný nápad, díky za něj. Pouvažuju o tom.
"3/ jenže, když prohodím kabely, tak to procesor přes čidla nepozná, ale prohodí se topící topení"
tomu nějak nerozumím
dráty k čidlu i topení stejně asi budou vedený v nějaký jedný "bužírce"
jak by se to mohlo prohodit ?
Proto, že čidla budou na jednom pinu procesoru a jejich identifikace probíhá pouze pomocí jejich ID, které mají zapsané ve vlastní paměti a na požádání ho po sběrnici pošlou. Takže sice je v programu poznám od sebe, ale dokud i někam nazapíšu, tak nevím, které je které. Naopak topení bude každé na samostatném pinu. Takže půjde o to správně přiřadit ID teploměru k noze procesoru.
No ale to prirazeni teda budes delat jenom jednou, po sestaveni. Bud si ID pripojeneho cidla posli ven treba po seriovce (treba pres jiny procesor) nebo ani nepotrebujes zapisovat presne ID...
Tvuj program muze pokazde vyhledat vsechna cidla a to s nizsim ID pouzivat pro prvni topeni, to s vetsim pro druhe. Az to budes mit zapojene, tak vyzkousis, zda to funguje a jelikoz to nejspis budes mit naopak (50% je teorie, vid Murphy...), tak bud cidla prohodis nebo spis otocis porovnani v programu.
Samozrejme pak budes v programu muset podchytit situace, ze najdes cidlo jen jedno, zadne nebo dokonce vic nez 2... ;)
To porovnání IDček podle velikosti zní jako geniální nápad. Nejjednodušší řešení bude to nejlepší :) Pro začátek nebude složité si to naprototypovat bez pájení a čidla případně prohodit :)
Jak je komunikace s čidly náchylná na špatné konektory a podobné nepředloženosti?
Pokud pouzijes obvyklou hodnotu pull-up 5K, tak by prechodovy odpor v radech jednotek/desitek ohmu nemel predstavovat problem. Jedno z pouziti tehle sbernice jsou identifikacni chipy, ktere se proste primacknou ke konektoru.
Nekde jsem k jednodratove sbernici mel nejaky dokument, kde vysvetlovali, ze mensi pull-up (az 1K) umozni vyrazne delsi vzdalenost, ale za cenu mnohem vetsich naroku na kvalitu spojeni. Vzhledem k obvykle delce nohou by te vzdalenost trapit nemela. :)
Kazdopadne doporucuju pocitat s moznosti vyskytu chyb pri prenosu a osetrit je v programu (crc -> opakovani cteni a podobne).
Objevil jsem zajímavý materiál. Bakalářku o PWM pro výkonné diody. Používá tam ATTiny a asi buck konvertor. Co mně trochu udivilo je závěr. S tím jeho udělátkem dosahuje nejlepší účinnosti při nižším napětí baterie. S klesajícím napětím baterky roste účinnost. Myslel jsem si, že to je naopak. Škoda, že neměřil účinnost v závislosti na proudu.
https://www.vutbr.cz/www_base/zav_prace_soubor...
Ano, buckpuck to ma taky tak - nejlepsi ucinnost je pri nejnizsim napeti baterky.
Tak pri nejnizsim (idealnim) napeti baterie uz bude tranzistor trvale otevreny, takze ztraty budou vznikat akorat odporem sepnuteho tranzistoru, stejnosmernym odporem civky a pripadne na mericim odporu.
Lepsi to uz tedy byt nemuze, pri normalni funkci (tranzistor se otvira/zavira) tu mame navic ubytek na diode, magneticky vlastnosti civky a treba i nabijeni/vybijeni gate u mosfetu.
Co jsem tak koukal na nějaké propočty, tak nejvyšší ztráty vznikají na té diodě, protože ty diody mají oproti ostatním součástkám největší úbytky napětí. Takže čím je menší střída, tím se víc projeví ztráty na diodě. A proto je mnohem výhodnější používat místo diody další mosfet, budou na něm mnohem menší ztráty. Jen bohužel nevím, jak na tom AVRku takovéhle PWM udělat. Kdyby stačilo pouze otočit výstup, tak by to bylo jednoduché, ale to by fungovalo pouze za podmínky, že budou tranzistory přepínat okamžitě. S reálnými tranzistory se musí, jak jsem pochopil, spínat rektifikační tranzistor až v okamžiku, když už je ten hlavní bezpečně rozepnutý.
Tak zrovna treba ATtiny85 jde na PWM pouzivat v rezimu, kdy mas dva vystupy - normalni a negovany, jenze mezi temi vystupy je urcite nastavitelne zpozdeni.
Hledej kapitolu Dead time generator. Myslim, ze je to urceno presne k tomu, na co se ptas... ;)
Aha. Tak jsem zase o něco chytřejší.
Jenže to znamená, že bych musel nějak spočítat, jak dlouhý ty mrtvé doby nastavit a nebo to nějak měřit. Ani jedno si nedovedu moc představit. Taky si říkám, že když se poženu bezhlavě za efektivitou, že se nedoplatím. A navíc to ani možná nedovedu správně postavit a oživit.
Našel jsem čip s externím pwm vstupem, co dokáže řídit synchronní Buck včetně optimální volby mrtvých dob. http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc27223.pdf
Ale to by bylo moře součástek navíc. Taky mi jde spíš o malé proudy, kde bude hrát celkem velkou roli i energie spotřebovaná těmi řídícími čipy.
Takže to co tady vymýšlím je spíš takové fantazírování a zjišťování, co je ještě možné. Nakonec půjdu stejně cestou co nejmenšího množství součástek a univerzálního PCB.
Prostě bych v životě radši zůstal u programování počítačů. I kdybych měl dělat mainframový assembler, tak to je pořád jednodušší, z mého pohledu, než vývoj HW, kdy člověk musí součástky kupit, navrhnout PCB, napájet aby zjistil, že udělal v návrhu botu a celé musí udělat znovu.
No ty mrtvy doby musis proste nejak zjistit (datasheet nebo mereni) a procesoru nastavit. Napada me moznost pouzit oboji diodu a tranzistor, takze kdyz budes mit mrtvou dobu prilis dlouhou, tak proud potece tou "neefektivni" diodou. Pak by se to dalo postupne vyladit podle osciloskopu. Nicmene ja jsem si takhle zivot nekomplikoval.
Je videt, ze k navrhu pristupujes zodpovedne a kazdou pripominkou a otazkou mi taky pripominas, co jsem u meho svetla mohl vyresit lepe... ;)
Nicmene pozor, aby sis to zapojeni v boji o ucinnost nenavrhnul prilis slozite, nemuselo by se ti to podarit zprovoznit...
Do toho nejdu. Ani nevím, co by se tam dávalo za tranzistor. Navíc osciloskop nevlastním a spolužáky z katedry fyzikální elektroniky znásilňovat nebudu.
Až se to jednou rozhodnu objednat z farnellu, můžu ti vzít pár těch "lepších" součástek. Třeba low ESR kondíky tam mají lepší, než v GM. Ale zase cívky jsem objevil lepší v GESu a diodu v GM (pokud nepočítám, tu co by mi farnell dovezl za 680 korun z USA). A hlavně tam mají tu ATtiny861 :)
Copak, od Farnellu by se mi nejake soucastky hodily, ano hlavne ATtiny861A bych rad nekdy vyzkousel, ale tusim ze jsi z Prahy, coz je pro me ponekud z ruky.
Spis si pockam, az tam neco bude objednavat kolega z prace. Vloni tam kupoval nejaky XMegy, tak treba bude neco kupovat i v pristim roce. Ja nic akutniho nepotrebuju, spis mi doma lezi soucastky na spoustu veci, ke kterym jsem se nejak nedostal.
Kolega si poridil vloni nejaky super osciloskop z Ciny asi za 8 tisic. Pry se tady podobny prodava asi za 35, navic mu to jeste proslo bez cla, tak jsem docela zavidel. Ale stejne si rikam, ze zatim osciloskop v podstate nepotrebuju...
Začíná se schylovat k nákupu ledek a optik na polském nivissu (http://shop.niviss.com/?id_lang=1). Ceny dobré, poštovné drahé. Viděl bych to tak do měsíce, že bych objednával. Zatím čekám, kdy zařadí do nabídky nové Cree XP-G2. Psali mi, že soon, ta uvidím.
Takže kdo byste měli (hlavně z Pražáků a Brňáků) zájem, tak se ozvěte. Nejak bych se šábly o poštovné.
Zdravím odborníky-elektroniky a prosím o radu. Chystám se trošku "zelektrizovat" leháč své drahé polovičky (aku, světla, blikačky atd.) a jelikož jsem víceméně laik, tak mám nějaké dotazy.
Hlavní dilema mám, zda na leháč dát aku (zapouzdřený olověný) 6V nebo 12V. Abych v obou případech zachoval zhruba stejnou hmotnost, tak přicházejí v úvahu aku 6V/12Ah a nebo 12V/6Ah. Na 12V se vyrábí spoustu doplňků (LED pásky, nabíječky mobilů, houkačky apod), takže by to hovořilo pro použití aku 12V, ale ...
Z aku budu hlavně napájet přední světlo (to bude největší žrout elektřiny) a to ledku XM-L T6, kterou při plném výkonu teče proud cca 2,8 A. Mezi aku a ledku dám nějaký driver se vstupním napětím 5-18 V, výstupním 3,7 V pro ledku a zatížením 3A.
A teď tok mých myšlenek:
- když použiji aku 6V/12Ah, tak se na driveru bude "ztrácet" výkon (6-3,7) x 2,8 = 6,44 W. Aku se (teoreticky) vyčerpá za cca 12 : 2,8 = 4,28 hodiny.
- když použiji aku 12V/6Ah, tak se na driveru bude "ztrácet" výkon (12-3,7) x 2,8 = 23.24 W - tedy driver se bude podstatně více zahřívat (budeš nutný chladič?). Aku se (teoreticky) vyčerpá za cca 6 : 2,8 = 2,14 hodiny.
Uvažuji správně? Nebo je to úplně jinak? Jak?
Dík za odpověď.
Co to, prosím tě, plánuješ používat za driver? Dnešní pulsní step-down drivery jsou dělané tak, aby jejich účinnost je cca 70 % a více (spíš více). Tudíž na driveru nebudeš mít nikdy takové ztráty, jak píšeš.
Pokud do ledky naženeš 2,8 A tak s tím budeš všechny oslňovat, i sebe. Taky ti to dá nějakých 10 W, na to už je potřeba celkem slušný chladič… Prostě šílenost.
Nějak jsem nikdy nepochopil, proč tolik lidí vezme ledku, přečte si specifikaci a chce do ní pustit skoro maximální proud. Mám XR-E, tady drobet horší diodu, + 10-ti stupňovou optiku (ale bůh ví jak ten Číňan měří kužel). Na normální ježdění po městě, tak abych byl vidět stačí mi cca 200 mA. To samé, když jedu po známé asfaltové cestě. Pokud jedu někde kde to neznám nebo jedu dost rychle tak zapnu silnější režim cca 800 mA.
Jinak ještě k těm pulsním driverům, čím je bližší napětí baterky a diody, tím je účinnost driveu větší. Ale jsou to procenta. Led pásky, jak píšeš jsou na 12V, ale mají na sobě malý rezistor, na kterém se skoro polovina energie protopí. Pokud chceš provozovat pásky účinně a ve větším množství, je také lepší je napájet driverem a rezistorky zkratovat.
Ty LED pásky - tam bývají LEDky vždycky do série po trojicích s odporem. Při napájení 12 V připadá na odpor jenom 1 - 2 V, ztráta asi 15 %, určitě ne 50. Pokud je k dispozici stabilizované napětí, driver se nevyplatí. V případě akumulátoru, kde napětí kolísá, zvlášť pokud se na kole i nabíjí, může pomoct stabilizátor proudu. (Na kole mám tak řešené všechno ostatní osvětlení kromě předních výkonových LED.)
Zdar, trochu to pokryl snilard, zkusím dát příklad:
Když máš driver, který reguluje pomocí pulsní šířkové modulace (a to jsou prakticky všechny), funguje to následovně: Když chci do ledky dát (pro jednoduchost celá čísla) 1A proudu a ona při tom jednom ampéru potřebuje 3V, ale baterie dává 6V, tak stoprocentně účinný driver by bral z baterie jejích 6V a proud 500mA a měnil by to na 3V a 1A pro ledku. Dělá to tak, že odběr z baterky na půlku času zapne a půlku vypne, energii během odběru akumuluje a pak s ní vykrývá ty díry, takže ten odebíraný výkon zprůměruje do relativně hladké dodávky proudu do ledky. Kdyby ho napájela baterka s napětím 12V, tak z té si potřebuje vzít jen 250mA (zapíná jen na čtvrtinu času) aby mohl ledce dát 3V a 1A.
Jenže on nemá účinnost sto procent, ale třeba jen 80%. Tím pádem aby mohl ledce dát 3V a 1A, což je hodnota, kterou se snaží regulovaně držet, tak z baterky, která má v ten okamžik 6V, si musí vzít 625mA a z baterky 12V by bral 312,5mA. Pro účinnost 80% při obou napětích. Pokud by se měl člověk rozhodovat pro napětí baterie podle účinnosti, musel by si najít datasheet toho driveru a vyhledat v něm křivku účinnosti v závislosti na rozdílu napájecího napětí mínus napětí spotřebiče. Obvykle to tam bývá. Nebo to napojit na nastavitelný zdroj napětí a účinnost si proměřit. Jak psal snilard bývá lepší, když se ta dvě napětí tolik neliší. Ale vzhledem k tomu, že budeš mít výběr mezi účinnosti řekněme 85% při 6V versus 82% při 12V, je to celkem jedno.
Vybírej teda podle toho, co se ti snadněji nabíjí a co dalšího krom hlavního světla s tím chceš napájet.
10W LED se opravdu jeví jako slušný overkill pokud nejezdíš vyloženě v terénu, tam to používají. Buď to opravdu svítí až moc, až to oslňuje, nebo se toho musí hodně vyplýtvat někam do stran či co. Já potřebuju víc jak 3W až cca nad 40km/h na silnici, kterou neznám, takže mě to docela překvapuje. Jestli by nešlo prodloužit výdrž baterie nějakým nižším nastavením výkonu a vhodnější optikou
Lidičky dík za vysvětlení. Už jsem víceméně skoro "doma".
Co se týká toho mého prvotního "výpočtu", tak jsem v podstatě uvažoval, jako by byl driver "odpor" - proto ty nesmyslné ztráty. O nějakých pulsních driverech jsem se ve škole holt tehdy neučil, ustrnul jsem v podstatě na ohmově zákonu.
K tomu napájení ledky proudem 2,8 A. Je to jen číslo do výpočtu. Ale já osobně preferuju pořádný výkon ledky, protože mám světlo na čumáku leha a světlo se neotáčí s předním kolem. Světlo ledky mám "rozšířené optikou" dost do šířky ať vidím i do zatáček i totálně potmě, tudíž výkon dopředu není tak velký - a navíc mám na světle pořádný štítek proti oslňování ŕidičů. Nezasvěcení tomu říkají lopata na sníh.
Ještě k driverům - mám nyní na lehu tento driver - http://www.kaidomain.com/product/details.S005296 a ledku SSC-P7, živím to olověným aku 6V/12Ah. Jestli tomu dobře rozumím, tak já nijak neovlivním, jaký proud "nacpe" ten driver do ledky. Prostě při HIGH režimu teče ledkou 2,8A a šmytec. Chápu to dobře?
Jo a driver i při HIGH skoro nehřeje.
Další věc - jestli jsem dobře pochopil výklad výše, tak ať zapojím driver + ledku na aku 6V/12Ah a nebo na aku 12V/6Ah tak ledka vydrží svítit +- stejnou dobu a se stejným výkonem, daným driverem. Pochopil jsem dobře?
Ještě k těm LED páskům - ty barevné "dekorační" pásky by se teoreticky daly napájet i 6V, když bych zkratoval ty odpory? Je to vůbec technicky proveditelné třeba na pásku s 50-ti ledkami?
Dík za další rady.
Jen k těm led páskům. Napájet to přímo z 6V baterky není úplně nejlepší volba. Baterka nemá stabilní napětí a na začátku to bude svítit jak blázen a ke konci skoro vůbec. I na led pásek bych volil větší napětí a led driver. Články pásku jsou spojené paralelně, takže na jednu větev se dá počítat cca 20 mA.
Na takovéhle věci úplně stačí bipolární tranzistor s proudem do báze daným odporem a celkovým napětím accu, spínaný driver je na to poněkud zbytečný (pokud trefíš celkové napětí LED dost blízko, může mít tranzistor i větší účinnost).
Jasně, nestabilizuje to proud na procento, ale pro tohle použití naprosto v pohodě a složitost konstrukce je úplně jinde. :)
Tak takhle daloko moje znalosti nesahají :)
Nepůsobí ten tranzistor v tom okamžiku jako rezistor s proměnlivou velikostí?
Tak nějak se to dá říct. Výhodou oproti fixnímu odporu je výrazně menší změna proudu LEDkou během vybíjení při malém rozdílu napětí accu a napětí na LED. Výhodou oproti hotovému driveru je cena, jednoduchost a velikost (dvě mrňavé, třeba i SMD, součástky; obzvlášť znatelné pro místa, kde nepotřebuješ velké proudy).
Ad princip fungování: na odporu do báze je celé napětí accu, takže se během vybíjení relativně málo mění a zároveň do báze teče jen několik promile proudu kolektorem (LEDkou), takže tím neztrácíš výkon. (Pokud chceš jen odpor v sérii, potřebuješ na něm dost velké napětí, znatelně větší než rozdíl vybité/nabité články, takže na něm ztratíš dost výkonu.) Reálný tranzistor má sice jistou závislost mezi proudem kolektor-emitor a napětím kolektor-emitor, ale v praxi to většinou nevadí. (Navíc cílem není regulovat proud na procenta, to stejně očima nepoznáš. Udržet poměr 1:2 mezi nabitou a vybitou baterií vcelku stačí, ale jen samotný malý odpor v sérii mění během vybíjení, podle konkrétních napětí, proud a svítivost o řády.)
Neměl bys nějaký bližší popis zapojení? Nebo nějaký web, kde bych se o tom dočetl víc. Chápu to dobře, že jde o to spínat n-mosfet stabilním napětím přes určitý rezistor?
Na zadní blikačku to vypadá jako skvělý nápad.
MOSFET ne, říkám bipolární tranzistor. :) Princip je úplně základní zapojení tranzistoru (v učebnicích a spol. asi jako "se společným emitorem"). Popis bys měl najít naprosto všude.
Pro NPN tranzistor to znamená, že minus baterie připojíš k emitoru, mezi plus baterie a bázi dáš zvolený odpor (zhruba tak, aby zesílení_tranzistoru*napětí_baterie/R byl požadovaný proud LED, ale lépe vyzkoušet a změřit), mezi plus baterie a kolektor pak připojíš LEDku (LEDky v sérii). To je vše. :)
Funguje to podle grafu charakteristiky tranzistoru, koukni třeba sem: http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BCP56... strana 13, graf 16, (mimochodem BCP56 je z toho, co jde sehnat v GMku, dobrý kandidát na zadní světlo). Pro zadní světlo se budeš pohybovat asi ještě níž, než je 5 mA čára v tom grafu, ale pro ilustraci to stačí. Nižší proudy většinou znamenají "placatější" závislost na napětí C-E. Napětí C-E je samozřejmě rozdíl napětí accu a součtu napětí LED; Ic je proud LEDkou;
přechod báze-emitor se chová jako obyčejná dioda, takže Ib bude zhruba napětí baterie - 0,7 V ku použitému odporu.
Mně se tohle školní zapojení tranzistoru moc nezamlouvalo, při změně napětí baterie se přece jenom mění proud do báze a má to asi dost velkou teplotní závislost. Pro o dost lepší regulaci stačí taky jeden tranzistor, ale přidají se dvě obyč. diody a jeden odpor. V případě NPN je to takhle:
Plus z baterie se vede přes odpor do báze, z ní přes dvě diody v sérii na zem. Emitor se vede na zem přes další odpor. A LED se zapojí mezi plus baterie a kolektor.
Funguje to tak, že na emitorovém odporu si tranzistor hlídá úbytek napětí 0,5 V, který je daný rozdílem napětí B-E a těch dvou diod v sérii. Třeba s odporem 4R7 to dává kolem 100 mA. Odpor do báze se volí tak, aby se tranzistor mohl dost otevřít, ale zas aby se toho moc neprotopilo. V tomhle případě stačilo 4k7 při 12 V. Je to navíc ohromně teplotně stabilní, vliv závislosti diod a tranzistoru se nějakým zázrakem navzájem zruší, pokud mají zhruba stejnou teplotu.
Pěkné, já radši zůstanu u něčeho, co dokážu ovlivnit softwarově :)
Do jakého rozdílu napětí má ještě smysl něco takového dělat?
No je to ideální pro co nejmenší rozdíl, při nejnižším uvažovaném napětí baterie musí být tranzistor v saturaci (úbytek minimální), jenom těch 500 mV na tom odporu tam vždycky bude. Při vyšším napětí začne tranzistor hřát.
Na kole to mám 6x na blinkry (100 a 200 mA) a na zadní světlo - 200 mA, tam je ale ještě PWM.
Smysl to má podle toho, jak moc si ceníš ušetřeného spínaného měniče a součástek kolem, jak moc máš averzi vůči stavění analogové elektroniky, a podobně ... :)
Čistě na účinnost si to prostě spočítej podle napětí zdroje a LED. Pokud budeš chtít, aby ti Radkovo zapojení fungovalo až do malých desetin voltu na tranzistoru, je potřeba nechat poměrně velký proud do větve s bází (což ti sebere něco účinnosti, ale když máš malý rozdíl napětí LED a zdroje, nemusí to výsledek příliš zkazit). Ve výsledku asi na účinnosti nic moc neztratíš ani nezískáš (ono je to u malých proudů stejně vcelku jedno), hlavní je ušetření hromady velkých a drahých součástek spínaného měniče.
Jo, tohle je určitě pěknější zapojení.
Ale aby to v praxi znatelně zlepšilo chování, musel bys tím odporem do báze hnát tak 10 % proudu LED (což stále nemusí být nesmysl). Totiž změna napětí článku se na proudu do báze v jednoduchém zapojení jen s odporem zas tolik neprojeví (tvrdím, že nějakých 20 % rozdílu intenzity očima prakticky nejde poznat), ale problém je změna C-E napětí, zvlášť pokud bude hodně nízké. Na tom ta "regulace" při vybití baterie dojede nejspíš. Jenže udržet proud až do nějakých malých desetin voltu Vce chce už klidně desetinásobek původního Ib. (Plus "tvoje" varianta je na tom ještě o ten půlvolt na emitorovém odporu hůře.)
Na druhou stranu naprosto souhlasím, že pořádnou výhodou je nezávislost hodnot odporů na zesílení konkrétního kusu tranzistoru. (A asi i nezávislost na teplotě, pokud připadá v úvahu výrazné zahřívání.)
Na okraj: podle mě se teplotní závislost diod a tranzistoru rušit nemusí, ono na konkrétních charakteristikách spíš nezávisí. Tak dlouho, dokud budou mít obě větve dost strmou VA charakteristiku.
... ještě k nezávislosti na teplotě: On tam jde vlastně proti sobě nárůst zesílení tranzistoru s teplotou a pokles forward napětí diod. Takže se to skutečně ještě trochu kompenzuje "navíc".
Zkus si to zapojit. Do báze pouštím 2,5 % kolektorového proudu, což úplně stačí, když má tranzistor hFE aspoň 50. Při rozsahu napětí 11 až 15 V mi to dělá úbytek 1 až 5 V na stabilizátoru a rozdíl proudu je do 10 %. To teď tipuju, protože jinak bych to určitě nebýval takhle dělal, ale kolik přesně, to nevím. Záleží, jestli to komu stojí za to dělat to trochu složitější.
Teplotní závislost jde vyzkoušet zahříváním a chlazením zvlášť diod a tranzistoru, to pěkně cestuje. Dohromady se to ale vyrovnává.
Máš pravdu, s 1/10 jsem to trochu přehnal. Resp. ono bude záležet na konkrétním typu tranzistoru (nejen na zesílení) a stabilizovaném proudu. A především na každé další desetině voltu napětí C-E, kterou bych chtěl získat k dobru. :) Ono je to vidět na VA charakteristice toho tranzistoru (pokud ji tedy výrobce někde zveřejnil), a ve většině případů asi ta desetina V za několikanásobný bázový proud nestojí.
Zahřívání -- jasně, koukám na to ... hm, zajímalo by mě, jestli je to náhoda, anebo jestli bude nárůst zesílení vůči poklesu forward napětí PN přechodu takový, aby se to vykompenzovalo, nějak "z principu".
Každopádně moje komentáře neměly být kritikou tvého zapojení, spíš volnou úvahou na dané téma. :) Za popis zapojení naopak děkuji, třeba na něj nezapomenu do doby, kdy by se mi mohlo hodit. (A jak/proč to funguje (doufám) chápu i bez stavění.)
Ten driver má (podle toho co píše Kaidomain) nastavené tři hodnoty proudu, které umí do ledky dávat. Z baterky si prostě vezme tolik proudu, kolik zrovna potřebuje na to, aby mohl do ledky dát ten požadovaný proud.
Podle toho, co píšou na tom tvém odkazu to vypadá, že snilard měl pravdu s lepší účinností driveru na nižším napětí (dává to smysl z principu jeho fungování). Když ho napájíš napětím 5,5V, žere v High režimu dva ampéry, čili celkem odebírá z baterie 11W výkonu. Při napájení napětím 13,2V si ale vezme jeden celý ampér, takže žere 13,2W. To by znamenalo, že z baterie 6V 12Ah to pojede v tomhle režimu cca 6,5 hodiny, zatímco z baterie 12V 6Ah díky nižší účinnosti jen 5,5 hodiny.
Obrázek vydá za tisíc slov, tak jsem vzal data z tvého odkazu na Kaidomain, data z datasheetu Cree XM-L, prohnal to tabulkovým kalkulátorem a udělal grafy. Jak je z nich vidět, líp na tom budeš s 6V baterií a účinnost při vyšším napětí a malém odběru je fakt tristní. Furt o hodně lepší než nějaký předřadný odpor, ale dost mizerná. Driver je evidentně navržený primárně jako regulátor proudu diodou pro vysoké proudy a napětí baterie jen kousek nad napětím diody, pak funguje se slušnou účinností.
Co se týká LED pásků: je na nich vždy segment tří diod a jednoho rezistoru v sérii. Pokud nemáš nějakou vodotěsnou verzi zalitou v nějaké hmotě, tak jsou pájecí plošky normálně dostupné a kouskem drátu ohnutého do U se dá rezistor snadno přemostit. Takže bys mohl zkusit koupit jeden segment toho červeného, zkratnout mu takhle rezistor a změřit na jakém napětí si vezme těch svých 20mA. Olověné akumulátory mají napětí hodně stabilní, takže pokud to přežije plně nabitý 6V akumulátor, tak to bude pořád ještě svítit i při vybitém. Ale jak píše snilard bude to mít viditelný rozdíl v tom jak moc to svítí.
Nebo jak napsal Marble trochu ten LED pásek stabilizovat jednoduchým tranzistorovým stabilizátorem proudu, to jsou jen dvě součástky. Chce to ale znát provozní napětí toho led pásku s vyzkratovaným rezistorem, takže tak jako tak bys musel udělat ten pokus na jednom segmentu - zkratnout a změřit.
Ta klesající účinnost je daná tak nějak z podstaty těhle levných driverů.
Na zpětné větvi toho step-down měniče musí být prvek, který propouští proud, ale jen ve správném směru a pouze v okamžiku, kdy je zavřený přívodní tranzistor. Buď se tam dá dát schottky dioda a nebo tranzistor.
Dioda má výhodu v jednoduchosti. je to jedna součástka, která prostě funguje. Ale schottky mají celkem velký odpor. A proto čím je větší rozdíl napětí, tím je poměr zapnuto/vypnuto blíž k tomu vypnuto a tím víc toho proteče přes tuhle diodu, která má celkem velké ztráty a snižuje účinnost.
U tranzistoru je to skoro obráceně. Vyžaduje řídící elektroniky, která ho otevře jen ve správný okamžik. Ale obvykle má také mnohem menší odpor. Takže tam snížení účinnosti také bude, ale ne tak výrazné. Také se něco sežere na spínání a na tu řídící elektroniku. Takže s klesajícím proudem klesá účinnost jak zvětšujícím se rozdílem napětí, tak větším podílem konstantní režije na driver tranzistorů. Ale tohole také platí i v případě schottky, jen jsou tam jiné konstanty.
Obecně se dostáhne nejlepší účinnosti s co nejmenším rozdílem napětí a co největším proudem, tak aby to ještě spínací tranzistor zvládl.
Ten obvod, co budu testovat, má v sobě speciální šváb na řízení těch dvou mosfetů, takže bude-li to fungovat, vyzkouším, jak to je s tou účinností v praxi. Už mám objednané součástky, navržený tišťák. Takže ještě musím tišťák nechat vyrobit, spájet to a naprogramovat.
Ta dioda je jeden velký důvod, tos trefil přesně, ale je tu ještě jeden. Celé to funguje tak, že z baterky to vyžahne dávku energie, uskladní ji a dává do zátěže pomaleji než ji to tahalo z baterky. Energii to skladuje (různě přelévá tam a zpět) v LC obvodu. Kondík má asi relativně slušno účinnost, ale ta chudinka mikroskopická cívka co tam dávají kvůli rozměrům a ceně toho trochu utratí. Na jednom podobném driveru jsem testoval, že při napájení 12V a výstupu 3,7V a 1A se skoro nedalo udržet prst na jádru té cívky jak byla horká. Čili magnetické i elektrické odpory té cívky tam něco napáchají taky. A čím větší rozdíl mezi napájením a zátěží, tím víc energie po větší procento času se musí čerpat a skladovat, takže s rostoucím napájecím napětím rostou i ztráty vlivem tohohle. Jestli je to zanedbatelné vůči tomu kolik protopí ta dioda nevím, to jsem nezkoušel. Možná to bude záviset na provedení driveru. Kdysi jeden šmejdík co ho kaidomain už ani neprodává ale topil hlavně tou cívkou a samotným řídicím čipem (výstupní tranzistor byl integrovaný v něm).
Naměla by na to pomoct větší (rozměrově) cívka s tlustším drátem a tedy menším odporem?
Urcite to vliv mit bude. Idealni civka by mela nulovy stejnosmerny odpor, ale pokud chteji dosahnout potrebne indukcnosti v miniaturnich rozmerech, musi se pouzit dlouhy tenounky drat, kde uz odpor zanedbat nepujde.
Kde jsou ztraty nejvetsi bych si netroufal hodnotit, ale Jirkova myslenka podle teploty, dava smysl. Ono se to ale trochu zkomplikuje tim, ze ubytek napeti na diode je v podstate konstatntni, takze te trapi tim vic, cim nizsi je vystupni napeti, zatimco ostatni ubytky budou umerne predevsim proudu.
Na to jsi kápnul docela přesně. Takhle vypadá cívka v mém driveru z 12V na SSC-P7. Pořádně dimenzovaná je taky ta Schottky dioda.
Co se týká elektrolytů, taky je vybírám, který se při pulzním režimu nejmíň hřeje (nejnižší ESR). Tím se dá ještě něco málo účinnosti nahnat.
Pořádně dimenzovaná schottky, to znamená jaký přibližně odpor?
Použití elektrolytů na výstupu toho driveru je dneska už také zbytečné, dělají se dostatečně velké keramické kondenzátory. 10 uF, 16V, hmota: X5R za 3 Kč http://cz.farnell.com/jsp/search/productdetail...
Odpor nevím, diody měřím vždycky na nejměnší úbytek při nějakém daném proudu, ale v reálu se to chová stejně jinak, to pak kontroluju různě osciloskopem, jestli to spíná, jak má. Hlavně když to nehřeje.
Elyty tam mám na vstupu i výstupu ještě stovky mikroF, ale tohle nemá ani 100 kHz, dneska jsou frekvence i řádově vyšší, tak ty keramické stačí. Pak vychází i mnohem menší cívka. Zas jsou větší nároky na rychlost těch polovodičů.
No vzhledem k tomu, že napětí na mém olověného 6V aku až tak moc neklesá (cca do 5,5V, pak už driver na přední ledku nefunguje), tak si myslím, že rozdíl ve svítivosti LED pásku by nebyl až tak tragický. Dále - pokud bych ty LED pásky dal na své leho, tak v podstatě jako "ozdobu" a aby mne bylo potmě lépe vidět. Takže nějaké rozdíly ve svítivosti by mi byly víceméně šumafuk.
Vyzkouším.
Jak psal Jirka o zkratování toho rezistoru, tak to ale určitě nemyslel to bez něj pak provozovat. Ledka si totiž nějaký proud "vezme" jenom do určité nízké úrovně napětí. Pokud má normálně svítit, tak jí protéká takový proud, jaký do ní pustíme. Bez nějakého odporu to nelze, jinak dojde k rychlému přehřátí. Její propustné napětí se s teplotou snižuje, tím proud dál vzrůstá a to čím dál rychleji, pokud není dokonale chlazená. V různých levných baterkách dávají chumel malých LED na přímo a proud je omezený jen vnitřním odporem baterie. Ty ovšem nejsou určeny na svícení, ale jenom na to, aby se jich prodalo co nejvíc.
Testoval jsem LED pásky co mám na zimní helmě na provoz za vlhka. Po tom, co to svítilo ve sklenici s vodou na 20mA už týden a furt se ne a ne něco pokazit jsem do toho pustil 50mA a vydrželo to svítit ještě skoro 48 hodin. Pak nějaká chemická reakce konečně přehlodala všechnu měď v jedné žíle přívodního kablíku těsně nad okrajem cínu, vlastně až těsně uvnitř začátku izolace. Nepamatuju se, který pól to byl, ale byl to ten co z něj celých těch 9 dnů stoupal proud bublinek. Po připájení kablíku znovu to jelo na 50mA dál dokud jsem po dalších několika dnech nevzdal test.
Pokud by pokus se zkratovaným rezistorem ukázal, že z nabité olověné baterky na přímo to jede na cca 50mA nebo méně, nebál bych se to klidně provozovat bez jakéhokoliv předřadného odporu. Pokud je to tedy stejný typ pásku. I kdyby člověk jezdil často po tmě do práce s tímhle světlem zapnutým a pořád za mokra, tak mu to neselže dřív jak za dva roky a nejspíš to taky umře na korozi té mědi, ne na chcípnutí ledek. Aspoň teda ty co mám já mají zdá se dost velkou toleranci k provozu nad povoleným proudem.
Kdyby to ale bez rezistoru mělo žrát z plně nabité baterky víc, tak to už bych tam radši nějaký rezistor dal. Klidně nechat všechny segmenty vyzkratované a dát tomu celému jeden předřadník.
Právě, ten proud jsi tam nějaký pouštěl. 50 mA je v pohodě. Když tam ale přivedeš tvrdé napětí, proud se prostě definovat nedá. Při změně několika desetin voltu se bude měnit o násobky. Skutečný proud navíc nezměříš ampérmetrem, protože úbytek na něm to posune úplně někam jinam. Měřit se to dá jedině na tom předřadném rezistoru.
Dát tam jeden pro všechny trojice dohromady, to je ideální řešení.
Nevím, z jakých diod ten pásek byl, ale pamatuju si, že na tom jednom segmentu červených s vyzkratovaným rezistorem jsem musel přidat asi jeden volt abych přelezl z 20mA na 50mA. Proto říkám, že kdo se s tím nechce drbat a napojením na takový regulovaný zdroj zjistí, že z napětí plně nabité baterie to žere baj voko 50mA, může to tak zapojit a nechat. Možná mu to bude svítit mizerně o kus dřív než bude baterka vybitá, ale nic nezničí. A rozhodně to nezhasne při vybití baterky ze 100 na 90% nebo tak něco. Fakt nevím, co na ty pásky dávali, ale mělo to dost placatou charakteristiku (na diodu). Myslím, že jsem použil tenhle pásek: http://www.gme.cz/led-pasky/led-pasek...
Samozřejmě s jiným páskem to může být úplně jinak - provozní napětí led vyšší nebo nižší a charakteristika strmější.
Ještě by mě zajímalo - svítilo to pak ještě dlouho i bez dokonalého chlazení vodou?
A ten zdroj - byl to tvrdý zdroj napětí s měřením proudu, nebo měl i proudové omezení?
Zdroj měl nastavení napětí jedním knoflíkem a možnost omezit proud druhým, ale ta nebyla v tomhle případě použitá. Prostě jsem nastavil napětí, po pár minutách se mrknul, že se proud moc nehnul a nechal to tak. Napadlo mě, že po uschnutí by ledky mohly chcípnout, tak jsem to nechal běžet i potom na suchu a fungovalo to, jen nevím jistě jak dlouho. Možná bych to tu někde v nějaké krabici s ledkama ještě našel, myslím jsem to nevyhodil. Každopádně na základě tohoto testu jsem to použil na tu zimní helmu a ta už dvě zimi přežila. Přitom podstatnou část provozní doby tráví mokrá na plný výkon trvale nebo na blikání. Měď i cín na pájecích ploškách jsou takové zelené a olezlé, ale jede to furt, všech 11 červených a 14 bílých segmentů. Podle jednoho kolemjducího mi to teď v zimě vysloužilo přezdívku "Židenícké UFO".
No ale nedojde tady k tomu, že se jedna trojice zahřeje víc, tím pádem přes ni půjde větší proud, a tak furt dokola, takže se ta jedna trojice spálí, zatímco přes ty ostatní trojice půjde míň a míň proudu?
Tahle diskuse o LED páscích mě přiměla k uvažování, jestli nakonec neudělat místo tří step-downů jen dva a pak jeden step-up na LED pásek. Ale moc se mi nelíbí protopit kus energie na odporu, který mají na těch páscích každé tři LEDky.
Myslíte si, že by bylo rozumně realizovatelné spojit třeba 10 SMD LEDek do série, zatavit do nějaké průhledné trubičky, a regulovat to jedním step-up měničem? Já mám teď širokoúhlé světlo z té velké odrazky na nosiči, co tam dává AZUB, akorát kvůli struktuře té odrazky to spíš svítí doboku než dozadu.
Tak uvažuju, jestli by LED pásek nalepený dokola kolem horní hrany sedadla nebyl lepší.
Co ti brání ten odpor na led pásku odpájet a zkratovat a řídit to stejně jako přední diody podle proudu?
Paralelní zapojení těch LEDek po trojicích, což možná povede ke mnou popsanému problému přetížení a spálení jedné trojice, i když celkový proud bude regulovaný (na několikanásobek toho, co teče jednou trojicí).
Mám takový pocit, že Jirka to takhle na té helmě používá a spálení se zatím nedostavilo. Pokud budou diody na jedné tepelně vodivé desce, tak by se přeci měli zahřívat navzájem a tudíž i mít podobnou charakteristiku, nebo ne?
Máš pravdu, pásky mám na helmě nastříhané na jednotlivé segmenty nebo dvojice segmentů a pospojované paralelně. Původně před rozstříháním jsou samozřejmě taky paralelně, tak jsou ty pásky dělané.
Dalo by se trvdit, že pásky na různých částech helmy jsou za jízdy chlazení různě a helma samotná je tepelně nevodivá. I tak ale pochybuju, že samotný pásek by byl dost tepelně vodivý na to, aby kompenzoval rozdíly v zahřívání jednotlivých segmentů. Přesto se toho běžně natáhne několik metrů při 20 segmentech na metr a provozuje na jednom zdroji dlouhodobě. Být mezi ledkami v segmentech tak velké rozdíly, aby mohl některý vyhořet, byly by ty pásky dávno známé tím, že jim občas selže některý segment. To se ale nestává. Podle mě je v důsledku strojové sériové hromadné výroby pravděpodobnost setkání dvou drasticky odlišných diod v jednom metru pásku skoro nulová.
Až na to, že ty pásky se běžně provozují při konstantním napětí a požadovaný proud zajíšťuje ten rezistor na každém segmentu. A ty, pokud se nemýlím, to provozuješ bez rezistoru pomocí driveru s konstantním proudem.
Ale jinak si také myslím, že by se diody neměli lišit natolik, aby mohlo dojít ke spálení.
Verze s rezistorem je méně citlivá na drobné rozdíly ledek, ale ani jak je mám vyzkratované to nebude tak zlé. V podstatě by se musely v jednom segmentu sejít tři s menším provozním napětím aby tímhle segmentem tekl větší proud a hrozilo spálení nejslabší z nich. A přitom ani po vyzkratování není možné okem poznat rozdíly ve svítivosti, ani když se externím zdrojem do toho pustí tak málo, aby to jen sotva svítilo. Takže bych si dovolil tvrdit, že šance něco spálit kvůli paralelnímu pospojování je mizivá.
Jestli jsou ty LEDky na LED-pásku vždy 3 sériově za sebou a "před nimi" odpor, tak teoreticky by se to možná dalo na 6V aku provozovat přímo bez toho odporu. Kdyby to byly třeba LEDky s proudem 20 mA při 2V, tak je to úplně v poho. Prostě to třeba zkusit.
Takže po přečtení všech příspěvku k tomuto tématu mám víceméně jasno. Díky moc všem odborníkům.
No a teď bych si dovolil nastínit ještě jednu otázku.
V předním kole mám dynamo Shimano 6V/3W. Dobíjím s ním ten aku 6V/12Ah. Teoreticky dobíjím aku proudem 3 : 6 = 0,5A (při plném "výkonu" dynama). Ověřoval jsem to i měřením a těch 0,5 A tam opravdu "teče" - tedy při určité rychlosti jízdy. Takže teoreticky bych dobil ten aku za 12 : 0,5 = 24 hodin jízdy příslušnou rychlostí.
Když bych na leho použil akumulátor 12V/6Ah, tak by z dynama do aku "šlo" 3 : 12 = 0,25A (teoreticky, při plném "výkonu" dynama). Aku bych tedy dobil za 6 : 0,25 = 24 hodin jízdy příslušnou rychlostí.
Tudíž ať použiju na leho aku 6V/12Ah nebo 12V/6Ah, tak to dynamo mi oba typy aku dobije za stejnou dobu.
Jsou mé úvahy správné?
Dík za hodnotné příspěvky.
Dynamo se snaží chovat jako zdroj konstantního proudu, "obchodní" označení ve voltech a watt není moc vhodné. Těch 500 mA je právě onen proud, co dynamo při dostatečných otáčkách dává bez ohledu na zátěž. Napětí na svorkách dynama bude nejvýše takové, aby do zátěže tekl právě ten půlampér. Ale při malých otáčkách může být nižší.
Pokud budeš chtít nabíjet akumulátor, znamená to v nejjednodušším pohledu, že s rostoucími otáčkami ti bude postupně růst napětí na svorkách dynama (ale nebudeš odebírat proud, protože je napětí zatím menší, než napětí accu). Jakmile dosáhneš dostatečný otáček, začnou se accu nabíjet tím půlampérem bez ohledu na další nárůst rychlosti.
Tedy akumulátor na vyšší napětí se ti nabije zhruba za poloviční dobu, ale nabíjení bude probíhat až od zhruba dvojnásobné rychlosti.
Z měření po internetu (http://pilom.com/BicycleElectronics... to vypadá, že pro 12 V je potřeba asi 20 km/h (bohužel tam nikde nevidím velikost kola, ale pravděpodobně 26" nebo 28", malé kolo na tom bude lépe). Ale může se to lišit dle konkrétního dynama.
Pro nízké rychlosti je ještě možné napětí zdvojit za cenu nižšího nabíjecího proudu. Viz celý text na výše uvedené stránce.
No skvělé, tak teď už mi nikdo neuvěří, že jsem to někde neokoukal :-)
To zapínání zdvojovače podle rychlosti, z prinipu úplně přesně.
O sériových kondenzátorech ještě před usměrňovačem jsem někde četl, ale ty tam nemám. Dělal jsem s tím pokusy a při určité kapacitě to sice přidávalo proud při nižší rychlosti, ale při vyšší to snižovalo. A při větší kapacitě už zas nebyl při malých rychlostech podstatný vliv.
Ale ten zdvojovač je dobrý, pro nabíjení 12V aku mi vyšlo nejlíp 2 x 100 uF a odpojuje se při 20 km/h. Pak už je to účinnější bez něj. Dynamo mám schválně typ pro 28" na 20" předním kole. Nabíjí to i při cestě krokem.
Nějakou takovou ovládací elektroniku k dynamu, která při nízkých otáčkách zdvojuje napětí a při vyšších otáčkách pak to "zdvojování" vypne, prodávají tuším někde poláci. Ale už nevím, kde jsem to viděl. Je v praxi ta činnost elektroniky poznat?
Jestli myslíš činnost zdvojovače, tak ta je poznat tak, že při malé rychlosti třeba 7 km/h už do 12V baterie teče proud, bez zdvojovače by tam neteklo ještě vůbec nic. Při roztočení kola rukou to taky znatelně brzdí. Elektronika řídí ten zdvojovač a při nastavené rychlosti (20 km/h) přepne do normálního režimu, kdy už je napětí samotného dynama dostatečné a zdvojovač by naopak při dalším zrychlování dost snižoval využitelný výkon. Při zpomalení zas zdvojovač zapne při 19,5 km/h. Aspoň mně to tak spolehlivě funguje. Nedovedu si teda představit, jak by se vyplatilo něco takového sériově vyrábět, kdo by to kupoval. Lidi jsou sice ochotní platit nehorázné prachy za výstřelky ve všech oblastech, ale tohle není nic, co by až tak přitahovalo pozornost.
Tak jsem ten řídící obvod-zdvojovač pro dynamo našel - http://sklep.ledim.pl/?misc=49
Odborníci, mrkněte na to.
Tam píšou, že to je vylepšená verze toho zapojení se zdvojovačem, jak byl na něj i ten odkaz tady. Vylepšení spočívá v tom, že místo zdvojovače tam funguje při nízké rychlosti step-up měnič a při vyšší rychlosti to jde z usměrňovače přímo. Jak je vidět z grafu, smysl to má, když někdo jezdí extrémně pomalu. Grafy jsou pro 3, 4 a 6 LED v sérii. Asi to nějak moc žere, protože při normální rychlosti kolem třicítky už to vychází ve všech případech líp, když se to celé vynechá.
Ještě tam píšou, že je nutné k tomu připojit velký filtrační kondenzátor, aby to při těch malých rychlostech neblikalo.
Tak jsem teď vybalil zásilku součástek z farnellu a koukám, že jsem se pěkně vypekl s optikou k XP-G. Ta optika je dělaná na větší destičku a svojí dosedací plochou překrývá všechny kontakty.
Takže pozor až budete vybírat optiky a destičky!
Koukám tady na odbornou debatu, ale na mě je to moc složité. Nicméně řeším, jak normálně osvětlit kolo, t.j. přední a zadní světlo, aniž bych musela používat monočlánky. Dynamo si pořizovat nechcu a vláčet několikakilovou baterii už vůbec ne.
Doma mi zahálí celkem čtyři baterie do akušroubováků, vrtat a šroubit zvládnou každá dost dlouho, tak si myslím, že by to chvílu dovedlo aj osvítit kolo. Nešlo by to nějak použít?
Určitě šlo, ale pokud čirou náhodou nenajdeš světlo určené přímo na tento typ baterie, tak budeš muset něco vyrobit, co se nechá z té baterie napájet.
Zjisti co je na těch baterkách napsané, potřebuješ vědět typ (asi budou NiMH nebo Li-ion) a napětí. Jakmile jednou víš tohle, jde se podívat po netu, jestli třeba někde nemají za rozumně malé peníze něco, z čeho by se vyrazily malé tužkové nebo malé lithiové a místo toho se to propojilo kablíkem k té velké baterii. Pokud by se ukázalo, že něco takového existuje, zbyde vyřešit to připojení po fyzické stránce (jak napodobit kontakty do kterých se ta baterie striká v akunářadí.
Pokud se nenajde na trhu kompatibilní svítilna, muselo by se něco vyrobit. Elektricky to nemusí být nijak zvlášť těžké, může stačit najít vhodný hotový driver, LEDku a podobně, zapojení je pak celkem snadné a nemusí se ani nic měřit nebo počítat. Horší to může být s mechanickým provedením. Když stavíš ze součástek, musíš vyrobit pouzdro na ledku a optiku, nějak někam přidělat vypínač atd. Je otázka, jestli jen kvůli využití těchto baterek stojí zato kolem nich stavět od nuly celé světlo.
Jsou takové sady nářadí, kde je na stejný typ akumulátoru vrtačka i svítilna. Měl jsem v ruce žárovkovou, ale už to snad dělají i s výkonovou LED. Samotná asi fakt sehnat nepůjde, zvlášť na určitý typ baterie, ale stejně bych to chtěl vidět přidělané na řídítkách :-)))
Ale ne, představa úplně stačí.
Já mám takový ty světýlka na dvě tužky, houby to svítí a furt je to vybitý. Můžu koupit baterie jaký chcu, žádný nevydržely tak dlouho, jak ty původní, co tam byly už při koupi. Ty mi svítily celou zimu a pěkně, od tý doby jezdím jak bludička. Zkoušela jsem různý obchody, nekupuju laciný šmejdy a stejně to svítí chvílu. Mě už to nebaví, a když si spočítám, kolik už jsem dala d těch pitomejch baterií, tak se mi asi vyplatí udělat nějaký jiný světla, bo se už zas blíží podzim... A vzpoměla jsem si na ty akuvrtáky, co mi doma zahálejí. Dynamo neušlapu, to v malejch otáčkách nesvítí a do kopca jedu třeba i krokem a mám dost aj bez dynama.
12V NiCd to zjednodušuje. Niklkadmiáky nemají zdaleka tak velký pokles napětí během vybíjení jako lithiové, takže za cenu postupného drobného poklesu svitu s vybíjením se dá žít bez nějakého složitého proudového zdroje, což ti hodně zjednoduší konstrukci. Věcí na 12V je na trhu dost. Pokud chceš něco hodně jednoduše, tak vymysli, jak přidělat na kolo tohle: http://www.iwd.cz/led-zarovka-verbatim-mr16-3w... nebo něco podobného. Stačí přes jednoduchý vypínač napojit přímo na tu baterku a je hotovo.
Světelný tok 225 lumenů v teple bílé není žádný šílený kanón, ale je to o několikanásobně silnější než bludičky na tužkové co se běžně dají koupit v cykloobchodech. Úhel 25° by třeba na mě byl moc široký, ale já jezdím hodně rychle. Jestli jezdíš spíš pomalu jak píšeš, tak kratší dosvit do dálky a lepší osvětlení do stran jsou lepší. Možná to ale bude potřebovat nějaký jednoduchý kšilt, který ořízne horní stranu kužele aby to neoslňovalo protijedoucí, protože ledka tohohle výkonu už někoho oslní snadno. Pokud ta baterie opravdu má tu udávanou kapacitu (vypadá to celkem uvěřitelně), tak by to s touhle žárovkou mělo svítit na jedno nabití asi 6 hodin.
Levnější verze s podobným výkonem: http://www.iwd.cz/led-zarovka-greenlux-led...
mě se líbí tohle světlo:
http://www.velohanak.cz/198-svetla-na-dynamo...
Akorát bych do toho chtěla namontovat ledku na 12V, křeba něco takovýhodle:
http://www.led-tech.cz/led-zarovky-do-auta-led...
Si myslim, že na tom reflektoru je parabola, která světlo nasměruje, maj tam norální malou žárovečku s vláknem. Ta ledka je pro autovou patici, to drží "napružený" a nevytřepe se to. Spíš mi jde o to, jestli se ten reflektór dá rozkuchat, aby se tam dala dát jiná patice, jsem to nikdy v ruce neměla.
A tady mám ještě lepší ledku do paraboly:
http://www.santec-fishing.cz/1/eshop/66-1...
100 lumenů by mělo na kolo stačit, a na 1,5W deklarovanýho příkonu jsem spočítala odběr nějakých 150 mA, to by mi ta baterka vydržela dlouho, jestli to teda počítám dobře. Jsem skončila někde u Ohmova zákona a to už je hodně dávno :/
Tohle řešení, tak nějak na první pohled, mělo fungovat. Jen je otázka, jaký ti to udělá kužel, podle mně dost široký, ale to je jen takový odhad.
Tož jsem něco vyrobila. Patice T10 plus ledka 5x3cip jde do světla bez jakýchkoliv úprav dát. Nějak to svítí, zatím jsem to na zdroj napojila jenom krokodýlama a zkusila v koupelně. Na čtyři metry to na zeď svítí pěkně a zdá se, že ta parabola to směruje dolů podobně jak u autovejch reflektorů. Uvidím, až se setmí, tak to vyzkouším venku na silnici.
Pěkné řešení. Až teď z té fotky mi došlo, jak ten akumulátor k vrtačce vypadá :)
Přes noc vyzkouším, jak dlouho to nabitá baterka utáhne. Jestli to vydrží do rána, bude to dobrý :)
Ještě musím vyrobit něco dozadu, jsem koupila červenou čtyřledku do obrysovek pro auta, taky T10, ale musím na to sehnat vhodnou krabičku, do té kolové na blatník to nejde a stejně nemám ten blatník. Jsem si na aukru koupila zadní světlo na stadiona, ale ještě mi to nedošlo.
Perfekt. Svítí to pěkně, na třicet metrů dopředu vidím dobře, i do stran je vidět. Zepředu to neoslňuje, můžu se do toho normálně dívat. Při mé max. rychlosti 20 km za hodinu (t.j. 5,5 metru za vteřinu) vidím na pět vteřin dopředu, to aji v pohodě zastavím.
Svítilo mi to 10 hodin, pak jsem dala nabíjet baterii a za 20 minut byla dobitá, takže se z ní ani moc neodebralo, to by svítilo ještě aspoň jednou tak dlouho. Se mi to líbí. Ještě dodělám zadní světýlko a musím nějak vyrobit zástrčky na baterii a vypínač.
Tož spokojenost uživatele je hlavní kritérium, takže úspěch. A vyhráváš neoficiální cenu pro nejjednodušeji provedený LED tuning světla co tu kdy kdo prezentoval - prostá výměna žárovky a připojení na velkou baterku, to je super.
Jsem to dala do zkušebního provozu, na zadní světlo jsem nakonec použila světlo k dynamu na blatník, akorát jsem do něho musela navrtat díry pro uchycení na nosič a převrtat díru k žárovce, aby se tam dala nasunout ta gumová patice. Přední světlo je uchycené na držáku pro odrazku, se to tam vejde všechno. Dráty vedu po bowdenech k úchytu nosiče pod sedlem a do tohoto místa chci přidělat krabičku se zásuvkou pro přívod od baterie (ta se může dát do horní kabelky nebo do brašny) a s vypínačem, asi velikosti krabičky od cigater, to se tam pěkně vejde. To ještě nemám udělané, zatím to mám na normální zástrčku se zásuvkou na 220V v brašně s baterií :)) Ale už je to funkční. Akorát se mi nelíbí ty dráty namotaný na bowdenech :/, nedá se to táhnout zepředu nějak jinak?
Já mám tažené kabely zespodu po rámové trubce, přichycené tak co 30 cm čtverečkem průhledné izolepy (tak 3x3 cm). Přijde mi to o dost lepší než tahat to kolem bowdenů. Ještě takhle musím předělat drát od tachometru.
Fungovat to funguje, teď budu ladit design :))
Drát dám černej kulatej (ne placatou dvojlinku), to bude vedle lanka vypadat líp a přemýšlím, že by se na ten bowden dala navlíknout bužírka, do které se drát schová. Musím kouknout, jakou barvu bužírek mají, kdyby byla šedá jak ten bowden, tak to ani nepůjde vidět :)
To dynamové světlo jsem měl v ruce a předělával ho na led, i když trochu jinak. Dalo se otevřít, ale hodně špatně. U západky trochu naprasklo, ale normálně to po znovusestavení drželo pohromadě. Uvnitř byla parabola s dírou na žárovku v přední půlce světla a žárovka byla za parabolou v nějaké patici, ale vůbec si nepamatuju jaký typ patice a jak tam byla přidělaná.
Ta 1,5W autoledka s plochými SMD diodami vypadá, že by mohla být docela funční řešení. Pokud to má těch deklarovaných 105lm, mohlo by to i trochu svítit. Takže pokud ji dokážeš nacpat do té patice, nebo prohodit patici, půjde to použít. Tu levnou žárovku s kulatými 5mm diodami bych rozhodně nepoužíval, to nebude svítit víc jak takové ty bludičky na dvě mikrotužky.
Pokud tvoje baterie má 12V a 1,5Ah, tak je v ní 18Wh, čili výkon 1,5W by to mělo vydržet nějakých 12 hodin.
Dík za vyjádření. Tuším, že to vevnitř bude nedobytné, ale minimálně k žárovce se musí dát nějak normálně dostat, protože prodávaj náhradní žárovky. Problém bude s tou paticí. Žárovky na kolo maj buď malej závit nebo nějaký bajonet, to se bude muset dát jiný, ale třeba to nějak půjde.
Na motorkářskejch webech mají pěkný světla co do designu i objímek uvnitř, do kterejch se dá vrazit ledacos, ale to už je všechno dost drahý :)
Vybodni se na nějaké domácí bastlení nebo světla, která se dají koupit v obchodech, jsou to bludičky. Kup si na Dealextreme baterku (třeba tuhle - http://www.dealextreme.com/p/designer-s-a10-1... ), k tomu pár nabíjecích baterii (třeba tyhe - http://www.dealextreme.com/p/genuine-samsung... ) a nabíječku (třeba tuhle - http://www.dealextreme.com/p/ultrafire-3-6-3-7v... ) + redukci na naše zásuvky (třeba tuhle - http://www.dealextreme.com/p/flat-to-round... ) a máš vystaráno. Není to sice nejlevnější, ale budeš maximálně spokojena, noc se změní v den. Jo ještě nějaký držák na tu baterku ( třeba tenhle - http://www.dealextreme.com/p/universal-bicycle... )
Co se týká nabíjecích baterií, tak já úspěšně používám články, které jsou v bateriích pro notebooky. Jsou v nich právě ty baterie 18650. Rozkuchal jsem dvě nefunkční baterie z notebooku - a ejhle, všechny články jsou plně funkční. Prostě asi odešla řídící elektronika v těch bateriích. Připadá mi to, že výrobci baterií do notebooku v té elektronice nastaví nějakou "životnost" baterie a pak elektronika prostě sdělí, že je baterie nefunkční a majitel kmitá do obchodu koupit novou baterii do noťasu.
Tak se holt rýžuje.
No a dozadu si kup nějakou blikačku Smart, ty jsou výborné - třeba tahle - http://www.bike-eshop.cz/svetla-smart/ultra...
Pokud jsou ty finance za tuhle výbavu pro někoho akceptovatelné, tak je to asi fakt nejlepší řešení. Vlastní stavba stojí za to jen pokud člověk buď má doma třeba ty akumulátory a nechce utratit ani o korunu víc než musí, pak stačí ta 3W LED bodová žárovka za 120Kč, vypínač za deset a trocha kablíku. Nebo pokud chceš funkce, co se běžně neprodávají, jako přepínání světelného kužele mezi dálkovým a potkávacím vypínačem na řídítkách atd. Bastlit něco, co se prodává za trojcifernou cenu nestojí prakticky nikdy za to.
U těch notebookových baterek bych výrobce podezíral mnohem spíš z neschopnosti. Udělat tomu čip, který bude počítat hodiny provozu a pak to odpojí, to je drahé. Navrhnout to tak, aby něco prostě selhalo po daných hodinách je ještě dražší. A Číňani jdou vždycky po ceně a po ničem jiném. Podle mě ta fabrika produkující ty baterie kupuje články od dodavatelů, to nemá jak ovlivnit, tak tlačí svoje vývojáře i produkci k nejnižší ceně na všem ostatním. Pak to v nějakém procentu baterek chcípne o kus dřív než ty samotné články.
Tak nějak. Já už těch dobíjecích baterií taky aspoň dvacet vyházela. Nic nevydržely. Kupodivu dvě Recyko z výprodeje už spolehlivě šestej rok jedou ve foťáku. A nafotím na ně aspoň třistasnímků:) Prostě není kus jako kus a těch dobrejch je jak šafránu, ekonomika potřebuje, aby se furt nakupovao a ne aby něco sloužilo deset let:)
Jsem dnes prolezla net a asi koupím přední a zadní světlo k dynamu (na nich jsou dráty) za pár korumn, do těch světel vrazím ledky na voltáž odpovídající baterii (plus objímky), vymyslím připojení k baterkám a bude to.
Možná budu línější a pořídím za tři stovky krabičku , která převede 12V z baterky na 6V odpovídajících dynamu a nemusím s těma světlama dělat vůbec nic, akorát napojit dráty.
Tohle zní jako potenciální problém v podobě vyhořelé ledky. Dynamo totiž nedává 6V napětí, ale 500mA proudu. A ledky chtějí stabilní proud. Takže dynamo a ledky se k sobě hodí parádně, prostě to natvrdo propojíš a ono to funguje, dynamo ledku nikdy nezničí, protože jí drží ten proud a napětí se přizpůsobí potřebám ledky. Když vezmeš tu samou ledku a zapojíš ji na tvrdo na 6V baterii, tak se z ní akorát zakouří. A pokud má u sebe elektroniku (driver), která reguluje proud ledkou, tak ta obvykle senese různá napětí, docela často i 6 i 12V.
Jen bych mel poznamku k tomu, ze dynamo ledku nikdy neznici - je potreba vzit v potaz stridave napeti alternatoru, vyssi zaporne napeti by LED znicit mohlo, takze je vhodne vzit LEDky aspon dve a zapojit antiparalelne nebo jinak osetrit.
To jen aby se nekdo nedivil, Jirkovi je to urcite jasne.
Já ti nevim, jsem našla plno ledek, který se daj dávat do autovejch světel, tak by to na stálý napětí z baterie mělo svítit bez problémů furt. Akorát se musí pořídit ledka na to určitý napětí, což bych pro ty autový světla měla mít.
U kolovýho dynama píšou pro ty světla 6V, třeba tuná:
http://www.b-shop.cz/cyklistika/cyklo-doplnky...
Já mám baterii 12V. Buď tam přes měnič pustím 6V a nechám žárovku, se kterou to světlo prodávaj, nebo tam pustím 12V a musím tam dát žárovku na 12V. Nebo uvažuju špatně?
Pokud by opravdo slo jen o 6V zarovku, tak muzes zapojit 2 takove do serie, nepotrebujes zadny menic a baterie 12V nebude problem. Pokud je ale v tom svetle nejaka elektronika, nemuselo by to byt tak jednoduche.
Ha, to by teda taky stačilo, kdybych do série zapojila přední a zadní světlo? To vyzkouším, hned v pondělí si půjdu koupit ty světla k dynamu :)
To by stacilo za predpokladu, ze by obe svetla byla na stejny proud (pri seriovem zapojeni prochazi vsemi prvky stejny proud a napeti se rozdeli v pomeru k jejich odporu).
Jelikoz zadni svetlo miva mnohem slabsi zarovku (mensi vykon a vetsi odpor), nerozdelilo by se ti 12V na polovinu (jako u dvou stejnych zarovek), ale na zadnim svetle by bylo napeti podstatne vetsi. Netroufam si hadat kolik, ale obavam se, ze by zadni svetlo svitilo vic nez je pro nej zdravo, zatimco predni svetlo by mohlo svitit nedostatecne.
Mozna nejaka dobre zvolena serioparalelni kombinace predniho a nekolika zadnich svetel by vyjit mohla, ale to uz je komplikace...
To mě napadlo taky. Každopádně jednu sadu koupím, uvidím, jak to vevnitř vypadá a co se s tím dá podělat. Rozdíl v odběru na žárovkách by možná šel vyřešit vložením odporu (bejvaly to takový válečky s drátkama na koncu), to už bych ale fakt musela sednout a znova naštudovat. Třívypínačovej schodišťák jsem kdysi řešila celej den, než sem přišla na to, že doprostřed fakt neuplatním vypínač, ale musím tam dát něco, co to bude přepínat, a to sem ani netušila, že něco takovýho normálně prodávaj :)
Mě se líbí ty ledky na 12V, tam je docela výběr, takže půjdu spíš cestou úpravy světel.
S těmi žárovkami bych viděl jeden zásadní problém, málo svítí :)
Tak ucinnost zarovek je oproti LEDkam tragicka, ale dokud jsem jezdil na favoritu s dynamem, nechtel jsem se krypton zarovky v prednim svetle vzdat, protoze ma mnohem prijemnejsi svetlo.
Kdyz jsem ale pro Ibex chtel dlouhou vydrz z baterii, zarovku jsem uz proste musel ozelet.
Tak existují teplé bílé diody :)
Ja vim, vsak taky na Ibexu relativne studenou Cree XRE doplnuji alespon ty dve teple-bile supersvitivky v odrazku... ale nemuzu si pomoct, zarovkove svetlo je pro me subjektivne prijemnejsi.
Ono i ted v mistnosti si radsi svitim zarovkou a hlavni zarivkove osvetleni v podstate nezapinam, stejne tak jsem zatim nevidel uspornou zarovku s tak prijemnym svetlem jako ma obycejna zarovka.
Tohle je samozřejmě subjektivní. Ale ty teple bílé diody by měli mít lepší CRI než žárovky. Tak vyměň tu XR-E za nějakou teple bílou.
Já teď čekám, až niviss uvede ty nové XP-G2 a pak jich pár nakoupím, teple bílých.
Kdysi někdo stanovil normou, že dynamo na kolo má dát při určité rychlosti (tuším to bylo 18km/h) výkon 3W do zátěže, na které je při tomto výkonu úbytek napětí 6V. Tak se na dynama začlo razit označení 6V/3W. Přitom na dynamu je právě napětí to, co závisí na rychlosti a na odporu zátěže, je to totálně závislá proměnná, která není určená samotným dynamem, ale teprv jeho kombinací s konkrétní zátěží při konkrétních otáčkách.
Existují (vzácně) i dynama 12V/3W, čili žerou jezdci stejný výkon, ale jsou navržená při stejných otáčkách dát dvakrát větší napětí a dvakrát menší proud. Sem tam to někdo zkoušel vyrábět a prodávat pro lidi, co s tím chtějí třeba nabíjet 12V palubní baterku. Moc se jich nevidí.
Žárovky mají svoje dané napětí, na které se mají provozovat. Pokud ho dostanou, vezmou si svůj proud a svítí svým výkonem. Takže na žárovce dává smysl mít napsané napětí. A aby to svítilo dle normy, tak se na světla k cyklodynamům používaly 6V žárovky.
Příchodem jiných než žárovkových světel se to ale všechno parádně zamotalo. Někdo třeba vzal LED diodu, která snese až 1000mA, čili dvojnásobek toho co dá běžné dynamo, ale chce jen 3,7V. Dal k ní elektroniku, která bere cokoliv z dynama právě leze (závisí na okamžité rychlosti) a snaží se tu diodu nakrmit co nejvíc, pokud jsou na to otáčky dynama tak i na její maxima. Tuhle elektroniku navrhnul tak, aby spolupracovala s klasickým typem dynama navrženého na výstupní proud 500mA. A tohle dynamo pak bývá označené 6V/3W, takže na to ledkové světlo napíšou, že je na 6V dynamo. Přitom některá z nich vůbec nebo skoro vůbec nesvítí, pokud je napojíš na 6V baterii! (např. některé verze světel Busch&Muller).
Je to absurdní, ale díky historickým důvodům a zažitým obchodním označením nemůžeš u cyklosvětel věřit, že něco s nápisem 6V pojede na 6V baterii. Pokud je to jen tupá žárovka, tak ano, ale ta taky nebude zrovna moc svítit. Pokud je v tom nějaká elektronika, pravděpodobně to nepojede.
Nemáte náhodou někdo zkušenosti s tímhle black-box LED driverem http://www.gme.cz/zdroje-pro-napajeni... ?
Začínám o něm uvažovat jako čas spořící alternativě k vlastnímu ještě nevyzkoušenému driveru.
Vypadá lákavě. Zkušenosti s ním nemám, jen mám zkušenosti s průmyslovými zdroji téže značky (něco na tenhle styl: http://www.flajzar.cz/menice-a-zdroje-pro-led... a ty byly dobré - robustní a spolehlivé. Přežily i velmi drsné zacházení nad rámec toho, co jejich datasheet povoloval. Těžko říct, jak moc se v tomhle případě spolehnout na značku, ale za ty dvě stovky bych neváhal a vyzkoušel to.
V tom je drobný zádrhel. Nemám baterku, která by dala těch minimálních 9 V.
Celkem by mně zajímalo, jak to stmívání funguje, jestli to bude blikat v rytmu stmívacího PWM, nebo jestli to bude dávat pěkně hladký proud i pro manší proudy.
No já používám ty lithiové trojčlánky, takže problém s napájecím napětím mě ani nenapadl.
Podle datasheetu to vypadá, že ten kontrolní pin funguje jen jako on/off, že když tam pustíš obdélníkový signál, tak výstup do ledky ho bude kopírovat.
Já mám zatím jen dvoučlánek.
Mně právě přišlo, že tím mysleli vstup PWM a výstup hladký. Ale nikde to tam není přímo napsané. Přeci jenom to je myšlené jako driver pro led diody, tak nepředpokládám, že když někdo vyrobí takhle drahý driver, že by dělal stmíváním tím nejméně efektivní způsobem, co jde. Oni ho totiž mají i na tom nivissu, tak jsem ho objevil.
Zas na druhou stranu PWM na vysoké frekvenci a velký kondík na výstupu by to mohl řešit.
http://www.gme.cz/dokumentace/332/332-390/dsh... druhá strana vpravo dole. Pokud do toho pouštíš PWM do enable pinu, tak v podstatě jen zapínáš a vypínáš zdroj nastavený na 700mA bez ohledu na vstupní napětí. A pokud to dáš na něco jako 100Hz nebo podobně, nepotřebuješ kondík, okem vůbec nerozeznáš rozdíl oproti stabilizovanému svitu. Snad až na příležitostný stroboefekt na něčem rotujícím dostatečně rychle.
Ty myslíš tu větu: "During PWM dimming operation, the output current will change to PWM style." ?
Jenomže tam pod tím mají graf průběhu proudu v závislosti na střídě a píšou dimming. Je to driver na LEDky a celkem drahej, tak by byla přece blbost tím blikat, to by bylo neskutečně neefektivní vzhledem k chrakteristice diody.
Mít víc času, tak snad koupím tu tří-článkovo baterku (stejně to mám v plánu) a ten driver a vyzkouším to.
Co vidíš na blikání neefektivního? Pokud nemáš k LEDce paralelně kondenzátor a ten driver s pulsováním počítá, tak neztrácíš vcelku nic. Dokonce v nějakých datasheetech (Luxeon ??) uváděli pulzy jako vhodnější způsob regulace intenzity výkonných LED.
Akorát do provozu bych se bál toho strobo efektu a zkoušel bych výrazně víc než zmíněných 100 Hz.
Ledka je při nižších proudech efektivnější...
Spíš než jen kondenzátor bych tam možná připojoval cívku a kondenzátror. Takový druhý step-down stupeň. Jen přemýšlím, jestli by se to pak s tím driverem nepralo.
Kvůli poklesu napětí? OK, ale teda deset nebo dvacet procent bych fakt nenazýval "neskutečně neefektivní". :) Navíc při poklesu napětí na LED ti taky klesne účinnost měniče, takže ten rozdíl bude ještě menší. Já bych se na tohle s klidem, řešit deset procent na nízkém výkonu, který ti celkovou spotřebu během používání stejně prakticky neovlivní ... To už účinnosti víc pomůže kvalitní chlazení LEDky třeba ..
Tak to je hra s čísly. Každopádně XP-G má podle datasheetu při 100 mA o 40 % větší účinnost než při 1 A. Rozdíl napětí bude 0,45 V (cca 14%). To už by musel být fakt špatný driver, aby mu poklesem napětí o 14% klesla efektivita o 40%.
Já tam (http://www.cree.com/~/media/Files/Cree/LED... sice celkovou účinnost nevidím, ale OK, koukám, že závislost na proudu není úplně rovná, tak s trochou představivosti to tam najdu.
Ale na druhou stranu, vezmi to tak, že pro světelný výstup 30 % konst (zhruba těch 100 mA dle DS) potřebuješ asi 0,27 W. Pro 1 A se střídou 0,12, což dá zhruba totéž je to 0,38 W, teda rozdíl 100 mW. Teda méně než jedna červená 20 mA LEDka s lineární stabilizací. :)
když chceš zkoušet, ušetři - kup jenom http://www.gme.cz/zdroje-pro-napajeni...
pravda, o dvě procenta menší účinnost, ale ten s H má IMHO zbytečně velký rozsah vstupního napětí ...
Musím se vám svěřit (a poprosit o radu), co se mi přihodilo.
Řízením osudu už moje světlo-bastl má jen jeden stupeň intenzity. Ale popřádku.
Mám světlo postavené na tom čínském driveru, co doporučoval Jirka, + blikačku + procesor na měření napětí. Napájení NiMh tužkovkami v poslední době přestávalo fungovat, protože baterky nedrželi napevno v držáku.
Světlo jsem včera předělal na napájení Li-pol. Zapojení následující: Na záporné větvy spínací n-mosfet, pro napájení procíku a blikačky lineární 5V 78L05. Ten stabilizátor má pro svoje potřeby z každé stany keramický 1uF kondík, tročku dál na vstupu 10uF keramiku a celkem daleko cca 15000uF elektorlyt.
První otázka: Je normální, že 5V zdroj na 100 mA dává i při zatížení 50 mA 6,3V?
Procesor i blikačka to zdá-se snáší v pohodě.
Pak je tam na napětí betarky napojenej ten driver, na vstupu i výstupu jeden 10uF keramickej kondík navíc. A pak ještě rezistorky na přepínání intenzity napojené vyvedené ven z těla driveru.
Spájel jsem to a všechno fungovalo na první pokus. Chtěl jsem změřit proud, jaký tím teče. Zapojil jsem konektor baterky, tak že plus byl spojený a mínus jsem propojil ampérmetrem. A nic, žádné světlo. Takže jsem to přepnul na nejštěný režim 20A a koukám, chviličku tam teklo 10A. Proud tekl, mírně klesal, ale světlo nic. Po chviličce se obvodu zakouřilo, tak jsem to rozpojil.
Otázka 2: Proč se mi nedaří na záporné větvi mezi baterkou a n-mosfetem změřit relevantní proud?
Něco se tam spálilo. Nenašel jsem co, žádná součástka nebyla ohořelá. Jediný následek toho čoudu je, že i když přepínám režim, svítí to pořád stejně. Schválně jsem zkusil vyměnit ty rezistorky, co jsou na zpětné vazbě a nic. Když se to úplně rozpojí, přestane to svítit. Spojené to svítí pořád stejně.
Otázka 3: Nenapadá vás někdoho, co by tomu mohlo být?
Ještě dneska provedu průzkum za světla a snad něco objevím. Každopádně bych rád věděl, co shořelo. S jedním režiměm přežiju, ale chci vědět proč.
Ad 1: jestli myslíš výstup 78L05, tak 6,3 V normální není bez ohledu na zátěž. Napětí by se mělo držet pár desetin V kolem nominální hodnoty. (Nejsem si teď jistý, jak se chová při nedostatečně velkém vstupním napětí, ale to předpokládám není tvůj případ.) Tj. pravděpodobně jej máš zapojený blbě (mám pocit, že někdo vyráběl kousky s jiným pořadím vývodů, než bývá obvyklé) anebo mrtvý. Z dvou Li-ion na 6.3 V to může být nějaký PN přechod, či tak něco ..
To by mohlo být ono, jestli já jsem ho nezapojil obráceně. Večer to zkontroluju.
Koukám do specifikace a na obrázek té mé desky. Asi jsem ho dal v Eaglu na špatnou stranu a nebo ho má Eagle špatně v knihovně, každopádně to vypadá, že jsem to doopravdy napájel obráceně. Večer se ukáže pravda.
Ad 1: ten zdroj byl doopravdy obráceně. Příště nebudu tomu Eaglu slepě věřit.
Ad 3: Shořelo zřejmě něco na driveru, přestože dává celkem malý proud, tak se dost hřeje. Hlavně cívka a ten spínací šváb. Takže objednám novej a budu doufat, že do té doby ten současný přežije.
Tak přátelé, poučení pro příště. Na testování driveru je lepší používat levnější diody než XP-G…
Hlavně když člověk často dělá překlepy a moc po sobě kód nekontroluje.
Ale to je preci na vyvoji hardware krasne, ze chybu obcas poznas podle oblacku koure... ;)
Jinak zrovna u svetla neni spatne pouzivat zdroj s nastavitelnym omezenim proudu nebo si jinak pojistit, ze skrz LED nepotece vic nez snese.
Docela jsem se divil, co moje XRE tehdy vubec prezila odladeni firmware, nejake chybky tam ze zacatku taky byly...
Obláčky kouře považuju za pěkné, pokud vím, co shořelo a pokud to stálo pár korun.
U té ledky aspoň vím přesně, kde je problém. Ale v poslední době už se mi dvakrát zakouřilo a já nevím z čeho.
Stabilizovaný zdroj bohužel nevlastním.
Jak bys omezoval proud u baterky? Ta Li-pol by byla ochotná dát i 50A...
Ono když se člověk překlepne v podmínce ifu a tím ji učiní stále splněnou a v těle zvyšují střídu, tak o by v tom byl čert, aby to tu diodu nezničilo.
Dá se dělat lecos .. už jen vratná pojistka, anebo obyčejná halogenová žárovka v sérii s baterkou může změnit obláček dýmu na trochu větší proud LEDkou, který ji při troše štěstí nic neprovede a při troše smůly jen poněkud sníží životnost nebo svítivost.
Ale omezovač proudu je fakt dost jednoduché zapojení. Pokud ti nevadí ztratit něco pod jeden volt a nepotřebuješ moc ladit limit proudu, tak můžeš použít třeba Radkem popsané zapojení někde výše v téhle diskuzi (tranzistor, dvě diody, odpor). Pokud chceš něco "lepšího", tak OZ stojí taky pár korun (rozhodně méně, než LEDka :).
Obyč pojistka bude asi nejjednoduššší řešení. Při vývoji mě ta ztráta napětí neštve a stojí to pár korun.
Udělám si přípravek s konektory na baterku, pojistkou a vývody na voltmetr a apmérmetr.
Nejjednodušší jo, ale než nějakou vybereš, podívej se napřed pořádně na její charakteristiky a rozptyly hodnot, abys pak nebyl překvapený. Ono nominální proud krát dva je pro většinu pojistek celkem nezajímavý, ale LED bude mít trochu jiný názor.
Jaký typ pojistky by mohl být vhodný? Ještě mně napadají ty "polovodičové".
Já jsem pojistky nadhodil spíš jako maximálně jednoduché řešení, rozhodně nejsou moc vhodné. Přístrojová tavná pojistka potřebuje ke spolehlivému přepálení (pod jednu sekundu) něco jako čtyřnásobek nominálního proudu (dost se to liší kus od kusu), takže je to použitelné maximálně na testování nízkosvítících režimů (teda pokud ji nepřepálí už jen nabíjení kondenzátorů). Jak koukám na DS, tak vratné pojistky (to co mají v GMku, PTC) jsou na tom ještě hůř. Co jsou "polovodičové" nevím.
Pokud budeš stejně dělat nějaký přípravek, tak doporučuji alespoň to Radkovo zapojení. Pokud seženeš velký potenciometr kolem jednotek Ohm, můžeš tam mít i plynulou regulaci, ale i fixní odpory budou mnohem lepší, než pojistka. Tranzistor, co vydrží nějakých 10 W (resp. napětí baterky * maximální proud, co chceš) taky není nijak drahý.
No kdyz bys mel regulovatelny zdroj, pouzil bys ho misto baterie. Na zacatku vyvoje meho svetla jsem ho tu mel pujceny, precijen to proudove omezeni dost chyb pochytalo a navic se zdroj hodil k testovani reakci na ruzna vstupnich napeti. Precijen nechtelo by se mi pokazde cekat, az se baterie vybijou, abych zjistil, pri jakem napeti se to vypne.
Moznosti, jak obvody ochranit, dokud neveris, ze uz vse funguje, je cela rada. Pokud ti staci testovat malo svitive rezimy, stacil by vhodny seriovy odpor k baterii - pri malem proudu se ubytek napeti prezije, pri vetsim odberu napeti spadne a baterie nebezpecny proud neda.
Lepsi by ale byl treba proudovy zdroj s LM317T, v tomhle pripade te ucinnost netrapi a je to trivialni zapojeni. I kdyz taky spise na mensi proudy.
Pro ladeni regulace se muze hodit vymenit odpor, na kterem meris protekajici proud za vetsi, procesor tak bude verit, ze tece treba 10 krat vetsi proud.
Stejneho vysledku lze dosahnout i softwarove, akorat je potreba nezapomenout ladici funkce pak vypnout.
Přesně tak, pokud si chce občas někdo něco vyrábět, tak první výrobek by měl být regulovatelný zdroj. Pak už to jde samo. Aspoň dřív to tak platilo. Dneska se dá koupit hotový nejenom zdroj, ale i všechno ostatní, takže nakonec není důvod dělat nic.
Kdysi jsem dělal zdroj 0-30 V 0-4 A podle nějakého návodu, základem je MAA723. Od té doby jednou došlo na jeho vylepšení, ale trafo je pořád stejné - nalezené u dědy ve sklepě, asi ze starého rádia, už přemotané na 2 x 15 V. Běží to skoro pořád, mám z toho napájené i různé osvětlení kolem stolu.
Jenže já nechci vyrábět moc, já si chci udělat jen světlo na kolo. Jak náročné (časově a finančně) je postavit nějaký takový zdroj? Třeba jen do 20V a 2A?
Já do toho nedělám, ale znám tenhle web: http://www.flajzar.cz/elektronicke-stavebnice...
Můžete mi někdo pro inspiraci poslat/popsat jak děláte tu zpětnovazebnou smyčku v procesoru? Já jsem si zkusmo zapojil jeden step-down a připojil na LEDku, a pode mých ladících informací velmi malá změna PWM vyvolá obrovskou změnu napětí na měřícím odporu, zvlášť když LEDku nechci pouštět na plný výkon.
Příklad: mám-li PWM střídu nastavenou na 66 z 255, naměří ADC na odporu napětí 21 až 23. Pokud zvýším střídu na 67 z 255, naměří ADC napětí 39 až 41. Je možné že ta regulace je takto špatně podmíněný problém?
Pokud chci tu smyčku napsat tak, aby rychle reagovala na případný příliš vysoký počáteční odhad střídy, tak mi dost osciluje kolem očekávaného stavu, a LEDka chvíli bliká než se ustálí.
Jak často provádíte měření pomocí ADC?
Zpětná vazba se obvykle píše takhle:
Měří se periodicky, co nejčastěji, napětí na měřících rezistorcích, napětí odpovídá proudu. Je-li proud větší, než požadovaný sníží se střída, je-li menší střída se zvýší. Takže se může stát, že to kolem požadovaného proudu bude oscilovat, ale to v podstatě ničemu nevadí, pokud máš dostatečnou frekvenci měření. ADC má dobrou přesnosti i při 250 kHz, což s 13 cykly na měření znamená nějakých 20 kHz a to je dost. Navíc lidské oko nepozná drobné rozdíly v intenzitě.
Tenhle mechanizmus se dá různě vylepšovat a upravovat, popsal jsem základní princip. A teď musím balit na sraz :)
Na takhle vysoké úrovni to samozřejmě vím. Já jsem nechtěl zbytečně pálit energii na procesoru příliš častým měřením, navíc čím častěji se měří, tím je relativně větší zpoždění, po kolika měřeních se projeví změna vstupních parametrů na výstupu.
Jeden z problémů je, že bych chtěl mít nějakou pojistku ve smyslu, že když naměřím o dost víc než chci, tak bych chtěl střídu snižovat výrazněji, abych nezničil LEDku. A pak stačí opravdu nějaký šum zvenku, a hodnota na výstupu se rozkmitá. Třeba ta červená LEDka na které to testuju do střídy cca 40 z 255 nesvítí vůbec.
Datasheet ATTiny říká, že nejpřesnější měření je při hodinách od 50 do 200 kHz. Já mám nastavených 125 kHz. Při 13 cyklech na měření čtyř věcí (3x světlo, 1x některá z dalších věcí typu ambientní světlo, napětí baterky nebo teplota, které se nemusí měřit pokaždé) to dává 2.4 kHz měření jedné veličiny.
Zatím to mám namyšlené tak, že budu mít časovač někde mezi 100 Hz a 1 kHz, a po jeho příchodu postupně změřím přes ADC všechny LEDky, upravím jejich střídu, a ony budou mít do dalšího tiku časovače čas na to, aby se změna projevila i na výstupu.
Ještě jsem vymyslel, že bych mohl mít pro každou LEDku zapamatované třeba 2-3 hodnoty proudu (napětí na měřícím odporu), které budu chtít v praxi použít, a po rebootu prostě budu zvyšovat střídu od 0, než dosáhnu postupně všech těch hodnot. Pro každou si zapamatuju tu použitou střídu, a tu pak použiju jako první přiblížení. Čímž by nemělo hrozit prvotní přestřelení vhodné střídy, a opticky by to vypadalo jen jako krátké postupné rozjasnění všech LEDek od nuly do maxima.
Nebo jak to kalibrujete? Ukládáte si naměřené hodnoty do EEPROM pro příště? A jak zabráníte přílišnému opotřebení EEPROM (datasheet uvádí 100k zápisů)?
Další věc je, jakou mít frekvenci PWM. Teď používám asynchronní hodiny na 32 MHz a počítadlo do 255, čili asi 125 kHz. Jde to zvyšit ještě na dvojnásobek.
No a k tomu rozlišení: pokud by byla závislot napětí step-down modulu na střídě víceméně lineární, měl bych při 8V zdroji a 256 možných hodnotách rozlišení 0.03 V na jeden krok. A třeba taková Cree XM-L dosahuje 150 mA při 2.65 V a maxima 3 A při 3.35 V. To je rozdíl 0.7 V a tedy pouhých 22 kroků PWM mezi kterými se mám pohybovat. Čili přesnost nějakých 130 mA na jeden krok (pokud bych to zjednodušil a počítal lineární závislost proudu LEDkou na napětí). To není úplně mnoho, a zvlášť pokud bych chtěl použít i ty malé proudy, tak to může docela blikat.
Koukám, že používáš ATTiny. ATTiny 861 zvládá asynchronní hodiny na 64 MHz, což dává s počítadlem do 512 přesně těch 125 KHz a máš větší rozlišení.
Blikání na vysoké frekvenci není úplně vidět…
64 MHz ano, ale myslím že počítadlo je jen do 256 (teda pokud chci mít tři PWM a ne jedno).
Ale teda blikání přeregulované zpětné vazby fakt bylo vidět. Poté co jsem si uvědomil silnou nelinearitu v závislosti střídy na výsledném napětí jsem přepsal regulaci tak, že přidávám nebo ubírám jen jedničku s tím, že pokud fakt přestřelím (momentálně mám hranici na 2.5-násobku očekávané hodnoty), snižuju o třetinu.
No a když už to tady spamuju dotazy na ATTiny, tak ještě jeden: když je třeba měnit střídu PWM, zapíšete natvrdo do porovnávacího registru OCRxD hned, anebo máte nějakou synchronizaci s počítadlem, například čekáním na přerušení od přetečení počítadla?
Když třeba stará hodnota střídy je N, chci ji změnit na N-2, a počítadlo má zrovna náhodou hodnotu N-1, tak můžu prošvihnout celý jeden cyklus počítadla, během kterého se udělá plný pulz, jakoby byla střída 255.
No zkusim aspon na nektere otazky odpovedet, i kdyz si rozhodne nemyslim, ze by moje reseni bylo jedine natoz nejlepsi.
Pwm stridou v pripade step-down (buck) regulujes vystupni napeti, zatimco napeti, ktere nameris odpovida proudu diodou a diody maji nelinearni charakteristiku (viz datasheet), takze chovani, ze do urcite hranice napeti LED prakticky nesviti a pak prijde pomerne prudky narust proudu, bude normalni.
Mereni napeti delam (Atmega48), jak to nejcasteji jde (pri plne presnosti) a preruseni od ADC pouzivam defakto jako casovac pro ruzne veci. Furt dokola stridam mereni vsech vstupu, kde je neco pripojeneho (ze by se neco mohlo merit mene casto, neresim), pricemz vzdycky vkladam mereni GND vstupu, aby se mi vybil kondenzator v ADC (mozna zbytecne, ale jinak se mi vstupy trosku ovlivnovali, v tomhle se ale treba Attiny85 chovala dost jinak).
Zakladni operaci s namerenou hodnotou je u me vetsinou prumerovani pres running sum, abych vyuzil rozsah uint16. Tzn neco jako:
value += ADC - (value >> 6);
Co se regulacni smycky tyce, v pripade svetla vubec nepotrebuju, aby reagovala rychle, protoze napajeci napeti i odpor LED se zpravidla meni pomalu, zatimco preregulovani, oscilace nebo jen vyraznejsi prestreleni nastaveneho proudu (pokud jsme blizko povoleneho maxima) muze dost vadit.
Podobne nevidim zasadni duvod nekam si ukladat posledni hodnotu, proste pri zapnuti zacnu z nuly, pri zmene rezimu z aktualni hodnoty. To ze se svetlo plynule treba vterinu/dve rozsveci, mi prijde dokonce prijemnejsi nez kdyby tam okamzite skocil nastaveny proud a regulaci to dost zjednodusuje.
Nejlepsi by asi bylo naprogramovat PID regulator, nicmene v tomhle pripade asi fakt zbytecne, moje reseni ucel taky plni.
V kazdem kroku spocitam rozdil mezi nastavenou hodnotou a tou zmerenou z ADC. Tenhle rozdil pokazde prictu do dostatecne velke promenne (nutno hlidat preteceni/podteceni) a z hodnoty tehle promenne odvodim stridu. Neco jako:
output += target - ADC;
OCR0A = (output>>8);
Tohle jednoduche pricitani rozdilu do velke promenne (uint16/uint32) uz v sobe skryva i prumerovani, protoze jedno mereni zpravidla nezmeni vysledek tolik, aby to ovlivnilo stridu PWM.
Dalsi finta, kterou pouzivam, je softwarove rozsireni rozliseni PWM. Kvuli frekvenci (Atmega48) bezi vsechny kanaly jako 8bit PWM, jenze jeden krok pak uz predstavuje podstatny rozdil v jasu LED a ja jsem potreboval PWM zjemnit.
Jak tedy dosahnout stridy napriklad 18.5? Rychlym a pravidelnym stridanim stridy 18 a 19. Podobne prumernou stridu 18.25, lze ziskat sekvenci 19, 18, 18, 18...
Takovehle 2 bity PWM navic v kombinaci s velkym kondenzatorem uz mi stacily na plynulou regulaci.
Pak tu jeste byla otazka na zapis hodnoty stridy do registru. Urcite bych se nesnazil synchronizovat to sam, je potreba procist datasheet a zvolit vhodny PWM rezim, kdy je hodnota bufferovana, zmenit ji muzes kdykoliv a projevi se az pro dalsi PWM cyklus. V tomhle se Atmegy/attiny lisi, takze z hlavy nevim, ale urcite jde zvolit rezim, kdy stridu muzes menit bez rizika vzniku spicek.
Diky za tipy. Divam se, ze PWM rezim v 861a je skutecne takto bufferovany, a menit OCR1x jde kdykoli, projevi se to az v dalsim cyklu.
Zajimavy trik se zvysovanim rozliseni PWM o dalsich par bitu, to taky vyzkousim.
Jeste k tomu mereni zeme pred skutecnym merenim ADC -i ja jsem zaznamenal, ze pri prepinani mezi ADC dostavam nesmyslne udaje. Datasheet uvadi, ze toto muze nastat pri zmene referencniho napeti (1.1V, 2.56V a externi). Ale tohle ja nemam, pouzivam vsude 1.1V a prepinam jen vstup pres ADMUX. No, zkusim tam teda dat dvoji mereni toho stejneho. Nebo nastavovat ADMUX na zacatku preruseni a start konverze na konci preruseni?
A k zapamatovanym hodnotam: praveze u rychleho blikani mi prijde ze ten nabeh je dost pomaly na to, abych to mohl nechat jet od nuly nebo od predchozi hodnoty. Zkousel jsem treba udelat rezim "2x silne bliknuti, 2x slabe bliknuti" s cyklem okolo 1 sekundy na toto vsechno, a ta silna bliknuti nebyla rozpoznatelna, jak to pomalu nabihalo. Podle me kdyz chci udelat silne bliknuti, tak nejsilnejsi musi byt ten zacatek. Tenhle trik se vyuziva i jinde - treba zadni blinkry novejsich VW Passatu (takovy kruh oranzovych LEDek kolem centralniho zadniho a brzdoveho svetla) - tam je pekne videt, ze prave to rozsviceni je nejsilnejsi. Asi to teda udelam tak, ze po zapnuti svetla projedu vsechny hodnoty az do maxima, a ty budu pouzivat jako prvni priblizeni pro kazdou uroven jasu.
Jo ty chces blikat pres zpetnou vazbu? Na blikani jsem pouzil tak trochu cheat, kdyz nema LED svitit, tak se PWM proste uplne zhasne, nereguluje se, ale posledni hodnota se uchova. Kdyz se pak ma rozsvitit, pokracuju ze stavu, nez se zhaslo, akorat prvni mereni po zapnuti se zahazuje, protoze nez se nabije kondenzator, tak tece maly proud a kazilo by mi to regulaci.
Proste vychazim z predpokladu, ze pri blikani se behem doby, kdy byly LED zhasnute, nezmeni napajeci napeti ani odpor tolik, abych nemohl pokracovat tam, kde jsem skoncil.
U me je teda i tak videt, ze blikani ma trochu nabeh a obrovsky dobeh, ale to uz je zasluha velkeho kondenzatoru.
Ale pripoustim, ze na blikani ruznou intenzitou v ramci jednoho rezimu pripraven nejsem. :)
Jinak muzes zkusit implementovat kompletni PID regulator, to by melo regulaci dost zrychlit, akorat s tim asi bude dost ladeni...
A nestačilo by to střídu měnit neproporčně. Čím blíž ke kýžené hodnotě, tím pomaleji?
Myslím, že jsem přibližně pochopil, co je PID z wikipedia a možná i jak by se to dělalo, ale bez osciloskopu si to nedovedu představit.
No to co jsem tu nekde popsal, ze pokazde pricitam rozdil mezi nastavenou a skutecnou hodnotou k minulemu vysledku a to pak pouzivam jako stridu, je prakticky Integracni cast PID regulatoru.
Nicmene rekl bych, ze muze fungovat ledacos. Algoritmus, ze pri malem rozdilu menim stridu o jednicku (s nejakou hysterezi u spravne hodnoty) a pri velkem o vetsi hodnotu (pricemz jsem resil predevsim ubrani vykonu, velky proud muze LED ohrozit, maly trapi jen uzivatele), jsem zkousel na zacatku. Ucel plnil, ale popsane reseni mi fungovalo lepe.
Nicmene nikdy jsem nemel moznost zkontrolovat osciloskopem, co do tech svetel vlastne poustim, takze mozna bych se divil... ;)
Taky me treba napadlo vyuzit znamou charakteristiku diody a regulaci si nejak linearizovat... ale zustalo jen u uvahy. :)
Jo, blikam taky pres vypnuti PWM a pamatuju si pro pristi zapnuti posledni hodnotu. Ale jak pisu, pro blikani kdy nektere bliknuti ma byt jinou intenzitou nez to predchozi to nestaci - behem jednoho bliknuti se to nestihne preregulovat na tu jinou intenzitu.
Zatim myslim ze bych mel preddefinovane treba tri intenzity a pamatoval si hodnotu PWM pro kazdou zvlast.
Az nebudu mit co delat :-) a jestli zbyde v programove pameti misto, muzu ten PID regulator zkusit. Zatim se ale zda ze regulace +1, -1, pripadne -moc pri velkem prestreleni muze stacit.
Píšeš, že měníš po každém měření to, co se měří. Znamená to, že ADC máš v režimu jednotlivých měření s přerušením a v těle přerušení vždy spustíš nové měření?
No taky by to tak slo udelat, pro jistotu jsem se dival a ne. V prerusovaci rutine akorat menim ADMUX, konverze se spousti sama (ADATE).
Ono je to v datasheetu s tim prepinanim za behu popsane slozite, ale prepnuti kanalu mam jako uplne posledni radek v prerusovaci rutine, takze predpokladam (doufam), ze tou dobou konverze davno probiha a prepnuti vstupu se projevi az pro nasledujici mereni. Zadny problem s tim nebyl, akorat je slozitejsi uhlidat, vysledek ktereho mereni vlastne kdy dostanu.
Takže si musíš pamatovat dvě měření dopředu, co jsi vlastně měřil?
Lze to tak rict, akoratze kazde sude mereni merim zem a vysledek zahazuju, takze nic sloziteho, tocim dokola promennou, podle jejiho stavu nalozim s vysledkem mereni a nastavim MUX, akorat si to chce promyslet.
Taky se přidám s pár vlastními nejasnostmi:
Dal jsem k měřícím rezistorkům 1uF kondík. Tak nějak se mi ještě nepodařilo zjistit, jestli funkci zlepšuje nebo naopak. Nebude mi zpomalovat zpětnou vazbu?
Někde na netu jsem se dočetl, že je dobré pro lepší přesnost synchronizovat PWM a hodiny ADC. Že se ADC má spustit při přerušení z PWM. Nezkoušeli jste to někdo náhodou?
Ja na vsech ADC vstupech mam RC clanek ve snaze omezit ruseni a odstranit vysoke frekvence. Mozna by to fungovalo i bez toho, nemel jsem duvod to zkouset.
Jak rychlou zpetnou vazbu potrebujes? Vzdyt regulace musi reagovat jen na zmenu odporu LED po zahrati a zmenu napeti baterie. Oboji se podle me meni strasne pomalu.
Synchronizaci jsem nezkousel, naopak 2 casovace pro PWM mam oproti sobe posunute, aby mi pokud mozno nespinaly soucasne.
Pokud v obvodu bude ještě blikačka s nezanedbatelným odběrem, tak potřebuji celkem rychlou odezvu, ale to se ještě uvidí, budu to muset všechno ozkoušet.
Jak jsi docílil, že máš ta PWM navzájem posunuté? Ona má ta mega dva časovače?
Atmega48 ma myslim dokonce 3 casovace, ale na PWM vyuzivam dva (2 + 1 vystup), takze jsem alespon nastavil ruznou hodnotu casovace pri spusteni (frekvence je stejna).
No blikani muze se sviticim svetlem docela zacloumat, to je pravda. Nicmene kdyz to blikani ridi stejny procesor, nic nebrani tomu, aby ho taky kompenzoval.
Ale uvidis sam, k jakemu reseni dospejes, kdyz se pak pochlubis, treba se zas neco priucim ja...
Tak mně napadá, dá se nějak spočítat zpoždění zpětné vazby za tou mojí regulací? Osciloskop nemám, abych to nějak dokázal změřit.
Já tohle dělám tak, že mám v paměti vyhrazených 128 bajtů pro logování, a po jejich zaplnění ten log vyliju do eeprom, odkud si ho pak přečtu. Takže takhle můžu zalogovat třeba prvních 64 měření ADC nebo tak něco.
Tímhle jsem si ověřil, že pokud pustím ADC měření z přerušovací rutiny 100Hz časovače a po ukončení měření upravím na základě výsledku střídu, tak do dalšího tiku časovače se proud stabilizuje a zpoždění tam není. Pro 1kHz časovač už nějaké viditelné zpoždění bylo (tak 1-2 tiky).
A jak máš přibližně velký výstupní kondenzátor, frekvenci a výstupní proud?
Momentálně to mám zapojené "nasucho" v kontaktním poli s jedním step-downem a červenou 1W LEDkou, která podle mých pokusů snese krátkodobě i víc než dvojnásobek jmenovitého proudu 350 mA. Frekvence PWM 125 kHz, testuju to na proudech od 100 do 350 mA, výstupní kondenzátor jsem tam tuším dal 10 uF.
Jeste podvlakno ke step-up konvertorum: mozna bych chtel mit taky jeden. Jake jsou s tim problemy?
Moje predstava je, ze bych jednim N-FETem odpojoval cely step-up od zeme a druhy N-FET by byl jako spinac toho step-upu. Oboji regulovane primo z nozicek ATtiny.
Kdybych chtel mit retezec LEDek odpojovatelny (napriklad na nosici, ktery muzu odmontovat kvuli trail-gatoru), nemuze se tam naindukovat nejake extremne velke napeti, kdyz tam z CPU zkusmo pustim trochu PWM, a vypnu se az kdyz nenamerim nic na mericim rezistoru? Co proti tomu delat? Treba paralelne s LEDkou mit nejaky vetsi rezistor, pres ktery by se to vybijelo, pokud by LEDka nebyla pripojena? Nerad bych si neco odpalil.
No step-up (boost) se lisi predevsim tim, ze zavislost vystupniho napeti na stride neni linearni, ale je to slozitejsi vzorec (napeti zavisi i na zatezi), cim vyssi napeti chces, tim vetsi skoky predstavuje pwm krok a tim hure se to reguluje.
Zatimco kdyz u step-down (buck) tranzistor trvale sepnes (100%) a proud poklidne prochazi, tak v boostu pri trvalem sepnuti zrejme shori civka nebo tranzistor, doporucuju tedy v programu stridu nejak omezit, pripustit treba max 95%.
Ja mam na boost jen jeden tranzistor a LEDky jsou zvoleny tak, aby potrebovaly vyrazne vyssi napeti nez ma baterie behem nabijeni. Uplne vypnout vystup nemuzu.
Maximalni napeti na prazdno jsem myslim nameril asi 50V, pak uz zrejme propousti shotky dioda. Vybijeci odpor nemam, parkrat uz jsem pripojoval svetlo dodatecne, lehce pri pripojeni bliklo, zatim to pezilo bez nasledku, ale uplne dobre to asi neni.
Přidal jsem do svého logování do EEPROM počítadlo rebootů CPU, a ejhle, ono se to občas rebootuje.
Zjistil jsem, že stabilizátor napětí (MCP 1710at-5V) nestabilizuje až tak dobře při zátěži. V datasheetu psali, že doporučené zapojení je doplnit to kondenzátorem 1 uF na vstupu i na výstupu, a že při zátěži může být větší. Já tam mám 1.5 uF tantalové.
Když jsem zjistil že je to nestabilní, připlácnul jsem ke každému z nich pokusně ještě 10uF elektrolyt. Zdá se, že to pomohlo. Je to ale divné, že by třeba ten spínací obvod pro step-down (MCP 14628) měl tak velké odběry? Rebootuje se to typicky když zapnu PWM, a nic dalšího na +5V napojeného nemám.
Nerad bych aby to začalo padat, když připojím ještě další dva step-down konvertory.
Jak stabilizujete napětí vy a jaké tam máte kondenzátory?
Ja vetsinou davam keramicky 1uF tesne vedle napajecich nozicek procesoru. Kdysi mi nekdo vysvetloval, ze pouzivat 1 uF elektrolyt je v podstate blbost, sice stoji o par korun mene, ale ma vetsi odpor a tak mnohem hure filtruje ruseni nez keramicke. Dost casto se vidi kombinace vetsiho elektrolytu a 100 nF keramiky.
Nejlepsi by bylo vzit osciloskop a podivat se, co se ti na napajeni deje, nicmene taky ho doma nemam, takze pricinu clovek vetsinou jen odhaduje.
Pricinou resetu nemusi byt jen kolisani napajeni, ale taky treba nevhodne nakreslena deska a soubeh cest, pripadne dratu. Pokud bys ten stabilizator s kondenzatorem mel daleko od procesoru a nekde cestou jsi pobliz vedl velke proudy, muze se ti to PWM do napajeni naindukovat.
Pripadne nemusi jit jen o napajeni, podobnou "sluzbu" udela i resetovaci drat od programatoru (lepsi je k resetu dat pull-up a nespolehat na interni). I kdyz to bys poznal, v procesoru je registr, ve kterem najdes duvod resetu (ext reset, brown-out, power-up), coz te muze nasmerovat.
Já mám kontaktní pole co uprostřed má dva silnější napájecí vodiče a kontakty. Po těch táhnu zem a +5V. Na jedné straně od toho mám jen CPU a pár drobností typu signalizační LED a senzor osvětlení a na druhé straně od toho mám to, co potřebuje napájení přímo z baterky (stabilizátor +5V a dost daleko od toho pak mosfet driver, mosfet tranzistory, cívku, kondenzátor, výkonovou LEDku a měřící rezistor pro zpětnou vazbu.
No, je možné že se do těch +5V fakt něco indukuje. Zkusím dát kondenzátor až k nožičkám CPU.
Dík za tip s registrem kde je důvod resetu, asi jsem to v datasheetu přehlédl. Přidal jsem si to do logování. Zajímavé je, že už po naprogramování se zaloguje u prvního resetu důvod 0x06, což jsou dva bity zaráz: brown-out a externí reset. Přitom myslím, že brown-out detektor vůbec nemám zapnutý.
A tahle hodnota se tam objeví i po dalším resetu, i když MCUSR nuluju jak píše datasheet (a počítadlo resetů zvýšené o jedničku, ne o víc).
Btw. Jakám způsobem řěšíš v tom nepájivém poli SMD součástky? Ten mosfet driver se jinak nedělá, ne?
Já to riskl a na prototyp jsem rovnou nechal udělat desku. A až na jedno prohozenou nohu procíku to bylo dobře.
Jak s kontaktním polem a SMD? No, blbě. Připájím k tomu dráty.
Nejdřív jsem používal takový ten plochý kabel k IDE diskům, to bylo dostatečně pružné a rozteč drátů byla přesně na ty nožičky, ale zase drát byl příliš tenký a v kontaktním poli to nemělo dobrý kontakt. Tak jsem vzal UTP kabel do zdi (co má uvnitř drát, ne lanko) a použil jsem jednotlivé páry z tohoto. Toto vede dobře, ale je to strašně tvrdé. Je třeba dávat pozor na namáháhí těch nožiček - udělat drát dost dlouhý, aby to šlo ohýbat. Já mám tak 5 cm. Pro SMD rezistory a kondenzátory je to ideální - jeden pár z UTP kabelu, na konci trochu rozpojit od sebe, a je to. Ty mosfety a další integrované obvody jsou trochu opruz, no.
Akorát ATTiny a pár pasivních součástek mám ne-SMD. Jinak všechno SMD a nějak to funguje. Zas to má výhodu, že když se něco pos*re, stačí za příslušnou součástku vzít a rychle ji vytáhnout ven.
Vyfotil jsem tu změť drátů. Komentáře o prasáckém pájení si případně nechte od cesty :-)
Ty smd kondíky s drátovými nohami jsou dobré :)
Tady je můj prototyp:
Ještě dotaz: příliš jsem nepochopil v datasheetu MCP14628, jak mám zapojit pin FCCM. Jak to máš zapojené ty a proč?
Jak to chápu já: při FCCM zapojeném na +5V se low-side MOSFET vypíná s náběžnou hranou PWM, zatímco při FCCM uzemněném se vypíná o dost dřív - podle datasheetu poté, co klesne proud cívkou k nule.
K čemu to je? Možná aby nebyl low-side sepnutý v okamžiku, kdy se už cívkou nic neteče, a zátěž je napájená jen kondenzátorem, a tedy se kondenzátor vybíjel jen přes tu zátěž a ne přes low-side MOSFET (byť tomuto zřejmě(?) trochu brání cívka)?
No ale pak nechápu zmínku o tom, že režim uzemněného FCCM je pro lepší efektivitu při menších zátěžích. Tak mám pro dálkové světlo nechat FCCM na +5V a u ostatních na nule?
Asi teda pokud to nezjistím, tak na desku navrhnu jumper a budu to mít nastavitelné takto.
Já jsem pochopil fungování buck konvertoru a MCP14628 takhle:
Pokud by ses dostal do fáze, kdy si FCCM nastavení zahraje, tak je to špatně a máš moc malé proudy nebo moc malou cívku. Jedná se o kontinuální a nekontinální režim toho konvertoru. V případě, že cívkou přestane na chvilku téct proud, dostáváš se do toho nekontinuálního režimu a o něm se všude dočteš, že to značně snižuje efektivitu a já nevím ještě co všechno.
FCCM připojené na +5V vynucuje kontinuální režim. Což znamená, že když se proud cívky dostane na nulu, zůstává stále low-side mosfet otevčený a cívkou začne protékat záporný proud a na zátěži dostaneš záporné napětí.
FCCM připojené na zem nastaví chování low-side mosfetu, tak že se chová jak dioda — nepustí záporný proud. Tohle je u řízení LED diod správný režim, v tom datasheetu tu píšou. (With the FCCM pin con- nected to ground the MCP14628 enters a diode emula- tion mode to improve system efficiency at light loads.)
Takže zapojené to mám natvrdo na zem. Ale jestli si to vůbec zahraje jsme neměl zatím jak ověřit.
Tak jsem přemístil ten 1uF tantalový kondenzátor přímo mezi napájecí nožičky CPU, a teď je to stabilní - CPU se po zapnutí PWM nerebootuje. Dobře.
Akorát teda PWM nefungovalo. Pomohlo dát další kondenzátor (10uF elektrolyt) poblíž místa, odkud z napájecích vodičů bere napájení ten mosfet driver 14628. Předpokládám že by stačil i ten menší tantalový, ale mám jen SMD a nemám k nim připájené dráty. Takže na pokusy to musí stačit takto.
Presneji receno by primo u procesoru melo byt paralelne 100n keramika (pozere nizkofrekvencni ruseni) a 1n NPO (taky vpodstate keramika, ale vhodna pro vysokofrekvencni aplikace), ktery pozere vysokofrekvencni spicky. Elyt muze byt vpodstate kdekoliv, na vzdalenosti od procesoru moc nezalezi. Pokud budes chtit byt jo dukladny, muzes pridat do privodu napajeni tlumivku (v kombinaci s kondenzatory udela LC filtr) a pokud jeste vic, diodu, aby ti silnoprouda cast nevysavala ten "procesorovy" elyt.
To mas pravdu kombinace elektrolytu a keramiky 100nF a 1nF bude asi nejlepsi. Kdyz davam jen 1uF keramiku, je to dost kompromis, abych tam nemel soucastek tolik a zatim problemy nebyly, ona si Atmega zrejme necha dost libit.
Jen si nejsem uplne jisty tou diodou. Ubytek napeti na diode muze vic problemu zpusobit nez kolik jich vyresi. Treba pri napajeni z baterii se posune hranice napeti, kdy uz procesor nepobezi.
Tak jasne, ze to neni dogma - koneckoncu se rika, ze pravidla muzes porusovat, kdyz vis proc jsou zavedena a proc je porusujes ;)
Ta dioda je primarne posileni blbuvzdornosti a to dokonce 2v1 - brani prepolovani a brani resetum procesoru. Ale jo, pokud vis, ze mas baterky dost tvrde, aby ti pri spinani tve zateze neslo napeti pod reset procesoru, tak je to v dane aplikaci zbytecne.
Ale pokud se vezme L procesor a schottky s ubytkem 0.2, tak pro bezne konfigurace (vykonove ledky, co chteji alespon 3.6V), tak ta hranice napeti myslim problem nebude.
Já tam zatím mám 78L05 a kolem toho 1uF keramiku. O kus dál je ještě na vstupu měniče 20 uF v keramice. Že by mi to restartovalo procesor jsem si nevšiml, ale je možné, že ano. U toho mosfet driveru mám jako stabilizaci také ten 1uF keramiku a jako boost také.
Kde jsi ten mosfet driver kupoval?
No je pravda, že v tom kontaktním poli teď u toho mosfet driveru nemám žádný oddělovací kondenzátor u napájení. Možná bych mohl zkusit přidat tam.
Elektrolyt jsem tam přidal jen proto, že jsem zrovna měl po ruce, a že není SMD (což je pro hraní si v kontaktním poli o dost pohodlnější). Pokud to pomůže, tak na finální desce bude SMD keramika.
Driver i většina ostatního je z farnellu. Jinde jsem nesehnal ATTiny861a, no a tak jsem tam nakoupil i ty okolní věci.
Další problém je, kterak uspat ATTiny, pokud bych nechtěl světlo vypínat odpojením od napájení. Zkusil jsem si naprogramovat na dlouhý stisk tlačítka (které mám na pinu INT0) uspání do úrovně power down. Problém je, že se Tiny skoro hned po uspání vzbudí a pokračuje dál. Zatím nevím co dělám špatně - nejspíš mě budí nějaké IRQ, ale to by nemělo přijít, protože hodiny ADC a další podobné věci by v power-down módu měly být vypnuté.
A používáte v hlavní smyčce čekání v režimu ADC noise reduction nebo idle? Já myslím že ADC-nr mi zastavuje časovač.
Uspávání jsem vyřešil - nezakazoval jsem přerušení, které v průběhu uspávání už přišlo. Kvůli jiným věcem jsem předělal přerušení na pin-change interrupt místo INT0, ale chová se to trochu divně: jde to vypnout, zapnout, i opakovaně dle libosti, ale když to nechám delší dobu, stačí k zapnutí i jen se přiblížit rukou k tlačítku.
Kde může být problém? Tlačítko mám zapojeno mezi pin a zem bez ničeho dalšího, pin mám nakonfigurovaný s interním pull-up rezistorem. Přidat tam paralelně kondenzátor nebo tak něco?
Tak u me na Atmega48 uspavani funguje, je mozne ze u tiny muze byt nejaka zrada, tu zatim v tomhle vyzkousenou nemam.
Taky mam tlacitka na INT0 a INT1 s internim pull-up a zasadni problemy s tim nejsou. Obcas se mi to probudi, casto treba kdyz se rozebehne cerpadlo ustredniho topeni nebo nekdo v mistnosti rozsviti, ale to by asi vyresil filtracni kondenzator a mne to nijak nevadi, proste se procesor probudi, zjisti, ze nejde o dostatecne dlouhy stisk tlacitka a za 10 sekund zase usne. Kdyz to udela v prumeru 3 krat za den, nemam duvod to resit...
Pri normalnim behu uspavam jen do idle.
Další věc kterou řeším je jakou baterii použít. Dosud mám 6x AA NiMH v držáku z GME. Výhoda je že držák je docela silný (snad malé odpory), baterek i nabíječek je všude spousty a za nízké ceny, a v případě nouze lze koupit i třeba primární alkalické články. Nevýhoda je, že články nejdou z držáku dostat rukama, a vůbec to vytahování článků, nabíjení a vkládání zpět je opruz. V GES jde koupit krabička přímo s odděleným slotem na AA články, tak možná použít něco takového.
Přemýšlel jsem nad LiPol články: nemusel bych řešit přechodové odpory (battery packy mají rozumné konektory, dělané na velké proudy), stačilo by na krabici vyvést servisní konektor a bylo by možné nabíjet bez vyndávání. Nevýhoda je malá trvanlivost (rok-dva) a všude píšou, že používáním pod bodem mrazu se trvale poškozují (já jsem vloni jezdil i při těch -12 stupních). A je to drahé (cca 1-2 tisíce za batterypack 11.1V 5.3 Ah).. Navíc u LiPol jsem nenašel žádné standardní typy článků - každý má svůj rozměr a svůj servisní konektor, který třeba za dva roky už neseženu. Třeba tady: http://www.rcking.eu/cs/462-auta . O možná "standardním" rozměru by se dalo mluvit u válcových 18650, ale ani tam moc neexistují držáky a mizí výhoda jednoho konektoru pro celý pack.
U LiFePo jsem nenašel, jak jsou na tom při nízkých teplotách, a ani jsem nenašel nějak moc baterek samotných.
Olovo asi s sebou vozit nechci.
Co jste zvolili vy (typ, kapacita, napětí, formát, umístění pevné/vyndávatelné), jaký způsobem to nabíjíte a jaké s tím máte zkušenosti?
NiMH eneloop AA, na svém kole mám 8 ks v držáku (2 patra po čtyřech), z držáku vytažený kabel s klasickým kulatým power konektorem (styl starší notebooky) a celý accupack omotaný lepící páskou apod., aby byl pokud možno odolný vodě. Ke kolu přidělaný popruhem se suchým zipem pod sedlo. Pro nabíjení odlepím zip a odnesu domů, nabíjím vše v sérii nabíječkou postavenou na MC33340.
Na Šárky kole víceméně totéž, ale koupený hotový accupak ze 4 AA eneloop. (Stejný jde sehnat i s osmi, já mám články v pouzdře spíš z historických důvodů.)
NiMH prostě proto, že slouží dobře (speciálně eneloop) a nemám potřebu vymýšlet nic s LiIon. Zaizolováním accupacku sice ztrácím možnost nahradit za koupené primární články, ale pořád lepší, než zrezivělé pouzdro a baterie. :) Jako nouzovou zálohu (i když podle mě je to zbytečné) bych spíš bral redukci z napájecího konektoru na 9V klip a obyčejnou 9 V baterii (na bezpečnostní "obrysovky" to stačí a při jó velké paranoie je dost malá, aby šla vozit i s sebou. :)).
P.S.: ad nouzové situace -- na vybitou baterii jsem zatím "nedoplatil", ale už jsem jednou v terénu letoval ulomený/urezlý tranzistor s pomocí vařiče, kousku měděného plechu a kombinaček. :)
No vyberem baterii by bylo skoro dobre pri navrhu zacit, protoze vstupni napeti muze ledacos ovlivnit...
Ja mam 4 x AA NiMh. Nejdriv tam byly Sanyo HR-3U 2700 mAh, protoze v recenzich z hlediska kapacity vychazely dobre. Po roce a pul odmitaly davat vetsi proud a kapacita byla uz mizerna, tak jsem je nahradil Eneloop 2500 mAh a zatim spokojenost.
Puvodni myslenka byla, ze baterie budou snadno pristupne, nabijet je budu vyndane stolni nabijeckou a podle okolnosti budu moct prohazovat baterie mezi svetly a fotakem, pokud jedny dojdou (svetla a fotak zpravidla nepotrebuju soucasne).
Dopadlo to tak, ze jsem nam posledni chvili pridal na desku par soucastek pro dobijeni a krabicka je umistena sikovne pod sedlem, takze o nejakem jednoduchem vyndavani nemuze byt rec (musi se odmontovat sedlo a rozsroubovat krabicka, ve ktere je ridici obvod a baterie, navic baterie jsou v drzaku, ze ktereho se spatne vyndavaji)... takze nakonec nabijim baterie uvnitr pres konektor, kam pripojim starou nabijecku od telefonu a procesor ma na nabijeni rezim s detekci -dV pro vypnuti.
Naprogramovat nabijeni NiMh je celkem jednoduche, respektive kdybych s nabijenim pocital od zacatku, slo si to navrhnout i lepe. Jak by to bylo u jinych technologii nevim, ale urcite to lze zvladnout. Vyndavani baterii bych se snazil vyhnout.
Kdybych stavel dalsi svetlo, uz bych uvazoval o jine moznosti nez tuzkove baterie. Hlavni problem vidim ve ztratach na kontaktech.
Co se tyce nouzovych situaci, tak svetlo zatim nikdy nezklamalo, na pokles napeti me upozornuje vcas blikanim LED a pri urcite hranici by se prepnulo na minimalni rezim, kdy jsou svetla porad jeste trosku videt a spotreba je nepatrna.
Navic mam na batohu cervenou blikacku, kterou zapinam, kdyz jdu po tme od autobusu (zastavka na neosvetlene silnici bez chodniku), takze v nouzi by poslouzila i na kole. Pokud jedu nekam dal a predpokladam navrat za tmy, tak vozim i celovku pro pripad technicke zavady, cimz bych nahradil i predni svetlo. :)
Tak co se tyce designu, pocital jsem ze budu mit jako minimum tech 6 V a maximum rekneme 15 V. S tim, ze pro zacatek 6x AA NiMH, a pak se uvidi.
Nabijeni teda ale provadis v serii bez nejakeho vyvazovani jednotlivych clanku. Je to tak? Predpokladam ze se proste pripoji vyssi napeti, nejak se reguluje proud, a jednou za cas se odpoji a zmeri napeti baterky samotne - pokud zacne klesat, ukonci se nabijeni.
Ja ale stejne v miste kde mam kolo nemam uplne dobre dostupne napajeni, takze asi budu muset jit do vyndavaciho battery packu. Zase pokud bych to mel ve vodovzdorne krabicce, tak bych nemusel resit zvlast izolaci baterek a zvlast ridicich obvodu.
Jo nabijim v serii, vyvazovani by to cele neskutecne zkomplikovalo, pouzivam relativne maly proud, vecer pripojim nabijecku a rano jsou baterie nabite.
Da se rict, ze do baterek cpu konstantni proud (reguluju PWM) a merim napeti. Pokud zjistim pokles napeti (s nejakou toleranci) oproti dosazenemu maximu nebo hodnota napeti prilis dlouho vubec neroste (pripadne by napeti bylo mimo povolene meze), je to duvod pro ukonceni nabijeni, pak zustava nabijecka pripojena k baterii pres velky odpor jakoze udrzovaci rezim.
Tak ja zrovna u kola nemam zasuvku, ale i s instalaci prodluzky je pripojeni otazkou chvilky. Navic mi nehrozi, ze bych baterie zapomnel doma... uz jsem teda zapomnel pri odjezdu odpojit servisni seriovku k pocitaci (muzu sledovat prubeh nabijeni a podobne), nastesti s tim konektor pocital a odpojil se sam. :)
Já jsem asi rok používal 4 AA Recyko+ v držáku z GESu. Držák je dělaný do 0,5 A, což jsem překračoval a proto jsem ho propájel. V poslední době jsem měl ale s držákem dost problémy. Na K24 mně to vypeklo a světlo vydrželo svítit mnohem kratší dobu. Pak mi to po nějaké době začalo úplně vynechávat, takže jsem z jedné noční akce jel s poblikávajícím světlem rytmu nerovností. To byla poslední kapka, tak držák měl úplně zničené ty pružinky.
Proto jsem udělal, to co jsem už nějakou dobu plánoval. Přešel jsem na modelářské LiPol baterky. Jednu už jsem doma měl koupenou na jiné účely. Používám konektor Tamyia, který, jak jsem koukal, nepoužívám sám. Baterku zatím vozím v tašce, ale plány jsou na uzavření do rámu. Nabíjím to mimo kolo a jestli to tak budu dělat i s tou v rámu, nevím.
Jinak co se týče konektorů, tak napájecí si tam dáš co chceš a mezi servisními se dá udělat redukce.
Poradíte mi, prosím, jak udělat jednoduchý obvod, který při poklesu napětí baterky pod určitou mez rozpojí nulu zátěže? Dělat něco takového procesorem mi přijde jako kanón na vrabce.
Jakože nemáš volnou nožičku na procesoru? Já chci mít sledování napětí procesorem, abych mohl mít indikaci, jestli je třeba už nabíjet. Chci to udělat jen dvěma odpory. Píšou že ADC má vstupní odpor 100 MOhm, takže když udělám dělení třeba 1.5 M a 15 kOhm, mělo by to mít dostatečnou přesnost a relativně malý odběr. Vypínal bych pak ne celý obvod, ale jen procesorem jednotlivé komponenty a pak to celé uspat do power-down režimu.
Naopak cpát tam kdovíkolik dalších samostatných součástek mi přijde jako kanón na vrabce, zvlášť když zatím nevím jistě, jaké baterky použiju.
Sorry že neodpovídám na co se ptáš.
Tady mas neco pro inspiraci, ale radsi tam das procesor ;)
http://www.zajic.cz/odpojovac/odpojovac.htm
Další komponenta kterou je třeba navrhnout jsou ovládací tlačítka. Mám dolní řízení, tak si představuju, že tlačítko/tlačítka budou na konci řidítek tak, abych na ně dosáhl palcem (čili vedle páčky přesmykače). Dráty bych vedl řidítkama podél brzdového bowdenu.
No a teď je otázka z čeho to udělat, aby to bylo vodovzdorné a nezabíralo to moc prostoru. Nějaký mikrospínač zatavený ve smršťovací bužírce? Jak to chcete dělat vy?
Redek to má v krabičce s vnějšími čudlíky, pod kterými je membrána, ale to ti musí napsat sám, jak přesně to je udělané.
Já plánuju použít prepínače. Buď je nechám volně, nebo je narvu do kusu balónku, kondomu nebo tak.
Mám na kole obyčejné minipřepínače z GMka (myslím že tenhle typ: http://www.gme.cz/packove-spinace-do-dps/p... umístěné dole na řídítkách bez jakéhokoliv dalšího krytí mimo zalití plošňáku termoplastem. Překvapivě dobře to zvládají (aktuální verzi tam mám určitě přes rok a kolo je prakticky pořád venku). Jediný problém -- v případě že pořádně namoknou asi teče nějaký malý proud i mezi nesepnutými kontakty. Což pro použití s procesorem nezní moc dobře. (Přesně jsem to neměřil a nezkoumal, ale z vnějších projevů odhaduji že by ty proudy mohly být tak zlomky mA.)
Já sem si koupila takovej obyč.přepínač, kterej má vývodní dráty už přidělaný nějakou gumou.
http://tuning.autodoplnky.cz/autoalarmy/auto...
Namontovala ho ďurkou u páčky tak, aby do ní nepršelo, přímo na reflektór. Spoje drátů (přetažený bužírkou) jsou uvnitř toho světla v suchu. Já myslim, že to tak bude stačit. Původně sem to chtěla nějak přidělat na řidítka, ale to bych zas musela řešit nějakou krabičku...
Hotovej spínač na řidítka ve slušný ceně jsem našla na
http://www.spiritbike.cz/produkt-242/spinac...
ale poštovný by dalo za dva takový další, tak jsem to přidělala přímo na světlo.
Mi přišlo nejjednodušší všechny spoje nacpat do tělesa světel, tam neprší a místa je tam dost. Venkem táhnu kabel bez spojů. Do zadního světla vede přívod od baterie, mezi zadním a předním světem táhnu trojlinku a na předním světle je vypínač, na kterej dosáhnu i za jízdy.
Vy asi chcete těch vypínačů víc, tak to se mi líbila Radkova krabička, zas tak velká na počet vypínačů, co tam má, mi nepřišla.
Elegantní řešení. A asi na to jde dosáhnout i za jízdy, ne? Na lehokolech mají ty vypínače na řídítkách daleko větší opodstatnění, světla jsou většinou hodně daleko.
No, mi zas přišlo, že na tom lehokole je dosažiteného prostoru kolem sedadla a i na těch řidítkách mraky. Já vlastně rukou obhospodařím akorát řidítka a tam už je toho na můj vkus až až... Na to světlo sice dosáhnu, ale necítím potřebu s tím za jízdy manipulovat. Když jedu za šera či po tmě, tak svítím a vypnu to stejně až sesednu doma u vrat. A na rožnutí, když mě chytne tma cestou, si klidně zastavím :))
Na většině lehokol se světlo moc nehodí dávat na řídítka, ať spodní nebo horní, protože si poměrně dost osvítíš nohy a v kontrastu k nim pak blbě vidíš cestu. Většina lidí má proto světla někde před/nad pedály úplně vpředu. Na některých lehokolech si na ně někteří dosáhnout a když pak třeba najíždí za šera na silnici, kde se hodí rozsvítit, nemusí zastavovat. Jakmile ale jednou vyrábím vlastní světla pro komfort obsluhy dávám vypínače vždy na řídítka k ruce a můžu pak za jízdy operativně buď šetřit baterku kde nemám na koho svítit nebo zapnout tam kde potřebuju.
Potvrzuju, svetlo na lehokole chce dat dopredu. Sice mit ovladani svetel hned na riditkach neni uplne nezbytne, ale rozhodne je to pohodlne.
Ja mam sice svetla zapnuta prakticky porad (ve dne blikam, v noci svitim), ale hodi se prepinani rezimu podle situace - kde sviti lampy, staci ze jsem videt, mezi vesnicema potrebuju videt silnici a nejsilnejsi rezim zapinam jen z prudkych kopcu a nebo v huste mlze. Rozdil ve spotrebe je obrovsky.
Pěkné.
Jsi si jistá, že ti do toho nepůjde od předního kola?
Když půjde, tak se na to dá našroubit takovej plastovej prezervatív s maticou a těsněním pod tu maticu:
http://www.autokabel.cz/product_info.php?cPath...
Ale je to na větší páčku a přišlo mi to takový moc hamotný ...
Taky měli pěknej pogumovanej čudlík, ale ten, stejně jak ta velká páčka, neměl přidělanej drát. Já pájku nemám, takže potřebuju kus drátu, aby se to dalo prostým smotáním v tom světle spojit.
Stejný jde koupit (bez drátků) v různých elektro-součástkových obchodech. Voda na vývody moc nevadí (přínos bužírky tam je vcelku žádný), problém je voda uvnitř spínacího mechanismu a to tenhle vypínač neřeší. (Na druhou stranu, jak jsem psal někde výše, neměl jsem ani s tímhle typem přepínače žádné větší problémy ani na spodních řídítkách.)
Chtěl bych si postavit senzor osvětlení, ale narážím na to, že asi nevím jak funguje fotodioda. Mám takovouto fotodiodu:
http://cz.farnell.com/jsp/search/productdetail...
Vyzkoušel jsem ji zapojit na napětí 5V v sérii s odporem 1M5. Napětí na fotodiodě bylo:
3.71 V - úplná tma
3.68 V - místnost bez oken v noci, přivřené dveře, světlo ze sousední místnosti
3.29 V - úsporná "žárovka" (ekvivalent 60W žárovky) na stropě místnosti
0.02 V - bodové halogenové svítidlo co máme v koupelně nad umyvadlem, ze zvdálenosti asi 150 cm
0.01 V - ruční baterka s klasickou žárovkou na dvě tužkové baterky, svítící z minimální vzdálenosti přímo na fotodiodu (totéž přímo do oka je už dost nepříjemné).
No a teď je otázka, jak navrhnout zapojení tak, aby z toho mohl ADC v ATTiny číst nějaké rozumné hodnoty. Když jezdím v noci,asi bych potřeboval odlišit zejména první dva stavy - v úplné tmě potřebuju svítit, pokud je aspoň pouliční osvětlení, stačí blikat. Naopak v oblasti silného osvětlení asi takové rozlišení nepotřebuju - budu potřebovat asi až rozdíl mezi plným sluncem a večerem.
Protože ADC v ATtiny má nastavitelný zisk, bylo by nejlepší mít v oblasti nižšího osvětlení mít měřené napětí blízké nule. Vymyslel jsem zatím jen to, že bych do série dal fotodiodu, nějaký velký odpor, a pak nějaký menší odpor na kterém bych měřil. Nevýhoda je, že v oblasti tmy nejde pak napětí na měřícím odporu úplně k nule, ale k napětí úměrnému poměru toho měřícího odporu k celkovému, který je shora omezen.
Další otázka je, jestli se vůbec fotodioda chová jako proměnný odpor, nebo to kromě osvětlení ještě závisí na napětí na té fotodiodě nebo dokonce na proudu tou fotodiodou.
Ja myslim, ze fotodiodu lze zapojit nejenom takhle v serii s odporem a napajenim, ale melo by stacit i primo merit napeti na fotodiode - kdyz na ni posvitis, bude vyrabet elektriku, coz by pro tvoje potreby mohlo byt sikovnejsi. Nicmene musis si vyzkouset, co bude citlivejsi, pripadne dat k fotodiode paralelne primereny odpor jako zatez.
Mimochodem docela vtipny a neprilis znamy fakt je, ze mezi LED a fotodiodou nejsou velke rozdily, takze na normalni LED lze namerit male napeti, kdyz se na ni posviti a jednou soucastkou (a jednim PINem procesoru) lze realizovat dve funkce. V jednom zarizeni jsem takhle zneuzil blikajici indikacni LED a kdyz je zhasnuta, tak merim osvetleni. Samozrejme je to ponekud extremni reseni, citlivost LED na svetlo (natoz vlnova delka) v datasheetech neni definovana a ruzne LED se chovaji hodne ruzne (nejcitlivejsi mi prisli cervene a zlute supersvitivky, zelene skoro vubec)...
Dokonce i Cree XRE by slo pouzit jako snimac, zkousel jsem, ze kdyz dam tesne pred svitici Cree zrcatko a odrazim svetlo zpatky, tak se trochu zmeni napeti pro nastaveny proud. Bohuzel prilis malo, aby se na tom dala postavit detekce protijedouciho auta...
Jinak tedy par myslenek, i kdyz zadny snimac osvetleni na kole nemam. Umisteni tohohle senzoru bude naprosto klicove, pro spolehlivou funkci mozna zvaz pouziti dvou na ruznych mistech.
Z prace mam zkusenost se zarizenim, kde se podle svetla mel regulovat podsvit klaves, akoratze podsvitove LED svitili i na senzor, takze se to obcas cele rozblikalo. Sice se to ve firmware nakonec nejak vyresilo, ale jsou to naprosto zbytecne komplikace...
Podobne by te asi nepotesilo, kdyby na tebe auto posvitilo dalkovymi a tobe se svetla vypnula... takze urcite dobre promysli filtraci, aby to nerozhodily nejake zablesky nebo slunce prosvitajici mezi stromy.
Pak se taky nabizi nejaky detektor pohybu/otresu, aby se ti svetla nezapnula, kdyz budes mit kolo nekde zaparkovane a setmi se...
Mereni napeti na fotodiode neukazalo nic zajimaveho. Ale mozna ma muj multimetr prilis maly odpor. No ale mozna by to ATTiny neco namerilo. Jeste vyzkousim.
Umisteni senzoru - nekam kolmo dolu k silnici. Aspon ja mam v aute senzor osvetleni pod pravym zpetnym zrcatkem, a funguje spolehlive. Ta vyse odkazovana fotodioda ma citlivost v uhlu 50 stupnu, coz by osvetleni auta nemelo moc ovlivnit. A kdyz uz, tak prepnutim z rezimu sviceni do rezimu blikani, coz asi nevadi. Svetla auta neudelaji takove velke osvetleni jako slunko.
Ad odstavene kolo po setmeni - ja chci blikat i ve dne, takze stejne tam budu muset mit explicitni vypnuti tlacitkem. Cili nehrozi ze bych to nekde nechal zapnute aniz bych si toho vsiml.
Pokud chceš od fotodiodyzhruba lineární odezvu na intenzitu osvětlení (pozor, okem vnímáš světlo spíš logaritmicky, takže pro pocit "je o stupeň víc světlo" musí být intenzita násobně větší), tak zapojení je následující: Připoj na diodu co největší napětí v závěrném (!) směru (nejlépe přes 10 V, limit pro konkrétní diodu najdeš v datasheetu) a měř proud tekoucí diodou. Velikost proudu je zhruba úměrná intenzitě dopadajícího světla.
Zkus si proměřit (nebo najít) charakteristiky pro různá napětí a uvidíš, co je jak použitelné pro účely detekce denního osvětlení.
Měření napětí na prázdno také "nějak jde", ale obzvlášť pro menší intenzity to bude nepěkně záviset na zátěži a vztah světlo-napětí bude myslím poněkud divoký. (Pravda, s tímhle nemám moc zkušenosti, protože pro mě byl důvod pro zapojení v závěrném směru především rychlost odezvy, což tebe moc netrápí.)
Generujte prosím nápady, k čemu by se daly použít tři zbývající volné nožičky ATtiny. V minimální variantě mám už započtené tři PWM kanály, čtení napětí baterky, senzor osvětlení, jeden vypínač, stavovou LEDku a LEDku na osvětlení tachometru. Zbývají tři další piny. Zatím mě napadlo:
- druhé tlačítko na ovládání něčeho
- potenciometr zapojený na ADC pro plynulou regulaci například jasu
- fotodiodu zapojit místo +5 V na pin procesoru a ušetřit tak několik mikroampér ve vypnutém stavu
- UV LEDka někam dopředu (zjistil jsem, že tohle fakt zvyšuje nápadnost a tedy i viditelnost kola na silnici).
- druhá stavová/chybová LEDka (možná zbytečné - za světla jde dodatečný stav ukazovat LEDkou osvětlení tachometru)
- regulace nabíjení (ale jak jsem psal vedle, nabíjet asi budu mimo kolo, nemám poblíž místa kde skladuju kolo přívod elektriky)
Nějaké další nápady? Díky.
Ukazatel nabití baterky?
Cteni napeti tam mam, jak pisu. A jak to zaprezentovat to je otazka - mozna bude stacit jedna LEDka, ktera po zapnuti prislusny pocet krat blikne, a pak se ozve, az se zacne napeti blizit vybitemu stavu. Cili na tohle mozna ani samostatnou LEDku nepotrebuju.
No jestli chces darovat par napadu, ktere jsem nakonec neuskutecnil, tak na neco si snad jeste vzpomenu... :)
- Vystup pro sirenu / bzucak, puvodne to mel byt jen spinaci kontakt, pak me jeste napadlo misto sireny dat reproduktor a pomoci rychleho PWM zkusit vyrabet ruzne zvuky... nakonec mam zatim na riditkach akorat maly zvonek.
- Kdyz uz ridici obvod svetla muze ovladat sirenu, primo se nabizi funkce alarmu, ze to prepnes do streziciho rezimu a pri otresu (otazka cidel je dalsi kapitola) to zacne houkat.
- Jelikoz sirenu uslysis jen na pomerne malou vzdalenost, jde to jeste vylepsit o klicenku s bezdratovou komunikaci, ktera te upozorni, kdyby kolo vyhlasilo poplach nebo se prerusilo spojeni...
- Chvili jsem taky premyslel nad malym displejem, po I2C by stacily 2 draty. Slo by zobrazovat vsechny proudy a napeti nebo treba teplotu. Nakonec ale musim konstatovat, ze ta jedna zelena LED mi zatim naprosto vyhovuje.
- Dalsim rozsirenim by mohlo byt treba jeste pripojeni k telefonu s vhodnou aplikaci (pres seriovku (tu muj Siemens ma) nebo bluetooth)
Myslim, ze na tve 3 PINy je to napadu vic nez dost, ne? :)
Díky za nápady. PWM už nemám žádné volné, takže bzučák leda emulovat softwarově. Jo a firmware nemám ještě kompletní, a už zabírá 3100 bajtů ze 4K které mám k dispozici. Sice jsem zatím nedělal žádné optimalizace, ale i tak moc místa už není.
Uvažoval jsem ještě o analogovém zesilovači, ale na to bych potřeboval silnější +5V stabilizátor než ten 250mA co mám.
O I2C pouvažuju, akorát bych musel uvolnit příslušné piny, což nevím jestli půjde. Už tak se mi překrývají piny pro PWM a pro programování, takže při programování budu muset mít silovou část odpojenou.
Možná ty tři piny prostě vyvedu na samostatný konektor spolu s +5V a zemí a něco vymyslím později.
No ono 3 volne PINy neni nijak moc a co mam zkusenost z prace, tak se casto ukaze, ze se na neco duleziteho zapomnelo a pak je kazdy volny PIN dobry a pozadovana funkce se na hotovy plosak ruzne dobastluje... ;-)
Takze nechat si je dostupne pro pripadne rozsireni vubec neni spatny napad...
Jak se vypočítá, jak potřebuju tlusté dráty? Umím si představit, že z plochy průřezu drátu (nebo cesty na desce plošného spoje) spočtu měrný odpor na jednotku délky. Třeba tady:
http://circuitcalculator.com/wordpress/2006/01...
No ale teď co s tím? Oni tam nějak stanovují, o kolik se může spoj zahřát. Ale co já vím, jestli 10 stupňů je moc nebo málo?
Z druhé strany si třeba můžu říct, že LEDka spotřebuje výkon x Wattů a dimenzovat spoje tak, aby se na nich celkově ztratilo méně než třeba x/10 Wattů. Podle čeho to navrhovat?
A jak se projeví lokální zúžení stopy na desce, třeba na vývodu z SMD součástky, kde jsem omezen tím, abych tlustou výkonovou stopou nezablokoval ostatní vývody?
A ještě poddotaz: na starém Favoritovi byl jeden pól tažený po rámu kola, takže ke světlu stačil jeden drát. Bylo by toto použitelné i teď? Rám je tlustý, takže celkový odpor by nemusel být velký. Musely by se samozřejmě překonat lakované části a spoje typu výsuvný šlapací střed. Horší je, že vzhledem k zapojení měřícího odporu k LEDce by toto bylo použitelné jen pro jednu LEDku. Ale asi nevadí, zadní stejně budu mít na sedadle a ne na rámu. Jen že bych mohl ušetřit jeden tlustý drát.
No ona nerez není, co se vodivosti týká, až taková výhra (skoro 10x větší měrný odpor než měď) a hlavně budeš mít další kontakty rám-vývod z PCB (navíc pravděpodobně poměrně nespolehlivé a s velkým odporem), takže ve výsledku asi vyjde lépe dva tenčí dráty, než jeden tlustý a rám.
Jen na okraj -- měřit proud samozřejmě jde i bez vyhrazeného návratového drátu, stačí dát odpor před LED a pokud potřebuješ do regulátoru napětí "od nuly", tak před něj diferenciální zesilovač (=třeba obyčejný mrňavý OZ plus pár odporů).
... jo, pokud máš duralový rám, bude odpor samotného rámu samozřejmě o dost lepší. Ale stále platí, že celkový odpor bude daný spíš kontakty ve spojích. Takže pokud umíš k rámu spolehlivě připojit drát bez velkého odporu (závit do rámu, vyčištěná hladká dosedací plocha a dotažený šroub s očkem pod ním by mohlo být OK) a eliminovat odpor mezi nesvařenými částmi, nemusí to být nesmyslné řešení. Ale spíš než ušetření hmotnosti drátu :) je to otázka toho, co ti přijde pohodlnější na výrobu.
Ja to mam pripravene na diferencialni mereni, ale spis nahodou a proto, ze ATtiny na single-ended mereni vuci zemi neumi nastavitelny zisk, cili nema takove rozliseni. No a mam to navrzene tak, ze dva regulatory sdili spolecny jeden pin a druhy maji kazdy zvlast, takze ve vysledku mi nezbude, nez to merit vuci zemi (pokud bych nechtel pridavat dalsi soucastky).
No ale ona je to jen teorie, taky by na prechodu mezi ramem a dratem mohly za vlhka vznikat nejake korozivni jevy.
Drát se ti od světla na pár volt nespálí asi žádný, ale jak správně říkáš, jde o ztráty. A s tím související pokles napětí, což může taky vadit, někdy i víc.
Žádné univerzální "správně" není, rozmysli si, co ti vadí a co ne. (Jediné skoro obecné pravidlo je, že se nemá cenu trápit věcmi o řád menšími, než je jiná nejhorší věc v celém zapojení.)
Cestičky na plošňáku se samozřejmě počítají taky, ale ty jsou docela krátké, takže ztráty na nich většinou nejsou katastrofa (pokud je uděláš co nejširší to jde), ale tady naopak poničení plošňáku velkými proudy hrozit může. Odpor cestičky si buďto spočti, anebo jde doporučené proudové zatížení najít po netu.
Nezapomeň taky na spojovací kontakty, tam můžeš bez problému ztratit několikanásobek toho, co na celém zbytku drátů.
Já jsem na svém současném světle zvolil strategii tlustší = lepší. Drát k přední diodě má cca 1,5m a průřez asi 1 mm. Celkem se mi to osvědčilo, protože je doopravdy odolný. Ale jinak je to samozřejmě úplně předimenzované a stačil by tenčí. Jak píše Marble, jde hlavně o ztráty.
Když už tu řešíš vedení proudu rámem, ještě nás s Jirkou napadlo vedení proudu bowdnama, ale k vyzkoušejí jsem se zatím nedostal. Pak se také na vedení elektřiny dá použít blatník. Dražší modely od SKS mají prostřední vrstvu z tenkého plechu.
Nejen dražší modely. Já mám někde úplně obyčejný zadní blatník, co má pod lakem dva kovové proužky (podél) zakončené na obou stranách přinýtovanou patentkou. (a ještě jeden pár patentek je někde uprostřed) Nápad zajímavý, ale pokud bych naháněl miliohmy, tak bych se na ty patentky koukal hodně nedůvěřivě. :)
Vedení bowdenem -- máte nějak vymyšlené, jak k tomu bowdenu připojit drát? Ale celkem bych se bál, že se prodře vnitřní plast bowdenu a přes lanko a tělo brzdy/přehazovačky se bowden propojí s rámem kola.
Byla to jen taková myšlenka. Nějak oholit vrchní vrstvu bowdenu a dát na to nějakou objímku. Prodření vnitřního plastu bych taky viděl jako největší problém.
Zas na druhou stranu ta myšlenka, že by mi do zadního světla nemusel vést žádný drát navíc je lákavá.
Proměřoval jsem teď odpor mezi hliníkovým nosičem a ocelovým rámem a je to celkem zanedbatelné (0,1 ohm) :) Takže jako jeden vodič bych na svém kole doopravdy mohl použít rám. Jenže pořád je tu ten druhý a to už je celkem jedno jestli tam povede jedno lanko nebo dvoulinka…
Jo, s odporem rámu máš pravdu, já o tom moc nepřemýšlel, ale ono i u tenké nerez trubky půjde maximálně o jednotky miliohm (těch změřených 0,1 je buďto úplná haluz, anebo odpor kontaktů a přívodních drátů, pokud to neměříš čtyřbodově :). Takže zbývá provedení kontaktů.
Při experimentování s mým step-down driverem jsem narazil na celkem závažný problém.
Když ho použiju jako blikačku, tak nejsem schopen detekovat zkrat. Blikačka na začátku pomalu zvyšuje napětí, až se najde takové, které přibližně odpovídá požadovanému proudu. Pak se začne blikat. Blikání mám udělané bez náběhu, natvrdo se tam pustí nalezené napětí, po chvilce se změří proud, případně poupraví napětí a zase se to vypne. Během celého bliknutí ADC pravidelně měří a když dojde k překročení povoleného proudu tak to výstup natvrdo vypne. Problém je v detekci zkratu. Při náběhu to je jednoduchá, když se dosáhne požadovaného proudu při podezřele malém napětí, tak se to vyhodnotí jako zkrat. Ovšem při blikání se to použít nedá. Myslel jsem si, že detekce na na násobně větší proud by měla fungovat. Tedy při překročení určitého proudu to vyhodnotím jako zkrat. Jenže tohle mi nechce fungovat. Normálně si "bliká" dál i když to zkratuju a po chviličce z toho jde kouř, asi kalafuna. Ten step-down má přirozeně určitý náběh, překmit a na výsledné napětí se chvilku stabiliuje. Tak jsem si myslel, že se při zkratu stabilizuje na mnohem větším proudu než se stabilizuje s diodami. Bohužel to tak úplně nefunguje.
Tak nevím, jak takovýhle zkrat detekovat. Existuje nějaké "softwarové" řešení? S foto-diodou se mi laborovat moc nechce.
Z toho popisu mi není moc jasné jestli by to mělo fungovat a proč to nefunguje. Nicméně pokud měříš proud a máš alespoň hrubou představu o napětí, hledal bych zkrat během "nesvítící" doby. Tj. využít silné nelinearity LED a místo nuly tam pustit něco jako 1V, příp i míň a koukat na proud. V případě diody bude zanedbatelný, v případě zkratu uvidíš dost velký proud i při hodně malém napětí.
Případně by možná stačilo krátce po rozepnutí spínače na začátku nesvítící fáze kouknout na napětí na výstupním kondenzátoru (pokud ho máš jak změřit, v principu stačí jen komparátor s vhodnou fixně zvolenou hodnotou). Pokud tam nemáš zkrat mělo by pod "prahovým" napětím LED klesat hodně zvolna ...
To zní jako dobrý nápad. Někde mezi bliknutím můžu zkusit udělat krátký náběh a když tam poteče proud při podezřele malém napětí, tak to vyhodnotím jako zkrat. Tohle bude stačit jednou za vteřinu, tu by snad měli všechny komponenty po cestě zkrat vydržet.
Díky za nápad :)
Ja tohle mam udelane tak, ze pro kazdy driver mam maximalni povolene PWM (zatim nastavene tak na polovinu jmenoviteho proudu LEDky, abych neco nespalil) a minimalni povolene PWM. No a pokud pri regulaci zjistim, ze ocekavaneho proudu (= napeti na mericim odporu) nedosahnu ani pri maximalnim pripustnem PWM, vyhlasim pro dany driver chybu. Podobne pokud zjistim ze proud je vyssi nez ocekavany, ale PWM kleslo pod minimum.
Asi jeste udelam, ze pokud duvod chyby neni zkrat ale dosazeni maxima PWM (= odpojena LEDka), budu jednou za par vterin zkouset znovu,jestli jsem nahodou LEDku nepripojil). Zatim totiz mam zadni bodovou LEDku s vypinacem, abych pripadne neoslnoval dite na trail-gatoru. Ale mozna to udelam softwarove.
Tvoje řešení bohužel vůbec neřeší můj problém.
OK, asi jsem nepochopil problem. Podle me delam to stejne co pise Marble - poustim do toho male napeti, mensi nez otevre diodu. A pokud bych pri tomto nameril napeti na mericim odporu, jde o zkrat.
Tohle řešení funguje jen, když děláš pomalej náběh. Když si na každou změnu proudu po změně PWM počkáš. To já dělám taky při náběhu, kdy hledám přibližné PWM jakým blikat. Mně šlo o zkrat při blikání. Tam totiž rovnou pouštím to PWM a měřím to až po chvíli. A jak jsem zjistil, tak i když tam je zkrat, tak nestihne za tu chvilku proud vylézt tak vysoko, aby to bylo mimo povolené meze. Což dělá ten RL obvod a jeho proudový náběh.
Udělat si mezi těmi bliknutími pomalý náběh bez proudu diodami, jak píše Marble, mně nenapadlo a z tvého příspěvku jsem to nevyčetl. Ale je možné, že jsem tě jen špatně pochopil.
Každopádně ten náběh bez proudu diodami vyzkouším. Až bude nálada :)
No ale ke zkratu přece nemusí dojít jen mezi bliknutími, ale kdykoli. Dost záleží na tom, jak rychle je potřeba zkrat detekovat.
Já mám regulační smyčku na nějakých 100 Hz (po tiku časovače změřím všechny veličiny, upravím hodnoty PWM, a čekám na další tik. U step-downu reálně používám rozsah cca sedmdesáti hodnot. Pokud bych reguloval jen o jedničku po každém měření, dokázal bych zkrat detekovat během méně než vteřiny. A to ještě můžu zvětšit frekvenci měření, a navíc mám v regulační smyčce nastaveno razantní snížení PWM, pokud na měřícím odporu je o hodně vyšší napětí než chci.
Takže celé je to o tom, jak rychle je třeba detekovat zkrat. Asi to jde vylepšit (a zesložitit) nějakou logikou mezi bliknutími, ale proč by ke zkratu mělo dojít jen tehdy?
Ještě vlastně - pokud ADC naměří výrazně větší hodnotu než je maximální proud LEDkou, vypínám příslušný PWM kanál hned. Takže nejhorší co se mi může stát je, že po 1/100 sekundy půjde PWM na hodnotu která se normálně pouští do LEDky, a pak se to celé vypne.
Asi záleží jak velký máš kondenzátor u step-downu - jednak aby LEDka stíhala zhasnout, a jednak aby byla dost rychlá odezva na změnu PWM.
No ale tohle řešení ti bude fungovat pouze u stálého svícení, ne mého u blikání.
Blikám cca 4 krát do vteřiny, jednou za čas silněji. PWM mám 13-ti bitové. Po každém bliku ho měním max o jedničku. Bliknutí jsou dvě cca 10 ms vždy dvě 5 ms za sebou. Když to během blikání zkratuju, začne se mi z toho troškou kouřit už cca po dvou vteřinách. Sice to je možná jen kalafuna, ale jistota je jistota. Než by mi to vyjelo mimo nějaké patřičné meze, tak by to trvalo několik minut.
Fair enough. Ovsem nadmerny proud na mericim odporu bys mel videt hned po zkratovani, ne? A v tom pripade to cele hned odpojit. Zadne dve vteriny.
BTW, k cemu je dobre 13-bitove PWM? Ja mam 9-bitove (a HW umi max 10-bitove, ale to uz pak klesa frekvence), a zvysovat rozliseni softwarove jak psal Jrr ma cenu tak o jeden dva bity.
No právě, že asi kvůli náběhu toho LC obvodu ne. A ani ho tam nevidím. Je možné, že kdyby se blikalo delšími pulsy než těch 10 ms, že by se ten proudu už vyšplhal moc vysoko. A nebo může být důvod ještě jinde, že ten proud je obrovský, ale jen chviličku, že to vybije ty kondíky tak rychle, že se měření vždy trefí mimo ten proudový peak.
To HW PWM mám 9-bitové a přesnost zvýšenou o 4 bity, jak to psal Jrr. Jestli je potřeba 13-bitů a nestačilo by jen 12 bitů nebo jen 11 bitů netuším. Myslím si, že tou větší přesností nic neztratím.
No a kolik měření za těch 5 ms uděláš? Nebo za jak dlouho po zkratu zaznamenáš velký proud? Taky by šlo dělat to, že od nějaké doby po vypnutí LEDky dál bys neměl naměřit vůbec žádný proud. Pokud tam je, je zkrat. Akorát je problém, že u mě se ten "doběh" dost liší podle toho jak moc svítím.
No a furt máš problém jak zjistit zkrat v situaci kdy neblikáš, ale svítíš.
Větším rozlišením PWM nic neztratíš, leda rychlost reakce, pokud upravuješ jen o jedničku. Což je to o čem se tady bavíme.
Za těch 5 ms se udělá nějakých 10 měření, jestli počítám správně.
Detekci zkratu při stálém svícení jsem ještě neřešil. Tam by detekce moc velkého proudu měla stačit, ne?
Tak zalezi. Jestli ti doregulovani na nulu trva nekolik minut jak pises vyse, tak asi ne. No i kdybych zapocetl ze vyse regulujes jen ctyri 5ms bliknuti za sekundu, tak nekolik minut/50 je nekolik sekund, a pokud se ti to spali uz po dvou, tak by to stacit nemuselo.
Nějak nechápu tvoje počty. Sice se tam provádí při tom bliknutí několik měření, ale pouze z jednoho se provádí korekce střídy. Ty měření na začátku jsou naprosto irelevantní, protože ten LC obvod má náběh.
Tak trošku tě začínám podezřívat, že jsi nenastudoval všechny aspekty step-down měniče. Netvrdím, že já ano.
Ne, ja jen neumim cist. Nejak jsem si blbe interpretoval tech 5 ms (myslel jsem ze to je 50, protoze ja blikam celych 50 ms, ne 10 jak jsem psal). A ano, tech rekneme 10 ms je cas na stabilizaci. Omlouvam se.
To ale nechapu jak vubec muzes neco uregulovat s takto kratkym bliknutim. Fakt to uz na konci ma ten spravny proud? A fakt je to aspon trochu videt?
A u zkratu - neni tam treba daleko vetsi napeti po skonceni toho pulzu?
Proč by to nemělo jít uregulovat? Když už píšeš čas na stabilizaci, netušíš, jak ho spočítat?
Jestli to má na konci přesně ten požadovaný proud, netuším. Ale to je celkem fuk, přibližně to tam je a vidět to je velmi dobře. Dělám dva krátké záblesky těsně za sebou, celková délka i s tou mezerou kolem 35 ms. Vidět to je celkem pěkně a nemít tam rozptylovací kryt, tak by to myslím i celkem slušně oslňovalo. Možná ho časem vyřadím,
Budu uvažovat nějakou tu super flash blikačku. Má tam dvě obyč diody tj cca 2* 2,1 V * 15 mA = 63 mW a tu jednu silnou u které píšou 0,5 W. Já tam mám 54 diod paralelně po třech. Slabší bliknutí jede na 45 mA tj. 280 mW na silnější cca 220 mA tj cca 1,38 W. To by v tom byl čert, aby tohle nebylo vidět.
Napětí tam nemám, jak změřit. Jediné co můžu měřit, je proud…
Tal pokud se ti to do konce bliknuti nestabilizuje, pak vubec nema cenu cist ADC a delat na zaklade neho nejaka rozhodnuti.
Netusim jak to spocitat. Nicmene kdyz si udelas par bliknuti a treba u desateho az dvanacteho zalogujes vsechna cteni ADC do EEPROM, tak to zjistis pro tvuj obvod a zvolene napeti. Akorat pozor, zapis do EEPROM docela trva, takze ja to bufferuju do RAM a az teprve po skonceni toho co chci logovat to naraz prepisu do EEPROM.
U me to bylo tak, ze pri mereni kazdych 10 ms bylo prvni mereni po zacatku bliknuti jeste o neco malo mensi nez dalsi mereni, aniz jsem menil stridu. Cili prvni mereni ignoruju, resp. jen testuju jestli nahodou neprelezlo povolene maximum. A zase po vypnuti jsem nekdy jeste v dalsim mereni nemel nulovy proud.
Ted mam v kontaktnim poli postaveny step-up, zkousim blikat 2x po 10 ms s 10ms pauzou na 20 mA, a 2x po 10 ms s 10ms pauzou na 4 mA. No a ta dve slabsi bliknuti nejdou okem rozlisit - cili LEDky nestihaji mezitim zhasnout. Cili ten "dobeh" se asi bude lisit podle toho jaka je na tom zatez.
No ale step-upem stejne asi blikat nebudu - budu ho pouzivat jako nocni svetlo, a tam by melo byt aspon jedno svetlo ktere neblika.
Jaké máš parametry toho měniče? Ty proudy co píšeš jsou dost mrňavé. To se nemůže vyplatit stabilizovat pulsním zdrojem.
Já mám PWM na 125 kHz, cívka 180 uH, kondíky 30 uF. Podle nějaké step-down kalkulačky mi vychází kontinuální běh toho měniče od 80 mA, tedy těch 45 mA jede v nekontinuálním režimu a bude to značně neefektivní.
Co jsem tak měřil, tak na 5V větvi mám při zapnutém PWM a ADC odběr 12 mA (procík + mosfet driver), což mi dává pro tvoje proudy efektivitu 62 % resp. 25% a to neuvažuju ztráty na tom měniči samotném.
Moment, já jsem se v minulém příspěvku začal bavit o step-up, nikoliv o step-down měniči. Na step-down je samozřejmě 20 mA nesmysl, tam plánuju tak 100 mA jako úplné minimum. A u step-up pulzní zdroj potřebuju kvůli tomu, že potřebuju nějak dosáhnout vyššího napětí.
Plánuju dva step-downy. Ten pro přední LEDku by měl být dimenzovaný tak od 300 do 2000 mA (kondenzátor 47 uF, civka 220 uH/2.5A), ten pro zadní bodovou LEDku tak od 100 do 350 mA (kondenzátor 10 uF, cívka 470 uH/500 mA).
Sem si proti zkratu dala hned k baterii pojistku. Já tam můžu klidně můžu mít tavnou autopojistku 1A, protože si potřebuju jen ochránit dráty před vyhořením a 1A jima v pohodě projde, ale určitě dělaj i slabší pojistky pro tenčí dráty a plošňáky. Když vznikne zkrat, je potřeba vypnout proud a jít hledat, na to pojistka bohatě stačí.
Jak píše Akito, problém je v tom, že driver zkrat "nepustí" dál. Proto je potřeba zkrat včas detekovat, aby v obvodu nic neshořelo.
Tož mi tam krom těch drátů nemá co shořet. Vždyť sem psala, že v jednoduchosti je síla :))
Experimentálně jsem vyzkoušela, že ta pojistka shoří okamžitě, jakmile to sepnu nakrátko. Bez pojistky hoří dráty plamenem za cca 5 vteřin.
Sice nevim, jak ty vaše odvody vypadají, ale shoří jen tehdy, když tama půjde větší proud, než to snese, ne? Tož si myslim, že je potřeba umístit vhodnou pojistku na vhodné místo, t.j. tam, kde nemá procházet proud kritické hodnoty... a možná těch pojistek je potřeba více na různých místech, ne?
U me je to zpusobene tim, ze bych potreboval slabsi pojistku. Jednou jsem omylem pripojil step-down menic na pin ktery se zaroven pouzival pro programovani procesoru, a pri nalivani noveho firmware se to seplo na delsi dobu nez ten step-down cekal. Pojistka byla horka ale MOSFET ji ochranil (mam vratnou pojistku).
Drobet problém bude v nepřesnosti pojistek a v pulsním charakteru toho měniče. Takže si myslím, že buď by mi ty pojistky hořely už při nábězích nebo naopak nehořely, i při zkratu. Pojistka zbytečně snižuje efektivitu. Také si myslím, že u toho blikání by mi byla pojistka na nic, protože ten měnič díky svému náběhu velký proud během těch pár ms nepustí.
Navíc mně nejde jenom o o ochranu, ale i o detekci problému. Potřebuju vědět na jakém okruhu se vyskytl problém. Když přestane fungovat předek, uvidím to. Ale když mi přestane fungovat zadní blikačka, tak ne. Navíc to je mnohem větší problém než ten předek. Proto potřebuji bezpečnou detekci zda mi zadek bliká nebo ne.