Данная тема выросла из Стабилизированные 5В от USB
и Заказ образцов/samples у разных компаний. Как?, #231
Ваяю вторую версию этого чуда, теперь на борту много новых блоков с разными напряжениями питания и их нужно кормить.
И того, есть аккум с номинальным напряжением 4,8 вольта. От него питаются рулевые машинки напрямую.
Для питания бортовой электроники нужны напряжения:
+9...+12 вольт для оптики гироскопов, ток 50 мА.
+5 вольт для МК, датчиков, компаса, АЦП и т.д. Ток около 150 мА.
+3,3 для GPS и ещё пары микрух. Ток около 100 мА.

Значения токов просуммировал по данным ДШ, так что может он и больше/меньше, ХЗ. Тот же компас в режиме сброса лопает почти 500 мА, но на несколько микросекунд.

Как организовать такую систему?
Изначально хотел поднять напряжение аккумов степ-апом до 9-10 вольт, подать на гироблок, + отвести через LDO две ветви на +5 и +3,3 вольта. Так должно быть оптимально.
Ведь очень жёсткие ограничения на площадь платы и массу электроники, а вот с лишним ваттом потребления можно помириться - рулевые машинки жрут намного больше. Но всё таки, как посоветуете организовать такой ИП?

В качестве степ-апа пока остановился на ADP1621 т.к. доставаем самплом и ток подходит. Итересно, что за компактненький транзюк можно к нему прицепить, чтобы на 1,5 МГц завелось?

Добавление от 24.01.2007 10:40:

Tahoe
А чё тут думать-то? На +3,3 LDO какой-нить в SOT23, типа TPS76333, на +5 SEPIC на чём угодно, на +9 STEP-UP. Учитывая 50мА, на +9 вполне charge-pump подойдёт.
Ага, аккум разрядится до 3 вольт и что тот SEPIC даст? Да и LDO вырубится где-то на 3,6 вольтах в лучшем случае... Как-то не готично получается. А вот если запитать всё от STEP-UP то электроника будет работать даже тогда, когда отключатся сервы и мотор, что гуд.

Исправлено: Dikoy, 25.01.2007 09:57

я бы сделал так : DC/DC на микрочиповском TC110+IRF выдающий основное +5 вольт (от него ОС) и второе нестабилизированное +12 вольт. 3.3 вольта вторым преобразователем ТС110 или ТС125 .Токи небольшие, а поднимать напряжение чтобы потом гасить его на LDO я не считаю оптимальным решением.
Вот смотри - получил степ-апом 10 вольт и тут же погасил его . 5 вольт падения, да на 150 мА - получаем 0.75 ватта греет воздух...... Нерационально....
TC-шки начинают работать от 0.9 вольта, поэтому можно "высасывать" аккумулятор до упора. В конце концов поставить 2 штуки TC110 и одну ТС125. это 3 корпуса SOT23-5 + 2 дросселька + 1 корпус SOIC8 сдвоенный IRF
Получаем 3 напруги в квадратном сантиметре.

Dikoy
Имхо ты преувеличиваешь страхи. Давай от печки, найди кривую разряда твоего аккума. Потом будем про сепики и лдо...

Но в любом случае, имхо маразм превращать 9В 50мА в монстра на пол-ампера.

А насчёт LDO вырубится... Посмотри, как в мобильниках ( напр. Siemens S25 ) от LiON на одних LDO всё питание организовывали. Ну и никто не мешает взять LDO не на 3,3, а на 3,0.

Для каналов на 5В и 3,3В опять укажу на MAX887HESA. ИМХО, ничего разумнее нету. А на 9В - любой на выбор, любую LM-ку.

CADiLO
Получаем 3 напруги в квадратном сантиметре.
Дроссель в чашке на 100 мкГн, это и есть квадратный сантиметр, примерно. А таких понадобится 3...

Different
Для каналов на 5В и 3,3В опять укажу на MAX887HESA.
Для 3,3 ещё входит. Но как она даст 5 вольт на выходе, когда номинальное напряжение аккума 4,8?..

CADiLO
Вот смотри - получил степ-апом 10 вольт и тут же погасил его . 5 вольт падения, да на 150 мА - получаем 0.75 ватта греет воздух...... Нерационально....
Давай прикинем. Твоя схема (возьмём как пример), это 3 дросселя, 3 корпуса, кондёры и рассыпуха. По прикидке, это 3 см² и грамм 10 веса. Не говоря уже о доставабельности ТС в нашей глуши.
Моя схема со степ-апом на 10в и гашением их LDO, это ощутимо меньше размером (т.к. выше частота и меньше дроссель) и ощутимо меньше массой. Ну да ладно, прикинем, что такое эти теряемые 0,77 ватта.
Одна рулевай машинка жрёт максимум 450 мА, а их на борту 5. И того, если взять в среднем, потребление серв составит 1,125А. А это 5,4 ватта. То есть блок питания слопает всего 15% средней мощьности, что не так уж и много, учитывая требования к массе БПЛА.
Хотя я конечно согласен, что терять 15% за просто так глупо...

АЛЛ
А что если так: напряжения +10 и +5 я делаю двумя степ-апами на ADP1610 . Току должно хватить, а схемка там простенькая. Хотя вопрос, как он будет работать, когда входное напряжение близко к 5 вольтам...
А вот как получить +3,3V 100mA? Поставить LDO после +5 или не жадничать и вкрячить ещё один импульсный степ-даун?..

Dikoy
4,8В это 4% отклонения от 5В. Хотя конечно, если упадет ниже, то будет пипец...
Бдительность на высоте!
P.S. Так тут оказывается еще ограничение по габаритам...

Different
если упадет ниже, то будет пипец...
Не "если", а упадёт. Это же аккум. Да и просадки возможны.

Короче, видимо вариант только один - степ-ап до 10-12 вольт (полный ток), потом степ-даун до 5 (250 мА) и LDO до 3,3. Получится обычный SEPIС, только с выходом первичного напряжения +10...12 вольт.
В качестве степ-апа оставляю ADP1621 (критика приветствуется), а вот степ-даун надо подобрать... Ещё посмотрю.
Блин, не хотел столько дросселей/корпусов воротить

Dikoy
Получится обычный SEPIС
SEPIC = Single-Ended Primary Inductance Converter.
А у тебя, имхо, "получается степ-ап, за ним степ-даун".

Вся "муля" SEPIC в том, что это один единый блок, работающий на повышение/понижение, в зависимости от того, выше или ниже сейчас Vin. Считай, что это тот же step-up, только с конденсатором, что бы обеспечить работу в режиме, когда Vin стало больше Vout. В обычном step-up при таких условиях тупо откроется диод.

http://en.wikipedia.org/wiki/SEPIC_converter
http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/1051/

Dikoy,Tahoe
А чем не устраивает повышающе-понижающий преобразователь как в
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/AN920-D.PDF
, страница 17. Я делал, работает хорошо в широком диапазоне входного/выходного напряжения.

urriz
Тоже вариант. Правда частота низкая, индуктивность - дура на 120мкГ.

А у СЕПИКа есть ещё одна приятность - всё тот же конденсатор. Если что погорит, то до нагрузки Vin не доберётся. В отличии от мотороловского варианта.
Ну это я так, ещё один небольшой резон за СЕПИК.

Tahoe
Ну это я так, ещё один небольшой резон за СЕПИК.
А есть скпики с выходом повышенного напряжения? От куда нибудь А то мне ж таки 9..12V 50 мА надо от куда-то взять...

Dikoy
А есть скпики с выходом повышенного напряжения? От куда нибудь
Не понял. СЕПИК нужен тогда, когда у тебя Vin плавает 3-7 Вольт, а на выходе нужно 5 Вольт. Т.е. это между STEP-DOWN и STEP-UP. Но он тоже не резиновый. В случае с твоими 3-5 Вольт на входе и 9 Вольт на выходе, всё тоже предельно прозрачно и однозначно. STEP-UP. Вопрос только какой. Учитывая твои 50 мА, самое имхо оно для charge-pump. А тебе минус один дроссель - как манна небесная. В итоге, всё же 2 дросселя, зато нормальное питалово, с нормальной схемотехникой.
А с 3,3 - сам смотри. Из 5 Вольт делать ( эта нагрузка на СЕПИК ляжет ) или непосредственно с акумулятора. Я бы любой ценой с акка старался снять. Например вместо 3,3 вполне может 3,0 прокатить.

Добавление от 27.01.2007 04:01:

Кстати, по ссылке выше, на максим, как раз рассматривается как посчитать. Ещё вроде у www.national.com была считалка СЕПИКа удобная, ЕМНИМС.

Tahoe
Учитывая твои 50 мА, самое имхо оно для charge-pump.
Если брать нормальный STEP-UP мегагерца на 1,5, то большой разницы между STEP-UP и charge-pump я не вижу. Опять же, из чего делать charge-pump? Лапа ШИМ+транзистор даст удвоение, что работоспособно при напряжении аккума не ниже 4,5 вольт при лучшем исходе. А спец микру брать, так монопенисуально со STEP-UP получится.

Я бы любой ценой с акка старался снять
А чё так?
На выходе импульсника (хоть АП, хоть ДАУН хоть их гибрид) вполне определённый спектр помех, которые можно давить. А что там будет на аккуме с 5 сервами и электромотором?.
У меня в прошлой версии самолёта даже мега ресетится умудрялась, пока фильтры не навесил...

Dikoy
А спец микру брать, так монопенисуально со STEP-UP получится.
Минус дросссель.
А вообще, хрен с ним, отожри от СЕПИКа ещё сотню мА. Вот тебе в меру стабильные 9 Вольт ( с учётом потерь примерно так и выйдет ). Ты ж всё равно Мегу от 5 вольт гоняешь.

А что там будет на аккуме с 5 сервами и электромотором?.
При нормальной трассировке и простейшем RC-фильтре по питанию - ничего особенного не будет. Просто затащи отдельные провода на аккум. Для Меги и для серв.

Добавление от 27.01.2007 04:24:

Точнее, не для Меги, а для... Чего там у тебя по 3,3 намечается.

Tahoe
Минус дросссель.
Дроссель 4,8 мкГн на ток 50 мА, это резистор 0,25W размером

отожри от СЕПИКа ещё сотню мА
Вопрос в том, где у сепика взять эти +9 вольт... Ша буду изучать.

Чего там у тебя по 3,3 намечается.
GPS. А он, по личному опыту, сильно горазд до чистого питалова...
Весной был случай, когда импульсник напрочь забивал помехами GPS и он не видел спутники. При этом Мега и всё остальное работало прекрасно.

Dikoy
Вопрос в том, где у сепика взять эти +9 вольт...
Нигде, если сепик на 3,3 В на дросселях, там нету "промежуточных" 9 В. Если не применять трансформатор или утроитель на кондёрах и диодах. Так что лучше всего каждому овощу свой стабилизатор по соотв. схеме - 9 и 5 В от апа, 3,3 от сепика. А помехи - фильтруйте ба... питание, батенька.

Dikoy
по личному опыту, сильно горазд до чистого питалова...
Весной был случай, когда импульсник напрочь забивал помехами GPS и он не видел спутники. При этом Мега и всё остальное работало прекрасно.

дак надо разделить - помехи по питанию это одно а помехи приему это другое.

Dikoy
Не, ты не понял. Если +5 Вольт делать СЕПИКом, то вот потом, от этих 5 Вольт и делать doubler, charge pump. Просто нагрузка ляжет в этом случае на СЕПИК, в отличии от варианта, когда +9 делается просто стап-апом, непосредственно с аккума..
А дополнительно, коль скоро Мега именно от +5 питается, то рассмотреть вариант делать даблер не отдельным камнем, а самой Мегой.

psnsergey
А чем не нравится +5 делать СЕПИКом?


Dikoy
Да, так что за аккум-то у тебя?

psnsergey
там нету "промежуточных" 9 В.
Насколько понял после читания TI и иже с ним, это называется Flyback.
По сути, АП и ДАУН друг за дружкой.
Кстати, интересный девайс в тему: Dual Channel Controller with Wide Input Voltage Range
Если б не 500 кГц, можно было бы всё на нём сваять....

Abakt
дак надо разделить - помехи по питанию это одно а помехи приему это другое
Помехи приёму шли именно по питанию. То есть МК внутри GPSа нормально работал, а вот входные усилители благополучно глушились...

Tahoe
А дополнительно, коль скоро Мега именно от +5 питается, то рассмотреть вариант делать даблер не отдельным камнем, а самой Мегой
Ну, вариант конечно, но давай прикинем, что экономичней. Даблер на меге (у которой, кстати, нет свободного ШИМа) + IRF в SO8 + кондёры и все педали, и схема СТЕП-АПА на том же ADP1610. ИМХО, степАП даже мельче получается. Не говоря про "правильность"...

Но фишка не в этом... В принципе, если б подобрать нормальный сепик, можно было бы сделать +9 ADP1610, +5 сепиком ну и +3 ужо LDO. Из всех вариантов, самый оптимальный по весу/габаритам/цене.
Но пока все сепики уж больно жЫЫЫрные попадаются... Так у меня БП пол платы займёт...

Добавление от 28.01.2007 14:31:

Tahoe
Да, так что за аккум-то у тебя?
Так вот вся фишка в том, что аппарат должен быть к типу аккума непритязателен
Пока никель-кадмий. А там ХЗ какой поставят.
Вторая версия БПЛА идёт уже под серию, там технологи решат, что им лучше.

Tahoe
А чем не нравится +5 делать СЕПИКом?
При прочих равных (отношение входного к выходному или наоборот) СЕПИК и инвертирующий имп. стабилизатор, как и вообще обратноходовики, менее эффективны, чем прямоходовики, в частности степ-даун; промежуточное положение занимает неинвертирующий степ-ап. Т.е. если есть возможность применить ап (а тем более даун), а не сепик или обратноход, так и надо делать.

Dikoy
Насколько понял после читания TI и иже с ним, это называется Flyback.
По сути, АП и ДАУН друг за дружкой.
Флайбэк - это обратноходовый преобразователь, т.е. с трансформатором, типа телевизионных БП, когда энергия поступает в нагрузку через диод при закрытом состоянии ключа, током, "запасённым" в первичной обмотке трансформатора с искусственно поднятой (посредством зазора) индуктивностью намагничивания. Сепик - это почти то же, но не совсем то; его смысл в том, что он позволяет избавиться от выбросов, порождённых индуктивностью рассеяния трансформатора (т.е. неидеальностью связи первички и вторички, особенно когда тр-р по технологическим соображениям вырождается вообще в 2 дросселя), закорачивая их конденсатором с первички во вторичную цепь, т.е. в нагрузку. А недостаток - для такого закорачивания Ктр д.б. равен строго 1, что при большом соотношении входного и выходного напряжений (например 42 В -> 5 В или наоборот) скважность работы ключа получается крайне малой, что снижает КПД; потому его область - перекрывающиеся области входного и выходного напряжений, при чём он позволяет обойтись одним ключом. Если же входное полностью по одну сторону от выходного - у дауна или апа преимущество.

psnsergey
Т.е. если есть возможность применить ап (а тем более даун), а не сепик или обратноход, так и надо делать.
Это понятно. Просто ветка эта выросла из ветки Стабилизированные 5В от USB И если вдруг окажется, что Vin может превысить 5 Вольт, то бишь Vout... Это учтено?
Раз уж неизвестно, что за аккумуляторы будут использоваться, то имхо 4,8 В цифра весьма условная.

Tahoe
И если вдруг окажется, что Vin может превысить 5 Вольт, то бишь Vout... Это учтено?
Это пусть автор учитывает, у него голова большая. Вроде до 5 В. Тут ещё надо учитывать падение на диоде (если схема - не синхронник), оно подымет шкалу до 5,3 В даже с Шотки.

Tahoe
если вдруг окажется, что Vin может превысить 5 Вольт, то бишь Vout... Это учтено?
А нафига?
Если делать АП/ДАУН, то пофигг. А если делать АП долько на +9V, то на +5, само сабой, ставить сепик.
Только я пока не нашёл такого сепика, чтобы был меньше чем АП/ДАУН.

Dikoy
В качестве степ-апа пока остановился на ADP1621 т.к. доставаем самплом и ток подходит. Итересно, что за компактненький транзюк можно к нему прицепить, чтобы на 1,5 МГц завелось?

Посмотри у них же или у Ti.com со встроеным транзистором.

Добавление от 30.01.2007 20:47:

А что за "оптика гироскопов" ? оптические гироскопы ? это круто. А модель какая и где продают если не серет ?

Dikoy
В качестве степ-апа пока остановился на ADP1621 т.к. доставаем самплом и ток подходит. Итересно, что за компактненький транзюк можно к нему прицепить, чтобы на 1,5 МГц завелось?

а зачем именно на 1,5 МГц?

ADP1621 от 100кГц

psnsergey

Изменил мнение?

LV
Изменил мнение?
Хде?

Dikoy, ты знаеш о выставке БПЛА ?
http://www.expocentr.ru/news/default.asp?cmd=0&id=1491

Abakt
Посмотри у них же или у Ti.com со встроеным транзистором.
Со встроенным, как правило, не более 300 мА в номинале. А у меня 300-500 мА полное потребление.

А что за "оптика гироскопов" ? оптические гироскопы ?
Всё проще
Гирик полированный и блестящий. На нём нарисован треугольник. И оптопара на отражение. Чем больше отклонён гироскоп, тем меньше период импульсов, идущих с оптопары. Внутри ПЛИС, которая считает период и выдвигает в последовательной форме на выход. Вот и вся система. И кормится она 9..18 вольтами.
ИМХО, там внутри обычная КРЕНка стоит, но разобрать не могу - заминирован

Dikoy, ты знаеш о выставке БПЛА ?
Знаю, и место уже забито, вместе с "Иркутом".