סידור

[israel]

שלום לכולם וחג פורים שמח

בניתי רובוט ובדקתי שהוא עובד במעבדה בעזרת ספקי כוח יציבים...
עכשיו אני מנסה להפעילו דרך בטריות אך נתקלתי בבעיות עוד בתחילת התכנון.
דבר ראשון שהוא בעייתי מבחינת הרובוט והתכנון הוא שצריך הרבה מתחים שונים.
התכנון שלי מבחינת בטריות הוא לספק סט של בטריות למנועים שהם הצרכנים העיקריים שלי
וסט נוסף של בטריות לכרטיס אלקטרוני (cyclon 2 שלך אלטרה) וכול שאר החיישנים ולמרות שחשבתי שיהיה ניתן להפעילאת הכרטיס במתח של 5 וולט התברר לי לאחרונה לאחר כמה בדיקות כי אני חייב מתח של 9 וולט לפחות על מנת להפעילו.
אז ככה
יש את הכרטיס שצריך הזנה של 9 וולט
יש את המנועים שצריכים מתח שבין 6- 9 וולט אני ההיתי רוצה לספק להם 7.2 -8 וולט.
יש חיישנים ומודול תקשורת שצריכים הזנה של 5 וולט
ויש שורה של משווים ברכיב LM324N המהווים הגנה לכרטיס מכניסות החיישנים וצריכים מתח של 3.3 וולט.
החיבור על מטריצה ועל "לוח לחם" של מחלקי המתח הפיק את אותה התוצאה של רובוט שאינו מגיב.
אז הלכתי על משהו יותר פשוט וחיברתי רק את המודול של התקשורת לכרטיס בעזרת שני מחלקי מתח שחושבו לפי מתח של 13 וולט (6 בטריות נטענות של 1.2 וולט .. אין לי מושג איך הם נטענו עד 2 וולט כול אחת) ל 5 וולט בשביל התקשורת ול 3.3 וולט עבור המשווה לכרטיס. האלקטרוני.
שאלה ראשונה:
התברר לי קודם כול שהמד רציפות שלי מצפצף עבור נגד הקטן מ-800 אוהם
בתכנון של מחלקי המתח קיים נגד קטן מ- 800 אוהם כאשר אני בודק רציפות בין המתח לאדמה (כשהמתח לא מחובר כמובן) המד רציפות מראה לי התנגדות מסוימת בינהם אך מצפצף.
האם זה אומר שיש לי קצר בין האדמה למתחי ההזנה למרות שבנקודות חלוקת המתח קיבלתי את המתחים הרצויים?
שאלה שנייה:
ברגע שאני מחבר את מודול התקשורת המתח נופל ל- 0 האם זה אומר שהוא מעמיס על המעגל?
מה יכול לגרום לתופעה הזאת?
שאלה שלישית:
האם זה בכלל פרקטי לשים מחלקי מתח עבור מתח הזנה של בטרייה המשתנה כול הזמן?
אולי עדייף לקנות מיצבי מתח במקום?
נתוני הסוללות:
הסוללות הם נטענות ומספקות 2900 מילי אמפר לשעה ואמורות להיות של 1.2 וולט
בתודה מראש
ישראל

[אורן ~:-)]

היי ישראל.

שאלה ראשונה:
אם המד רושם התנגדות מסוימת זה אומר שיש את ההתנגדות הזו בין שני הנקודות.
למרות הצפצוף אם ההתנגדות סבירה (יותר מכמה עשרות אומים) סביר להניח שלא מדובר בקצר.

שאלה שנייה:
יתכן שהוא מעמיס. האם הזרם של הספק קופץ כשאתה מחבר את המודול?
האם יתכן שבמודול התקשורת יש קצר? (בדיקת המודול בלי מתח)
האם אחד מהרכיבים על לוח התקשורת מתחמם כאשר המודול מחובר?

שאלה 3:
אם המטרה לקבל מספר רמות מתח מיוצבות, זה לא רעיון טוב להשתמש במחלקי מתח.
מחלקי מתח עובדים רק כשאין עומס (לא נצרך שום זרם) בערוצי המתח השונים.

משיכת הזרם של כל מודול במעגל תשפיעה על המתח שהוא יקבל מהחלוקה
ותשפיעה גם על המתחים שמקבלים שאר המודולים במערכת.
לכן עדיף לחבר את מתח המקור למספר מייצבים כך שכל מייצב יוריד את המתח לדרגה הרצויה,
בצורה מיוצבת וללא תלות בעומס שמהווה כל מודול.

ניתן גם לשרשר מייצבים אחד אחרי השני, לדוגמה: בטריה 12V מיוצבת במייצב ראשון ל-9V.
ה-9V מיוצב ע"י מייצב שני ל-5V וכו'.

שים לב שאם אתה משרשר מייצבים חשוב לבדוק שהמייצב הראשון מסוגל לספק את הזרם הדרוש לכל המערכות שבאים אחריו.
לפי הדוגמה מקודם, נניח שהחלק של ה-9V דורש 500mA והחלק של 5V דורש 500mA גם כן.
המייצב הראשון (9V) צריך להיות מסוגל לספק זרם של מינימום 1A. כלומר להזין את החלקים של ה-9V שמחוברים אליו ישירות
ואת החלקים של ה-5V שיבואו אחרי המייצב השני בשרשור.

אורן.

[israel]

תודה על התגובה.

את המעגל בדקתי במעבדה עם ספק כוח והכול עבד ולא היו קפיצות של זרם או הגבלת מתח, אבל בבית עם אם בטרייה אני לא ממש יודע איך אפשר לבדוק את העניין.
בנוגע למודול של התקשורת כאשר אני בודק אותו על המטריצה כאשר מחלק המתח לא מחובר אז אין שום קצר אבל בחיבור של מחלק מתח יש צפצוף כמו שאמרתי קודם אם התנגדות של כ- 700 אוהם .
עשיתי בדיקה קצרה והמודול עדיין מזוהה במחשב אז אני מאמין ומקווה שהוא לא נשרף או ניזוק.

אני לא מבין למה לא חשבתי על זה בעצמי וההית צריך להגיד לי שהצרכן צורך זרם ובעצם משנה את מפלי המתח במעגל המתוכנן זה הרי ברור שלא ניתן לבצע ייצוב של מתח וזרם עם צרכנים בעלי עכבה לא ידועה ויותר מזה אפילו משתנה.

שאלה 1
האם מייצבי מתח למתחים שציינתי נפוצים וניתן למצוא אותם בכול חנות אלקטרוניקה או שאני אצטרך להגמיש את דרישות המתחים שלי?
שאלה 2
איך אני ידע את הזרם שכול מודול צורך ...
מלבד המנועים שאני יודע שהצריכה המקסימאלית שלהם היא 1.5 אמפר למנוע
ודפי הנתונים שיש לי על מודול התקשורת יספקו לי תשובה על הצריכה המקסימאלית שלו,
אבל בנוגע לחיישנים וללוח של אלטרה אין לי שום מידע בנוגע לצריכה מקסימאלית.
בדקתי כול חיישן בנפרד במעבדה והבנתי איך הוא עובד ומה אני צריך לספק לו מהלוח האלקטרוני ואם אני זוכר נכון צריכת הזרם שלהם לא עלתה על 10 מילי אמפר אבל איך אני יכול להיות בטוח צריכת זרם המקסימאלית של החיישנים תחת מאמץ של הלוח האלקטרוני כאשר כול המודלים עובדים במקביל?
מלבד לתכנת את הכרטיס האלקטרוני ע מנת להפעילם אין לי דפי נתונים הם כקופסא שחורה מבחינתי...
ובנוגע לכרטיס (DE2 ) לא מצאתי ברשת שום מידע בנוגע לצריכה מקסימאלית של זרם או הספק.
בתודה מראש
ישראל

[אורן ~:-)]

שאלה 1:
המייצבים של 9v,5v,3.3v דיי נפוצים ותוכל למצוא אותם ברוב חנויות האלקטרוניקה (סדרת LM780x לדוגמא).
קיים גם מייצב ל-8V שקצת פחות נפוץ, ולכל מתח אקזוטי אחר ניתן לחפש מייצב ספציפי למתח או להשתמש במייצב שניתן לשינוי (LM317 לדוגמא).

שאלה 2:
לגביי החיישנים, צריך להיות גם להם דפי נתונים. אם לא, צריכת הזרם של חיישנים בד"כ קבועה אז אפשר להסתמך
על המדידה ולהוסיף מקדם ביטחון קטן. (עדיף להסתמך על דפי נתונים כמובן).

לגבי כרטיס ה-DE2 של אלטרה, הכרטיס מכיל דרגה של מייצבי מתח שונים שמייצבים את המתח שמוזן לכרטיס.
בשביל לראות מהו הזרם המקסימלי, תבדוק את השירטוט של ערכת הפיתוח ואת דפי הנתונים של המייצבים האלה.
הערכה לא תצרוך יותר ממה שהמייצבים מספקים לה.

אם אני זוכר נכון ניתן להזין את הערכה גם מחיבור USB. החיבור לא ייתן לך יותר מ-500mA ב-5v.
אז אם הערכה יכולה לעבוד ישירות מה-USB בלי הספק החיצוני, סביר להניח שזה יהיה הזרם המקסימלי שלה.
---
באופן כללי צרכני הזרם העיקריים שיהיו לך הם המנועים והם שיקבעו לך את רוב העומס.
אחריהם אני חושב שתגיעה הערכה ורק אז החיישנים.

הערה לגביי הערכה:
הסיבה שלא מצאת נתון מדוייק על צריכת הזרם שלה היא שקשה להעריך במדוייק את צריכת הזרם של ה-FPGA.
בלי להיכנס להרבה פרטים, נאמר רק שרוב המערכות הדיגיטליות לא משתמשות בכל הלוגיקה שלהם בזמן נתון
אז סביר להניח שהערכה אף פעם לא תגיע לזרם המקסימלי שלה.

אם אתה רוצה להיות 100% בטוח, תעבוד לפי הזרם המקסימלי של המייצבים או של ה- SB(אם הא משמש כמקור יחיד).
אם הדבר לא אפשרי, אפשר לנסות למדוד את הזרם שצורכת הערכה ולהוסיף עוד 0.5A כתוספת.

אורן.

[israel]

תודה עזרת לי מאוד,

על מנת לצרוב תוכניות על הכרטיס יש לחברו לו USB BLASTER אבל עדיין חייבים לספק לו 9 וולט בעזרת ספק.
מה שאני הצלחתי לברר בנוגע למייצב של הספק שעל הכרטיס הוא שהמתח בין שני הדקים (מבין שלושה)
הוא 15 וולט, זה אולי מתקשר למה שאמרת בנוגע למייצבי מתח נוספים הקיימים בכרטיס על מנת להוציא 5 ו3.3 וולט בצורה יציבה מהכרטיס, אבל אני לא הצלחתי למצוא שום שרטוט של הערכת הפיתוח או מידע בנוגע למייצבים שלו מלבד האתרים האלו
http://www.national.com/analog/power/simple_switcher
http://users.ece.gatech.edu/~hamblen/DE ... Manual.pdf

ישראל.

[אורן ~:-)]

החברה שמייצרת את ה-DE2 נקראת terasic.
אם קנית את הערכה בחבילה המלאה צריך להיות סידי שמכיל את כל התיעוד על ה-DE2.
אם לא ניתן להוריד את הסידי מהאתר של החברה, או למצוא את השירטוט בגוגל.

[ארי גרינשפון]

ישראל שלום,
בארץ יש כמה חברות שמתעסקות בתחומים של פתרונות למערכות הספק, ממרים, פתרונות אנרגיה וספקי כוח, נסה לשאול אותם אולי הם יוכלו לתת לך תשובה טובה ולספק לך פתרון.
דוגמה לחברות ישראליות כאלה :
1. א.פ.ט
www.apt-il.com
2. Advice Electronics
www.advice.co.il
3. Aviv Energy Tech
www.avivenergy.co.il
4. Enertec international
הדואר האלקטרוני שלהם : enertec@netvision.net.il
הטלפון שלהם הוא : 04-8404177

ארי גרינשפון

[israel]

תודה רבה לשניכם
ארי,
אני אשלח מייל אבל לא נראה עלי שיענו לי או ייתיחסו אלי ברצינות

אורן,

בנוגע למתח הפעלה של הערכה אני טעיתי והצלחתי להפעילה עם מתח של 5 וולט אך על מנת לצרוב יש להשתמש בספק של 9 וולט ( לא בדקתי מתח מינמאלי לצריבה יכול להיות שאפשר בפחות)

המידע על הסכמה של אלטרה מאוד עזר
באמת קיבלתי את הסידי יחד עם הערכה אלא שלא קניתי אותה רק השאלתי מהאקדמיה אבל לא חשבתי לבדוק שם.

לפי הסרטוט בעמוד 20 באמת יש שני מיצביים בכניסה של הספק האחד של 5 וולט ו -1A והשני של 3.3 וולט ו-3A אמפר (הם לא מחוברים בטור ), לפי ההסבר הראשוני שלך נראה שהכרטיס יכול לצרך זרם מקסימאלי של 4 אמפר , אבל זה קצת מערער לי את הבטחון בנוגע לבדיקות שעשיתי במעבדה היום שבזמן צריבה הערכה צרכה זרם שיא של 0.65 אמפר.

שאלה 1
אני שקלתי לוותר על מייצב בכניסה של הכרטיס בגלל המייצבים הפנימיים שלו ובגלל שמקסימום הוא יכול לקבל מ-4 בטריות 8 וולט אבל צריכה נקודתית של 4 אמפר אולי מצריכה מייצב ויותר מזה עלולה לרוקן את הבטריות תוך מספר דקות לא?

שאלה 2
אני כבר רשמתי לעצמי מסמך עם כול הנתונים על הצרכנים (זרם ומתח)
לפי הבנתי עלי לספק מתח מספיק על מנת להפעיל את המייצב מתח הפעלה הנקרא בדפי יצרן Drop voltage ולא תמיד אני מוצא אותו.
וכמו כן לבדוק שמתח הפרש זה בין הכניסה למוצא כפול הזרם המקסימאלי שהמייצב יכול לספק לא ישרוף אותו אבל אני גם לא מוצא בכול דף נתונים את ההספק אותו המייצב יכול לשאת או שאני פשוט לא מבין אותו מתוך הנתונים:
האם ההספק המקסימאלי שיכול להתפתח הוא הזרם המקסימאלי כפול Drop voltage ?

למשל בדף נתונים אחד רשום
Internal short circuit and thermal overload protection
ובאחד אחר רשום
Current Limiting and Thermal Protection

אני זוכר מהלימודים כי יש אפשרות לחשב הספק פיזור על ידי נוסחא של הכפלת התנגדויות טרמיות המופעיות בדפי הנתונים האם זו הדרך הנכונה ?

שאלה 3

מה זרם Quiescent אמור להגיד לי?

בתודה מראש

ישראל

[אורן ~:-)]

שאלה1
אני לא יכול לומר לך בודאות כמה זרם תצרוך הערכה. אני כן יכול לומר שאני לא חושב שהיא תגיע ל-4A.
4A של המייצבים נקבע לפי צריכה מקסימלית של רכיב ה-FPGA: כשכל הלוגיקה בשימוש,

כל הערוצים ב-FPGA במצב "1" לוגי, והטמפרטורה בדיוק מתאימה, כל שאר הזיכרונות הרכיבים והלדים מסביב בכרטיס עובדים ואז עוד מקדם קטן של ביטחון.
כל זה כדי לוודא שהערכה תוכל לעמוד בכל התנאים הדרושים לפעולתה. זה מציין גבול עליון יותר מאשר את הצריכה הממוצעת של הערכה.

בעיקרון אתה יכול לוותר על המייצבים, רק תבדוק בדפי הנתונים שהמתח שהסוללות מספקות
תואם למתח הכניסה של המייצבים האלה.

שאלה 2
לפעמים בדפי הנתונים לא יהיה רשום לך drop voltage. במקום חפש את השורה
שמתארת את הטווחים של vcc או vin או Power supply. (ה-drop voltage כבר כלול בנתון זה)

לגביי ההספק המקסימלי, כן זה יהיה drop*current בקירוב דיי טוב.

המייצב נותן לך מתח קבוע ביציאה. אתה צריך שהמקור יתן לו את המתח שהוא צריך
(לפי vout+drop או לפי מה שרשום כ-vin) בכניסה ויוכל לספק למייצב זרם עד לערך הזרם המקסימלי.
חישובי ההספק שדיברת עליהם באים לביטוי כשאתה רוצה לבחור גוף קירור למייצב, הם פחות קשורים למקור.

שאלה 3
Quiescent - הזרם שהמייצב צורך מהמקור כשלא מחובר אליו עומס ביציאה, או כשהמעגל אחרי המייצב לא צורך הספק.

[israel]

היי אורן תודה על התשובה

מאז ההודעה כבר בדקתי את דברים ובניתי את המעגלים לייצוב המתח.
לא שמתי מייצב לפני המנועים כי הוא לא יכול לספוג את השינויים שנגרמים כתוצאה מהזרם.
כמו כן מנוע לא רגיש לשנוי מתח מקסימום "חיי המנוע מתקצרים" ולכן ניתן להפעילם גם בלי מייצבים.

הבטריות מהוות עכשיו קצת בעיה כי כול הלוגיקה צורכת לפחות 8 וולט (לאחר שבדקתי בפועל) על מנת לעבוד וכאשר בטרייה אחת מתרוקנת כול המעגל לא עובד - כך שלמרות שאני חושב שהטענתי את כול הבטריות לפני שניסיתי עדיין הרובוט לא התעורר.
במהלך חיפושי אחר חלופות מצאתי את האפשרויות הבאות:

סוללת ליפו (יקרה מאוד ולפי הבנתי צריך לרכוש גם מטען מיוחד כדי לא להזיק להם) של 12 וולט ו-4 א"ש.

חיבור של כמה סוללות פלאפון במקביל ובטור לקבלת הזרם והמתח שצריך (לא נראה פרקטי וגם מאוד יקר סוללה קטנה של 3.6 וולט 850 מא"ש 60 שקל 3*4 )

מצבר של אופנוע מצאתי אחד של 12 וולט 5 א"ש אבל הוא שוקל כמעט 2 קילו ולכן לא מתאים.
היה עוד מצבר של 12 וולט 2 א"ש 800 גרםגם יחסית כבד אבל נראה לי שניתן לסחוב אותו
שאלה 1
האם אני יכול להשתתמש במצבר של 2 א"ש כאשר יכול להיות לי בתיאוריה צריכה של 4.5 א"ש ?

האופציה האחרונה היא הטרייה של מחשב נייד.
השאלה שמתועררת הפעם האם אני יכול לפרק את הסוללה מהמחשב ועדיין למצוא דרך להטעין אותה בעזרת המטען?
האם היא יכולה לעמוד בדרישות של המערכת בנוגע לצריכה משתנה של זרם בעקבות המנועים?

בתודה מראש
ישראל

[אורן ~:-)]

שאלה 1:
כן, אתה יכול.
ה-A/h אומר לך מהי הקיבולת של המצבר - כלומר כמה זמן סוללה תקבל עבור צריכת זרם מסויימת.
לדוגמא: צריכה של 4.5A נגיד תיתן לך 26 דקות עבודה ממצבר של 2A/h. (החישוב: זרם חלקי קיבולת*60 דקות).
מה שיותר חשוב לבדוק במצבר (מבחינת התאמה למערכת) זה את הזרם המקסימלי (discharge current) שהוא יכול לספק ולא דווקא את ה-A/h.

[dzrihen]

מה לגבי איזה עדכון?
אני מת לדעת איך יצא..

[israel]

תודה אורן.
בנוגע לבטריות הלכתי על 6 בטריות נטענות עבור המנועים ועבור האלקטרוניקה השתמשתי בבטרייה נטענת של 9.6 אבל לא ידוע לי עדיין כמה א"ש היא וגם לא רשום עלייה את יכולת אספקת הזרם המקסימאלית שלה.

נתקלתי בהיסוס להפעיל את הרובוט.
לפני כמה ימים חיברתי אותו לבטרייה והתפוצץ לי מייצב מתח של 5 וולט תוך מאית השנייה.
למחרת החלפתי את המייצב אבל בדיקות שעשית לא הראו שום קצר או בעיה ארת שיכולה היתה לגרום לזה.
הרובוט עבד במעבדה עם הבטרייה ועם ספק כוח מבלי שהמייצב התחמם יותר מידי.
לפי החישובים והמדידות בפועל נופל עליו 12 וולט אולי 13 וולט כך שבצריכה זרם מקסימאלית של 1 אמפר לא יעלה ההספק המתפתח עליו על 8 וואט, מה לא אמור להזיק לו.

היום חיברתי את הבטריה שוב ללא שום עומס מלבד מודול התקשורת אבל שמתי לב שהמייצב מתחמם מהר מידי.עשיתי עוד בדיקה לראות כמה זרם נצרך כאשר כול העומסים מחוברים אך הלוח של אלטרה לא מופעל והיתה צריכה של 60 מילי אמפר.

עכשיו אני קצת חושש לחבר אותו על מנת לעשות בדיקות לתוכנה.
אולי אני צריך להוסיף גוף קרור למייצב? (אפילו רק בשביל ההרגשה ש/לי)

[אורן ~:-)]

תלוי באיזה מייצב אתה משתמש...
עבור 60mA אתה לא צריך heat sink אבל לעומת זאת 8W זה הספק רציני.
אם המייצב שלך הוא מייצב לינארי אז כמעט ודאי שתצטרך heat sink.
מייצבים ממותגים יותר יעילים בעניין הזה.

כדי לדעת טוב יותר צריך לעשות חישוב טרמי עבור המייצב. אם תביא קישור ל-datasheet
של המייצב הבעייתי או את המאפיינים הטרמיים שלו, תוכל לקבל תשובה יותר ספציפית.

[israel]

המייצב הוא TS7805 5ct cz (זה כול מה שרשום עליו למרות שאני לא יודע מה משמעות התוספות )
דף הנתונים הקרוב ביותר לזה שמצאתי נמצא פה
http://www.datasheetarchive.com/st%2078 ... sheet.html
למרות שאני חושב שלרוב המיייצבים בסדרה הזו יש את אותם המאפיינים
אני חיברתי אותו בחיבור פשוט ללא קבלים (אין צורך לפי מה שקראתי)
מתח כניסה של 12 וולט (נגיד 13 מקסימום) מיוצב במוצא ל-5 שוב יפול עד 8 וולט על המייצב
רגל אמצעית באדמה.

בנוגע ל- 60 מילי אמפר זה זרם צריכה שהרובוט לא מופעל אני מאמין שהוא יגדל כאשר אני יפעיל את החיישנים אם כי לא בהרבה

לפי מה שאני ראיתי בדפי נתונים הוא יכול להגיע עד 15 וואט כך שאומנם 8 זה הרבה אבל הוא אמור לעמוד בפי שניים מזה ואני אפילו לא מדבר על הנתונים המקסימאלים של שבהם היצרן בדק אותו

[/url]