Отключение аккумулятора от DC-DC преобразователя

[ChePay]

Про контакты – верно.

Когда проц определит долгое нажатие кнопки, он начнёт выключение устройства. Этот процесс может быть любым по времени. 

Когда проц будет готов обесточить устройство, он просто выдаст 1 на SHDN. При этом питание отключится. При этом 1 пропадёт, когда проц сбросится по Under Voltage Protection, но это не важно, т.к. триггер останется в том же состоянии. Устройство будет выключено до следующего нажатия кнопки

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[ChePay]

Вот так можно всё подключить:только T5 сток и исток поменять местами. Если блок будет на 12 В, диод VD3 можно обычный поставить, чтобы преобразователь в 12 В на вход получал чуть меньше 12 В.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[DeadlineX]

7 часов назад, ChePay сказал:

Когда проц будет готов обесточить устройство, он просто выдаст 1 на SHDN.

Так вот я и не представляю, откуда взять такой сигнал. Насколько я вижу, скрипты завершаются раньше, чем происходит размонтирование дисков. Питание на диски идет абсолютно независимо от платы процессора, поскольку его USB выход по питанию диски не тянет однозначно. Поэтому я не вижу очевидного сигнала, говорящего, что система полностью остановлена. Я попробую поизучать этот вопрос, но, может быть, проще приделать RC-цепь в вашу схему там, где приходит сигнал SHDN? Или там нужен таймер (ну, или компаратор с RC-цепью)? Насколько я понимаю, задержка между сигналом SHDN и выключением д.б. 5 - 10 сек.

За схему - спасибо, возьмем на вооружение. Может быть посоветуете конкретную 2S BMS защиту?

И про хардварное отключение питания - приделать еще один мосфет в параллель к Т2 и на его затвор кнопку на питание через резистор?

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[ChePay]

Можно просто кнопку параллельно сток исток Т2 для hardware off.

Плата вот такая должна подойти: https://m.aliexpress.ru/item/1005003176119951.html?feed_id=101&_randl_currency=USD&sellermenu_hide=true&src=googleweb&albch=dspl&aff_short_key=brxT3bLh&isdl=y&aff_platform=jvru&albcp=13959712200&tracelog=googleweb_jvru_mbag_13959712200&campaignName=JVRU_CM_ALI_GOOGLE_All_BLR_CURRENT_sTRADE_0_0_0_WEBCIS_0_0_0_0_&albag=124244732119&albad=534537949845&netw=u&albkwd=pla-293946777986&albagn=mbag&acnt=4173237791&cn=13959712200&dp=EAIaIQobChMIqcqexvXZ9AIVD6h3Ch3ViwQaEAQYByABEgISR_D_BwE&_1ld=3127050_1&utm_medium=mbag_cpc&utm_source=google&utm_campaign=JVRU_CM_ALI_GOOGLE_All_BLR_CURRENT_sTRADE_0_0_0_WEBCIS_0_0_0_0_&gclid=EAIaIQobChMIqcqexvXZ9AIVD6h3Ch3ViwQaEAQYByABEgISR_D_BwE

По поводу сигнала SHDN: нужно как-то программно отслеживать, когда можно отключать питание, и тогда выдавать 1. Если бы этот был какой-то простой МК с программой на С/ASM, то просто в нужный момент выдать 1 в порт в нужный разряд. 

В Raspberry в Linux тоже такая возможность есть, но, возможно, нужно как-то хитро написать софт. Типа отдельно драйвер и демон, который мониторит состояние дисков (может, достаточно и скрипта), и в нужный момент выдаёт в порт на вывод 1. 

[Реклама]

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[DeadlineX]

1 час назад, ChePay сказал:

В Raspberry в Linux тоже такая возможность есть, но, возможно, нужно как-то хитро написать софт. Типа отдельно драйвер и демон, который мониторит состояние дисков (может, достаточно и скрипта), и в нужный момент выдаёт в порт на вывод 1. 

То, что вы говорите, мне понятно. Но проблема в том, как заставить систему СНАЧАЛА отключить диски, а уже ЗАТЕМ завершить наш скрипт/сервис/демон. Ведь этот демон не должен вырубать питание, если диски не отмонтированы, а он сам завершается системой. Тем более, он не должен вырубать питание, если даже диски и отмонтированы (мало ли, может это я сам их отмонтировал, чтобы отсоединиь, ведь через USB интерфейс это легко можно сделать) а гасить питание совсем даже не надо. Но, даже, если такой сервис и можно сделать, то этого все равно недостаточно, поскольку по такой команде наш сервис мгновенно отключит питание. А мы же не уверены, что наш сервис последний в очереди на отключение в системе. И что разработчики ОС ничего не хотят делать с системой уже после того, как выдали всем запущенным сервисам команды на выход.

То есть прямо сейчас есть сервис, следящий за кнопкой "Reset / Shutdown", повешенной на порт. И при удержании кнопки в течение 5 сек. сервис выдает системе команду "shutdown now". В этом весь смысл этого сервиса. А что дальше будет делать система сейчас никому не интересно, поскольку питание же никто не отключает. А получается, что должен быть еще один скрипт ставящий какой-то порт в 0 при запуске системы, и переводящий этот порт в z-состояние (что есть по умолчанию для всех портов) при завершении работы. Но когда именно система пошлет эту команду на выход, мы же не знаем. До отмонтирования дисков, за какое время до останова системы, в общем нам никто не докладывает об этом. Можно, конечно, поэкспериментировать с z-состоянием, если вообще из скрипта ничего не обнулять, а просто "пустить на самотек". Но даже этот вариант не гарантирует, что мы не вырубим питание проца еще до полного завершения.

Вот о чем я говорю.

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[ChePay]

Да. Тут всё упирается в знания программирования в  Linux под Respberry. Я тут не подскажу, но сделать так, чтобы на каком-то выводе появлялась 1 в нужный момент 100% можно.

В MS-DOS это была бы, например, программка, которая паркует диски, используя вызовы BIOS и ОС API (через прерывания), дожидается, что диски готовы к отключении, и выдаёт 1, например в LPT порт, пин которого отключает БП.

Я бы начал с open source проектов на Respberry, посмотреть, как там с IO работать. А потом нужно почитать, как ОС отключает диски, есть ли возможность отследить этот процесс (может, хуки какие-то). 

 

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[DeadlineX]

1 час назад, ChePay сказал:

Я бы начал с open source проектов на Respberry, посмотреть, как там с IO работать.

Ну, про это-то я как раз в курсе. Есть даже работающая конструкция на базе Zero. Я же не про выдачу "единички". Ее выдать - не проблема.

20 часов назад, ChePay сказал:

Вот так можно всё подключить:

Напоследок, не подскажете по step-down и step-up? Я тут попробовал поискать и что-то ничего простого и с возможностью отключения и с хорошим током не могу найти. Нашел вот такие step-down https://a.aliexpress.com/_AOJdoy  (на 3А) или https://a.aliexpress.com/_Af46Zi (на 5А). И step-up есть на том же чипе https://a.aliexpress.com/_AfOahS но подороже стоит. Насчет подстройки напряжения в широком диапазоне не уверен, что регулируемый - это хорошо. Фиксированный звучит надежнее. И у них нет никаких выключателей, как на вашей схеме.

5 минут назад, DeadlineX сказал:

И step-up есть на том же чипе

Ну, это я погорячился чипы, все же, разные, но одного поколения просто.

[ChePay]

Скорее всего, будет достаточно XL4005 и XL6009. У них есть EN pin. 

Хотя, если хочется большей эффективности, нужно смотреть преобразователи с синхронным выпрямлением.

Регулируемый можно переделать с фиксированным выходом. Обычно даже на плате модуля есть места под резисторы. Лучше обратить внимание на качество дросселя и отвод тепла от компонентов.

[DeadlineX]

12 часов назад, ChePay сказал:

преобразователи с синхронным выпрямлением

И как это понять из описания?

12 часов назад, ChePay сказал:

качество дросселя и отвод тепла от компонентов

Тот же вопрос. Про отвод тепла - было бы идеально поместить dc-dc на дно корпуса вверх ногами и приделать на чипы пластины, чтобы они сели на корпус и отводили тепло туда, а не внутрь корпуса. Но для этого преобразователи должны быть достаточно плоскими. Примерно 12 мм высотой.

Еще вопрос по схеме: действительно нужны эти звери на 11А (FDD6685)? Они стоят немеряно и просто зачем такой ток? Там же по восьми вольтам не более 5А наверное пойдет. Скорее, даже меньше. Или в них какой-то скрытый смысл?

[ChePay]

В даташите обычно в кратком описании указывают, что синхронное выпрямление. Ну и по схеме видно, что паралельно диоду есть мосфет, который его закорачивает.

Если дроссели будут хорошими и синхронное выпрямление, то КПД будет около 90%. Греться тогда особо ничего не будет, достаточно будет охлаждения через фольгу платы.

По поводу p-канальных мосфетов: конечно можно взять что-то другое. Или даже запаралелить два-три мелких, типа IRLML6402. Тут лучше исходить из того, что есть под рукой.

[DeadlineX]

В 10.12.2021 в 16:18, ChePay сказал:

только T5 сток и исток поменять местами.

Я извиняюсь, как-то пропустил это место раньше. Можете пояснить словами, как это работает? У p-канального же, вроде, нагрузка к стоку должна подключаться плюсом своим?

[ChePay]

На самом деле разницы для полевого транзистора нет, куда проводить ток. Для p канального нужно отрицательное на затвор относительно истока. И открытый канал можно рассматривать как резистор с малым сопротивлением. В схеме напряжние от БП больше, чем напряжение от батареи. Если оставить как на схеме, то даже при закрытом T5 ток потечёт от БП через VD3 и паразитный диод в T5 в батарею.

А если к катоду VD3 подключить сток, то получается как бы обычная диодная развязка, но диод от батареи (паразитный в T5) закорачивается открывшимся T5 при отсутствии внешнего питания от БП.

[DeadlineX]

19 часов назад, ChePay сказал:

А если к катоду VD3 подключить сток, то получается как бы обычная диодная развязка, но диод от батареи (паразитный в T5) закорачивается открывшимся T5 при отсутствии внешнего питания от БП.

О, как. Правильно ли я понял, что при наличии внешнего питания весь ток на питание нагрузки от БП идет через VD3? То есть на этом диоде будет падать некая мощность и он будет греться? Может быть его тоже закоротить мосфетом как-то? То есть, чтобы была симметричная картинка, а не с одной стороны диод, с другой мосфет? То есть типа такого: сток к БП +12В, затвор к выходу P+ (8В). исток соединен с истоком Т5. Тогда при наличии питания с БП этот новый мосфет октрыт и ток идет через него. При пропадании внешнего питания он закрывается, т.к. на затворе будет по прежнему 8В, а Т5, наоборот открывается. Так будет работать?

И в любом случае, не надо ли применять внешние диоды к мосфетам? Ведь на внутренних в момент открывания будет существенный ток? Или это слишком короткий импульс?

[ChePay]

12-8=4 В. Маловато будет. FDD6685 при 4,5 В сопротивление канала 30 мОм, а при 10 В – 20 мОм.

Внутренние диоды выдерживают такой же ток, как и сам мосфет. Вопрос только к рассеиваемой мощности. Но так как диод быстро закорачивается, то сильно нагреться он не успеет.

Можно вместо VD3 поставить мосфет, а его затвор притягивать к минусу питания n-канальным мелким мосфетом или n-p-n биполярником. Этот дополнительный транзистор должен открываться при появлении достаточного напряжения от БП.

Но обычно при питании от сети лишние потери не так страшны, как при питании от батареи. Например, в БП будет выпрямительный диод, на котором будут тоже потери, как и на VD3.

Изменено 14 декабря, 2021 пользователем ChePay

[DeadlineX]

45 минут назад, ChePay сказал:

Можно вместо VD3 поставить мосфет, а его затвор притягивать к минусу питания

Да. логично.

 

46 минут назад, ChePay сказал:

Но обычно при питании от сети лишние потери не так страшны

Это-то да, но я про лишний нагрев же. Это планируется все внутри корпуса размещать, а выпрямительный диод в БП будет в отдельном корпусе же. Понятно, что там и транзисторы и диоды греются. Ок. Нарисую схему тогда.

[DeadlineX]

19 часов назад, ChePay сказал:

Можно вместо VD3 поставить мосфет, а его затвор притягивать к минусу питания

Получилась такая схема:

Основные изменения:
- Сигнал нажатия кнопки питания инверсный, поскольку он идет на вход процессора, где в отсутствие напряжения от стабилитрона (по вашей схеме) будет непонятно что. А сейчас там будет 3,3В. А нажатие кнопки питания садит эту цепь на ноль. Сейчас, в принципе, так и сделано, только там обычная кнопка. Правда здесь минус в том, что стабилитрон VD1 будет все время подключен к батарейкам и будет их садить. Или можно сделать, как нарисовано у вас, но закоротить стабилитрон резистором на 100К. Так пойдет?
- Дополнительно выведен сигнал 3,3В о наличии внешнего питания. Когда он пропадает, процессор начинает думать про отключение. В принципе там можно еще последовательно резистор вставить, как R8, просто для безопасности.
- Кнопка жесткого отключения питания посажена параллельно Т3. Не вижу причин, почему бы так не сделать.
- На цепь внешнего питания вставлен мосфет Т5.

Вроде бы, все хорошо?

[ChePay]

Я бы вообще убрал R1, R8, VD1, подтягивающий резистор поставил бы возле проца к его + питания. При этом T4 просто закорачивает пин на 0, когда кнопка нажата.

Еще есть смысл добавить один p-канальный мелкий мосфет, затвор к затвору T2, исток к P+, a сток – к делителю на двух резисторах. И использовать этот делитель для измерения напряжения на батарее (на вход АЦП). Можно тогда показывать заряд и выключаться, когда батарея почти разряжена.

[DeadlineX]

37 минут назад, ChePay сказал:

Я бы вообще убрал R1, R8, VD1

Да, это разумно.

38 минут назад, ChePay сказал:

Еще есть смысл добавить один p-канальный мелкий мосфет

Там на вашей схеме нарисованы два светодиода из зарядки торчащие. Они только к зарядке относятся? С них такой информации не получить? У меня на руках пока нет этой платы, так что пока только теория. Вообще, да имея соответствующие входы на SBC, почему бы ими и не воспользоваться.

[ChePay]

Из TP5100 получится узнать окончена ли зарядка.

А делитель позволит мерять напряжение батареи. И по нему вычислять заряд.

[DeadlineX]

18 часов назад, ChePay сказал:

А делитель позволит мерять напряжение батареи. И по нему вычислять заряд.

В общем, если я все правильно понял, схема приобретает такой вид (перенумеровал детали, чтобы как-то их упорядочить)

Как думаете, к делителю R5/R6 не надо чего-нибудь типа эмиттерного повторителя?

[ChePay]

Нет. Вход АЦП обычно достаточно высокоомный. Можно ещё конденсатор 0,1 мкФ между выходом делителя и землёй.

Ну и резисторы так подобрать, чтобы при максимальном напряжении на батарее на входе АЦП было почти опорное напряжение. То есть где-то 8,5 В на батареях должно переводиться в Vref для АЦП.

[dodik]

Между состоянием зарядного устройства и напряжением на аккумуляторе может быть несогласованность . Дозаряд может продолжаться при напряжении 4.2В . Информацию о окончании дозаряда можно считать с делителя напряжения аккумулятора , если его нижнюю часть коротить на землю выводом окончания заряда с микросхемы ТР.

[DeadlineX]

3 часа назад, dodik сказал:

Информацию о окончании дозаряда можно считать с делителя напряжения аккумулятора , если его нижнюю часть коротить на землю выводом окончания заряда с микросхемы ТР.

Так мы, вроде, собирались анализировать напряжение не при зарядке, а при разрядке, когда с зарядника в принципе никакой информации не считаешь (как я понял), поскольку нет напряжения питания 12 В. А при зарядке проще же взять сигнал с самого зарядника. Проблем с нехваткой битовых входов / выходов на процессоре нет. Пока их всего три занято. С платой зарядки будет четыре.

[ChePay]

Имея жирный проц, можно анализировать напряжение и при зарядке. Более того, можно загрузить стандартные зарядные/разрядные кривые, а в процессе работы их корректировать под свои реальные батареи. Можно поставить датчик тока и мерить емкость, какая "закачана" в батарею и какая отдана. Тогда можно будет даже примерное время работы рассчитывать, как в ноутах.

[dodik]

21 час назад, DeadlineX сказал:

А при зарядке проще же взять сигнал с самого зарядника.

  Если анализ двухуровневый  меньше/равно 4.2 , то пойдет . А если делать многоуровневый , при заряде и разряде  , то могут быть расхождения показаний . У меня так было . Правильно, наверное , емкость анализировать не только по напряжению, но и счетчику заряда/разряда. Но без дежурного режима значение счетчика придется писать в eeprom , а это чревато ее износом .