Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
byletomten
Inlägg: 16
Blev medlem: 2 september 2014, 09:30:15

Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av byletomten »

Hej!

Försöker mig på att skapa en mini-UPS till en RaspberryPi B+. Hittat en ritning på nätet som någon försökte sig på för att koppla till 12 på en bil som jag moddat lite.

Idén är att ladda ett par supercaps och låta dem föda raspberryn samtidigt som den sätter en gpio-pinne lågt (lägre). Jag letar efter sekunder, inte minuter så jag tror det är överdimensionerat. Jag har operativet skrivskyddat så en nedstängning är ok, men vad jag vill åstadkomma är rimligen hinner göra filen R/W, skriva, återställa till R/O". det kan ta ett par sekunder. Ett test med fulladdade kondingar (ca 2F ihop) gav 53 sekunder vilket är rejält ok.

Jag har kopplat enl. bild (med elyt på 7805) och fick från början med mitt clas-ohlsson aggregat på 12V switchat bra spänning över kondingarna, stabilt 5V till RPI:n. När jag kopplat bort agget så får jag en lägre signal från TL082:an. Toppen tänker jag.
Byter till annat nätagg, Deltaco, också switchat, då börjar det krångla. Spänningen svänger hej vilt överallt och jag kollar över allt igen. Inser att jag borde haft keramiska, bipolära kondingar. Hittar inte helt rätt sort så jag provar med 0,33µF på ingången C6 (rätt tror jag) och en 10µF på utgången C7 (för stor). Det svänger fortfarande!

Byter tillbaka till mig claso-agg och då brinner C7 upp! Nu är jag här :)

Jag blir inte klok på detta. Tips tas tacksamt emot.

Jens
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
ElectricNooB
Inlägg: 600
Blev medlem: 26 juli 2011, 20:58:06

Re: Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av ElectricNooB »

Du kan inte ha råkat vända kondensatorn åt fel håll? Det händer även den bästa ibland.
Är du säker på att opampens utspänning klarar gå ner/upp till det du vill ha?
Du kan inte har råkat vända på inverterande input och icke-inverterande ?
Du vill väl att opampen skall agera komperator och vara antingen 0V eller 5V beroende på inspänning? Förstår då inte helt:
"När jag kopplat bort agget så får jag en lägre signal från TL082:an. Toppen tänker jag."
byletomten
Inlägg: 16
Blev medlem: 2 september 2014, 09:30:15

Re: Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av byletomten »

C6 och C7 satte jag keramiska och de hade ingen polaritet vad jag kunde se.

ska jag vara ärlig snodde jag TL082 från ritningen från nätet, sen flyttade jag runt komponenterna i Frizing tills ritningen och breadboardet stämde överens. Första rundan kom det ut 3V ur den vid spänning, 2.5~ish när jag kopplat bort agget. Det var nog för att den inte skulle gå hög.

Jag tror problemen ligger tidigare. Även om jag skippar TL082:an så fladdrar spänningen 0-5V på utgången och 4-12 över superkondingarna.

Jag har tyvärr inte fler kondingar på 0.1µF för att stoppa ripplet från 7805:an enl. databladet, får handla en riktig sats imorgon. Om det står -||- (bipolär) i databladet, kan man komma undan som felsökning/uteslutning med en -(|- (polär, elyt)? Tänkte försöka få bort felkällorna.

Vad kan skilja nätaggen så mycket åt? Använder jag Deltaco så fladdrar det, använder jag ClasO så blir det tokvarmt. Mäter jag dem så visar de runt 12V DC båda.
ElectricNooB
Inlägg: 600
Blev medlem: 26 juli 2011, 20:58:06

Re: Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av ElectricNooB »

Det kan vara så att supercapsen har en hög intern resistans (ESR) och på så sätt kan bruset från nätagget slinka förbi och får 7805 att balla ur. Men om du ska ha denna krets i en bil MÅSTE du filtrera in-spänningen, bilel är extremt smutsig med stora transienter som dödar det mesta i din krets som den är nu.. Det kan vara så att ett filter löser problemet.

Trodde du hade "polära" kondensatorer när jag läste:
Inser att jag borde haft keramiska, bipolära kondingar. Hittar inte helt rätt sort så jag provar med 0,33µF på ingången C6 (rätt tror jag) och en 10µF på utgången C7 (för stor).
Edit: Skumt att inspänningen fladdrar. Är superkapsen vända åt rätt håll? :)
byletomten
Inlägg: 16
Blev medlem: 2 september 2014, 09:30:15

Re: Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av byletomten »

Liten uppdatering:

Jag var otydlig i starten, ritningen jag snodde var tänkt till bil, jag ska köra med trafo. Supercapsen (5 st 2,5V i serie) är specade 10F, 0.06 Ohm (jag fick för mig att lågt var bra)

Kopplade bort TL082, trimpot helt för att förenkla lite. Med det ena nätagget så laddar det upp fint, blir jättevarmt (agget) och när det är fulladdat i kondingarna så börjar nätagget pipa högfrekvent.
(Kör fortfarande utan 0,1µF på utgången av 7805)
Så långt så "bra".

Kopplar lite snabbt om till det andra nätagget och det är fortfarande 5V (över (2) på bilden) resp uppåt 12V (över (1) på bilden), tjohoo tänker jag, felet satt i nåt jag tog bort.
Kopplar från agget för att se den ladda ur och efter ett tag dör Raspberryn. När jag ansluter igen börjar fladdret. Båda värdena fladdrar runt 3-4V och Raspberryn startar/dör om vartannat.

Claso-agget (det som blir varmt) är ett sånt man kan ställa in (3-12V) och i läget 12V klarar 1.4A.
Deltaco-agget (som gör att det fladdrar) är fast på 12V och är specat 2A.

Nu har jag inte småkondigar att prova med, men tror ni att det skulle hjälpa med den lilla 0,1µF kondingen? känns som ett större problem.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
emilrowland
Inlägg: 145
Blev medlem: 20 april 2011, 19:14:44
Ort: Gnesta

Re: Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av emilrowland »

Om jag tänker rätt så bör du ha en serieresistor till supercapsen för att inte få en väldigt hög uppladdningsström. För om jag har räknat rätt nu så laddas de upp nu på ca 10s med en max laddningsström på 11A. Rekommenderar en 10ohm resistor i serie med supercapsen för att få en laddningsström på ca 1A och laddningstid på ca 1min.
Användarvisningsbild
PHermansson
EF Sponsor
Inlägg: 4340
Blev medlem: 22 december 2004, 00:46:38
Ort: Särestad Grästorp
Kontakt:

Re: Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av PHermansson »

En serieresistor är nog inte fel på något sätt.
Jag är också på väg att montera en Pi i bilen. Som utgångspunkt för spänningsmatningen tänkte jag använda designen från min rattknappsadapter som fungerade i min förra bil i fem år, den vet jag fungerar i praktiken.
rattknappar_v0_2.png
Edit: När jag tittar på ritningen nu inser jag att jag ska lägga till 100n mellan 7805 och processorn, även om det fungerat bra ändå.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
byletomten
Inlägg: 16
Blev medlem: 2 september 2014, 09:30:15

Re: Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av byletomten »

Jag tänkte själv samma, men blev osäker när det motståndet blev svart på några sekunder. Inser nu när jag läser era tips att de där små <0,6W kanske inte räcker...

Åker och handlar!
byletomten
Inlägg: 16
Blev medlem: 2 september 2014, 09:30:15

Re: Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av byletomten »

Nu fanns det inga effektmotstånd i butiken... alls. Typiskt. Men jag hittade rätt kondensator och nu fladdrar inte värdet längre!

För att ladda upp använder jag ett par gamla effektmotstånd, men de är på 120 Ohm, 1W så jag kopplade dem två och två i serie för att palla så nu överhettar det inte längre. (Det gamla motståndet som brann upp har jag lärt mig var 0,25W.

Effekten av fel motstånd är såklart att urladdningen går för långsamt och strömmen inte räcker till. Väntar på en beställning från Elektrokit så ska nog delar av mitt problem vara löst.
Återkommer med status!
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 30155
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av MadModder »

Borde man inte kunna sätta en diod parallellt med motståndet så man laddar upp kondingbanken genom motståndet, men laddar ur genom dioden... :humm:
ElectricNooB
Inlägg: 600
Blev medlem: 26 juli 2011, 20:58:06

Re: Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av ElectricNooB »

Motstånd är ju inte fel men det kommer förloras en hel del effekt i det om man ska få en uppladdningsström på <1.4A.
Med andra ord måste motståndet vara stort vilket i sin tur kommer leda till ett rätt rejält spänningsfall om man ska driva pi'en i serie med sagt motstånd.
Då energin lagrad i en kondensator beror på spänningen över kondensatorn i kvadrat är det inte önskvärt.

Men då TS redan har uppmätt 12V över kondensatorerna tror jag inte att det är det som är problemet. Även om det inte är en bra permanent lösning att låta nätaggets strömbegränsning agera strömvakt. :)

Edit: Nvm :wacko:
Senast redigerad av ElectricNooB 22 januari 2015, 20:33:33, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 30155
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av MadModder »

Men 10F... Ska man begränsa uppladdningsströmmnen till 1,2A så blir det ett motstånd på 10 Ohm. En konding kan anses vara uppladdad efter 5xRC, och det blir 500 sekunder. Det är 8 minuter. Ska man ladda upp 10F till 12V på en minut krävs en ström på 10A. Vad säger databladet för en sån supercap vad max ström är
Men som sagt, motstånd och diod. Schottky-diod väljes med fördel.
Det här funkar klockrent i simuleringen iaf. Man förlorar aldrig mer än framspänningsfallet över dioden till förbrukaren trots uttag av flera Ampere om man vill, och kondingen får aldrig mer än 1,2A.
UPS-koppling.png
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
ElectricNooB
Inlägg: 600
Blev medlem: 26 juli 2011, 20:58:06

Re: Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av ElectricNooB »

Ah, tänkte galet med seriekopplingen där.. :wacko: Men nu var det väl 5x10F i serie men fortfarande mycket..
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 30155
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av MadModder »

ah, just det. det var ju 2,5V styck, inte 2,5F...
Nåja. Ja då tar det 40 minuter med 1,2A. :D
Eller nej nu tänkte jag galet... Tvärtom. Det blir ju... 2F ! Drygt 1,5 minuter. nu börjar det likna nåt. haha
byletomten
Inlägg: 16
Blev medlem: 2 september 2014, 09:30:15

Re: Buffrad strömförsörjning med "skvallerrör"

Inlägg av byletomten »

Tack för tipsen! Jag ska prova med dioden och dessutom kolla över databladen för supercapsen, att begränsa strömmen efter dem tänkte jag inte riktigt på.
Skriv svar