4.8V NiMh -> PIC (samt drivning av LEDar)
4.8V NiMh -> PIC (samt drivning av LEDar)
Tänkte bygga en liten styrkrets för belysning till mitt modellflygplan. En skild 4.8V NiMh-pack används för detta (så att inte belysningen drar slut på acket till mottagaren!). När batteriet är nyladdat så kan väl spänning vara betydligt högre än 4.8V, kanske t.o.m. högre än 5.5V, vilket är max spänning för PICen (16f630@4MHz tror jag det blir i detta projekt). Hur löser jag detta problem på smartast sätt?
Senast redigerad av marcusg 29 september 2008, 12:28:35, redigerad totalt 1 gång.
1.5 Volt per cell nyladdad => 6 volt för en 4.8 V NiMh-pack
prova någon 3-ben low-drop regulator - har för mig att PIC kan gå en bit under 3 Volt om man väljer rätt typ.
skall man göra en switchad lösning så är det väldigt knepigt att bygga en buck/boost-omvandlare som väljer arbetssätt beroende på om inspänningen högre eller lägre än utspänningen - gör man något sådan så är det oftast en transformator-omvandlare som kan göras galvanisk skiljd mellan batteri och förbrukare om man vill..
prova någon 3-ben low-drop regulator - har för mig att PIC kan gå en bit under 3 Volt om man väljer rätt typ.
skall man göra en switchad lösning så är det väldigt knepigt att bygga en buck/boost-omvandlare som väljer arbetssätt beroende på om inspänningen högre eller lägre än utspänningen - gör man något sådan så är det oftast en transformator-omvandlare som kan göras galvanisk skiljd mellan batteri och förbrukare om man vill..
Hur stor ström drar din belysning? Kommer det att vara LED:ar som typ positionsljus (<100mA inkl. PIC), och du håller dig under 5.5V kan kanske en Torex XC9801 Step-up Charge Pump Converter passa din applikation. Andra tillverkare har naturligvis liknande modeller.
Jag skulle inte vara rädd att gå lite utanför specifikationen på matningsspänning, om det värsta som kan hända är att en krets för några tior blir förstörd. Vid låg spänning fungerar antagligen kretsen bra om man inte har för hög klockfrekvens.
Har t.ex. kört TTL-kretsar specade för max 5.25V på nära 20V och det har gått bra!
Har t.ex. kört TTL-kretsar specade för max 5.25V på nära 20V och det har gått bra!
Antalet LEDar är inte spikat, men det pekar mot maximalt 10st@20mA, 2st blinkande@20mA samt 2st@80mA. Både positions- och landningsljus, alltså. De två som drar 80mA måste jag ju driva med transistor, men de andra skulle kunna drivas direkt av PICen om man använder kanske 17mA... Men hur fungerar det om picen körs på 3.3V och LEDarna matas direkt från batterier?
SvenW: Du menar alltså att jag ska prova köra PICen direkt från batteriet, och se om den klarar att drivas med lite för hög spänning (samt varierande spänning). Skulle man kanske lägga en diod mellan för att sänka spänningen med typ 0.6V?
Eller är det bättre att driva PICen med 3.3V och driva LEDarna via transistorer (á la bc547)?
Swech: Behöver inte en zenerdiod en viss överspänning för att fungera? Batteriet kommer ju att ha en spänning från 4.4V-6.0V (1.1V-1-5V/cell).
SvenW: Du menar alltså att jag ska prova köra PICen direkt från batteriet, och se om den klarar att drivas med lite för hög spänning (samt varierande spänning). Skulle man kanske lägga en diod mellan för att sänka spänningen med typ 0.6V?
Eller är det bättre att driva PICen med 3.3V och driva LEDarna via transistorer (á la bc547)?
Swech: Behöver inte en zenerdiod en viss överspänning för att fungera? Batteriet kommer ju att ha en spänning från 4.4V-6.0V (1.1V-1-5V/cell).
"prova köra PICen direkt från batteriet,"
Ja, jag vågar nästan lova att inget händer vid 6V, i varje fall så länge klockfrekvensen är moderat. Men se upp med strömmen på utgångarna.
Om man kopplar dem direkt mot lysdioder med ett minimalt motsånd emellan, kan man möjligen knäcka utgångarna om spänningen, och därmed strömmen, blir för hög.
Att driva LEDarna via transistorer är förmodligen säkrare, men betydligt fler komponenter.
Hur skulle det vara att öka motstånden och minska LED-strömmen något.
Man kan nog inte koppla LED direkt till PIC-utgångar utan strömbegränsande motstånd i serie!
Ja, jag vågar nästan lova att inget händer vid 6V, i varje fall så länge klockfrekvensen är moderat. Men se upp med strömmen på utgångarna.
Om man kopplar dem direkt mot lysdioder med ett minimalt motsånd emellan, kan man möjligen knäcka utgångarna om spänningen, och därmed strömmen, blir för hög.
Att driva LEDarna via transistorer är förmodligen säkrare, men betydligt fler komponenter.
Hur skulle det vara att öka motstånden och minska LED-strömmen något.
Man kan nog inte koppla LED direkt till PIC-utgångar utan strömbegränsande motstånd i serie!
-
Swech
- EF Sponsor
- Inlägg: 4750
- Blev medlem: 6 november 2006, 21:43:35
- Ort: Munkedal, Sverige (Sweden)
- Kontakt:
Zenern börjar jobba då spänningen går över 5V..
(en 5V zener börjar att leda lite grand redan runt 4.5V)
Vad som kommer att hända är att då din spänning är 4.4V så är
zeneren inte aktiverad, din PIC går då på 4.4v
runt 4.8 -5V börjar Zenern att leda mer och mer.. din PIC spänning är 4.8 -5V
Över 5.1V på bateriet så leder Zenern, du får spänningsfall över ditt motstånd och PIC får ca 5V spänning.
Så du matar din pic med 4.4 - 5V helt acceptabelt
(en 5V zener börjar att leda lite grand redan runt 4.5V)
Vad som kommer att hända är att då din spänning är 4.4V så är
zeneren inte aktiverad, din PIC går då på 4.4v
runt 4.8 -5V börjar Zenern att leda mer och mer.. din PIC spänning är 4.8 -5V
Över 5.1V på bateriet så leder Zenern, du får spänningsfall över ditt motstånd och PIC får ca 5V spänning.
Så du matar din pic med 4.4 - 5V helt acceptabelt
Lite olika alternativ på förslag här...
SwenW: Givetvis kommer varje LED ha ett seriemotstånd! Vad menar du med moderat klockfrekvens? Har inte räknat på vad jag behöver för frekvens än, måste kunna detektera tre olika lägen i en RC-signal. 4Mhz räcker ju med råge (1000 instruktioner/mätningspuls), så ner mot 500kHz borde kanske fungera...
Swech: Okej, man lär sig något nytt mest hela tiden. Hur blir det med drivningen av LEDarna om PICen matas via zenerdioden? LEDarna driver jag väl direkt från batteriet, och de som inte kräver så mycket ström kan jag väl koppa till en PIC-port via seriemotstånd, eller hur? Övriga får drivas via transistor.
sodjan: 6 av 10 är positionsljus, d.v.s. ska bara synas. Resterande fyra kommer att fästas på vingen för att lysa upp flygplanskroppen. Nämnde i förra inlägget att man troligtvis kan minska strömstyrkan på vissa av LEDarna. Dioderna är ganska kraftiga, 12000-14000mcd (röd, grön, vit) plus två 6-8lum för landningsljusen. Har dock aldrig provat göra något liknande tidigare, så jag vet inte hur mycket ljus som behövs för att det skall synas bra. Beror ju mycket på hur jag fäster dem på flygplanet också, sitter och klurar på det just nu. Hur jag ska kunna fästa dem, var, hur kablar ska dras...
Har ingen zener hemma för tillfället, så det kan jag inte prova nu. En 16f688 har jag dock som jag kan prova med, innan jag beställer en 16f630 av sodjan. Behöver ju inget krims-krams, och prisskillnaden är ganska stor mellan de två processorerna.
SwenW: Givetvis kommer varje LED ha ett seriemotstånd! Vad menar du med moderat klockfrekvens? Har inte räknat på vad jag behöver för frekvens än, måste kunna detektera tre olika lägen i en RC-signal. 4Mhz räcker ju med råge (1000 instruktioner/mätningspuls), så ner mot 500kHz borde kanske fungera...
Swech: Okej, man lär sig något nytt mest hela tiden. Hur blir det med drivningen av LEDarna om PICen matas via zenerdioden? LEDarna driver jag väl direkt från batteriet, och de som inte kräver så mycket ström kan jag väl koppa till en PIC-port via seriemotstånd, eller hur? Övriga får drivas via transistor.
sodjan: 6 av 10 är positionsljus, d.v.s. ska bara synas. Resterande fyra kommer att fästas på vingen för att lysa upp flygplanskroppen. Nämnde i förra inlägget att man troligtvis kan minska strömstyrkan på vissa av LEDarna. Dioderna är ganska kraftiga, 12000-14000mcd (röd, grön, vit) plus två 6-8lum för landningsljusen. Har dock aldrig provat göra något liknande tidigare, så jag vet inte hur mycket ljus som behövs för att det skall synas bra. Beror ju mycket på hur jag fäster dem på flygplanet också, sitter och klurar på det just nu. Hur jag ska kunna fästa dem, var, hur kablar ska dras...
Har ingen zener hemma för tillfället, så det kan jag inte prova nu. En 16f688 har jag dock som jag kan prova med, innan jag beställer en 16f630 av sodjan. Behöver ju inget krims-krams, och prisskillnaden är ganska stor mellan de två processorerna.
> Behöver ju inget krims-krams,...
Men 688'an är mycket modernare, du får t.ex en intern oscillator
med "växellåda" så att du kan testa fram en lämplig hastighet för
lägsta strömförbrukning.
> och prisskillnaden är ganska stor...
Ett par tior är ju helt ointressant (om du inte tänker serietillverka)...
Men 688'an är mycket modernare, du får t.ex en intern oscillator
med "växellåda" så att du kan testa fram en lämplig hastighet för
lägsta strömförbrukning.
> och prisskillnaden är ganska stor...
Ett par tior är ju helt ointressant (om du inte tänker serietillverka)...
Oops, hade inte läst databladet till 630an, var visst en fast 4MHz intern oscillator. Men ett par tior är ändå ett par tior, och det kan hända att jag skall bygga några stycket av dessa. Men det är ju inte direkt något serietillverkning 
Oberoende, går det att använda den billigare så gör jag gärna det...
Oberoende, går det att använda den billigare så gör jag gärna det...
Det viktigaste för dig är att du inte överskrider strömmarna på dina processorportar om du tänker driva dioderna direkt den vägen - ganska lätt att dimensionera lämpligt motstånd om hela alltet drivs av en stabil matningspänning som 5 Volt - men klart problematiskt om man samtidigt skall hantera matningsspänning mellan 6 - 3.6 Volt, särskilt för vita lysdioder som behöver ha runt 3 Volt för att lysa övh. - en motstånd som dimensionerar för lagom ström genom vit lysdiod vid 3.6 volt ger på tok för hög ström när den drivs av 6 Volt eftersom motståndet är bara på några 10-tals Ohm vid 3.6-Voltfallet...
Ett sätt att komma runt detta är helt enkelt att bygga sig en liten men tillräcklig kraftig omvandlare som ger 5 volt ut vid 3 - 6 volt in - blir förstås en transfomatorvariant...
Annars måste man börja mickla med - speciellt vita lysdiods-fallet - med strömgeneratorkopplingar som kan ge minimalt spänningsfall när spänningen är låg och strömbegränsa när spänningen är hög - går att göra med transistorer men är betydligt besvärligare kopplingar än enkel OC-utgång... (går iofs att göra strömgenerator av en OC-utgång om man individtrimmar dess basmotstånd och PIC:en har stabil matningsspänning som inte varierar med batterispänningen - tex. satt på 3.3 Volt mha. Zener och seriemotstånd på strömförsörjningssidan eller low-drop regulator)
Det fins orsaker till att man gödslar med strömgeneratorkopplingar i analoga IC-kretsar för att kunna hantera stort spänningsspann (som OP-ampar tex.), men att göra liknande diskret med lösa ytmonterade transistorer (som dessutom inte är garanterat från samma batch) och motstånd gör det hela ganska komplext, stort och i flygsammanhang - tungt.
skall LED dessutom synas i dagsljus så måste dessa lysa på ganska ordentligt medans i gryning/skymmning/natt så behövs det inte alls så mycket ljus.
Ett sätt att komma runt detta är helt enkelt att bygga sig en liten men tillräcklig kraftig omvandlare som ger 5 volt ut vid 3 - 6 volt in - blir förstås en transfomatorvariant...
Annars måste man börja mickla med - speciellt vita lysdiods-fallet - med strömgeneratorkopplingar som kan ge minimalt spänningsfall när spänningen är låg och strömbegränsa när spänningen är hög - går att göra med transistorer men är betydligt besvärligare kopplingar än enkel OC-utgång... (går iofs att göra strömgenerator av en OC-utgång om man individtrimmar dess basmotstånd och PIC:en har stabil matningsspänning som inte varierar med batterispänningen - tex. satt på 3.3 Volt mha. Zener och seriemotstånd på strömförsörjningssidan eller low-drop regulator)
Det fins orsaker till att man gödslar med strömgeneratorkopplingar i analoga IC-kretsar för att kunna hantera stort spänningsspann (som OP-ampar tex.), men att göra liknande diskret med lösa ytmonterade transistorer (som dessutom inte är garanterat från samma batch) och motstånd gör det hela ganska komplext, stort och i flygsammanhang - tungt.
skall LED dessutom synas i dagsljus så måste dessa lysa på ganska ordentligt medans i gryning/skymmning/natt så behövs det inte alls så mycket ljus.
Belysningen är tänkt att användas vid flygning i skymning/mörker, de behöver inte synas dagtid.
Låter lite onödigt besvärligt att bygga stabil 5V-matning. Kanske bäst att sikta på att driva med transistorer och leva med att intensiteten sjunker i takt med att batterispänningen sjunker. Några av LEDarna kan kopplas till samma transistor, så det behövs någonstans mellan 6-8 transistorer skulle jag gissa. Eventuellt lägger jag in en zener-diod för säkerhets skull.
Låter lite onödigt besvärligt att bygga stabil 5V-matning. Kanske bäst att sikta på att driva med transistorer och leva med att intensiteten sjunker i takt med att batterispänningen sjunker. Några av LEDarna kan kopplas till samma transistor, så det behövs någonstans mellan 6-8 transistorer skulle jag gissa. Eventuellt lägger jag in en zener-diod för säkerhets skull.
