Carregador IPOD Altoids de mode de commutació mitjançant 3 bateries "AA": 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

L’objectiu d’aquest projecte era construir un carregador d’iPod (firewire) Altoids tin que funcioni amb 3 bateries “recarregables” “AA”. Aquest projecte va començar com un esforç de col·laboració amb Sky en el disseny i construcció de PCB, i jo en circuit i firmware. Tal com és, aquest disseny no funcionarà. Es presenta aquí amb l'esperit de "el concepte d'un projecte derivat" (https://www.instructables.com/ex/i/C2303A881DE510299AD7001143E7E506/) "???? - Un projecte que utilitza un altre projecte com a pas pedra per obtenir més perfeccionament, millora o aplicació a un problema totalment diferent. La comunitat de fabricants de bricolatge de la qual formem part pot fer coses increïbles treballant junts com a comunitat. La innovació poques vegades passa al buit. El següent pas evident és deixar que la comunitat ajudi a perfeccionar i desenvolupar idees que encara no estan preparats per acabar els projectes ". Ho presentem ara perquè altres entusiastes de l'iPod puguin recollir allà on ho vam deixar. Hi ha (almenys) dues raons per les quals aquest carregador no funciona: 1. El transistor no deixa fluir prou corrent per carregar completament l’inductor. L'altra opció és un FET, però un FET necessita un mínim de 5 volts per activar-lo completament. Això es discuteix a la secció SMPS. L’inductor simplement no és prou gran. El carregador no produeix gairebé corrent suficient per a l'iPod. No teníem una manera precisa de mesurar el corrent de càrrega de l'iPod (estalvieu la separació del cable de càrrega original) fins que les nostres peces van arribar de Mouser. Els inductors recomanats no són prou grans per a aquest projecte. Una substitució adequada pot ser la bobina que Nick de Smith utilitza al seu MAX1771 SMPS. És una bobina de 2 o 3 amp de digikey: (https://www.desmith.net/NMdS/Electronics/NixiePSU.html#bom) Aquest dispositiu pot proporcionar una petita quantitat d'energia a un dispositiu USB o firewire, però no suficient per carregar un iPod (3G). FUNCIONARÀ, però no carregarà, un iPod 3G totalment mort.

Pas 1: canvieu el carregador d'iPod Altoids de mode mitjançant 3 bateries "AA"

L’objectiu d’aquest projecte era construir un carregador d’iPod (firewire) Altoids tin que funcioni amb 3 bateries “recarregables” “AA”. Firewire proporciona 30 volts no regulats. Un iPod pot utilitzar 8-30 volts de corrent continu. Per obtenir això de 3 bateries AA, necessitem un augment de tensió. En aquesta instrucció s’utilitza una font d’alimentació en mode commutador basada en un microcontrolador. S’apliquen les exempcions de responsabilitat estàndard. Alta tensió … mortal … etc. Penseu quant us val el vostre iPod abans de connectar-lo a aquesta petita pistola paralitzadora en una llauna de llauna. Per obtenir informació detallada i bruta sobre SMPS, llegiu el convertidor d’augment de tub nixie que es pot instruir: https://www.instructables.com / ex / i / B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506 /? ALLSTEPSLlegiu per veure com es va adaptar el disseny SMPS de tub nixie per ser un carregador d'iPod …

Un munt de treballs anteriors van inspirar aquest projecte. Un dels primers carregadors de bricolatge va utilitzar una combinació de bateries de 9 volts i AA per carregar un iPod a través del port firewire (funciona per a tots els iPod, obligatori per als iPod 3G): https://www.chrisdiclerico.com/2004/10/24 / ipod-altoids-battery-pack-v2 Aquest disseny té el problema de descàrregues desiguals entre les bateries. Una versió actualitzada només utilitzava bateries de 9 volts: https://www.chrisdiclerico.com/2005/01/18/altoids-ipod-battery-pack-v3 El disseny següent apareixia a Make i Hackaday mentre s’escrivia aquest instructiu. És un disseny senzill per a un carregador USB de 5 volts (aquest tipus no carregarà iPods anteriors, com el 3G). Utilitza una bateria de 9 volts amb un regulador de 5 volts 7805. Es proporciona un volt estable de 5 volts, però els 4 volts addicionals de la bateria es cremen com a calor al regulador. https://www.instructables.com/ex/i/9A2B899A157310299AD7001143E7E506/?ALLSTEPS Tots aquests dissenys tenen un element en comú: bateries de 9 volts. Crec que els 9 volts són caríssims i costosos. Mentre investigava sobre aquest instructiu, vaig assenyalar que un "energitzant" NiMH de 9 volts només té una classificació de 150 mAh. "Duracell" no fabrica 9 volts recarregables. Un "Duracell" o "Energizer" NiMH "AA" té una potència sana de 2300 mAh o més (fins a 2700 mAh en recarregables més recents). En una mica, les piles alcalines AA d’un sol ús estan disponibles a tot arreu a un preu raonable. L’ús de 3 bateries “AA” ens connecta a 2700 mAh a ~ 4 volts, en comparació amb els 150 mAh a 9 o 18 (2x9 volts) volts. Amb aquesta gran potència podem viure amb pèrdues de commutació i energia addicional consumida pel microcontrolador SMPS.

Pas 2: SMPS

La il·lustració següent està extreta de TB053 (una bona nota d'aplicació de Microchip: (https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/91053b.pdf)). Esbossa el principi bàsic darrere del SMPS. Un microcontrolador fonamenta un FET (Q1), permetent que es construeixi una càrrega a l’inductor L1. Quan el FET està apagat, la càrrega flueix a través del díode D1 al condensador C1. Vvfb és un feedback de divisor de tensió que permet al microcontrolador controlar l’alta tensió i activar el FET segons sigui necessari per mantenir el voltatge desitjat. Volem que entre 8 i 30 volts carreguin un iPod a través del port firewire. Permet dissenyar aquest SMPS per a una sortida de 12 volts. No es tracta d’una tensió immediatament mortal, sinó que està dins del rang de tensió del firewire. Microcontrolador Hi ha diverses solucions d’un sol xip que poden augmentar el voltatge d’unes poques bateries a 12 (o més) volts. Aquest projecte NO es basa en cap d’aquests. En el seu lloc, utilitzarem un microcontrolador programable de Microchip, el PIC 12F683. Això ens permet dissenyar els SMPS amb peces de caixa brossa i ens manté a prop del maquinari. Una solució amb un sol xip ofuscaria la major part del funcionament del SMPS i afavoriria el bloqueig del proveïdor. El PIC 12F682 de 8 pins es va triar per la seva petita mida i cost (menys d'1 dòlar). Es pot utilitzar qualsevol microcontrolador (PIC / AVR) que tingui un modulador d’amplada de pols de maquinari (PWM), dos convertidors digitals analògics (ADC) i una opció de referència de tensió (Vref intern o extern). M’encanta el 12F683 de 8 pins i l’utilitzo per a tot. De vegades l'he utilitzat com a font de rellotge extern de precisió de 8 Mhz per a PIC antics. M’agradaria que Microchip m’enviés un tub sencer. Referència de tensió El dispositiu funciona amb bateria. La descàrrega de la bateria i el canvi de temperatura provocaran una derivació de la tensió. Perquè el PIC mantingui un voltatge de sortida definit (12 volts) es necessita una referència de tensió estable. Cal que sigui una referència de molt baixa tensió, de manera que sigui eficaç en el rang de sortida de 3 bateries AA. Es va planejar originalment un díode zener de 2,7 volts, però la botiga d'electrònica local tenia un díode "estabistor" de 2 volts. Es va utilitzar igual que una referència zener, però inserit "cap enrere" (en realitat cap endavant). L'estabistor sembla ser bastant rar (i car, ~ 0,75 cèntims d'euro), de manera que vam fer una segona versió amb una referència de 2,5 volts a partir d'un microxip (MCP1525). Si no teniu accés a la referència estabistor o Microchip (o un altre TO-92), es podria utilitzar un zener de 2,7 volts. Retroalimentació de voltatge Hi ha dos circuits de retroalimentació de voltatge que es connecten als pins ADC del PIC. El primer permet que el PIC detecti la tensió de sortida. El PIC impulsa el transistor en resposta a aquestes mesures, mantenint una lectura numèrica desitjada a l'ADC (això ho anomeno "set-point"). El PIC mesura el voltatge de la bateria a través del segon (anomenaré tensió d’alimentació o Vsupply). L'inductor òptim a temps depèn de la tensió d'alimentació. El microprogramari PIC llegeix el valor ADC i calcula el temps òptim per al transistor i l’inductor (els valors del període / cicle de treball del PWM). És possible introduir valors exactes al vostre PIC, però si es canvia la font d'alimentació, els valors ja no són òptims. Mentre s'executa amb bateries, el voltatge disminuirà a mesura que es descarregin, cosa que requereix un temps més llarg. La meva solució era deixar que el PIC calculés tot això i establís els seus propis valors. Tots dos divisors van ser dissenyats de manera que el rang de tensions sigui molt inferior a la referència de 2,5 volts. La tensió d'alimentació es divideix per una resistència de 100K i 22K, donant 0,81 a 4,5 volts (bateries noves) a 0,54 a 3 volts (bateries mortes). La sortida / alta tensió es divideix en resistències de 100K i 10K (22K per a sortida USB). Vam eliminar la resistència de tall que es feia servir al nixie SMPS. Això fa que l’ajust inicial sigui una mica irregular, però elimina un component gran. A la sortida de 12 volts, la retroalimentació és d'aproximadament 1 volt. Els FET / SwitchFET són el "commutador" estàndard dels SMPS. Els FET canvien de manera més eficient a tensions superiors a les subministrades per 3 bateries AA. En canvi, es va utilitzar un transistor Darlington perquè és un dispositiu de commutació actual. El TIP121 té un guany de 1.000 mínims, probablement es pugui utilitzar qualsevol transistor similar. Un senzill díode (1N4148) i una resistència (1K) protegeixen el pin PIC PWM de qualsevol voltatge perdut que provingui de la base del transistor. Són petites i barates. Per a la versió USB del carregador es va utilitzar un inductor de 220uH (22R224C). La versió firewire utilitza un inductor de 680 uH (22R684C). Aquests valors es van triar mitjançant l’experimentació. Teòricament, qualsevol inductor de valor hauria de funcionar si el microprogramari PIC està configurat correctament. En realitat, però, la bobina va vibrar amb valors inferiors a 680 uH a la versió firewire. Probablement això estigui relacionat amb l'ús d'un transistor, en lloc d'un FET, com a commutador. Agrairia molt els consells dels experts en aquesta àrea. Diode rectificador: es va utilitzar un rectificador barat super / ultra ràpid de 100 volts i 1 amp de Mouser (veure llista de peces). Es poden utilitzar altres rectificadors de baixa tensió. Assegureu-vos que el díode tingui un voltatge directe baix i una recuperació ràpida (30ns sembla que funcionen bé). El Schottky adequat hauria de funcionar molt bé, però vés amb compte amb la calor, els sons i els EMI. Joe a la llista de correu de switchmode va suggerir: (lloc web: https://groups.yahoo.com/group/switchmode/) "Crec que, ja que els de Schottky són més ràpids i tenen una alta capacitat de connexió com deies, podries sonar una mica més i EMI. Però seria més eficient. Mmm, em pregunto si hagueu utilitzat un 1N5820, el desglossament de 20v podria substituir el díode Zener si necessiteu un corrent baix per al vostre Ipod. "Condensadors d'entrada / sortida i protecció Una entrada electrolítica de 100uf / 25v el condensador emmagatzema energia per a l’inductor. Un condensador de pel·lícula metàl·lica de 47uf / 63v electrolític i 0,1uf / 50V suavitza la tensió de sortida. Es col·loca un zener d’1 watt de 5,1 volts entre la tensió d’entrada i la terra. En un ús normal, 3 AA mai haurien de proporcionar 5,1 volts. Si l'usuari aconsegueix alimentar la placa de manera excessiva, el zener fixarà el subministrament a 5,1 volts. Això protegirà el PIC de danys fins que el zener es cremi. Una resistència podria reemplaçar el cable de pont per convertir-se en un autèntic regulador de voltatge zener, però seria menys eficient (vegeu la secció PCB). Per protegir l’iPod, es va afegir un díode zener de 24 volts i 1 watt entre la sortida i la terra. En un ús normal, aquest díode no ha de fer res. Si alguna cosa surt malament (el voltatge de sortida augmenta a 24), aquest díode hauria de fixar el subministrament a 24 volts (molt per sota del màxim de 30 volts del firewire). L’inductor utilitza sortides màximes de 0,8 watts a 20 volts, de manera que un zener d’1 watt hauria de dissipar qualsevol voltatge sobrant sense cremar-se.

Pas 3: PCB

NOTA: hi ha dues versions de PCB, una per a una referència de tensió zener / estabistor i una per a una referència de tensió MCP1525. La versió MCP és la versió "preferida" que s'actualitzarà en el futur. Només es va fabricar una versió USB, que utilitzava el MCF vref, que era un PCB difícil de dissenyar. Queda espai limitat a la nostra llauna després de deduir el volum de 3 bateries AA. La llauna que s’utilitza no és una llauna d’altoides genuïna, és una caixa gratuïta de menta que promociona un lloc web. Ha de tenir la mateixa mida que una llauna d’aldoides. No hi havia llaunes Altoids als Països Baixos. Per contenir les 3 bateries AA es feia servir un porta-bateries de plàstic de la botiga d’electrònica local. Els derivats es van soldar directament als clips que hi havia. L’alimentació es subministra a la PCB a través dels dos forats del pont, cosa que facilita la col·locació de la bateria. Una millor solució pot ser una mena de bonics clips de bateria muntables en PCB. No els he trobat. El LED està doblegat a 90 graus per sortir a un forat a la llauna. El TIP121 també es doblega a 90 graus, però no es posa pla !!! ** Un díode i dues resistències s’executen sota el transistor per estalviar espai. A la imatge es pot veure que el transistor està doblegat, però soldat de manera que floti un centímetre sobre els components. Per evitar pantalons curts accidentals, cobreix aquesta zona amb cola calenta o un tros d’aquest material de goma adhesiva. La referència de voltatge MCP1525 es troba sota el TIP121 de la versió MCP del PCB. Fa un espaiador molt eficaç. Es van col·locar 3 components a la part posterior: la tapa de desacoblament per al PIC i els dos grans zeners (24 volts i 5,1 volt). Només es necessita un cable de pont (2 per a la versió MCP). Tret que vulgueu fer funcionar el dispositiu contínuament, col·loqueu un petit interruptor en línia amb fil de la bateria a la placa de circuit. No es va muntar cap interruptor al PCB per estalviar espai i mantenir la ubicació flexible. ** Eagle té una restricció d’encaminament al paquet to-220 que interromp el pla de terra. He utilitzat l'editor de la biblioteca per eliminar el límit b i altres capes de la petjada TIP121. També podeu afegir un fil conductor per resoldre aquest problema si, com jo, odieu l'editor de la biblioteca de l'àguila. La bobina inductor i la petjada modificada a-220 es troben a la biblioteca Eagle inclosa a l’arxiu del projecte.) C1 0.1uF / 10VC2 100uF / 25VC3 0.1uF / 50VC4 47uF / 63V (mouser # 140-XRL63V47, 0,10 $) D1 Rectifier Diode SF12 (mouser # 821-SF12), 0,22 $ -o- altres D2 1N4148 díode de senyal petit (mouser # 78 -1N4148, 0,03 dòlars) D3 (Firewire) Zener de 24 volts / 1 W (número mouser 512-1N4749A, 0,09 dòlars) D3 (USB) Zener 5,6 volts / 1 W (número mouser 78-1N4734A, 0,07 dòlars) D4 5,1 volts Zener / 1 W (núm. mouser 78-1N4733A, 0,07 dòlars) Connector IC1 PIC 12F683 i 8 pins (endoll opcional / recomanat, ~ 1,00 dòlars en total) L1 (Firewire) 22R684C 680uH / 0,25 amp. 22R224C 220uH / 0.49amp bobina inductor (número Mouser # 580-22R224C, 0,59 dòlars) LED1 5mm LEDQ1 TIP-121 Controlador Darlington o similar R1 100KR2 (Firewire) 10KR2 (USB) 22KR3 100KR4 22KR6 330 OHMR7 10KR8 1KVPREF1 Mic (número mouser 579-MCP1525ITO, $ 0,55) -o- 2,7 volts / 400ma zener amb resistència de 10K (R3) (versió de referència zener PCB) -o- estabistor de 2 volts amb resistència de 10K (R3) (versió de referència zener PCB) X1 Firewire / Connector de muntatge PCB horitzontal IEEE1394 de 6 pins, horitzontal: Kobiconn (número mouser 154-FWR20, 1,85 dòlars) -o- EDAC (número mouser 587-693-006-620-003, 0,93 dòlars)

Pas 4: FIRMWARE

FIRMWAREComprendre els detalls complets del microprogramari SMPS a l’instructiu SMPS de nixie. Per a tots els detalls matemàtics i bruts de SMPS, llegiu el meu convertidor de nixie tube boost instructible: (https://www.instructables.com/ex/i/B59D3AD4E2CE10288F99001143E7E506/?ALLSTEPS) programes de fins a 2 K (https://www.mikroe.com/). Si necessiteu un programador PIC, considereu que la meva placa de programador JDM2 millorada també es publica a instructables (https://www.instructables.com/ex/i/6D80A0F6DA311028931A001143E7E506 /?ALLSTEPS). Funcionament bàsic del microprogramari: 1. Quan s’aplica l’alimentació, s’inicia el PIC. 2. El PIC retarda 1 segon per permetre l’estabilitat de les tensions. 3. El PIC llegeix la retroalimentació de la tensió d’alimentació i calcula els valors òptims del cicle de treball i del període.. PIC registra els valors de lectura, cicle de treball i període ADC a la EEPROM. Això permet solucionar problemes i ajuda a diagnosticar falles catastròfiques. L’adreça EEPROM 0 és el punter d’escriptura. Es guarda un registre de 4 bytes cada vegada que es reinicia l'SMPS. Els primers 2 bytes són ADC alt / baix, el tercer byte és inferior a 8 bits del valor del cicle de treball, el quart byte és el valor del període. Es registren un total de 50 calibratges (200 bytes) abans que el punter d'escriptura es llanci i comenci de nou a l'adreça EEPROM 1. El registre més recent es localitzarà al punter-4. Aquests es poden llegir des del xip mitjançant un programador PIC. Els 55 bytes superiors es deixen lliures per a futures millores 5. El PIC entra en un bucle sense fi: es mesura el valor de retroalimentació d’alt voltatge. Si es troba per sota del valor desitjat, els registres del cicle de treball PWM es carreguen amb el valor calculat - NOTA: els dos bits inferiors són importants i s'han de carregar a CPP1CON, els 8 bits superiors passen a CRP1L. Si la retroalimentació és superior al valor desitjat, el PIC carrega els registres del cicle de treball amb 0. Aquest és un sistema de "salt d'impulsos". Vaig decidir el salt d’impulsos per dos motius: 1) a freqüències tan altes que no hi ha molta amplada de treball (0-107 en el nostre exemple, molt menys a tensions d’alimentació més altes) i 2) és possible una modulació de freqüència, i dóna molt més marge per ajustar (35-255 en el nostre exemple), però NOMÉS EL DEURE ESTÀ DOBLE AMB MÀSTER EN HARDWARE. Canviar la freqüència mentre funciona el PWM pot tenir efectes "estranys". Canvis: el firmware rep algunes actualitzacions de la versió SMPS de nixie tube. 1. Es canvien les connexions de pins. S'elimina un LED i s'utilitza un únic indicador LED. El pin out es mostra a la imatge. Les descripcions en vermell són assignacions predeterminades de pins PIC que no es poden canviar. 2. El convertidor digital analògic es fa referència ara a una tensió externa al pin 6, en lloc de la tensió d’alimentació. El nou microprogramari fa una mesura de la tensió d’alimentació cada pocs minuts i actualitza la configuració del modulador d’amplada de pols. Aquesta "recalibració" manté l’inductor funcionant de manera eficient a mesura que es descarreguen les bateries. 4. Oscil·lador intern configurat a 4 MHz, una velocitat de funcionament segura d’uns 2,5 volts. 5. Registre fix, de manera que no cal configurar res a EEPROM per començar a la posició 1 un PIC fresc. Més fàcil d’entendre per als principiants. 6. El temps de descàrrega de l’inductor (fora de temps) es calcula ara al firmware. El multiplicador anterior (un terç per temps) no és adequat per a aquests petits impulsos. L’única manera de mantenir l’eficiència durant la descàrrega de la bateria era ampliar el firmware per calcular el temps real d’aturada. Les modificacions són experimentals, però des de llavors s’han incorporat al firmware final. A partir de TB053 trobem l’equació de temps d’aturada: 0 = ((volts_in-volts_out) / coil_uH) * fall_time + coil_amps Mangle this to: fall_time = L_Ipeak / (Volts_out-Volts_in) on: L_Ipeak = coil_uH * coil_ampsL_Ipeak és una constant al firmware (vegeu la secció de firmware). Volts_in ja es calcula per determinar l’inductor a temps. Volts_out és una constant coneguda (5 / USB o 12 / Firewire). Això hauria de funcionar per a tots els valors positius de V_out-V_in. Si obteniu valors negatius, teniu problemes més grans. Totes les equacions es calculen al full de càlcul d’ajuda que s’inclou amb els smps de NIXIE que es poden instruir. La línia següent es va afegir a la secció de constants del firmware descrita al pas CALIBRACIÓ: const v_out com a byte = 5 'tensió de sortida per determinar el temps d’aturada

Pas 5: CALIBRACIÓ

Diversos passos de calibratge us ajudaran a treure el màxim profit del carregador. Els vostres valors mesurats poden substituir els meus valors i es poden compilar al microprogramari. Aquests passos són opcionals (excepte la referència de tensió), però us ajudaran a treure el màxim profit de la vostra font d'alimentació. El full de càlcul del carregador d’iPod us ajudarà a realitzar les calibracions. zener.const supply_ratio as float = 5.54 'multiplicador de la proporció de subministrament, calibre per obtenir una precisió més bona osc_freq as float = freqüència oscil·ladora de 4' const L_Ipeak as float = 170 'bobina uH * amplificadors de bobina continus (680 * 0,25 = 170, arrodonits cap avall) const fb_value com word = 447 'punt de configuració del voltatge de sortida Aquests valors es poden trobar a la part superior del codi del firmware. Cerqueu els valors i configureu-los de la següent manera: V_out Aquesta és la tensió de sortida que volem aconseguir. Aquesta variable NO canviarà la tensió de sortida per si sola. Aquest valor s’utilitza per determinar la quantitat de temps que l’inductor necessita per descarregar-se completament. És una millora realitzada al firmware USB que es va portar a la versió de firewire. Introduïu 12, que és el nostre voltatge objectiu firewire (o 5 per a USB). Consulteu el microprogramari: canvis: pas 6 per obtenir informació completa sobre aquesta addició. v_ref Aquesta és la referència de voltatge de l'ADC. Això és necessari per determinar la tensió d'alimentació real i calcular el temps de càrrega de la bobina inductor. Introduïu 2,5 per al MCP1525 o mesureu la tensió exacta. Per obtenir una referència zener o estabistor, mesureu la tensió exacta: 1. SENSE LA PIC INSERTADA - Connecteu un cable des de terra (presa PIN8) al pin de presa 5. no inserits.2. Inseriu les piles / engegueu l’alimentació.3. Mitjançant un multímetre mesureu la tensió entre el pin de referència de la tensió PIC (endoll PIN6) i el sòl (endoll8). El meu valor exacte era d’1,7 volts per a l’estabistor i de 2,5 volts per al MSP1525. 4. Introduïu aquest valor com a constant v_ref al firmware.supply_ratio El divisor de tensió d’alimentació consta d’una resistència de 100K i 22K. Teòricament, la retroalimentació hauria d'igualar la tensió d'alimentació dividida per 5,58 (vegeu la taula 1. Càlculs de la xarxa de retroalimentació de la tensió d'alimentació). A la pràctica, les resistències tenen diverses toleràncies i no són valors exactes. Per trobar la relació de retroalimentació exacta: 4. Mesureu la tensió d’alimentació (subministrament V) entre el pin 1 de presa i terra (pin 8 de presa), o entre els terminals de la bateria. 5. Mesureu la tensió de retroalimentació (SFB V) entre el pin 3 de presa. i terra (pin 8): 6. Divideix el subministrament V per SFB V per obtenir una proporció exacta. També podeu utilitzar la "Taula 2. Calibració de la retroalimentació de la tensió de subministrament".7. Introduïu aquest valor com a constant de subministrament_FB al firmware.osc_freq Simplement poseu la freqüència de l'oscil·lador. L'oscil·lador intern de 8Mhz 12F683 es divideix per 2, una velocitat de funcionament segura a uns 2,5 volts. 8. Introduïu un valor de 4. L_Ipeak Multipliqueu la bobina d’inductor uH pels amplificadors continus màxims per obtenir aquest valor. A l'exemple, el 22r684C és una bobina de 680uH amb una potència de 0,25 amperes contínua. 680 * 0,25 = 170 (rodó al nombre enter inferior si cal). Multiplicant el valor aquí s’elimina una variable de coma flotant de 32 bits i un càlcul que d’altra manera s’hauria de fer al PIC. Aquest valor es calcula a la "Taula 3: càlculs de la bobina".9. Multipliqueu la bobina inductor uH pels amperes continus màxims: bobina de 680uH amb una qualificació de 0,25 amperes contínua = 170 (utilitzeu el següent enter més baix: 170).10. Introduïu aquest valor com a constant L_Ipeak al firmware.fb_value Aquest és el valor enter real que utilitzarà el PIC per determinar si la sortida d’alta tensió és superior o inferior al nivell desitjat. Hem de calcular-ho perquè no tenim una resistència de tall per ajustar-la bé. 11. Utilitzeu la taula 4 per determinar la relació entre la sortida i el voltatge de retroalimentació. (11.0) 12. A continuació, introduïu aquesta proporció i la vostra referència de voltatge exacta a la "Taula 5. Valor de configuració ADC de retroalimentació d'alta tensió" per determinar el valor fb_. (447 amb una referència de 2,5 volts). 13. Després de programar el PIC, proveu el voltatge de sortida. És possible que hàgiu de fer ajustaments menors al valor establert de retroalimentació i tornar a compilar el firmware fins a obtenir exactament una sortida de 12 volts. A causa d’aquesta calibració, el transistor i l’inductor no s’han d’escalfar mai. Tampoc no hauríeu d’escoltar un so de la bobina de l’inductor. Ambdues condicions indiquen un error de calibratge. Consulteu el registre de dades a EEPROM per ajudar a determinar on podria ser el vostre problema.

Pas 6: PROVES

Hi ha un firmware per a un PIC 16F737 i una petita aplicació VB que es pot utilitzar per registrar mesures de voltatge durant la vida de les bateries. El 16F737 s'hauria de connectar a un port sèrie de l'ordinador amb un MAX203. Cada 60 segons es pot registrar el voltatge de subministrament, el voltatge de sortida i el voltatge de referència al PC. Es pot fer un bon gràfic que mostra cada voltatge a través del temps de càrrega. No es va fer servir mai perquè el carregador no va funcionar mai. Tot està verificat per funcionar. El microprogramari de prova i un petit programa visual bàsic per registrar la sortida s’inclouen a l’arxiu del projecte. Us deixaré el cablejat.

Pas 7: VARIACIONS: USB

És possible una versió USB amb algunes modificacions. La càrrega USB no és una opció per a l'iPod 3G disponible per provar. Subministraments USB de 5,25-4,75 volts, el nostre objectiu és de 5 volts. A continuació, es detallen els canvis que cal fer: 1. Canvieu un connector tipus “A” USB (número de ratolí núm. 571-7876161, 0,85 dòlars). 2. Canvieu el divisor de resistència de tensió de sortida (canvieu R2 (10K) a 22K). 3. Canvieu la protecció de sortida zener (D3) a 5,6 volts 1 watt (número Mouser 78-1N4734A, 0,07 dòlars). Un zener de 5,1 volts seria més exacte, però els zeners tenen errors com les resistències. Si intentem assolir un objectiu de 5 volts i el nostre zener de 5,1 volts té un error del 10% al costat baix, tots els nostres esforços es cremaran al zener. 4. Canvieu la bobina d’inductor (L1) a 220 uH, 0,49 amp (mouser # 580 -22R224C, 0,59 dòlars). Introduïu noves constants de calibratge, segons la secció de calibratge: Establiu V_out a 5 volts. Pas 8 i 9: L_Ipeak = 220 * 0,49 = 107,8 = 107 (arrodoneu al següent enter més baix, si cal) 5. Modifiqueu el punt de consigna de sortida, torneu a calcular la taula 4 i la taula 5 al full de càlcul. Taula 4: introduïu 5 volts com a sortida i substituïu la resistència 10K per 22K (segons el pas 2). Trobem que a una sortida de 5 volts, amb una xarxa divisòria de 100K / 22K, la retroalimentació (E1) serà de 0,9 volts. A continuació, feu qualsevol canvi a la referència de tensió de la taula 5 i busqueu el punt de consigna ADC. Amb una referència de 2,5 volts (MCP1525), el valor de consigna és 369,6. Constants de mostra per a la versió USB: const v_out com a byte = 5 'tensió de sortida per determinar el temps d’aturada, 5 USB, 12 Firewireconst v_ref com a flotant = 2,5’2,5 per MCP1525, 1,72 per a la meva stabistor, ~ 2,7 per a un zener.const supply_ratio com a float = 5,54 'multiplicador de la proporció de subministrament, calibra per obtenir una precisió més bona osc_freq com a float = 4' freqüència de l'oscil·lador entre L_Ipeak com a float = 107 'bobina uH * amplificadors de bobina continus (220 * 0,49 = 107, arrodonit cap avall) const fb_value com a paraula = 369 'punt de configuració del voltatge de sortida El firmware i la PCB per a la versió USB s'inclouen a l'arxiu del projecte. Només la versió de referència de voltatge MCP es va convertir a USB.