Специальные цены   новые товары
Закрытая тема
Показано с 1 по 11 из 11

Переделка подсистемы питания передатчика на Li-Ion АКБ (на примере HobbyKing 6ch)

Тема раздела Аппаратура радиоуправления в категории Cамолёты - Общий; В данной статье идёт речь о полной переделке системы питания передатчиков, использующих в качестве питания большое число АКБ (аккумуляторных батарей) ...

  1. #1

    Регистрация
    12.01.2011
    Адрес
    Россия, г.Хабаровск
    Возраст
    40
    Сообщений
    169
    Записей в дневнике
    1

    Переделка подсистемы питания передатчика на Li-Ion АКБ (на примере HobbyKing 6ch)

    В данной статье идёт речь о полной переделке системы питания передатчиков, использующих в качестве питания большое число АКБ (аккумуляторных батарей) металлгидридного типа (или их заменителей). Статья описывает перевод передатчика HobbyKing 6ch на АКБ системы Li-Ion с напряжением 3.7V и номинальной ёмкостью 4,4А/час. HobbyKing 6ch выбрана как образец дешевой аппартуры над которой не жаль поиздеваться и заодно отработать навыки переработки подсистем питания аналогичных, более дорогих передатчиков.

    Предмет рассмотрения:



    Рассматриваемая проблема:



    В RC-теме я начинающий (это видно по аппе), но пускай вас это не смущает, т.к. речь в данной статье пойдёт не столько про сами полёты, сколько про электронику.
    Предупреждаю сразу: дальнейший материал требует практических навыков работы с микроконтроллерами, импульсными преобразователями, а также нужны монтажные навыки которые пригодятся при размещении всей изготовленной электроники внутри вашего обожаемого и ненаглядного пульта.
    И так, я думаю что, любители "технологического" подхода "купить и воткнуть" - покинули помещение, и остались только смелые и рукастые. Если позволите, то я продолжу...

    Когда я увидел сколько АКБ надо засыпать в отсек HobbyKing 6ch – мне стало плохо. Этож надо было додуматься ! 8-мь штук ! Только фирма Fenix так кажется издевается над потребителями в своих фонарях. В голове сразу забегала мысль про то, что что-то в этом месте не ладится у производителя и ему надо помочь (вернее, себе надо помочь). Сразу возникла мысль про установку Step-Down преобразователя, но.. увы.. мысль не выдержала критики. Т.к. передатчик надо в идеале кормить 5-ть вольтами, то сразу стало ясно – что надо повышать. Т.о. упрощается контроль вида undervoltage protection для АКБ системы Li-Ion. Как известно, Li-Ion – надо беречь. Так что, всё просто.

    Идея коротко:
    • Есть Li-Ion АКБ напряжением 3,7V
    • Ставим Step-Up преобразователь на 5,5V
    • Подаём 5,5V на LDO-стабилизаторы с выходным напряжением 5,0V
    • Контролируем питание Li-Ion АКБ по принципу undervoltage protection и недопускаем его разряда ниже 2.8V (критическая точка, спорно… знаю.. можете не писать даже про это мне. Пожалейте вашу клавиатуру)

    Основное внимание уделено разработке процессорного блока, который обеспечивает:
    • Управление включение/отключение устройства при помощи одной таковой кнопки без фиксации.
    • Управляет вибро-мотором для информирования оператора об изменениях на зажимах Li-Ion АКБ.
    • Управляет трёхцветным светодиодом для информирования оператора об изменениях на зажимах Li-Ion АКБ.
    • Выполняет аварийное отключение радио-пульта по достижении критического напряжения.
    (Звуковое информирование не планировалось, но принципиальных ограничений на этот счёт нет, кроме мучений по написанию и отладке микро-программ). Вибро-датчик используется по той причине, что пульт всегда в руках и собственно выпускать его из своих лап никто я думаю не собирается. Так зачем же орать на всю округу о том, что у меня села АКБ ?! по-мне так проще чуточку повибрировать самим пультом.

    Вот какие переходы и события я пытался реализовать в работе устройства:
    (цветом обозначен цвет свечения двухцветного LED, которым я управляю)


    • Event_1 - три вибросигнала
    • Event_2 - два вибросигнала
    • Event_3 - один долгий вибросигнал и полное отключение пульта

    Включение/отключение пульта осуществляется длительным удержанием тактовой кнопки.

    Собственно, вот она родимая:



    По ходу корпусных работ - под строительный фен попал (не по своей воле) фиксирующий крючёк батарейного отсека. Это пошло ему на пользу, т.к. у него появился характерный изгиб и он наконец-то стал-таки выполнять свою работу:



    Включение/отключение сопровождается протяжными вибро-сигналами. Короткое нажатие на кнопку, сопровождается короткими вибро-сигналами для того, чтобы просто иметь возможность проверить работу вибро-мотора и наличие питания как такового в пульте без его включения. Баловство короче.

    Сама батарея выполнена и расположена вот так:



    Разработка выполнялась на микроконтроллере фирмы Microchip PIC16F690 в корпусе MLF. Плата делалась под утюг (несмотря на MLF). Каких-либо особых притязаний на счёт выбора той или иной модели процессора не существует. Писалось на том, что как обычно было под рукой (учтите так же то, что автор, т.е. я – из Хабаровска, и любая посылочка сюда это ещё +1месяц ожидания). Так что – случилось то, что случилось. Данные CPU приобретались мной за 60руб и посему – это для меня такой же расходный материал как и любая иная деталь в ящике. Зато – можно совершенно спокойно писать на "C" не особо почёсываясь о размерах кода на таких вот задачках. Процессор содержит встроеный генератор опорного напряжения 0.6V – что и было использовано для создания контроля напряжения на зажимах Li-Ion АКБ. Что особенно важно – контроллер в спящем состоянии потребляет примерно 1микроампер и того меньше. Мой тестер прыгал в области нуля микроампер и не мог определиться со значением тока. Это ещё один плюс в сторону системы Step-Up против системы Step-Down где бы пришлось применить некий управляемый LDO-стабилизатор (микромощный) для создания питания микроконтроллера контроля АКБ. Другое дело – если не делать вообще никакого контроля, так вообще одна халява.

    В качестве сигнализатора выбрана вибра от поломанного сотового телефона. Если не хватает одной такой вибры – можно ставить две, три… или вообще установить мини-мотор от поломанной серво-машинки. Вибра – отделена от основной схемы парой дросселей по 200 микрогенри (российские Д0,2), а также выводы вибры шунтированы керамическими конденсаторами по 1микрофарад (взяты с материнских плат от компа). Фильтрация необходима для того, чтобы помехи от коллекторного двигателя не нарушали работу всей схемы.

    Step-Up преобразователь я выполнил на базе MAX1674 в её типовом включении, которое детальнейшим образом расписано в фирменном PDF на неё. Её выходное напряжение я установил делителем на 5,5V (что есть максимум для такого типа микросхем). Схему данного блока – рисовать нет смысла, т.к. данный блок можно реализовать например на MAX1703 или на MAX668.. да на чём угодно ! Я не берусь связывать читателя по рукам своим выбором, тем боле, что хитростей тут особых нет.
    Step-Up преобразователь был мной заключён в медный кожух на всякий случай для эранирования. При тестах в пределах границы мой видимости – передатчик работал исправно и без сбоев (на FPV – не проверялось) Я боялся в основном помех от импульсного преобразователя, которые могут влиять на передатчик. Но вроде - всё гламурненько.

    Вот схема:



    Просьба с пониманием отнестись к такому экзотическому представлению схемотехнического материала. Это необходимо. Это почти жёстка связь, которая связывает сайт-продукт-автора воедино, даже если статья была целиком скопирована.

    Микросхемы LDO я выбрал такие:
    • LP3961 (56Ком, 18Ком в цепи обратной связи) – идёт как замена 7805 (которая запитывает TX-модуль).
    • LP2950 (на фиксированное напряжение 5V) – идёт как замена 78L05

    Нужно понять что, LDO : LDO – рознь ! Есть LDO с переходным падением напряжения в 1,5V (!!) и тем не менее, такие микросхемы относят к LDO (low drop-out). Я опять-таки не могу никому ничего тут навязывать, а могу лишь рекомендовать. Я выбирал из того, что было под рукой с падением не более 0,5V (при моём токе передатчика, который не так и велик).

    примечание: смотрите в PDF-никах параметр "dropout voltage", он поможет понять что вы видите перед собой.


    Вот, ещё два фото - что я делал в самом пульте:






    Данный материал, я думаю, поможет мне сделать и иные видоизменённые модификации на данную тематику. Но пока, устройство меня устраивает своим функционалом. Другое дело, что на вид такая очень простая разработка, заставила меня изрядно попотеть при своей реализации.

    Вкладываю прошивку:
    HK6ch_LiPowSystem_v001.zip

  2.  
  3. #2

    Регистрация
    12.01.2011
    Адрес
    Россия, г.Хабаровск
    Возраст
    40
    Сообщений
    169
    Записей в дневнике
    1
    Как изготовить альтернативный АКБ для данного варианта переделки, чтобы не прибегать к распиливанию пластика в батарейном отсеке.
    Смотреть тут.

  4. #3

    Регистрация
    04.10.2004
    Адрес
    Балашиха
    Возраст
    38
    Сообщений
    2,871
    А я еще добавлю, что например на деалэкстриме есть ли-ион банки размера АА. Т.е. в подобные аппы их тоже можно ставить практически без переделок батарейного отсека (ну разве что сварить их как надо для надежности, а пружинные контакты отсека - выкинуть)

  5. #4

    Регистрация
    12.01.2011
    Адрес
    Россия, г.Хабаровск
    Возраст
    40
    Сообщений
    169
    Записей в дневнике
    1
    Цитата Сообщение от Aleksey_Gorelikov Посмотреть сообщение
    на деалэкстриме есть ли-ион банки размера АА
    Верно подмечено. Они там есть protected, это означает, что вынимая плату защиты - мы уже имеем привареные к банке проводки, которые элементарно паяются паяльником. Т.е. можно параллелить. Я покупал там такие. Измерения показали, что заявленая ёмкость 900ма/ч не выполняется в большинстве случаев. Рассчитывать приходится примерно на 700ма/ч. Т.е. если купить к примеру 5-ть банок и соединить, то получим 5*0,7 = 3,5А/ч ёмкость. На место оставшихся 3-ёх банок - ставим преобразователь и свою схему контроля напряжения. Достойный вариант. Надо только по цене его глянуть, что получилось... А то банки кажется там только по 2шт продаются.

  6.  
  7. #5

    Регистрация
    17.06.2009
    Адрес
    Тула
    Возраст
    31
    Сообщений
    715
    Роман, просматрев Ваши темы могу только восхитится проделанной работой! Замечательно!
    Непонятно несколько вещей: Зачем городить огород с преобразователями? Почему нельзя использовать теже две или три банки Li-Io или Li-Po последовательно и понижающи преобразователь. Таким образом Вы викидываете импульсную помеху! А контроль за состоянием акка, включение и выключение можно оставить.
    И второй вопрос, Как Вы заряжаете свой двух баночный пак, что на фотках? Точнее не как, а чем?

  8. #6

    Регистрация
    12.01.2011
    Адрес
    Россия, г.Хабаровск
    Возраст
    40
    Сообщений
    169
    Записей в дневнике
    1
    Цитата Сообщение от МаркАнтоний Посмотреть сообщение
    Роман, просматрев Ваши темы могу только восхитится проделанной работой! Замечательно!
    Спасибо. Комплемент от технаря всегда радует.
    Долбаный ручной труд ! Его слишком много при всех этих переделках...

    Цитата Сообщение от МаркАнтоний Посмотреть сообщение
    Непонятно несколько вещей: Зачем городить огород с преобразователями? Почему нельзя использовать теже две или три банки Li-Io или Li-Po последовательно и понижающи преобразователь. Таким образом Вы викидываете импульсную помеху! А контроль за состоянием акка, включение и выключение можно оставить.
    Я в первом сообщении темы писал коротко про это:
    Цитата Сообщение от MrHot Посмотреть сообщение
    Т.о. упрощается контроль вида undervoltage protection для АКБ системы Li-Ion.
    Т.е. если полностью отвечать, то нужно мне писать вот что. АКБ системы Li-Ion должны иметь побаночный контроль напряжения на зажимах каждого элемента внутри батареи. Если нужно защищать к примеру 2S Li-Ion АКБ, то придётся ставить некую спец-плату со специализированными микросхемами. Я довольно много вошкался над этим вопросом и могу точно сказать, что приобрести микросхему с порогом срабатывания undervoltage protection равным 3V - невозможно. Вот 2.45V...2.5V сколько хотите есть, но никак не выше. Где-то редко встречались пороги 2.75V но купить я их не смог. На 1S вроде есть призрачные шансы, но увы.. даже этого я не смог найти под заказ в РФ. Видимо, хренова искал. Если сможете - помогите, поднимите мой тощий объём знаний в этой области. Далее.. Есть куча процов, но питание надо 5V. Т.е. делая на проце undervoltage protection побаночно - мне придётся поставить некий LDO-стабилизатор, который будет питать проц. Например, хорошо себя показал MAX1615. Но не в этом суть.. Даже если это MAX1615 - он постоянно что-то жрёт.. Ладно, закрою на это глаза... Процу нужно оцифровывать напряжения, которые выше напряжений питания самого проца. Т.е. надо ставить делители. Делители - жрут ток. Т.е. надо отрубать делители каким-то способом. Т.е. ставим полевички в SOT23 или что-то подобное. Т.е. уже у нас потихоньку образуются всякие навесняки. Но и это пережить можно. В итоге, что мы имеем ? На мой взгляд, концепция 2S не устояла по сложности против 1S. Т.е. реализация получается несколько сложнее, а выигрыш (в уровне помех) он один, но и тот сомнительный. Т.е. пока я не разобрался с тем как оценивать уровень помех от STEP-UP и от STEP_DOWN - я не могу твёрдо говорить об этом. Оба этих метода - у меня находятся в одинаковой категории фобий. Т.е. я конечно гипотетически понимаю, что STEP_DOWN вроде как лучше, но не уверен в этом твёрдо. Просто я пока не общался ни с кем на эту тему. Мне мало устных уверений в этом месте: ".. не ссы пацан ! Всё пучком со STEP_DOWN". Хотелось бы что-то прочитать что-ли...

    undervoltage protection побаночно - это самая гнилющая тема там, где я хочу поставить заместо тумблера питания - тактовую кнопочку.
    Тема воняет гнилю тем больше, чем больше в ней банок.
    Если есть наработки на эту тему - киньте ссылками. Буду очень рад их поглотить зрительно и ментально.

    Пытаюсь провентилировать данный вопрос вот тут.. Если что. Присоединяйтесь !

    Цитата Сообщение от МаркАнтоний Посмотреть сообщение
    И второй вопрос, Как Вы заряжаете свой двух баночный пак, что на фотках? Точнее не как, а чем?
    Ответ на этот вопрос, засветился в этой теме. На вот этой фотке:


  9. #7

    Регистрация
    27.05.2009
    Адрес
    Москва, Зеленоград-14
    Возраст
    36
    Сообщений
    645
    Записей в дневнике
    2
    Мдя, огород еще тот, для любителей паяльника и прошивок.
    А не проще сделать так:
    -берем Li-Ion банки от ноутбучных аккумов (2,45А). Можно спаять в каждую банку еще по банке в параллель. Будет 4,6А. (Зависит от места в отсеке)
    -припаиваем последовательно.
    -припаиваем балансировачный разъем.
    -Как показывает практика разряжаются они одинаково, так что контролируем общее напряжение. Балансируем при заряде.
    Использую такую спайку 3S на 4,6 ампера на авто аппе. За 3 месяца еще ни разу не заряжал. Перед покатухами проверка напруги и в путь. Потребление небольшое, рисковать нечем. Времязатраты на изготовку минимальны.
    Планирую сделать также на авиа аппу.
    У кого аппа с контролем напруги, вопросов с контролем напруги возникнуть не должно.
    Всем без крашей, удачи!

  10.  
  11. #8

    Регистрация
    05.06.2011
    Адрес
    Кондопога
    Возраст
    59
    Сообщений
    3,180
    Правильно ли я понял, что питание аппы 5 В?
    Тогда применение питания 12 В (8 бат по 1,5 В) это несусветная глупость производителя.
    Больше половины энергии батареи уходит в тепло зря.
    Применение 3S Li акку неоправдано.
    Использование 1S акку сложно.
    Cамое простое поставить 2 S литиевый акку, 1500 мАч хватит (или 2200 мАч , это почти то же по времени работы, что у автора 4400 мАч 1S).
    По толщине как раз войдет в отсек.
    И заменить линейные стабилизаторы 5В на стабы LDO. В начале разряда падение будет 4,1*2-5=3,2 В
    В конце 3*2-5=1 В
    Далее изменить делитель контроля напряжения акку.
    Контролировать 2 банки отдельно считаю ненужным, из практики акку 1-3 года разряжаются одинаково. А если начнут дохнуть, то лучше новые поставить.
    Последний раз редактировалось VladGor; 05.08.2011 в 00:15.

  12. #9

    Регистрация
    12.01.2011
    Адрес
    Россия, г.Хабаровск
    Возраст
    40
    Сообщений
    169
    Записей в дневнике
    1
    Цитата Сообщение от VladGor Посмотреть сообщение
    Правильно ли я понял, что питание аппы 5 В?
    Да, ей надо 5V.

    Цитата Сообщение от VladGor Посмотреть сообщение
    Тогда применение питания 12 В (8 бат по 1,5 В) это несусветная глупость производителя.
    Больше половины энергии батареи уходит в тепло зря.
    Да.

    Цитата Сообщение от VladGor Посмотреть сообщение
    Использование 1S акку сложно.
    Сложно и геморно. Годится только как учебная задача (для иных устройст в том числе).

    Цитата Сообщение от VladGor Посмотреть сообщение
    Cамое простое поставить 2 S литиевый акку, 1500 мАч хватит (или 2200 мАч , это почти то же по времени работы, что у автора 4400 мАч 1S).
    На данный момент, я эксплуатирую две аппаратуры Turnigy 9x. В обоих применяется 2S Li-Ion АКБ формата 18650 ёмкостью 2.2А/ч
    Сборки созданы из АКБ, которые можно приобрести на DealExtreme.com (не реклама). Их вообще можно выковыривать из относительно дохлых ноутов. Но при этом, мне пришлось прорезать дырку внутри бат. отсека. Там внутри есть дибильные перегородки которые можно резать смело.
    Хватает надолго. Ещё ни разу не попадал на разряд. Подсветка шпарит без выключения пока включён передатчик. Я так обленился, что даже на LDO не переходил. Alarm настроил на 7.3V

    Цитата Сообщение от VladGor Посмотреть сообщение
    Контролировать 2 банки отдельно считаю ненужным, из практики акку 1-3 года разряжаются одинаково. А если начнут дохнуть, то лучше новые поставить.
    Это вариант. Он кстати живой. Если делать как я: после каждых полётов - заряжаться дома то вообще всё пофиг. Ни одна банка тупо даже близко не приближается к критическим порогам.
    Но вот если АКБ дожимать.. тогда лучше бы хоть что-то иметь на этот случай. Особенно, когда АКБ собрана из непонятных банок в DX.

  13. #10

    Регистрация
    05.06.2011
    Адрес
    Кондопога
    Возраст
    59
    Сообщений
    3,180
    Цитата Сообщение от MrHot Посмотреть сообщение
    Если делать как я: после каждых полётов - заряжаться дома то вообще всё пофиг. Ни одна банка тупо даже близко не приближается к критическим порогам.
    Но вот если АКБ дожимать.. тогда лучше бы хоть что-то иметь на этот случай. Особенно, когда АКБ собрана из непонятных банок в DX.
    Модель дороже, лучше не рисковать выжимая до конца, а позаряжать. Тогда вы правильно делаете и контроль разряда побаночный не особо нужен.

    Еще вариант - продаются модули UBEC от 3$ до 7$
    http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...BEC_3A_5v.html
    Можно убрать аналоговые стабы и запитать от такого модуля.
    питать можно будет хоть от 2S хоть от 3S
    Время работы вырастет в 2 раза

    А процессор не от 3,3 В питается?

  14. #11

    Регистрация
    12.01.2011
    Адрес
    Россия, г.Хабаровск
    Возраст
    40
    Сообщений
    169
    Записей в дневнике
    1
    Цитата Сообщение от VladGor Посмотреть сообщение
    А процессор не от 3,3 В питается?
    Если говорить конкретно про Turnigy 9x и про ту, для которой я делад этот мод - то 5V там. Всё классически, без изысков.

Закрытая тема

Похожие темы

  1. LiPo 3s для питания передатчика
    от Alexander1963 в разделе Аккумуляторы, зарядники
    Ответов: 138
    Последнее сообщение: 10.12.2010, 17:03
  2. Про LiIon аккумуляторы
    от Simmer в разделе Аккумуляторы, зарядники
    Ответов: 6
    Последнее сообщение: 03.09.2010, 18:40
  3. Питание передатчика. Сколько вольт достаточно?
    от Andrey-A в разделе Аппаратура радиоуправления
    Ответов: 38
    Последнее сообщение: 17.08.2010, 00:28
  4. Питание передатчика JR - вопрос по LiPo
    от and_alex в разделе Аппаратура радиоуправления
    Ответов: 83
    Последнее сообщение: 16.07.2010, 11:20
  5. Питание передатчика Wfly FT-06 (40MHz) от 650mAh NiMh от Nemo
    от Ru$lan в разделе Аккумуляторы, зарядники
    Ответов: 1
    Последнее сообщение: 18.05.2010, 19:55

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения