• Buck-boost преобразователь с цифровым управлением на STM32F334 в режиме CC/CV

      Наиболее популярные топологии dc/dc преобразователей buck и boost имеют существенное ограничение: топология buck может лишь понижать входное напряжение, а топология boost только повышает его. Однако бывают задачи, когда диапазон входного напряжения требует одновременно работы и на повышение и на понижение, например, мы имеем вход 3...15В, а на выходе необходимо получить стабилизированные 12В. Знакомая ситуация?


      Тут возможны 2 решения:


      • С помощью преобразователя boost повысить входное напряжение из 3...15В до стабильных 15В на выходе, а затем уже с помощью топологии buck понизить напряжение до требуемых 12В;
      • Применить топологию buck-boost, которая позволяет оптимально решить данную задачу.

      Очевидным минусом первого способа является необходимость применять 2 дросселя, увеличенное количество конденсаторов и не самый оптимальный режим работы, а значит более низкий КПД. Buck-boost топология лишена данных недостатков, поэтому сегодня рассказ пойдет о ней. Чтобы было интересно, я решил не брать какой-то готовый контроллер и реализовал dc/dc преобразователь с цифровым управлением на базе STM32F334C8T6.


      Фото преобразователя


      Результат работы для тех, кто не хочет читать стену текста

      В рамках данной статьи я кратко расскажу про аппаратную реализацию преобразователя и о том, как реализовать систему управления для различных режимов работы. Интересно? Тогда поехали...

      Читать дальше →
    • Планарный трансформатор: технология, расчеты, стоимость

        Не так давно ко мне обратилась одна компания, которой необходимо было разработать линейку LED-драйверов. Название компании и ТТХ драйверов называть не буду, NDA не подписывал, но этика есть этика. Вроде бы обычный заказ на драйвер, каких десяток за год набирается, но было два взаимоисключающих требования: стоимость и габариты.

        Задача с точки зрения схемотехники простая, но вот с точки зрения производства и конструирования оказалась очень интересной. И так — требовалось изготовить сетевой драйвер для LED с корректором коэффициента мощности (мощность около 100 Вт), который стоил был в пределах 3$ на серии и имел габариты по высоте не более 11 мм! Многие скажут: «А в чем проблема сделать дешманский драйвер?», вот только дешманский не прокатит, т.к. еще одно требование — возможно давать без опасений 5 лет гарантии. И вот тут начинается самое интересное.

        Был сделан выбор топологии, схемотехника, все влезало в габариты и стоимость, но столь замечательную картину портил «классический» трансформатор. Он огромный, он дорогой, он технологически сложный в изготовление. Оставалось решить последнюю задачу и после двух дней в раздумьях и расчетах оно было найдено — планарный трансформатор.

        Если вам интересно между чем и чем делался выбор, на каких аргументах он основывался и как удалось получить стоимость трансформатора меньше 0.5$, то приглашаю вас в подкат. Ну и для улучшения «аппетита» прилагаю вам фото готового трансформатора:


        Читать дальше →
      • Моделирование меандровой инвертированной-F антенны – это просто

        Приветствую, эта статья посвящена моделированию меандровой инвертированной-F антенны (англ. Meander inverted-F antenna, MIFA) в программе Ansys HFSS. Пошаговая инструкция проектирования антенны. Сделай свою MIFA!


        Читать дальше →
      • DOOM Watch на ESP32. Часть 1

          Попробовав разработку с готовыми модулями ESP32 захотелось сделать что-то маленькое и нативное. Решил сделать часы. Сначала подумал о ESP32-PICO-D4. Поскольку в ней только 4Mb flash под программу, решил сделать полноценную версию с расширением до 16Mb flash и 8Mb SRAM. Что бы на часах можно запустить первый Doom. В общем чтобы было все на полном фарше!



          Что не сделано или требует доработки:

          1. Индикатор батареи
          2. Схема барьера зарядки реализована на Schottky диоде
          3. Антена расположена не совсем удачно и на другом слое от ESP32

          Не туториал!


          Читать дальше →
        • Ультразвуковая ванна. Часть 2

          • Tutorial
          В предыдущей части мы узнали из чего состоит устройство и как его настроить. Научились правильно рассчитывать резонансный дроссель и многие другие тонкости в этом ремесле.

          Первая часть



          Теперь подаем питание и видим что таймер сразу рисует нули, и тем самым переходит в режим боевой готовности. Поворот ручки энкодера запускает ванну на заданный интервал времени. Мелкий левый переменный резистор осуществляет грубую настройку частоты резонанса о котором можно судить по потреблению тока на амперметре. В моем случае шкала равна трем амперам. Большой правый резистор дает более точную подстройку частоты. Важно следить чтобы ток не превышал больше трех ампер, иначе блок питания пойдет в разнос, по крайней мере мой.
          Читать дальше →
        • Контакт есть, сигнала нет

          • Translation
          • Tutorial

          или как рассогласованные линии портят ваш сигнал


          На форуме Dangerous Prototypes я однажды принял участие в одном обсуждении, посвященном проблемам с шиной SPI, кторая переставала нормально работать, начиная с некоторой длины. Мой опыт подсказывал мне две вещи: 1) проверить источник питания, 2) проверить линию на наличие отражений. Тогда я понял, что это должно быть общей проблемой для всех радиолюбителей. Линии передачи данных — сложная тема, и настало время снять покров таинственности с этой электронной магии.
          Читать дальше →
        • Уроки по электрическим цепям — линии передачи

          Ещё не начав читать статью, попробуйте подумать над вопросом: побежит ли ток, если подключить к батарейке очень длинный провод(более чем 300 тысяч километров, сверхпроводник), если противоположные концы провода никуда не подключены? Сколько Ампер?

          Прочитав эту статью, вы поймёте в чём смысл волнового сопротивления. Из лекций по теории волн я вынес только то, что волновое сопротивление — это сопротивление волнам. Большая часть студентов, кажется, поняла ровно то же самое. То есть ничего.

          Эта статья — весьма вольный перевод этой книги: Lessons In Electric Circuits
          Статьи по теме: На Хабре: Контакт есть, сигнала нет
          Трэш в Википедии: Длинная линия

          Читать дальше →
        • Уроки по электрическим цепям — линии передачи, часть 2



            Эта статья — перевод. Начало здесь.
            Источник.

            В программе:
            1) Провода болтаются в воздухе, но источник тока/напряжения видит короткое замыкание.
            2) На одном конце провода амплитуда равна 0 Вольт, а на другом — 1 Вольт. Как это возможно?
            3) Согласование 75 Ом источника сигнала с 300 Ом нагрузкой при помощи правильно подобранного кабеля.

            Стоячие волны и резонанс


            Всегда, когда есть несоотвествие между сопротивлением линии передачи и нагрузкой, происходит отражение. Если падающий сигнал имеет одну частоту, то этот сигнал будет накладываться на отражённые волны, и возникнет стоячая волна.

            На рисунке показано, как треугольная падающая волна зеркально отражается от открытого конца линии. Для простоты, линия передачи в этом примере показана как единая жирная линия, а не как пара проводов. Падающая волна идёт слева направо, а отражённая – справа налево.
            Читать дальше →
          • ShIoTiny: малая автоматизация, интернет вещей или «за полгода до отпуска»




            Основные тезисы или о чем эта статья


            Так как интересы людей разные, а времени у людей мало, то кратко о содержании статьи.


            Статья эта представляет собой обзор проекта контроллера с минимальной ценой и возможностью визуального программирования посредством WEB-браузера.


            Поскольку это статья-обзор, направленная на то, чтобы показать "что можно выжать из копеечного контроллера", глубоких истин и подробных алгоритмов в ней искать не стоит.


            Рассмотрена мотивация, идеи и результаты построения контроллера на базе WiFI-чипа ESP8266.

            Читать дальше →
          • ShIoTiny и окружающий мир: аналоговые датчики или АЦП для самых маленьких

              image


              Основные тезисы или о чем эта статья


              Продолжение серии статей о ShIoTiny — визуально программируемом контроллере на базе чипа ESP8266. Ключевой особенностью данного контроллера является возможность его программирования путем рисования программы в браузере.


              В данной статье описана краткая теория аналого-цифрового преобразования и практическое применение АЦП контроллера ShIoTiny.


              Предыдущие статьи серии.


              ShIoTiny: малая автоматизация, интернет вещей или «за полгода до отпуска»


              ShIoTiny: узлы, связи и события или особенности рисования программ


              ShIoTiny: вентиляция влажного помещения (проект-пример)


              ShIoTiny и окружающий мир: подключение датчиков к бинарным входам, дребезг контактов и другие вопросы


              Сайт проекта


              Бинарные прошивки, схема контроллера и документация тут

              Читать дальше →
            • Как я делал линейно-интерактивный ИБП (Часть 2)

                Во второй части нашего цикла продолжим разговор про измерение переменного напряжения, а также про измерение выходного тока нагрузки. Всех заинтересованных прошу под кат.
                Читать дальше →
              • Как я делал линейно-интерактивный ИБП (Часть 1)

                Однажды возникла задача разработать линейно-интерактивный ИБП. Это фактически самый простой тип ИБП c выходом «модифицированный синус», но дополнительно имеющий возможность регулировать выходное напряжение при изменении входного. Что-то вроде простейшего стабилизатора напряжения. Функция простоя, но довольно полезная, позволяющая не переходить на питание от инвертора при кратковременных провалах в сети. Позже напишу об этом подробнее, а пока вот этой первой статьёй я хотел бы открыть небольшой цикл. Всех заинтересованных прошу под кат.
                Читать дальше →
              • Оптический приемопередатчик FTDI-POF

                  image

                  Привет, Хабр, я студент по специальности лазеры в инфо-коммуникационных системах и я впервые работал с оптоволокном. Мне предложили поучаствовать в одном проекте связанном с передачей данных по оптическому волокну и я с интересом взялся за эту работу.

                  Оптоволокно все прочнее закрепляется в нашей жизни. Это интернет, подключение разнообразных датчиков, лазерные устройства. Также его применяют в световом оформлении помещений.

                  Оптические линии имеют ряд преимуществ: нет проблем с заземлением, высокая помехозащищенность, секретность (нет электромагнитного излучения, которое может быть подслушано), легкость.

                  Задача: создать рабочий прототип платы с последовательным портом, сигналы которого передаются по пластиковой волоконно-оптической линии связи. За основу взят программатор MBFTDI, построенный на микросхеме FT2232H. Разъем JTAG с программатора нужно было убрать и на его место поставить оптический приемник и передатчик. Что и было сделано.
                  Читать дальше →
                • Цифровой рентген: от альфы до гаммы

                  Привет Хабр!

                  Давно чесались руки написать что-нибудь доброе и вечное о цифровой рентгенографии, коей занимаюсь уже как 5 лет. О себе – 12 лет в разработке железа. Начинал как конструктор, потом была схемотехника, разработка печатных плат, разработка документации, работа с ЧПУ, интеграция HW/SW, управление проектами, маркетинг. В общем – с миру по нитке.

                  Мы занимаемся разработкой и производством в РФ цифровых плоскопанельных рентгеновских детекторов для промышленности и медицины. Если кто забыл, что такое рентген – смотрим «Опыт рентгеноскопии в домашних условиях», «Самодельный рентгеновский компьютерный томограф», но не забываем про вред ионизирующего излучения во время домашних экспериментов.

                  Для кого все это нужно?


                  В первую очередь для медиков, это самый крупный рынок. Пленочный рентген изживает свой век, в крупных городах везде стоит цифра.

                  Во вторую – силовым структурам и безопасникам. В досмотровых сканерах используется детектор в виде узкой линейки, но когда необходимо получить высокое качество изображения, например при провозе запрещёнки в неожиданных местах человеческого организма или поиске закладок/жучков в оборудовании, используют плоскопанельный детектор.

                  В третьих – производственникам. Это контроль качества сварки, отливок, пайки металлов и монтажа электронных компонентов. Если сварка и отливки еще плотно сидят на аналоге, ибо стандарт по использованию цифрового рентгена вышел в РФ только в 2017 году, то серьезные операторы линий по монтажу плат имеют за душой рентгеновский контроль как-минимум BGA чипов.
                  Читать дальше →
                • Как в 4 раза увеличить время работы устройств с автономным питанием

                  История о том, как мы оптимизировали схему питания автономных датчиков сбора, обработки и передачи информации. Добились снижения себестоимости электроники, веса датчика и незначительно увеличили его габаритные размеры.



                  В статье описана эволюция схемы питания автономных датчиков сбора и обработки информации. Я постараюсь кратко рассказать о всех этапах усовершенствования схемы. Начну рассказ с разработки прототипа, соответствующего всем требованиям, кроме главного. Расскажу о попытке привести работу схемы к требованиям с минимальными усилиями, просто увеличив количество элементов питания. Опишу поиск и анализ причин несоответствия параметров схемы. В заключительной части приведу оптимизированную схему и сравнение до и после.


                  Надеюсь, мой опыт пригодится вам при разработке устройств с автономным питанием.

                  Читать дальше →
                • Про антенны для самых маленьких

                    Попробуем разобраться, как работают антенны и почему электромагнитная энергия из комфортного проводника излучается в чужеродный диэлектрик, причем обойдемся без матана, что потребует, разумеется, очень серьезных упрощений и даже вульгаризации, но все же позволит получить начальное представление и, не исключаю, желание почитать материалы для более продвинутых.



                    Если вы радиоинженер, опытный радиолюбитель-связист или просто хорошо знаете физику, то вам нижеследующее читать строго не рекомендуется во избежание негативных последствий для вашего психического здоровья. Вас предупреждали.
                    Читать дальше →
                  • Резистор в цепи затвора или как делать правильно



                      Всем доброго времени суток!

                      Эта небольшая статья возможно станет шпаргалкой для начинающих разработчиков, которые хотят проектировать надежные и эффективные схемы управления силовыми полупроводниковыми ключами, обновит и освежит старые знания опытных специалистов или может хотя бы где-то поцарапает закрома памяти читателей.

                      Любому из этих случаев я буду очень рад.
                      Читать дальше →
                    • Инвертор с чистым синусом за 15 минут или «силовая электроника — каждому»

                        Что такое силовая электроника? Без сомнения — это целый мир! Современный и полный комфорта. Многие представляют себе силовую электронику как что-то «магическое» и далекое, но посмотрите вокруг — почти все, что нас окружает содержит в себе силовой преобразователь: блок питания для ноутбука, светодиодная лампа, UPS, различные регуляторы, стабилизаторы напряжения, частотники (ПЧ) в вентиляции или лифте и многое другое. Большинство из этого оборудования делает нашу жизнь комфортной и безопасной.

                        Разработка силовой электроники по ряду причин является одной из сложнейших областей электроники — цена ошибки тут очень высока, при этом разработка силовых преобразователей всегда привлекала любителей, DIYщиков и не только. Наверняка вам хотелось собрать мощный блок питания для какого-то своего проекта? Или может быть online UPS на пару кВт и не разориться? А может частотник в мастерскую?

                        Сегодня я расскажу о своем небольшом открытом проекте, а точнее о его части, который позволит шагнуть в мир разработки силовой электроники любому желающему и при этом остаться в живых. В качестве демонстрации возможностей я покажу как за 15 минут собрать инвертор напряжения из 12В DC в 230В AC с синусом на выходе. Заинтриговал? Поехали!


                        Читать дальше →