Комментарии 30
Хорошая, нужная статья! Особенно доставила шутка про летающий конденсатор.
Зарядовые насосы бывают разных типов. Есть и с летающим конденсатором (flying capacitor). Летающий конденсатор – это когда держишь конденсатор пинцетом, чуть поднажал …
Спасибо, посмеялся. smd они такие...
Ждём следующую часть!
Благодарю за отзыв и поддержку.) Честно говоря, не сразу созрел опубликовать. Не последнюю роль в этом сыграла поддержка друзей и близких (всем привет!:) ). Подумалось: "Может, не удивит статья технической частью, так настроение поднимет)".
Я как-то описывал свой вариант питания в этой статейке: https://habr.com/ru/articles/749732/ - дешево и сердито.
Читал вашу замечательную и полезную статью. Статьи Дмитрия тоже с интересом изучал.)
Ваша схема силовой части понравилась. Мне кажется, наши схемы во многом похожи и сопоставимы по стоимости компонентов. С учётом мощности схемы и разных мелочей вроде (не)экранированности индуктивностей.
А почему вы решили сделать насосы на двух отдельных микросхемах 555? Ведь в схеме уже есть переключающийся узел и можно было бы подключить зарядовые насосы прямо к нему.
МС 555, конечно, стоит немного, но всё же стоит. И места с обвязкой 2 микросхемы занимают достаточно.
Вот прочитал, самому интересно было когда-то. Но осталось много вопросов/наблюдений
1) в начале говорится про ТЗ. Можно озвучить? Иначе неясно зачем переизобретать велосипед.
2) Я сам собирал EPDIY разных версий - с преобразователями на +-20 и потом кренками до +-15 - не взлетело ибо глупо/малоэффективно.
LT1945 - пришлось помучиться, их не было в наличии в нормальных магазинах, брал на али. Две умерли или были мертвые изначально (а паять их не очень приятно).
2.5) Версия 5 работает уже года 2, висит возле входной двери c дисплеем 9,7". Питается от БП https://www.meanwell-web.com/en-gb/ac-dc-ultra-slim-din-rail-power-supply-input-range-hdr--15--5 - хватает, даже при том что подключено тонюсенкими проводами (awg24 вроде) чуть больше метра в длину.
3) Еще до появления версии 6 хотел применить TPS - но их не было в наличии от слова везде. На мой взгляд, это самое лучшее решение (если ТЗ не про свою электронную книгу с миллионными тиражами).
4) Токи - 2,2А это ж не постоянное потребление. Вполне лечится батареей конденсаторов. Ну и USB-C - это 3Ах5В.
5) Согласование линий USB - это уже фетиш какой-то. Большинство USB-UART работают на USB2.0 FullSpeed, а это 12МГц - будет все работать даже если мгтф-ом 50см уложить. (Если только сам усб-кабель не такой же кривой).
6) Выводы, я так понял, дальше будут.
в начале говорится про ТЗ. Можно озвучить?
Не совсем понятно, что вы хотели бы услышать. В статье описаны требования по пунктам. Цели и интересы описаны явно. Например,
Был большой интерес попробовать новые для себя топологии, схемные решения, новые компоненты, вроде ферритовых бусин и другое.
с преобразователями на +-20 и потом кренками до +-15
Думаю, не стоило даже пробовать. Идея в схему заложена неверная.
Стоимость LT1945 на Али изменяется в большом диапазоне. На момент начала проектирования схемы было что-то около 200...1600 р. Нарваться на нерабочую ИС или отдавать 1000 р не хотелось.
Версия 5 работает уже года 2, висит возле входной двери
Для чего используете? Интересный блочок на рейку, спасибо.
хотел применить TPS
Это только первая часть цикла. Есть в частях и про TPS.)
на момент проектирования мне не удалось найти эту микросхему по приемлемой стоимости. К тому же, хотелось спроектировать систему питания самостоятельно, а не просто поставить готовую микросхему, скопировать схему из даташита и всё. Был большой интерес попробовать новые для себя топологии, схемные решения, новые компоненты, вроде ферритовых бусин и другое.
Взгляды меняются с новым опытом.) И в зависимости от обстоятельств.
Токи - 2,2А это ж не постоянное потребление. Вполне лечится батареей конденсаторов.
Потребление не постоянное и зависит от режима работы ESP32 (например, работает передатчик или нет), от обновления картинки на экране. Батарея конденсаторов не безразмерная и сгладит не каждый импульс. Лишь то, на что хватит запасённой энергии.
Не знаю откуда вы 50 см взяли.) Есть вполне конкретная критическая длина и она гораздо меньше 50ти см. Работать с "50 см мгтф" может и будет, но зачем делать такие эксперименты, если есть проверенные временем практические рекомендации?
Не совсем понятно, что вы хотели бы услышать. В статье описаны требования по пунктам. Цели и интересы описаны явно. Например,
ТЗ это все же про конечный продукт/проект и когда кто-то делает для кого-то.
Про то что КРЕНы не стоит пробовать - поддержал бы лет 5 назад. Сейчас - любой опенсорс (не важно, это софт или железо) лучше собрать то что кто-то уже собрал, потом передылвать под себя. Иначе сильно много компонентов где могло пойти что-то не так и разработка приходит к этапу "с нуля".
То что заработало - показывает погоду и температуру в комнатах. Обновление раз в пять минут без перерыва на ночь. Деградации или "выгорания" пикселей не видно. Наблюдал проблемы с контрастностью "на солнце"/температуре 35+
Хотелось еще добавить сканирование BLE-устройств->mqtt, но уже было реализовано на отдельной есп32. Сейчас не вижу смысла - с этим справится малина на которой крутится основная часть околоумного дома.
Также думал выводить время ближайших автобусов/поездов, но этот кейс умер при ковиде (не нужно регулярно ездить на работу)
Из того что еще можно реализовать - это календарь: походы к врачу, вывоз мусора и т.д.
Потребление - специально смотрел реальные графики - для самой ЕСП хватит любого УСБ БП. Для экрана уже сложнее, особенно сам нарвался на то что, тот экран что я использую, хочет 1,5А по линни Vcom.
Тут соглашусь, что для коммерческой разработки надо учесть все ограничения/предельные параметры. "Для себя" - можно проще.
Разводка USB2.0 FS - мне сложно представить как в размерах приведенной платы можно накосячить (можно конечно, но придется стараться)
Очень даже симпатично! Из чего/как делали корпус?
Против использования линейных стабилизаторов в подходящих местах ничего против не имею.
не стоило даже пробовать. Идея в схему заложена неверная.
А это про конкретную схему (получение мощных +-15 В из маломощных +-20 с помощью кренок). Есть про неё и в статье.
экран что я использую, хочет 1,5А по линни Vcom.
Какие-то странные цифры. Для ED097OC1 ток по линии VCOM менее 1 мА. Что понимается под VCOM?
Конечно, можно проще.) Особенно если упрощение не вредит функциональности. Поэтому
Планируется сделать двухслойную плату без лишний усложнений. Поэтому будем разводить простыми проводниками любой удобной ширины без контроля импеданса.
ED097OC4 PAGE:8
- Vcom is recommended to be set in the range of assigned value ± 0.1V
- The maximum ICOM inrush current is about 1.56A
Корпус брал здесь: https://github.com/SolderedElectronics/Soldered-Inkplate-10-hardware-design/ Тогда были только .stl так что в моем есть лишние дырки. Сейчас уже и исходники выложили, так что можно красиво под себя сделать. Ну и у них 1.3.1 итерация - возможно есть на что посмотреть в плане схемотехники.
Спасибо, давно интересуют вопросы укрощения е-инков :)
Отличная статья, спасибо. Отдельное спасибо за ссылки на источники под каждым разделом.
И вот, к слову, возникает вопрос. Вы акцентировали на том, что убрали полигон меди под индуктивностями на верхнем слое. Почему? Ведь в статье как раз рекомендуют ее оставить - повышается ЭМС.
Отдельное спасибо за ссылки на источники
Рад, что пригодились.)
На мой взгляд, в приведенной статье нет какой-то исчерпывающей информации или подробно описанных экспериментов и их результатов. Но как пища для размышлений материал интересен.
Например, там не описано явно, как именно они разместили медный лист, на каком расстоянии и т д. Судя по написанному, они просто поместили лист под плату.
Думаю, вопрос "как лучше было сделать" спорный и требует размышлений, дальнейшего изучения. В данном случае принял компомиссное решение: удалил медь на верхнем слое, прямо под индуктивностью, но оставил на нижнем слое сплошной полигон. Потери на вихревые токи зависят от частоты (растут с частотой). У нас чуть больше 1 МГц. На более высоких частотах, наверное, лучше было бы убрать медь и на нижнем слое, чтобы не было потерь.
ну это вы не слабо заморочились. я готовый чип кладу и не думаю...теперь вот задумался
теперь вот задумался
Над чем?)
Когда есть большое желание и интерес попробовать новые вещи, то стоит заняться. А если нужно побыстрее и не очень хочется вникать, то можно и не думать.
В первом случае человек получает полезный опыт, ктр в дальнейшем работает на него, а во втором - рискует наделать глупых ошибок (если совсем не думать и сильно спешить), и проект не взлетит.
Какое совпадение, как раз вчера на али заказал очень дешевый ed060xd4, просматривался как раз к epdiy, а тут такой ваша статья. Спасибо, не забрасывайте проект)
Подскажите, а где можно посмотреть схемотехнику мощного (1А) инвертирующего (а лучше сразу двухполярного симметричного) DC-DC ?
В даташитах производителей почему то такого нет
В даташитах обычно для двуполярного питания приводят трасформаторные схемы. А китайцы обычно вполне обходятся сепиками: например модули преобразователей DD1912PA,DD39AJPA
В первую очередь приходят мысли про топологии Сепик+Чук, Флайбэк. Это если симметричный выход нужен. Можно инвертирующий+повышающий, ещё какие-то варианты. Выбор топологии зависит от ваших конкретных условий (входные и выходные напряжения, габариты...)
Мне кажется, можно начать, с предварительного поиска микросхемы или посмотреть краткий справочник по топологиям (есть ссылки в статье).
Например, у ТI есть WEBENCH Power Designer, про ктр писал.
Там можно ввести ваши напряжения, токи ... и посмотреть, какие топологии, микросхемы предлагает.
Затем по микросхемам смотреть, что есть у ТI на сайте. Часто там бывает целый список разных полезных апнот, каких-то обучающих материалов, может, и пример платы попадётся.
Разные топологии удобно быстро просчитать в Power Stage Designer. У них там и новая его версия вышла. Привязки к микросхемам производителя нет, только параметры силового каскада вводятся. Составных топологий вроде Сепик+Чук нет (они есть по отдельности). Можно посчитать: просто учесть где-то удвоенный ток или как-то ещё.
Можете посмотреть сайты по теме. Например, вот статья про Сепик с сайта журнала "Силовая электроника". Может поискать, может вам попадётся что-то по вашим интересам. Забавно, в статье тоже рекомендуют Power Stage Designer:)
Ещё статья про Сепик с отсылкой к апноте.
А ещё под рукой была статейка про Сепик, Чук и совмещённую Сепик+Чук (двуполярный выход) с примером расчёта, моделированием и прочими полезностями.
Как вариант, выбрать 2 простые топологии - инвертирующую и повышающую. Обе посчитать с помощью апнот/даташитов/Power Stage Designer, можно ещё помоделировать в spice программе и собирать прототип.)
Это только вариант пути, могут быть и другие.
Можно съэкономить резистор R16 в обрязке VT3 финальной схемы - базу заземлить и R18 поставить между эмиттером и Ctrl-15B. Номинал только проверить, по Vih входа EN.
Хороший набор формул на все три варианта преобразователей - есть в первом документе по ссылке. Из них, в частности, и следует, что при сходной выходной мощности инвертирующий преобразователь оперирует большими токами, чем понижающий.
Спасибо за предложение.
Резистор вещь маленькая и недорогая.
В схеме с базовым резистором получается делитель и напряжение на входе En уменьшается. В данном случае не критично, т к можно до 26 В, но может быть полезным.
при сходной выходной мощности инвертирующий преобразователь оперирует большими токами, чем понижающий.
По-моему про это было в апноте "Working with Inverting Buck-Boost Converters snva856b".
Тогда DCDC не включится. Для первоначального запуска ему нужно напряжение на входе EN выше, чем GND схемы. Как минимум на пороговые 1,2V + падение на VD5.
Делитель R18+R22 с трудом это обеспечивает. Но лучше всё-таки замкнуть или уменьшить R18.
Пожалуй - да. Спасибо.
Спасибо вам за дельный совет и уделённое время. Недостаточно уделил внимания этой цепи. R18 действительно стоит уменьшить до 33 кОм. Тогда при начале включения преобразователя на EN будет около 1,8 В (50% запас от минимальных 1,2 В). После запуска получится 13,5 В. В данном случае запаса по макс напряжению EN хватает, поэтому можно вообще убрать R18.
Универсальная плата для E-Ink экранов. Ч1. Разработка системы питания