Приветствую коллеги! В данном разделе буду выкладывать свои видео.

Тестирование модуля ввода вывода для умного дома.

Данное видео является видео отчетом о разработке модуля ввода вывода для умного дома. Работаем с датчиками BH1750, BME280, STH21, DHT22, по протоколу ModBus. Процессор STM32F103C8T6. Меряем ток, напряжение и мощность подключаемой нагрузки 220В.

Инверторный IGBT ЛАТР, тест прототипа при полной мощности.

СВЧ датчик влажности, тест макета.

Инвертор 36В, 200 Герц, три фазы.

Небольшой проект, необходимо сделать инвертор 200 Гц, с синусоидальной формой выхода, для асинхронного двигателя. Аппаратная часть не требуется только прошивка для микроконтроллера STM32. Микроконтроллер используется STM32F103. Драйвер IR2130, но с расчетом, что будет использоваться IR2133,написана соответствующая логика включения и сброса ошибки. Дополнительно выход IR2130 умощнен оптодрайверами TLP250. В прототипе стоят ключи FGL40N120, но планируется использовать IRFP250. Частот ШИМа выбрана равной 30 кГц, связано это с тем, что транзисторы IRFP250 достаточно быстрые.

Быстрая зарядка электромобиля, китайский модуль 450В 10кВт, вскрытие!

Попал мне на анализ этот блок питания, входит в комплекс CHADEMO быстрая зарядка электромобиля. Задача открыть посмотреть, проанализировать, определить топологию, а также возможность и целесообразность изготовления подобный устройств. Модуль по заявлению производителя источник выдает 450В 10кВт.

Строю безмостовой инверторный стабилизатор напряжения.

Архивное видео. Быстрая зарядка автомобиля, модуль 3300Вт 25А, тест на полную мощность.

Первый полноразмерный тест, почти на полную мощность. На самом деле я уперся в мультиметр и нагрузку. Тестируем блок питания для заряда электромобилей, предназначен для работы в системе быстрого заряда CHADEMO. Одна ячейка они будут объединяться в три ячейки для трехфазных сетей, в итоге получаем полноценные 10кВт, 25А, 500В. Ячейка на максимальное напряжение 165В ток до 25А с программной коррекции мощности. Выход полноценный, не квазирезонансный, а именно резонансный инвертор, в качестве ШИМ контроллера применяется UCC3895. В планах использовать UCC28950 а в еще более далеких планах перейти на цифровое управление при помощи STM32F304 с его HRTIM. Содержит двухфазный активный корректор коэффициента мощности, который работает во всем диапазоне мощности. Корректор выполнен на микросхеме UCC28070. Контроллер выполнен на STM32F103, управляется по RS485 ModBus RTU. В общем смотрите что получилось.

Инверторный стабилизатор напряжение тест модели в simulink.

После грандиозного провала с детектором перехода через ноль и прочих наивных идей, касательно синхронных выпрямителей, пришло понимание старой доброй истины, лень это плохо! Что из этого получилось, смотрите в видео!

Быстрая зарядка автомобиля, тест предсерийного образца.

Собственно тест на полную мощность первого модуля на 3,3кВт ток 22А и напряжение 154В. Цели теста: проверить модуль на полную мощность, проверить температурный режимы при плохом охлаждении. Модуль подключен к сети 220В через электрический счетчик, при помощи которого можно замерять ток и потребляемую мощность от сети. Выходной ток контролируется при помощи токовых клещей UNI-T UT210E на пределе 100А. Выходное напряжение контролируем мультиметром DT82040 на пределе 1000В. Счетчик используем NIC 2102. Модуль предсерийный, это уже не кустарный прототип, печатные платы, заказанные на производстве, произведен высококачественный монтаж, трансформаторы намотаны промышленным способом. Учтены многие недостатки, оптимизирована конструкция, доработан алгоритм управления.

Инверторный стабилизатор напряжения, тест модели в Simulink часть 2.

Небольшое дополнение к первому видео. В процессе тестирования было выявлены некоторые нюансы модели. Если кратко суть проблемы заключается в том, что фактически инвертор это не источник напряжения, а по сути, импульсный делитель. У нас есть шина постоянного тока с конденсатором, полный IGBT мост с диодами, включенными параллельно транзисторам. При подключении к сети, а именно после синхронизации PLL с сетью, нам необходимо сформировать вектор выходного напряжения инвертора, четко совпадающего с вектором сети. Если этого не делать будет удар тока, что не есть хорошо. Решение естественно есть, но почему-то теоретики об этом молчат. Все это давно рассмотрено в так называемых грид инверторах grid connect или grid inverter. В англоязычной литературе, процесс сопряжения инвертора с сетью называется coupling, переводиться как сопряжение или согласование. Нюанс номер два, это выходной фильтр, дроссель и емкость. Естественно RCL фильтр вносит задержку и эту задержку желательно компенсировать. К счастью мы знаем частоту сети, благодаря наличию PLL, что позволяет очень легко вычислить поправку. Далее дело техники, мы подмешиваем получившуюся задержку, к регуляторам. В общем, смотрите что получилось

Тест контроллера быстрой зарядки электромобиля.

Полноценный тест контроллера быстрой зарядки автомобиля на полную мощность. Из-за технических ограничений подключен только один модуль, Задачи теста, проверить, как отрабатываются уставки тока и напряжения, в условиях максимально приближенных к реальному заряду. Тестируем внутренний ПИД регулятор. Тестируем измеритель тока и напряжения. Для управления используем китайскую панель оператора HMI. Напряжение и ток меряем мультиметром Контроллер предназначен для управления тремя БП, с током до 30А и напряжением 3*175В. Контроллер умеет измерять напряжение по 4 каналам, в диапазоне 0 – 600В, разрешение 0,1В. Измерять ток в диапазоне от 0 – 30А, разрешение 0,01А. Выдавать уставку 0 – 3В для управления блоками питания или модулями. Дискретные выхода для управлением блоками питания. Построен контроллер на основе микроконтроллера STM32F103, все измерения и обработка результата производится средствами микроконтроллера. Наличии быстрого АЦП в сочетании DMA позволяет реализовать высокопроизводительный измерительный комплекс без значительных задержек, что положительно сказывается на точности подержания выходного тока и напряжения. Аналоговые выхода формируются при помощи таймера методом PWM или ШИМ, далее фильтрация при помощи активного фильтра Баттерворда 4-го порядка, что обеспечивает приемлемое быстродействие и низкий уровень шумов, более чем достаточно для управления мощным блоком питания. Связь RS485 ModBus RTU или CAN в зависимости от модификации, в тесте используется только RS485. В общем, смотрите что получилось

Тест быстрая зарядка автомобиля (380В 10кВт).

так, очередной тест, уже на полную мощность без каких либо допущений. Архивное видео прототипа первой версии, качество видео не на высоте, снимал на экшен камеру. Тест полный 380В 10кВт, тестируем на резистивную нагрузку. Задача теста заключается в том, чтобы проверить работу модулей в сети 380В и в связке друг с другом, отработку тока, ограничение напряжения, автоматическое выравнивание нагрузки по фазам. Не смотря на то, что электромобиль имеет свой контроллер и массу защит, перед подключением к электромобилю нужно быть уверенным, что мы не повредим батарею и электронику в случае неправильной работы. Для этого нужно проверить, как отрабатывает ПИД регулятор тока и ПИД регулятор напряжения, качество стабилизации. Также проверяем температурные режимы. Попутно проверяем работу инвертора, наличие посторонних шумов, бросков и переходных процессов.

Токовый шунт для силового инвертора (описание и тест).

Это токовый шунт или измеритель тока, сделанный в таком корпусе. Шунт можно и нужно включать по 4 проводной схеме. Производитель Изабелен хат Польша, не уверен, что я это правильно произнес. Купил в Китае, ссылку не привожу, покупал на Taobao. Значит характеристики: Диапазон сопротивлений 0,0005 – 1 Ом; Мощность, рассеиваемая 3W без радиатора и 10W с радиатором; Номинальное напряжение 500В, имеется ввиду между радиатором и шунтом; Температурный дрейф 30ppm для сопротивлений ниже 0,1Ом; Температурный диапазон от -55 до 125 градусов цельсия; Класс точности 0,5 – 1 – 5 %, в моем случае 0,5%. Индуктивность менее 10nH.

Частотник для станка часть 2 (Теория).

В этом видео мы поговорим о теории. Видео будет разбита на три части: Сначала рассмотри базовую теорию на пальцах, без лишней воды Далее рассмотрим алгоритм и структурную схему управления. И наконец, немного, поговорим о силовой части, без привязки к конкретным модулям. В будущем, думаю по каждой части снять отдельные видео, без упрощений для тех, кто хочет погрузиться в теорию.

Тест электролитов (взрываем конденсаторы)!

В этом видео мы поговорим о концепции стенда для тестирования электролитических конденсаторов. В первой части рассмотрим теоретическую основу и концепцию стенда для тестирования. Во второй части попробуем взорвать пару электролитов. Вторая часть не несет никакого практического смысла, просто есть желание что-то взорвать! Поэтому я взял кучку старых и не только конденсаторов и на макете стенда их перегрузил, задача был просто пустить немного дыма!

Корректор коэффициента мощность на 10кВт.

В этом видео тестируем ККМ для маломощного зарядного устройство до 10кВт стандарта CHADEMO. Основная масса Nissan Leaf снабжена зарядным модулем с максимальной мощность до 3500Вт, мы хотим сделать быстрое зарядное на мощность до 10кВт. Одним из ключевых элементов зарядного устройства есть корректор коэффициента мощности (ККМ) или PFC. Корректор двухфазный, построенный на микросхеме UCC28070, силовые ключи IRGP4063, диоды HFA50PA60C.

Тест транзисторов MOSFET IRF1404, IRFB7440, IRFP4004.

Делаю, маленький проект, стабилизатор тока для калибровки шунтов, вход 12В выход 2В 600А. Для реализации нужны мощные MOSFET. С покупкой заграницей сейчас проблема, поэтому ищу транзисторы в Украине. Выбор пал на магазин "Ворон" г. Днепр, есть интересные позиции. Купил три штуки чисто на пробу, если они нормальные то куплю больше. IRF1404 IRFB7440 IRFP4004 Есть приборы Щ306 и Е7-15, попробуем обмерять их.

Блок питания (калибратор) 2В 600А, гоняем по полной!!!

Блок питания (калибратор) 2В 600А, гоняем по полной!!! Первое полноценное применение микроконтроллера #STM32F334R8 полную катушку. Использую #High-Resolution Timer (#HRTIM), аппаратные пять фаз. Для отображения информации используем дисплей на #ST7735. Частота #ШИМ 50 кГц, что в эквиваленте на пять фаз 250 кГц, что минимизирует пульсации на выходе. Такой высокая часта позволяет отказаться от использования электролитов установлено 1500uF керамики. Для измерения тока используем датчик #ACS758 на 150А. Применен делитель тока на 4, выполнены в виде латуневой пластины. Для охлаждения используются мощные вентиляторы #FFB0612EHE.

Тест китайского блока питания HLK-PM12 – 12В 250мА.

Получил вот такие модули из Китая, сегодня протестируем их. Зовут их Hi-Link HLK-PM, ультрокомпактные модули питания, от 90 до 265В (от 70 до 270В), пульсации не выше 70мВ, гальваническая развязка до 3000В, потребление без нагрузки 0.1W и самое главное ресурс 100000 часов, по MTBF. Вскрытие показало: Построены они на основе ШИМ контроллера AP8012, работающий на частоте 45кГц, ток ключа до 2А, на таких ШИМах строят БП до 6 Вт, двукратный запас, отлично. Трансформатор намотан литцендратом. Выходной диод S310 100В 3А.

Тестируем IRFZ44 и FGA25N120

Есть убежденность у людей, что в Китае можно купить транзисторы почти бесплатно и хорошего качества. В свое время я и сам так думал, когда покупал на Алиэкспресс целую кучу IRFZ44 и FGA25N120, по очень привлекательным ценам, в данном видео можно увидеть результат. Проведено пару тестов, проверена емкость затворов, и в конные произведено вскрытие и оценка размера кристалла.

Китайский БР SM PLA05D (тест).

Модуль питания ультрокомпактный предназначенный для пайки прямо в плату, занимает минимальный габарит, негерметичный, но это позволяет организовать лучший обдув. Габарит модуля 30*20*17мм самый компактный БП на такой ток! Построены они на основе ШИМ контроллера AP8012, работающий на частоте 45кГц, ток ключа до 2А, на таких ШИМах строят БП до 6 Вт. Выходной диод S210 100В 1,5А.

Управление скоростью вентилятора ШИМ (QFR1212GHE).

Сегодня мы будем управляем скоростью вентиляторов да не простых, а с управлением по ШИМ. Суть в том, что силовая электроника греться, иногда очень сильно, естественно это тепло нужно сдувать. Например вентилятор QFR1212GHE, ест 1,8А и максимум 2,7А, такие часто используют в майнерах. Вариант с линейным стабилизатором не пройдет естественно LM317 просто пустит дым, особенно с учетом того, что сейчас продаются. Второй вариант это вентиляторы со встроенным регулятором, о них мы и поговорим на примере Delta QFR1212GHE. Я их использую, мощные, надежнее дешевые. Суть метода проста, вентилятор имеет специальных вход, на который мы подаем меандр, меняя скважность мы меняем скорость вращения. Регулятор выполнен на микроконтроллере STM8S003.

Резонансный инвертор на STM32F334 прямое цифровое управление

В этом видео поговорим об использовании STM32 в силовой электронике. А конкретно использование таймера вместо аналогового ШИМ контроллера, реализуя принцип прямого цифрового управления. Но на плате у нас стоит STM32F334 с HRTIM на борту, сам бог велел его использовать. В случае с фазой мы всегда делаем 50% заполнение, по сути, меандр, но меняем фазу между плечами. Если нам нужен ноль на выходе, сдвиг фаз равен нулю если полная мощность то 180 градусов. При этом мы всегда держим контур, так как два из четырех транзисторов открыты всегда, ну за исключением мертвого времени. Фазосдвигающий мост это идеальное решение, конечно STM32F334 с HRTIM v1 разочаровывает.

Как сделать негативный фотошаблон в P-CAD

Сегодня поговорим о том, как сделать негативный фотошаблон в программе P-CAD. Информация немного не актуальна, P-CAD не просто умирает, он давно умер и уже разложился. Есть большое количество бесплатного софта, с подобным или улученным функционалом. В общем, это не я меня друг попросил. Естественно если вы работаете где-то в Китае, через дорогу завод, где делают платы, дешево, быстро и качественно. То дальше можно не смотреть, для вас это не актуально, к сожалению, в Украине заказать прототипы, трудно, можно но долго дорого и не всегда качественно. Есть Китай, но это минимум три недели. Ждать три недели не вариант, по месту ладно еще цена, так еще совок везде. Кто заказывал, тот поймет, о чем речь. Так что приходиться делать самому. Естественно это фоторезист, утюг и тем более фрезеровка не наш метод. Я использую сухой пленочный фоторезист, это быстро и технологично, но есть беда он негативный. К сожалению, в P-CAD нет инструментов для понелизации и создания фотошаблонов, а сам инструмент печати заточен под отчеты. Логика была простой программа профессиональная, так что делайте герберы, а на производстве все сделают при помощи CAM350 и подобного. Тем не менее, возможность сделать негативный фотошаблон есть. В конце для примера сделаем печатную плату. Давайте посмотрим как:

Chademo стенд тестирования зарядки (имитатор Nissan leaf)

Продолжаем строить станцию быстрого заряда автомобилей. Мы достигли определенных успехов в реализации концепции полного цифрового управления силовым инвертором. А именно использования таймера микроконтроллера для управления резонансным инвертором, без специальных микросхем ШИМ, плюс управление PFC при этом обеспечивая синхронизацию инвертора и корректора. Испытали на малую мощность в плане глючков, помех и проблем. В общем, то все отлично. Теперь стал вопрос тестов на автомобиле, опыт подключения контроллера есть, но перед подключением нужно быть на 100 процентов уверенным в том, что мы не повредим авто. Вариантов собственно есть два, первый это рискнуть, тем более положительный опыт есть. Второй варианты это сделать имитатор автомобиля или симулятор контроллера заряда. Максимально близкий по поведению к реальному Nissan leaf. Мы берем розетку от автомобиля, изготавливаем вилку, подключаем по стандартной схеме, и имитируем обмен по CAN2.0 полностью следую рекомендациям из мануала IEEE Std 2030.1.1™-2015. В качестве упровляющего контроллера на стороне зарядного это STM32F334, полностью цифровое управление зарядом, все собранно по сути на одном процессоре, плюс обвязка. На имитаторе leaf установлен микрокнтроллер STM32F103 его возможностей более чем хватает для данных задач. Не считая части управления силовыми ключами контроллеры идентичны, один CAN 2.0 один RS485 с протоколом ModBus.

Ремонт и модернизация зарядки Nissan leaf ZE0

Сегодня отремонтируем и модернизируем зарядное устройство для электромобиля Nissan leaf ZE0. В принципе принесли это устройство с типовой проблемой для этих зарядных, а именно трансформатор в обрыве. Дело в том, что оригинальное зарядное устройство рассчитано на 200В сети, а как известно у нас сети 220В, поэтому если есть небольшое превышение, а оно на самом деле бывает довольно часто, как результат трансформатор перегревается и вылетает предохранитель. Заменить его можно, но проблема трансформатор залит эпоксидкой и разобрать его, то еще занятие, это возможно погрузив его на пару дней в этилацетат, но смысла на самом деле нет, нужно менять.. Подходящего трансформатора я не нашел, зато у меня есть китайские блоки питания, с небольшой доработкой он отлично подходит, плюс он импульсный поэтому нет проблем с диапазоном. Но видео по сути не об этом, заказчик изъявил желание в увеличении зарядного тока, дело в том что у него есть зарядка типа EVSE которая заряжает авто значительно быстрее. Я объяснил, что это может привести к отказу компонентов, но сделал потому что самому интересно, плюс, возможно, увеличить ток на небольшое занчение например на 7А что ускорит заряд без риска для зарядного. Плата управления залита эпоксидной смолой и размачивать ее нет смысла тем более что реле и трансформатор тока придут в негодность. Было принято решение сделать отдельную плату, по сути, контроллер заряда который дополнительно имитирует авто, по сути, мы перехватываем и модифицируем сигнал. Сделал небольшую платку на микроконтроллере STM8S003, которая содержит стабилизатор напряжения, имитатор автомобиля и, по сути, генератор сигнала 1кГц. В общем, смотрите что вышло!

Тестируем китайский БП SM PLG06A

Приветствую! Очередные блок питания из Китая. Заявлены 12В 500мА, пульсации менее 50мВ. Datasheet на них отсутствует, но мы будет ориентироваться на даташит на ШИМ контроллер AP8012. Модуль питания предназначенный для установки на плату, занимает минимальный габарит, негерметичный, но это позволяет организовать лучший обдув. Построены они на основе ШИМ контроллера AP8012, работающий на частоте 45кГц, ток ключа до 2А, на таких ШИМах строят БП до 6 Вт, двукратный запас, отлично. Выходной диод 100В 1,5А. Блоки питания PLG06A китайские это понятно, но качество приятно удивляет. Флюс отмыт, припаяно все ровно, но главное это стеклотекстолит вместо бумаги. Думаю, надежность будет высокой, кончено только время покажет, но на вид придраться не к чему! В общем, задача проверить диапазон напряжения и токов, перегрузим его! Меняем напряжение при помощи ЛАТР и смотрим нагрев тепловизор, контролируя пульсации на выходе.

Chademo финальный тест заряжаем малым током

Приветствую коллеги. Тест зарядки Chademo в "поле", за качество звука и видео заранее прошу прощения. Суть данного испытания проверить протокол и сам заряд с реальным автомобилем. Это один из предфинальных тестов, зарядного устройства chademo, будем проводить конечно еще. Но следующий отчет должен быть по версии, быстрая зарядка chademo 10кВ 220В одна фаза. По сути, все контроллеры у нас уже были готовы, но в виде отдельных узлов, коммуникация с Nissan leaf, аналоговый ШИМ, аппаратные защиты, все это было в виде отдельных узлов. Поэтому возникает вопрос к чему такой маленький ток, всего 8А, штатная зарядка на 10А будет заряжать теоретически быстрее. Ответ очень прост. Мы объединили все узлы в одном микроконтроллере STM32F334, это конечно дает огромное число плюсов, но весь код, всею топологию пришлось перестроить. Если раньше, например один блок мог купировать ошибки или косяки другого блока, то теперь у нас все в одном МК, и весь код нужно перепроверить 100 раз. Еще раз напомню, мы решили сделать прямое цифровое управления силовым резонансным инвертором, с использованием фазосдвигающей ШИМ и применением таймера HRTIM микроконтроллеров STM32. Это дает огромное число плюсов, увеличение КПД, снижения помех, снижение стоимости и самое главное увеличения ресурса силового инвертора без применения специфических IGBT или MOSFET. Тест прошел полностью успешно, попутно сняли лог обмен по Chademo CAN, будем анализировать.

Переделываем ЗУ Nissan Leaf из 10 в 16А.

Переделываем ЗУ Nissan Leaf из 10 в 16А. Данное зарядное устройство Panasonic маркировка на нем CE-JN26E1AD и 29690 5SH0A. Проблема максимальный зарядный ток всего 10А. Вскрытие показало, что внутренние силовые компоненты, установлены на 20А, что позволяет без проблем получить зарядный ток в 16А. Переделать з/у Leaf очень просто нужно установить небольшую печатную плату, которая будет имитировать зарядное с одной и машину с другой стороны, модифицируя, по сути, сигнал от зарядного.