www.FoAr.ru - ФОрум АРсенала
www.FoAr.ru - ФОрум АРсенала
 Помощь      Поиск      Пользователи


 Страниц (4): [1] 2 3 4 » 

> Без описания
Evgeny Администратор
Отправлено: 11 Января, 2009 - 13:15:45
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Преобразовательный блок Foar-M40

На печатной плате блока установлены:
- литиевый аккумулятор 3,3 Вольт 1100 мА*ч
- гнездо подключения внешнего питания для заряда аккумулятора
- микропереключатель спускового крючка
- выключатель питания
- повышающий преобразователь мощностью около 40 Ватт (флайбак в граничном режиме)
- преобразователь с выходом 15 вольт (бустер) для питания ключей и других блоков койлгана
- преобразователь для быстрого заряда аккумулятора от внешнего источника питания
- светодиоды индикации режимов заряда аккумулятора

Блок Foar-M40 имеет размеры 110 x 32 x 23 мм и предназначен для установки в рукоятку небольшого койлгана. Основной повышающий преобразователь блока заряжает внешний конденсатор 1000 мкФ до 400 Вольт за 2 секунды. Аккумулятора хватает примерно на 70-80 таких циклов, после чего аккумулятор нужно заряжать. Для этого Foar-M40 подключается к гнезду прикуривателя в автомобиле или к любому внешнему источнику питания напряжением от 5 до 20 Вольт. Полный заряд аккумулятора занимает 20-25 минут.

Защита отключает основной повышающий преобразователь при перегреве выше 85 градусов или при разряде аккумулятора до 2,5 Вольт. При работе преобразователь практически совсем не греется - вероятно выходную мощность можно ещё немного повысить.

Вид сверху.
Прикреплено изображение
foar40verh.JPG



-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 11 Января, 2009 - 13:16:21
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Снизу
Прикреплено изображение
foar40niz.JPG



-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 11 Января, 2009 - 13:17:16
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Преобразовательный блок Foar-M40 подходит (почти) для мелкосерийного изготовления в производственных условиях. Правда для большей технологичности в конструкцию блока необходимо внести ещё несколько небольших изменений.

Вид сбоку.
Прикреплено изображение
foar40bok.JPG



-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 12 Января, 2009 - 03:58:24
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Упрощённая схема основного преобразователя блока Foar-M40 приведена на рисунке. Преобразователь собран по обратноходовой схеме и похож на преобразователь Вальдемара (Waldemar Szymanski ), но вместо UC3845 применена микросхема UC3843, которая способна работать с заполнением импульса до 100%. UC3845 имеет 50% ограничение заполнения импульса и потому не сможет правильно работать в моей схеме.

Обратноходовый преобразователь с граничным режимом работы является наиболее эффективным устройством для заряда конденсаторов среди всех типов однотактных и двухтактных преобразователей.

Схема имеет следующие отличия от стандартного включения:

1. Частотозадающая ёмкость C5 имеет две цепи заряда: первая - от стабильного источника Vref напряжением 5 Вольт через резистор R1, вторая - непосредственно от напряжения аккумулятора через резистор R11. Таким образом достигается некоторое увеличение длительности импульса прямого хода при снижении напряжения на аккумуляторе. За счёт этого выходная мощность при разряде аккумулятора снижается в меньшей степени, чем при стандартном включении.

2. Для поддержания граничного режима во вторичную цепь добавлен датчик тока - резистор R7. Во время обратного хода на этом резисторе возникает отрицательное напряжение несколько вольт, открывающее транзистор Q2, включенный по схеме с общей базой. Открытый транзистор Q2 разряжает конденсатор С7 и перезаряжает его до небольшого отрицательного напряжения, ограниченного падением на открытом диоде D3. Как только ток во вторичной обмотке прекратится, Q2 закроется и C7 начнёт заряжаться через резистор R3 до положительного напряжения. Импульс тока заряда C7 кратковремнно откроет транзистор Q3. При этом частотозадающая ёмкость C5 быстро разрядится через резистор R10, что вызовет досрочное завершение обратного хода, после чего микросхема U1 сразу начнёт новый прямой ход, открывая транзистор Q1. Таким образом каждый прямой ход имеет фиксированную длительность и начинается точно тогда, когда прекратился ток во вторичной обмотке. По мере заряда выходого конденсатора длительность обратного хода уменьшается в несколько раз.

Вероятно, часть схемы, отвечающая за поддержание граничного режима (выделена более тёмным) может быть также применена в обратноходовых преобразователях с некоторыми другими микросхемами, например в преобразователях на таймере NE555.
Прикреплено изображение
foar-M40.gif



-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 13 Января, 2009 - 15:02:04
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Общая стоимость полного комплекта всех деталей для изготовления блока Foar-M40 получилась примерно 58 долларов при покупке комплектующих по минимальной розничной цене:
$22 - полупроводники;
$18 - аккумулятор;
$15 - пассивные компоненты;
$3 - печатная плата.

Если прибавить ещё стоимость сборки и заложить чуть-чуть прибыли - цена при небольшой партии изделий получится никак не менее ста долларов за один блок. Если ещё и налоги добавить - будет минимум 120, а то и больше. То есть пока получается слишком дорого Недовольство, огорчение
Для коммерческого приложения стоимость подобного блока должна быть в полтора-два раза меньше при тех же самых технических характеристиках.

-----
Евгений В.
 
 Top
Llevellyn
Отправлено: 13 Января, 2009 - 17:21:02
Post Id





Сообщений всего: 97
Дата рег-ции: Авг. 2006  
Откуда: Пермь




Evgeny, а обратноходовый конвертер вы сами придумали?

По поводу цены есть пара соображений:
1. Во-первых, необязательно продавать преобразователь вместе с аккумулятором - возможно, кто-то предпочтет более дешевую замену или, наоборот, с большей емкостью. Соответственно, необязательно включать в плату преобразователя схему зарядки аккумулятора
2. Во-вторых, при отсутствии аккумулятора и схемы его зарядки, smd-компоненты на плате можно будет заменить более дешевыми (а возможно и бесплатными) обычными. Да и полупроводники можно купить в более дешевых магазинах.
Уверен, что эти меры позволят снизить конечную цену раза в 2
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 13 Января, 2009 - 17:39:57
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Llevellyn пишет:
Evgeny, а обратноходовый конвертер вы сами придумали?

В каком смысле?

Ту часть схемы, которая выделена на рисунке тёмным, придумал я. Это отдельный узел для принудительного перевода UC3843 в граничный режим, то есть в режим между прерывистыми и непрерывными токами. Если этот узел убрать, то UC3843 будет работать как обычно, в данном приложении - в режиме прерывистых токов. Или Вы спрашивали о чем-то другом?

Вообще обратноходовый преобразователь (flyback converter) придуман много-много лет назад и, вероятно, первый должен был быть ещё на лампах. К своему стыду - не знаю, кто был автором самой первой схемы такого преобразователя.

Обычно в конвертерах (преобразователях) выделяют два режима работы - с прерывистами и непрерывными токами. И преобразователь расчитывается и работает обычно либо в одном, либо в другом режиме. Но при заряде ёмкости нагрузка преобразователя меняется так сильно, что получается в начале режим один, а в конце заряда - другой. Для таких случаев существует способ (тоже придуман давно и не мной) искусственно поддерживать состояние преобразователя между двумя его основными режимами. Получается нечто третье, называемое "граничный режим". Нужен он редко, потому и пишут о нём не слишком много. Но для заряда конденсаторов это режим очень подходящий. Вот в этом граничном режиме я и заставил работать микросхему UC3843.

-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 13 Января, 2009 - 18:00:12
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Llevellyn пишет:
1. Во-первых, необязательно продавать преобразователь вместе с аккумулятором - возможно, кто-то предпочтет более дешевую замену или, наоборот, с большей емкостью. Соответственно, необязательно включать в плату преобразователя схему зарядки аккумулятора
Ну я цену прикинул для этого блока как-бы в законченном собранном виде, например в составе готового койлгана, а не как для отдельного узла. Естественно, в полностью собранном устройстве аккумулятор уже должен быть впаян. Причём хороший преобразователь под конкретный аккумулятор сделать проще и дешевле, чем универсальный преобразователь под разные типы аккумуляторов. Тем более, что аккумулятор я применил, наверное, самый дешёвый. Если же зарядное устройство не встраивать, то оно должно быть приложено к койлгану отдельным блоком, например, как к мобильнику в комплекте идёт зарядное устройство. Это устройство всё равно будет сколько-то стоить. И это дополнительный отдельный корпус, отдельная плата - дорого. Это может быть выгодно только если применять какое-то стандартное зарядное устройство из самых дешёвых. Но такие зарядники не обеспечивают быстрого заряда аккумулятора. Кроме того, хотелось бы вариант зарядного устройства для подключения к автомобильному питанию 12 Вольт.
Цитата:
2. Во-вторых, при отсутствии аккумулятора и схемы его зарядки, smd-компоненты на плате можно будет заменить более дешевыми (а возможно и бесплатными) обычными. Да и полупроводники можно купить в более дешевых магазинах.
Уверен, что эти меры позволят снизить конечную цену раза в 2
Бесплатных элементов не бывает (если говорить о производстве). Более дешёвых магазинов - тоже вряд-ли. Я прикидывал по хорошим ценам. Если покупать в Чип-Дипе, будет в два раза дороже. К примеру, цена на микросхему UC3843BD1 в Чип-Дипе 41 рубль, а я посчитал по цене в Митраконе - 15 рублей (в Чип-Дипе тоже есть по 15, если покупать 25 шт), и т.д.

Кроме того, smd-компоненты часто стоят дешевле обычных. Другое дело, что микросхемы я использовал дорогие (LT и Maxim), если же схему специально переделать под более дешевые детали, то можно сэкономить примерно $10-12 комплектации. А вот где ещё $10 сэкономить, я пока не придумал. Аккумулятор всё равно стоит свою цену, трансформатор тоже. Правда ещё вариант - выкидывание всего ненужного, то есть уменьшение фильтрующих ёмкостей, исключение тепловой защиты и прочее упрощение собранной констукции до тех пор, пока блок ещё работает. Так можно ещё немножко выгадать. Вероятно, так и придётся поступить.

-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 14 Января, 2009 - 10:07:42
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Пересмотрел ещё раз прайсы и даташиты - без ущерба для конструкции переработал схему блока Foar-M40 под другие, более дешёвые полупроводники и сэкономил 15 долларов.

Таким образом розничная цена покупных элеметов для аналогичного блока может снизиться до 43 долларов. Но это на перспективу - собирать такой удешевленный вариант пока не планирую за ненадобностью.

Прикинул стоимость элементов для остальной части 16-ти ступенчатого койлгана (ключи, датчики, управление, ещё пара печатных плат и т.д.) - получилось ещё $42.

Конденсаторы $10.

Стоимость комплекта электронных компонентов для небольшого 16-ступенчатого койлгана составит 43+42+10 = 95 долларов. Сюда не входят катушки, ствол, корпус, магазин и механика (детали крепежа, спусковой крючёк, планка для крепления прицела и т.п). В принципе - получается почти приемлемая цена.

-----
Евгений В.
 
 Top
Llevellyn
Отправлено: 15 Января, 2009 - 15:21:41
Post Id





Сообщений всего: 97
Дата рег-ции: Авг. 2006  
Откуда: Пермь




Цитата:
В каком смысле?

Ту часть схемы, которая выделена на рисунке тёмным, придумал я.
я это и имел ввиду. просто не видел подобных решений раньше, хотя оно напрашивается само собой Улыбка
Цитата:
Причём хороший преобразователь под конкретный аккумулятор сделать проще и дешевле, чем универсальный преобразователь под разные типы аккумуляторов.

что в вашем понимании универсалбный? я думаю что универсальность можно ограничить аккумуляторами с выходными напряжениями 7,2-12в, для этого думаю много переделывать не надо
Цитата:
Тем более, что аккумулятор я применил, наверное, самый дешёвый.
в настоящее время можно найти NiCd аккумуляторы на 7,2 в 1500mAh за 250-300р. К тому же, у многих уже ЕСТЬ аккумулятор, и в покупке преобразователя со встроенным аккумулятором они не видят смысла.
Цитата:
Если же зарядное устройство не встраивать, то оно должно быть приложено к койлгану отдельным блоком, например, как к мобильнику в комплекте идёт зарядное устройство.
Я думаю человек, способный собрать коилган, способен собрать и зарядное устройство для него из подручных компонентов.
Цитата:
Но такие зарядники не обеспечивают быстрого заряда аккумулятора.
Не знаю ни одного человека, которого бы волновало время заряда аккумулятора в коилгане
Цитата:
Бесплатных элементов не бывает (если говорить о производстве).
я вам могу отсыпать Улыбка
 
 Top
Страниц (4): [1] 2 3 4 »
« Преобразователи напряжения »


Все гости форума могут просматривать этот раздел.
Только администраторы и модераторы могут создавать новые темы в этом разделе.
Только администраторы и модераторы могут отвечать на сообщения в этом разделе.



ExBB FM 1.0 Beta by TvoyWeb.ru InvisionExBB Style converted by Markus®