[MOHAPX]

Привет! Давно не виделись) Тут есть кто живой еще?

Взбрело тут мне в голову сделать приборчик для снятия параметров с DC-DC преобразователей. Поделка выходного дня) На самом деле я давно задумывался о такой штуке и она ну очень была бы актуальной в те далекие времена, когда я бегал по лесам с копьем изготовлял драйверы. Но мозгов, чтобы ее сделать, приросло только сейчас, поэтому встречайте:
- два узла измерения тока и напряжения, гальванически развязанных как по питанию, так и по шине данных i2c
- напряжение до 32 вольт, а предельный ток зависит от установленного шунта
- OLED дисплей
- передача данных по USB на комп

Пока не реализовано, но заложено на будущее для автоматизации процесса теста:
- электронная нагрузка
- цифровой потенциометр
- ШИМ-выход с драйвером полевика

Сейчас пока что на дисплее отображаются входные и входные напряжение, ток, мощность и КПД.

Схема


Рендер


Вживую


Ну и конечно же на тест пойдет первым старый добрый двухамперный драйвер AVSel. График КПД от напряжения. Старт с 93% и в директе 98%. Это с учетом защиты от переполюсовки.



Тема создана похвастаться и вспомнить родной форум)

[INFERION]

 Сообщение от MOHAPX :

Тема создана похвастаться и вспомнить родной форум)

15.10.2020, на 07.11.2020 я первый, кто хоть что-то тут откомментил. И то потому, что MOHAPX мне в телегу кинул линк на эту тему...

Задам хоть какие-нибудь вопросы для приличия, что ли:
1. MOHAPX, а график чем сгенерирован? Excel, Gnuplot?
2. Я так и не понял, что рулит напряжением питания исследуемого драйвера?
3. Нигде не видно, на каких токах снят график.
4. График выглядит странно. Не нормирован ни по одной оси. Например, напряжение по X, КПД по Y (и ток можно на обратную сторону Y воткнуть). Если железка собирает статистику в таблицу (.csv) - это ж не сложно сделать тем же Gnuplot.

P.S. Измерение не по 4-х проводной схеме, и у INA219 Absolute Maximum - 26V.

[MOHAPX]

График Excel. Питание - аккум. График снят с двухамперной версии, хотел сделать для других режимов, но пока остыл к проекту, вернусь к нему позже.
Измерение может и не по четырехпроводной, но сопротивление проводов учтено.

[Artik555]

 Сообщение от MOHAPX :

но сопротивление проводов учтено

А насколько быстрые пульсации стендик может улавливать?
Условно-он тыкает в измеряемый параметр n-раз в секунду, а пульсации происходят с другой частотой.
Т.е. он то попадает на них то не попадает, иногда может входить в странные синхроны.
В сильно пульсирующих схемах наверное может давать большую ошибку в измерениях.
Или случайность времени пульсации и замера в среднем будет давать практически полностью совпадающий с реальностью результат? Т.е. самоусреднение точное будет происходить

Ну это я как понимаю процессы измерения

Сам бы наверное предпочёл быструю штуку которая может с уверенным запасом по скорости ловить все пульсации и учитывать, а не надеяться что оно за счёт случайности самоусреднится в идеал )

[INFERION]

Artik555, я хотел было ответить саркастичным "спроси что попроще", т.к. знаю что МОНАРХ в основы DSP пока не умеет, а тут вопросы из области теоремы Найквиста и прочих алиасингов, но потом я вспомнил что тут используются INA219, в основе которых - Дельта-Сигма АЦП. С ними накосячить сложнее (но возможно).

 Сообщение от Artik555 :

Ну это я как понимаю процессы измерения

Дельта-Сигма Модуляция - эта штука сама по себе - усреднятор. При чём доусреднять можно уже программно то, что не усреднил встроенный в АЦП фильтр.

 Сообщение от Artik555 :

Сам бы наверное предпочёл быструю штуку которая может с уверенным запасом по скорости ловить все пульсации

Тогда нужен быстрый SAR АЦП в каком-нибудь осциллографе. Шумит сильно, точность ниже, передискретизация в нём - не фундамент, в отличии от Дельта-Сигмы, и работает хреново. Но зато быстро!

[Artik555]

INFERION, ну а чисто практически если смотреть, без погружения во всякую глубокую теорию, примерно, если допустить что потери на проводах и дорожках стенда ноль, и если брать в расчёт типичные частоты работы и уровни пульсаций импульсных драйверов, то какую точность по вашему это решение(этого стенда на ina219) может обеспечить?
Если в драйверах сейчас эффективность переваливает за 90%, и идёт борьба за 1%, то чтобы точно увидеть положительный результат, оно(такое решение измерения) будет показывать стабильно и точно по условно принятому стандарту измерений в разных сферах-хотя бы на порядок больше измеряемой величины, т.е. 0.1%?

(чтобы измерить 1% принято что погрешность должна быть 0.1%, миллиметры принято измерять десятичными шатнгелями, сотки-микронными приборами и т.д.)

[Artik555]

 Сообщение от INFERION :

Тогда нужен быстрый SAR АЦП в каком-нибудь осциллографе. Шумит сильно, точность ниже, передискретизация в нём - не фундамент, в отличии от Дельта-Сигмы, и работает хреново. Но зато быстро!

Т.е. если захочется вдруг перепроверить что-то, то даже взять и быстрым осцилографом посмотреть что там как и насколько-совсем не точный вариант?
Ужас) в каком неоднозначном мире мы(я) живу)
(для кого-то он явно однозначнее чем для меня, у кого знаний побольше)

[INFERION]

 Сообщение от Artik555 :

ну а чисто практически если смотреть, без погружения во всякую глубокую теорию, примерно, если допустить что потери на проводах и дорожках стенда ноль, и если брать в расчёт типичные частоты работы и уровни пульсаций импульсных драйверов, то какую точность по вашему это решение(этого стенда на ina219) может обеспечить?

Ну как я без погружения в теорию отвечу, когда всё зависит от кучи факторов? Вот как хороший мультиметр - и обеспечит. 0.1мкВ на градус дрейфа смещения, при чувствительности 40...320мВ. Датчик хороший, топология у него - правильная (TI херни и не делает). Вполне себе измерительный прибор. А дальше всё зависит от того, насколько правильно его используют.
Есть INA и более взрослые, с бОльшим допустимым входным напряжением и т.п. Я знаю что их любят совать в самодельные лабораторные блоки питания, и они обеспечивают образцовую точность (но низкую скорость, т.к. Дельта-Сигма).

 Сообщение от Artik555 :

Если в драйверах сейчас эффективность переваливает за 90%, и идёт борьба за 1%

Борьба идёт с тепловыделением. На этом 1% много не наэкономишь, зато когда ИБП качает 3кВт и имеет КПД 94% - это аж 190W тепла, которые нужно куда-то девать. Деть 125W тепла при 96% - проще. А 93W при 97% - ещё проще. Чем меньше тепла - тем меньше габариты устройства, и выше его стоимость. И зачем мне переплачивать за дорогущий шумный компактный пром. БП в стойку, если у меня есть место и под условный сварочный инвертер? При этом нагрузка потребляет 3кВт, а я пытаюсь сэкономить 97W переплачивая за ИБП? Да и более простая схемотехника - дубовее и надёжнее.

 Сообщение от Artik555 :

то чтобы точно увидеть положительный результат

достаточно всё рассчитать при проектировании, а затем проверить тепловизором и осциллографрм... Это лучше, чем гоняться за 1% по приборам. Задача то - не допустить перегрев каких-нибудь компонентов. Для ценника да - указать КПД полезно. Пипл такое любит.

 Сообщение от Artik555 :

Т.е. если захочется вдруг перепроверить что-то, то даже взять и быстрым осцилографом посмотреть что там как и насколько-совсем не точный вариант?

Разные инструменты для разных задач. Точно в каком измерении? Время, или уровень? Одно противоречит другому. Если нужно изучать пульсации и характер помех - важнее разрешение во времени, а условный 1% погрешности измерения их амплитуды роли не сыграет. Если нужно считать электроэнергию (т.е. интегрировать какой-то параметр длительное время) - Дельта-Сигма даст на порядки более высокую точность, но не передаст характер потребления. Есть задачи, где критичен уровень шума и искажений, при этом и требования к скорости присутствуют (звук) - там используют более сложные и быстрые Дельта-Сигма. Есть задачи, где они нужны на ещё бОльших скоростях (управление моторами) - туда уже суют голые модуляторы и настраивают фильтры под задачу, балансируя между уровнем шума (разрешением) и скоростью. Но SAR их всех делает своими десятками мегасеплов, когда речь заходит об оцифровке какого-нибудь радиосигнала в Wi-Fi. Имея при этом скромные 8 бит (но там важнее скорость). Или гигасемплы в каком-нибудь осциллографе, да ещё и имея 12 бит. Это ни что по сравнению с -130дБ SNR какого-нибудь военного 24 бит Дельта-Сигма из сонара подводной лодки (кабель шумит сильнее), но зато тот сонар не жуёт уже ультразвук...

[Artik555]

 Сообщение от INFERION :

Вот как хороший мультиметр - и обеспечит. 0.1мкВ на градус дрейфа смещения, при чувствительности 40...320мВ. Датчик хороший, топология у него - правильная (TI херни и не делает). Вполне себе измерительный прибор. А дальше всё зависит от того, насколько правильно его используют.
Есть INA и более взрослые, с бОльшим допустимым входным напряжением и т.п. Я знаю что их любят совать в самодельные лабораторные блоки питания, и они обеспечивают образцовую точность (но низкую скорость, т.к. Дельта-Сигма).

Посмотрел я немного информации об этом ina219, говорят она делает 1000 замеров, затем сумму этих замеров делит на количество замеров, это и есть та самая Дельта-Сигма в них?
Мильтиметры более-менее нормальные типа таких измеряют по такому же принципу?

[INFERION]

 Сообщение от Artik555 :

говорят она делает 1000 замеров, затем сумму этих замеров делит на количество замеров, это и есть та самая Дельта-Сигма в них

Нет.

 Сообщение от Artik555 :

Мильтиметры более-менее нормальные типа таких измеряют по такому же принципу?

Скорее всего.