Самодельная макровспышка на ATmega8

[Impulsite]

Хм... я, грешным делом, подумал, что вы откроете хоть одну спецификацию на любой IGBT-драйвер и прочтёте, что они предназначены для управления как MOSFET, так и IGBT.

Descriptions. The IR4426/IR4427/IR4428 (S) is a low voltage, high speed power MOSFET and IGBT driver.

[vvsector85]

))) я знаю, что драйверы IGBT годятся для FET. Просто хотел удостовериться, что мы об одном и том же говорим, т. е., пока, о преобразователе, а не об управлении разрядом накопительного конденсатора на импульсные лампы.
Как-то не хотелось лепить еще один многоногий и недешевый корпус... может, как-то так:

только еще резистор с затвора на землю в 1к

В протеусе нарисовал - работает, только ШИМ инвертирует, конечно.

[vvsector85]

Сегодня мне в руки попал SonyEricsson К750. Где-то на форуме, Вы, говорили, что чуть ли не eTTL можно реализовать, используя кишки от него))

[Impulsite]

Я говорил о цифровых камерах, в которых стоит драйвер заряда и управления IGBT типа A8436, A8439, TPS65552, TPS65560, TPS65563, LT3485, LT3468, NCP5080, MAX8685.

[vvsector85]

У меня возникла проблема с регулировкой амплитуды. Я сделал еще один канал ШИМ на МК, которым хочу регулировать напряжение, которое ШИМится основным каналом (в котором регулируется частота и скважность). Не соображу, как именно это сделать, чтобы выравненное напряжение после первого ШИМ ШИМилось вторым.

Вот так, в принципе, работает, но очень коряво:


Можно, конечно, просто делителем на МС34063 управлять амплитудой, но хотелось через МК

[Impulsite]

просто делителем на МС34063 управлять амплитудой, но хотелось через МК

Не хочу как просто, хочу чтоб сложно...
На вход FB (FeedBack, МС34063), который управляет выходным напряжением, подавайте с МК уровень напряжения, соответствующий тому падению напряжения, что есть на нижнем плече делителя.

[vvsector85]

Да, действительно, можно и так, но смущает, что тогда при любом напряжении, максимальный ток с МС34063 будет одинаковым, если не убирать защитный резистор. А еще, номинал дросселя разный должен быть при разных напряжениях.

[Impulsite]

Интересно, а какой смысл в регулировке амплитуды напряжения на затворе MOSFET, когда нужно всего два уровня, а именно, 12...15 В для обычных и 3,3...5 В для управляемых "логическим уровнем"? А лучше зафиксировать например, на уровне 12 В, чтобы было меньше переменных в опыте. Изучить досконально на этом уровне, затем, при необходимости, изучить и управление на логическом уровне.

[vvsector85]

Полевики бывают разные, у некоторых GSmax=+-10V, у некоторых +-20V, а есть и +-30V, а девайс хочется сделать универсальным. В общем, пока что я сделал просто индикацию напряжения, а источник можно будет подключать любой, в зависимости от задач. В симуляции все работает приемлемо, так что уже развожу печатку в Sprint-Layout.
Тактировать буду от кварца 12МГц. Индикация будет на знакосинтезирующем дисплее 8х2. Пока, нерешенная проблема - задержка в запуске ШИМ около 80мс, а т. к. ШИМ инвертируется, это значит, что в течение этого времени полевик будет открыт.

[vvsector85]

Наконец-то спаял свой "велосипед")) Завтра буду пробовать ШИМить им полевик ИИП вспышки.



PS:
Провел несколько экспериментов. Уже удалось достичь более высокого КПД и большей мощности. Но я произвожу измерения на лампочке 220В 75Вт, а это не то же самое, что заряжать конденсатор. Хочу дописать в прошивку еще немного функционала:
-запуск генератора с заданными параметрами по команде.
-отключение генератора при достижении определенного напряжения на накопительном конденсаторе
-замер времени заряда конденсатора.
Таким образом, я смогу объективно оценить результаты экспериментов, сравнивая главный для моей задачи параметр - время заряда конденсатора.

[Impulsite]

Солидно!

[vvsector85]

Я натыкал в плату кучу кнопок (все на одной ноге МК, на АЦП) и светодиоды (через сдвиговый регистр), пока что они ничего не делают, но, вот, я уже нашел им применение, но функционал можно еще расширять.
Также, есть две свободные ноги на прерывание, одна нога АЦП, и еще одна незадействованная лапа (на плате они все разведены, и к ним можно что угодно подключить)
Для быстрой внутрисхемной прошивки поставил разъем DB-9
Заодно, решил обкатать NCP1402, который Вы советовали. По схеме из ДШ работает нормалльно, но есть пилообразные пульсации около 40мВ (возможно, из-за малой ёмкости выходного конденсатора - стоит тантал 68мкФ).

Протупил, надо было сделать UART, чтобы можно было передавать лог экспериментов на ПК.

[Impulsite]

пилообразные пульсации около 40мВ

Это меньше 1% от поминала 5 В. Как будто нормально. При том, что главная "вкусняшка" данного ШИМ - это работоспособность, начиная от напряжения 0,8 В.

В таком же корпусе TSOP-5 (SOT23-5 / SC59-5) ещё есть NCP1403 - с регулируемым выходным напряжением до 15 В и NCP1406 - тоже регулируемый выход до 25 В.

[vvsector85]

Негативного влияния этих пульсация не обнаружил. МК заводится от внешнего кварца 16 МГц без проблем. В общем, отличный преобразователь. Места на плате, со всей обвязкой, занимает мизер.

Нашел ДШ на мои самсунговские банки. Похоже, они не могут отдавать больше 2С (5,2А) без просадки. Значит, больше 20В с них даже теоретически получить нельзя, а я уже не так далек от этого показателя. Значит, нужно, пока, для экспериментов соединить несколько банок в параллель, а уже для вспышки использовать банку с большим "С"

[vvsector85]

NCP1403: 78% Efficiency at V_OUT = 15 V, I_OUT = 30 mA, V_IN = 3.6 V
МС34063 поинтереснее будет - с нее 15В 100 мА при входных 3.6В можно выжать, а еще, MC34063 вдвое дешевле.
Вот она на плате, тоже все очень компактно, только еще выходной конденсатор немаленький, выводной

[A-Gugu]

LT1308 еще лучше, а у 34063 КПД вай-вай какой низкий

[vvsector85]

С одной банки (2С) удалось снять 13 Вт. Думаю, больше не получится. Поставил вторую в параллель - мощность увеличилась до 17 Вт. Теперь нужно уменьшить количество витков первичной обмотки, чтобы раскрыть потенциал двух банок.
В окончательном девайсе планирую поставить одну банку типа такой

[A-Gugu]

А 17вт - хватит?

моя схема (на МСР1632) берёт 19А при напряжении 7.2в....

[vvsector85]

17Вт, думаю, не предел, но, это уже приемлемый результат. Вот первые испытания с замером времени. Заряжал батарею конденсаторов 3х160мкФ от 0 до 330В.


Ток на аккумуляторе - 11А.

[vvsector85]

По моим наблюдениям, более быстрая зарядка конденсатора происходит в том случае, если выходное напряжение преобразователя существенно превосходит требуемое напряжение на конденсаторе. Когда на выходе 340В, а остановка зарядки происходит при 330В, то последний десяток вольт идет очень туго, если же на выходе 450В, то кривая время-напряжение получается гораздо круче, соответственно, время заряда меньше. Возможно, оптимальное напряжение на выходе преобразователя можно каким-то образом рассчитать?

[Impulsite]

Возможно, оптимальное напряжение на выходе преобразователя можно каким-то образом рассчитать?

Посмотрите стандартный график зарядки конденсатора. Экспоненциальный в целом, заряд на начальном участке почти линейный. Именно поэтому студийные вспышки заряжают удвоенным, утроенным напряжением сети и принудительно прерывают заряд при достижении заданного уровня. И тот же преобразователь В. Шиманского имеет амплитуду на выходе около 480-700 Вольт.

Ещё обратите внимание на тексты, выделенные синим цветом здесь #p18981.

[vvsector85]

Как считаете, 480мкФ для макровспышки, это мало или нормально (22Дж по моим расчетам)? Для моих задач требуется диафрагма 22-25. В принципе, время зарядки 2с меня устраивает, если такой ёмкости достаточно, то можно заканчивать мучения с преобразователем.

Есть ли какой-то способ соотнести энергию вспышки с ведущим числом?

P.S: В моем генераторе импульсов есть есть незадействованные пины на прерывания. Может, их можно использовать для программной реализации граничного режима, как в FoAr-M40? Только как это сделать? Я не до конца понимаю, что делает вот эта цепь.

[Impulsite]

Как считаете, 480мкФ для макровспышки, это мало или нормально (22Дж по моим расчетам)? Для моих задач требуется диафрагма 22-25

Микрофарады или джоули говорят о потенциальной электрической энергии, запасённой в конденсаторе, но не сообщают об уровне освещенности, создаваемой лампой и рефлектором.
О необходимой силе вспышки можно судить по Ведущему Числу (подробнее: ВЧ). Для дистанции освещения в 10 метров с диафрагмой 22 при ISO100 система "лампа + рефлектор + рассеиватель (или концентратор) света" должна иметь ВЧ= 22*10= 220 метров.
При съёмке на расстоянии 10 сантиметров ВЧ уже потребуется всего 22*0,1=2,2 метра.
Для сравнения, вспышка Nippon с конденсатором 80 мкФ 330В по описанию имеет ВЧ=~20 метров. После переделки вспышка Nippon с конденсатором 47 мкФ и энергией разряда около 1,2 Дж имеет ведущее число ~ 1,5 метра.

[vvsector85]

т.е. во второй половине цикла заряда конденсатора, напряжение на выходе преобразователя удваивается?
Посмотрите, пожалуйста, мое предыдущее сообщение, я его отредактировал, но оно осталось на 6-й странице.

Для моих задачах стоит съемка с расстояния около полметра, т. е. при диафрагме 22 ведущее число мне потребуется всего 11 м. Значит, ёмкости в 480мкФ более чем достаточно, по идее...

Еще, из моих наблюдений - если взять конденсатор на большее напряжение (я брал на 100мкФ на 450), то до нужных 310 он зарядится быстрее чем конденсатор такой же ёмкости, но на 330В. Может, стоит просто взять, скажем, 3х100х450В и тогда время зарядки будет около 1,2с (один такой конденсатор заряжается за 0,39с)?

[Impulsite]

Еще, из моих наблюдений - если взять конденсатор на большее напряжение

Напряжение, указанное на конденсаторе, ограничивает лишь верхний предел рабочих напряжений. При одинаковой ёмкости и ESR, что конденсатор на 450 В, что конденсатор на 330 В до напряжения 310 В будут заряжаться одинаковое время.

Я не до конца понимаю, что делает вот эта цепь.

Е. Васильев, как мне показалось, достаточно подробно описал, как работает его схема. Выделенный участок следит за током в цепи истока во вторичной обмотке по величине и полярности падения напряжения на резисторе-шунте R7 и с помощью Q3 управляет частотозадающим входом UC3843.

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 C7 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 кратковременно 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.