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10A級昇圧型走行充電基板Ⅱ型-2 

setuzokuchousei.jpg

パワー半導体素子は外観からは見えない。インダクタコアはアミドン114-61を2段(2個)使用し、磁気飽和を稼いでいる。1.2mm2重で通過7ターン約11.7uH。

出力コンデンサーにOS-Con を使用した。16V470uFは25V耐圧が欲しいところだが実使用は15Vを越える事は無い。 基板小型化の為に一部チップコンデンサを使用した。チップコンデンサの半田付けは慣れると通常の部品より余分な線を切らずに済み手間が省ける。しかしはじけ飛ぶと行方不明になってしまう。抵抗トランジスタなどもチップ化しても問題なさそうだ。
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半田面中央に10mΩ3W電流検出チップ抵抗従来は20mΩ2個並列で使用していたが10Aでは過熱気味なので大型化した。大電流パターンは1mm銅線で半田沿着している。

改めてパターンを見ると大幅にレイアウト変更すべきである。
①入力FETSWのドレインパターンが長すぎる。→追加銅線半田沿着
②一部電流パターンがFETにかぶっている。→追加銅線半田沿着
③ACCターミナルブロックと抵抗がかぶっている。→手直し修正可能
④アミドン114#61 2段コアインダクタはパッチンコアインダクタ150円と比較して2個540円の割には性能向上は見込めないと判断した。10Aでは問題ないが磁気飽和は残念ながらパッチンコアほど伸びない。僅かに劣る。
⑤OS-Con 最適な選択であるか不明。リップルは少しばかり減少する。長寿命、長期特性保持が期待できる。コストは数倍
⑥温度特性 従来よりアルミ板が半分になり、不利となるが10Aではいずれもファンで強制冷却は必要である。
⑦チップコンデンサに近接したスルーホールを多用した。スルーホールに半田が流れ込む→次回への教訓
⑧表面実装は部品をチップに統一した方があらゆる面で良い。→次回への教訓
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パワー半導体素子の取付状態は画像の断面図に示す。0.4mmスペーサーとシリコン絶縁シートにより隙間調整している。4隅以外に3ケ所でビスナットによる締め付けを行っている。
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部品面シルク印刷
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部品面パターン
shouatu2-2-8.jpg
半田面パターン

基板領布します。PWBは無料提供。チップ部品実装済500円遠慮なくご希望お寄せ下さい。
同一部品を使えば再現性は高いと思います。半田付け後拡大ルーペでしっかり確認、イモ付け、天ぷら、半田忘れ、タッチなどの点検、部品の誤植など確認してください。調整方法など詳細は10A級昇圧走行充電Ⅱ型を参照してください

| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 16:55 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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Ⅱ型基板サイズ変更 その5 最終版?

昨年末のものは見直してみると不満な点がいくつかあり、大幅修正しました。
①スイッチングFETをTO263に変更、
②FETSWを入力端子の最短距離に配置、
③CR、TRをからチップ部品表面実装とした。
④入出力端子を3Pから2Pを2個に独立させた。
⑤電流検出20mΩを裏面配置とした。(他の裏面実装はパワー素子)
⑥両面を極力銅箔で埋めた。線路以外はグランドとした。
⑥以上の部品で再配置、最適化できた?20A級対応可能とした。
⑦ついでにDCDCドライブ定電流2SC1815省略(Zero氏提案)他定数も一部変更。
100%満足とはいかないがFushon PCBに発注した。新年10%オフキャンペーン価格でPayPal支払は2054円もちろん急がないのでシンガポールポスト便。
次回の新型走行充電器PIC版の予行演習になると思います。
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10DCDCmini-btm-grn.jpg
10DCDCmini-ove-grn.jpg
基板サイズは81.279*49.846 と無理なく、さらに小型化出来た。
追記: このPWBに致命的ミスが発覚しました。スイッチングFETの取付が出来ません。放熱面積と合わせてどう見てもまたしても廃棄です。

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| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 16:11 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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Ⅱ型基板サイズ変更 その4 完成?

12/12発注で12/24到着とCHAINAPOST便最速でした。年末でパケットが一杯になるのが早い為?100*100サイズ2面割付。9.5$送料は7.5$合計17$。

先日から失敗を重ねたPWB ですが今回の物はなんとか実用になりそうです。
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部品配置は左側からNchFET SW中央にDCDC右端に電流制限回路。チップコンデンサ、ダイオード6個を使用していますが通常の部品も共用可能としています。DCDCの電流制限検出10mΩは基板裏。
P1260143.jpg
10Aクラスではプリントパターンでは到底電流容量が耐えられず、銅線による追加補強はやむを得ない。ボトム側にすべて隠し、FET,ショットキーDも基板裏に収容した。
基板-アルミ板のスペースは5mmジュラコンスペーサーです。
E83-006、FETは0.4mmペーパースペーサー+シリコンラバー絶縁シートです。
P1260145.jpg
左端のSWは2PタクトSW
P1260135.jpg
基板と3mmアルミ板の間にFET,ショットキーDを挟み締付。
小型化した為放熱は不利になる。MBR3045よりE83-006は発熱は少ないのですが10Aも流すとFAN冷却は必要ですが、アルミブロック型のヒートシンクも検討中。

今回の試作ではNchFETSWにIRF7833PBF、DCDCにTK40E06N1、ショットキーはE83-006を使用しました。一発動作とはいかず入力に入れていた15Aヒューズが飛びました。原因はDCDCFETドライブの2SC1815のエミッター半田忘れで、TK40E06N1が短絡破壊、NchFETSWのIRH7833も壊れた。FETがターンオンのまま短時間で破壊に至ったものと推測されます。NchFETSWも過電流に耐えられず同様に各電極がショートしていました。新PWBの問題ではなくほっとしたところです。

IRF7833を装着時オン抵抗は7Aで3.09mΩとなり十分IRF3813PBFの互換として使用できます。TK40Eでなくても壊れるときは異常動作時なので熱損失原因はまず無い様です。

今回の感想は
実装については考えていたほど難しいところはなく、細かい作業になりますが慎重に行えば問題ありませんでした。
小型化で表面実装部品や、互換部品を採用、後は細部の修正で最終版とする事に。
基板(PWB)読者プレジェントします。メールからご依頼下さい。

| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 17:26 | comments:2 | trackbacks:0 | TOP↑

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Ⅱ型基板サイズ変更 その3

 先日FET外付け基板50*100縮小版を発注、上がってきました。満足とはいえない失敗作。作り直しする事に。
改良、変更点は
①基板面積内にFET、ショットキーD収めたい。
②FET、ショットキー取付は基板と放熱板の間に圧着(締付)方式
③大電流パターンは半田面側で短く、追加銅線補強とする。
④ヒートシンクがアルミ板からフィン付ブロックに変更が必要かも
⑤一部チップコンデンサと共用可能なパターンとした。6BP101-3Pは製造打切なので線間9.5mm製品共用とした。
⑥出力コンデンサを2個とした。(熱的には不利)

という事で、またも50*100サイズに収めようとしている。Seed Fusion とELECROEが価格競争しているようだ。Seed Fusionが値下げしたのですが送料が安価な便が選択できないのでトータルではまだ高い。→送料マイナス$5設定のメールが来た。
年内発注するとキャンペーン価格で安価に作れると思う。
10Adcdc2-in50_100new-pcb.jpg
今回の放熱処理は上図の様にFETを基盤とアルミブロックに挟み締める方法。一部低容量のコンデンサはチップ部品可能としたが殆どディスクリート部品なので余裕がない。ビス穴の配置バランスが悪い。発熱するのは殆どショットキーDですが、E83-006も使用可能なので何とかなるように思っている。

ヒートシンクはFET、ダイオードを基板で締め付け固定する。5mm中空スペーサーを使用。FED、ダイオードの厚さは4.5mmなのでラバーシートと隙間調整シートを使用する予定。ヒートシンクは3mmアルミ板もしくは、10mmH程度のヒートシンクを使用可能とする。FET、ショットキーの取付はアルミ板に穴を開けなくても良いので作業性が楽な筈だ。(締付用穴が増えるが)
約50*94.3のサイズとなった。従来のおよそ半分。放熱板を基板サイズとすると大幅に小型化される。
10Adcdc2-in50_100new-pt1-1.jpg
部品面。 Fushon PCBのガーバービューアーが新しくなって見やすくなった。金メッキは100*100 10枚4~5千円ほど。出来上がった画像を見ているようだ。
10Adcdc2-in50_100new-pt1-2.jpg
半田面からみたシュミレーション画像。 紅色基板でのView
実際に試作してみないと成否評価は出来ない。

追記:12月12日ELECROW 緑基板100*100特価発注送料合計$17-
12/13製造開始 12/17発送通知→→10日くらいかかる予定12/27日くらいか?
12/24到着 年末で荷物が多くパケットが早く一杯になり結果早くエアー便に乗った?

| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 22:29 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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Ⅱ型基板サイズ変更 その2

10Adcdc2-in50_100pt.jpg
10A級昇圧定電流定電圧走行充電Ⅱ型基板のPWBコストを抑える為、パターンを描き直しました。

従来は規定サイズ100*100 今回は50*100サイズです。100*100規定サイズに2枚分収まります。

10Adcdc2-50_100.jpg 
アルミ板は約72*97 

最近はELECROWばかりでしたが、Fusion PCBで100*100は9.9$に値下げ?PRメールが来たので発注してみた。色も各色同価格なのでブルーを選択。100*100サイズ内に上記基板2枚割り付けで発注。

見込み違いがありました。送料込み支払い合計は¥2930- 内送料が¥1800-も。 送料は安価な中国郵政などの選択枝が無く、割高なFEDXとしたので合計金額ではELECROW最安緑色より800円も高い。青色が選択出来、早く到着すればメリットはある。

到着が楽しみ。  だったのですが、、、、、、、、、途中査察が入り、到着が遅れてチャイナポスト並みで
P1260079.jpg
上がってきた基板です。
P1260086.jpg
動作しない訳ではないのですが、レジスト忘れ4ケ所、チップコンデンサのパターン忘れ。
不良基板は1枚だけ半田メッキによる穴つぶれが3ケ所。一番重要な大電流パターンが部品面(表て)で表裏のスルーホール接続がある事。見た目からでも10A連続は厳しい。盛上げ半田、追加電線が必要ですが見た目が表面上なので悪くなる。

ブルーは私の主観ですが美しくないと思う。もっと具合が悪いのが配線強化の為の半田メッキが部品面側に配置した事。美しくない。端子台下部のパターン配置もまずい。100*100サイズに2枚造ったので20枚廃棄。気分はブルー。チェック不足というより、基本的な事柄を無視していた結果の報いと検討もせず急遽発注した事。痛い出費の授業料でした。

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| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 22:40 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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基板への入出力配線

メイン、サブバッテリ共に出来るだけ太い線で配線するのは当然ですが、なかなか理想道理にはいかないものです。
メイン+Bは車両電流センサー通過後であれば2~3sq程度でも許容かもしれない。充電スタート時など大電流時で電圧降下が生じても昇圧型充電なら基板出力点に於いて所定電圧まで昇圧してくれる。しかし効率は悪化するので太い線を使うに越したことは無い。

ACCコンセントからとるのは接触不良を起こしやすいので緊急時以外はやめた方が良い。小容量バッテリではその限りではない。

一方サブバッテリへの配線は基板からバッテリ間は細いと充電電圧降下を生じ、それは基板側では保証されない。

この事は昇圧走行充電基板の設置場所をサブバッテリのごく近くに置く方が配線が短くて済み電圧降下を生じにくいので効率よく充電してくれるという事になる。

しかしです。大電流が常時流れるわけではなく、時間の経過で充電電流は低下していく。ごく細い発熱する様な配線で無ければ大きな問題ではないかもしれない。

エブリイの場合はエンジンルームのヒューズボックス電流センサー通過後5sqで基板近くまで配線し、サブバッテリへの配線は2sqを2本並列使用している。部分的には2sq1本で接続したりしている。

| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 22:24 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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ハイパワーDCDCによる簡易昇圧充電の考え方

エブリイに搭載している走行用バッテリのシャント式電流計を見ていると今更ながら大電流の動きがよく見える。

セルモーターを回した100A以上もの放電電流、数秒後15Aもの充電電流、時間が経過につれて充電電流が徐々に減少していく、10分も走行すれば1A程度まで充電電流は流れなくなる。30分のドライブで充電電流は0.5A以下になって満充電状態であることがわかる。時々信号停止時や加速時には-5A程度に変化する。

アイドリングストップ車やハイブリッド車の状態を同様に見ると遥かに激しい動きをしていると予測される。

バッテリメーカーのサイトを覗くと充電制御車のバッテリには高速充電、充電受入れ率などの性能の必要性が説かれている

バッテリメーカーは一方で推奨充電方法として60B19Lで普通充電4.5A。60B19Lは5時間率で36AH。上記の電圧、電流計で解るように実際の車載走行用バッテリーの充電方法は大電力オルタネーターによる定電圧充電。(充電制御車では電圧は変化するが)

サブバッテリーでも同様の充電方法を考えてみる。14.5Vでの昇圧回路は必要なのは当然。電流は15A以上の大電流も必要でコンバーターは充電初期には15A以上のパワーが必要になる。

今まで製作した10A級昇圧DCDCコンバーターはピーク15Aの実力はある。しかし連続15Aは耐えられないが起動時数分ファンを回し、冷却をするだけでも過放電バッテリ充電に耐えられるはず。また、NJM2360A電流制限回路の動作設定はフの字特性部分を使用可能だ。擬似的なPWM制御であると思う。出来るだけ電流制限は設けないほうがより早く充電出来る。DCDCが破壊ししない限り。カオスバッテリなど充電制御車用途のバッテリは充電受入性能はより強化されている。
最近基板化したハイパワーDCDC
このフの字特性は15A近辺となると出力電圧が降下し始める。結果充電電流は抑えられる。右側のVRで設定可能。

古い記事(私の記事も同様だが)でリレー接続の並列充電で電流制限抵抗は必須、常識。の様に説明されている。本当に必要なのか疑問が沸々と湧いてくる。少なくともブルーバッテリなど高充電受入れをうたうバッテリでは無意味、ロスを発生させているだけかも知れない。

以前LT1270Aの昇圧充電を搭載していた時期がある。うっかり過放電させてしまったサブバッテリを走行充電していて1270Aやショットキーを過熱させてしまったことがあった。でも壊れることはなかった。多分1270Aにもあるフの字特性による保護動作していたのだと思われる。
ESAE83-006
DCDCの発熱はスイッチングダイオードが大半。 これは秋月電子で最近販売開始の大容量ショットキーダイオード。ESAE83-006  TO-3型 60V60A VF0.58V25A  ちなみにMBR3045FCTは45V30A VF0.7V

MBR3045FCTより電圧降下が少ない。大電流逆流防止用途には最適だ。実際に通電してみた。1.2Aで0.3V結構優秀。発熱も抑えられる。価格は同じ。



発熱はインダクタ、コンデンサも同様。FETは意外と少ない。さらなるにハイパワーDCDC大容量化には関門がいくつもある。
現状でも充分な冷却と入力側に破損防止の15A~20A程度ヒューズだけが考慮された10ADCDC昇圧回路だけで充分なのではないだろうか。

但し、サイクルユースの密閉バッテリは破損の恐れがあるかも知れない。現用中のブルーバッテリカオスカオスプロなど、充電耐性、充電回復力の優れた充電制御車用のバッテリがこの様な充電方法に最適と思う。でも安全の為には車内搭載はやめたほうが良い。

このハイパワーDCDC完成基板を領布販売中です。SLエブリイホームメイドキャンパー 基板モニター販売コーナー

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| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 11:38 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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ハイパワーDCDCコンバーター基板化

 PIC版走行充電器などのベースになって入るDCDCコンバーター単体をPWBCADの練習用に基板化しました。今日土石流Newsで話題の深センの工場に外注依頼したものです。

チェック不足でパターン誤りがありますが性能や動作には影響有りません。それより無理な小型化による放熱が少々心配です。基板を小型化した為インダクタが巨大に見えます。インダクタだけで130g有ります。最大動作テストでは14.5V出力15Aを記録しました。これ以上ニクロム線に食わせすぎて入力側の15Aヒューズを飛ばせました。
P1240490.jpg
そのまま走行充電用に使用する場合、電流制限回路はは有りませんがICの電流制限可変機能VR1が期待できます。入力側に15Aヒューズを入れる事と合わせてなんとかいけるかも解りません。
基板(PWB) は無料で読者に提供いたします。モニター、再現テストをお願いします。メールからお申込み下さい。
参考資料はこちらのページ

| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 23:57 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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10A級昇圧走行充電システムⅡ の読者から試作報告頂きました

 株式会社ユニクラフト 社の紹介キャンペーンで基板を作成されました。基板はSLエブリイホームメイドキャンパーのユニバーサル基板の図面を両面基板用に独自で修正され、発注された由。一発成功だそうです。

詳しくは
http://gun.blog.eonet.jp/default/

             10A級昇圧走行充電システムⅡ

作成された基盤を1枚頂きました。読者にプレジェント致します。メールフォームからご依頼下さい。

何故昇圧方式が良いのか?
電流制御を加えてもロスを加味した最適な充電電圧に調整できるからです。

最近の省エネ車では昇圧方式しか方法は無いと思います。


| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 21:40 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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10A級走行充電システムPIC版書込み済みPIC読者提供

 数名の方からメールコメントを頂きましたが、いまだ読者からの反応は殆どありません。

読者の皆様からこのシステムのご意見、評価などモニター結果をお聞きしたく書込み済みPICを提供したいと考えています。まだ具体的には未定ですが、PIC金額は無償、送料程度か原価程度としたいと考えています。基板組みあがった方なら零氏からの好意で先着10個程度提供しても良いと連絡いただきました。また、ハードウェアのトラブルサポートも先着2から3名ならお受けしても良いとのことです。

現在組み立て中、組みあがった方、是非メールにてご連絡下さい。

但し、私事7月初旬より北海道の長期旅に出ます。その間の対応については難しいと思いますが帰宅後の発送に多分なると思います。旅行中もメールチェックやブログメンテナンスは可能と思います。(予定)

また、基板のご要望があればお聞かせ下さい、多くのご要望があれば作成も考えたいと思っていますがまだ、あくまで未定です。
pic16f1827.jpg
まだ、確定事項はありませんが取りあえず、以上の様なことを考えています。ご希望、ご要望、ご意見など取りあえずお寄せ下さい。先着順に多分お答えできると思います。
昇圧方式サブバッテリー走行充電システム PIC版 製作記事ははこちら
終了しました

| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 23:13 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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予備機製作でトラブル!

 長期旅行用の走行充電器予備としてPic版をもう1台作りました。先回の記事ですが、本体基板はなんら問題なく出来たのですが、表示、 操作基板で思わぬトラブル発生です。

PM128の電圧、電流表示が誤差補正が出来ないとか、LED2が点灯しないとか、設定中エラー音?とか。原因は2ヶ所にありました。フラットケーブルを長くした為の電流検出線路抵抗の増加によるもの、10Pピンヘッダーの半田ショートしかかり。でした。

その前にはPM128の絶縁電源コンバーターに手間取りそれを引きづりながらの結果でした。絶縁トランスは100均5vUSB充電器の部品流用で2次巻き線が100tで半波整流では5V程度なので倍電圧整流に変更。2字巻き線は極細ポリウレタンがいけないと思いつつ0.2φ程度の手持ちも無く、5v無負荷では電圧が低い為3.9k負荷を接続したりそうすると消費電流が増加し、電流検出と兼用したその電源電圧降下など、さらに表示調整に影響し、とまあ、悪循環だったのです。

電流誤表示はPM128電源を別配線して症状は改善しました。

設定変更不可とLED2表示の問題は操作基板側の10Pヘッダーの半田ショートは思わぬトラブルで基板とピンヘッダーの根元基板表側の半田回りこみに依るものでした。コネクターを指したときだけショートしたり、原因を掴むまで目に見えず、テスターだけで追っても症状が出たり出なかったり、こんれだけで数時間かかってしまいました。回路的にはRB5とRB7。
半田がピン同士にくっついて?います 
2ヶ所同時のハードウェア不良で当初はソフトを疑ったり零氏に多大の迷惑をかけてしまいました。最初に簡易型操作swでテストしていれば、ソフトとの切り分けがすぐ出来ていたのにと反省。
 表示、操作を一体化し本体から60センチのフラットケーブルで接続としました。緊急予備としては簡易操作swだけで使用予定です。
VHS/Cのビデオカセットケースに収めました。
基板の製作はプリント基板化しなければこの記事の半田付け、誤配線によるトラブルで再現性が悪くなります。解っていますが、本来自分用途なので基板を作るほど多数の問い合わせ等がある訳でなく。。。。作れる人は黙って勝手に参考にして作るでしょうし。

| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 11:07 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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10A級昇降圧充電Pic版 予備基板を作る

 タイトルを昇降圧としたのは動作としては一旦昇圧し、定電流制御をするためには降圧制御している為です。FETSWでもスタート時にこの動作をしています。より動作状態を表した名称であると思います。
P1180983_20140531.jpg
予備機を作りました。以前の簡易定電流定電圧基板を左半分PIC制御に載せ換えたものです。コンバータ部は基板の背を低くする為秋月の15A級トロイダルコア?を巻き数変更したもの、電解コンデンサはスペースの関係から個数減としました。

予備機用途ですから操作SWは簡易型としました。モニターは従来から設置しているシャント式電流計とLED電圧計で運転席しながらでもモニターできますので問題は有りません。

3種のモード設定変更は何もせずに起動したら第1充電。第2充電は赤いボタン。第1充電に戻るのは青いボタン。青と赤を同時に押すと攪拌充電となります。 なお、操作SWも無ければ第1充電のみのモードになります。

もうすべてPICにお任せです。調整箇所はVR2(電圧)は左一杯、VR1(電流)は真ん中でOKです。ソフトにお任せでOKです。 オリジナルの回路を精度良く作れば設定誤差も問題になるような事は無く、この形でも充分かも知れません。

なお、PICの差換えは配線全てを抜かなくてもGNDを1本抜くだけで問題はないと思います。


この10A級昇降圧走行充電充電PIC版の記事はHPにて公開中です。

| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 12:08 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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10A級昇圧充電基板製作-22 Pic版試作step3完成

 昨年11月からの開発がひとまず、完了いたしました。

ほぼ全てが松山市の零氏の無償提供に依るもので、matrasanとしてはただ、試作による追試の協力程度でついていくのがやっとこさ! でした。

今回の内容は多分プロでも参考になる部分が多く観られると思います。市販品では同等品は無く、市販品で同等に近い機能、性能を持つものは無いと思われます。

振り返ってみますと 10A級昇圧コンバーターの様々なノウハウ、調整測定法、NchFETハイサイド多機能スイッチ、
picからF-V変換による入力電圧制御?、PM128の絶縁電源、PM128電流電圧計、LANケーブルによるリモコン操作
、基板のアルミ板実装、等々。ネット上で情報を探して様々な自作を趣味とするレベルの私程度の者にはその応用回路等は多分”宝の山”だと思います。

頂いた資料はHP上に全て掲載は出来ませんが(私の理解能力を超えたもので)回路設計は充分計算、検討をし尽くしたものであることを申し添えます。

Pic版のほか、ハードウェア制御のⅡ型、Ⅲ型をもPicに抵抗のある方にも是非参考にしていただきたいと思います。

最後に”プログラムの”フロー/ソースリスト/Hexファイル”はHP 昇圧方式サブバッテリー走行充電システム PIC版ページ内にダウンロード可能としました。

松山市零氏に重ねて厚く御礼申し上げます。

| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 00:18 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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10A級昇圧充電基板の製作-21 Pic版試作step3

 Picについてのスキルはほぼゼロ。難儀しています。実はPic版も既にstep3まで到達しており、回路も、プログラムも順調に進んでおり、零氏においては開発趣旨のとおり、満足のいく結果が出ているようです。

私の方はというと、出来上がった評価版Step1はpicを載せるだけ。設定値は固定なので操作の必要の無いものの試作はブログに書いた様にほぼ思い通りに動作しました。設定電流が最大動作電流で動作していましたが変更は出来ません。2個目のPicでは設定通りの動作で問題は有りませんでした。

今回step3は制御基板の外部に画像の様な設定基板と表示操作基板を試作しました。これも一部pm128駆動電源の変更ぐらいで回路設計や動作において問題は有りませんでした。つまづいたのは私が基板を起こした操作基板のモジュラーソケットの配置番号間違いによるものでした。ハード的な動作やソフトもほぼ順調に動作していますが、私の設定ミスも重なり、難儀しています。

詳細はまだ私の検証がうまくいっていないため記載できませんが、

走行充電器概略 
第1充電、第2充電、攪拌充電の3つのモードを有し、ボタン操作で切り替えることが出来ます。ACCオン(充電オン)で15秒後の充電スタート。サブバッテリ警報電圧機能あり。50℃ファン冷却機能(ヒステリシスあり)。
設定値表の一部----ボタンで変更可能 ”外部設定可能””EEPROM固定””プログラム固定”の3種類がある。ライターで書き込むことも出来る。 数値は第1充電モード。参考値
 第1入力電圧設定12.2V
 第1充電電圧設定14.5V
 第1充電電流設定5.00A
 警報電圧設定11.5V
 ファン 50℃ 
P118044420140503.jpg 
左手前は電圧、電流計表示とボタン操作。LANケーブルで延長できる。
上の基板はメーター補正とモード表示LED、PM128用絶縁電源。
右側は10A級DCDCとPic制御基板。
画像の状態は第1充電モード。LED0が点灯。第2ではLED1が点灯。攪拌ではLED2が点灯します。モード変更や設定値変更も可能。(但し設定値変更はメイン基板の端子差し替え、端子部ジャンパーも必要です。)

私には全く未知の分野の技術的な部分が多く、Web上あまり、観られない回路、要素が多く、このシステム以外にも大いに参考になる部分が多いと思われます。回路公開は今しばらくお待ち下さい2014/05/04HP公開しました。

ソフト、ハードの細かい部分の修正、変更を残すのみとなりました。本体側にも表示と設定キーを追加予定。読者の方のご要望、ご希望等お聞かせ下さい。

5月10日か11日の広島キャンピングカーフェアをテストがてら見に行きます。

| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 16:32 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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10A級昇圧充電基板の製作-20 PIC版試作検討

 ステップ2 PIC版検討用 試作開始しました。
P1180388.jpg
ステップ2の試作テスト基板。
P1180381.jpg
机上テスト中。サブバッテとメインバッテリ(20A10.5V~14.5V可変電源)は画像の外。テスターは左からサブバッテリ充電中の電圧、サブバッテリ充電電流、入力電流。入力電圧は画像には有りませんが14.5V。サブバッテリーは静止スタート時12.0V程度に放電したものから、この画像撮影時は充電スタート約20分経過したところ。
充電については満足できる状態と思われます。

ハードウェアの調整値 昇圧電圧16.0V 出力電流制限10.0A
PICプログラムでの設定値は(固定)

① 起動遅延時間 3秒
② メインバッテリ減電圧制御(充電カット)
  制御電圧 12.2V
③ サブバッテリー充電電圧制御
  制御電圧 14.5
④ サブバッテリー充電電流制御
  制御電流 5A
⑤ サブバッテリー残量警報
  警報電圧 12.0V
⑥ 冷却ファン 50℃でON
以上机上試作品で確認しました。
零氏にて東海富士周辺1週間の旅にて実用途の確認が行われました。
matrasanでは明日から車載装着テストを行います。

 追記4/19: エブリイワゴンDA64W車載走行充電テスト実施しました。
事前にサブバッテリ60B19Lを11.9V付近まで6A程度で放電させました。12.0V設定の残量警報確認後放電終了。
5分ほど放置静止電圧12.4Vまで上昇したところでアイドリング充電スタート。

スタート直後ソフトスタート確認8A→10A→11A→10A→徐々に低下。(初期調整VR1は最大電流10.0A)
電圧は13.5V位から徐々に上昇約5分後には14.2V程度まで上昇以降電圧は全終了時14.3V程度まで徐々に上昇。
5分経過でも8A以上。10分経過後6A以上一旦終了。 12.4Vからスタートですがソフト的な電流制御は5A設定のはずですがオーバーして、10Aのハードウェア制御のみ効いている感じ?それにしても"ブルーカオス"よく吸い込んでくれます。規格では最大充電電流8Aですのでこのままでも問題は無いと思います。この放電状態から8Aオーバーは15分程度でした。12V以下の放電からでは問題になるかも知れませんが。 少し気になる点は電流の変動幅が大きくい点。

直後、走行充電実施
 5A以上から約10分経過後4A程度。DA64Wの充電制御動作確認(信号待ちからスタート時)メイン電圧は12.6V程度まで低下したがサブへの充電動作は継続を確認、その後充電制御モードに入るも同様の動作で12.2Vの減電圧充電カット設定の動作には至らず。12.2V設定は適切であると判断。

充電制御時のメインバッテリ電流は最大-15A程度であり、サブバッテリ走行充電電流はオルタネーターからの供給であると確認。充電制御モード直後の電流値はメインバッテリ最大+15A程度。サブバッテリ充電電流は変化無し。
以上全充電時間は20分程度で終了しました。終了時のサブバッテリ充電流派2A前後。満充電には至らず。おおむねPIC版昇降圧DCDCコンバータ充電システムとしての動作は満足できる結果を確認出来ました。

ステップ3(次回以降)で完成となります。
 遠隔操作運転席から操作ボタンで充電条件を変更することが出来る。充電条件は未定(攪拌/急速充電等?)

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