Olá a todos,
tenho andado entretido a montar um circuito peculiar
simulações, testes, estudos, montagens, etc... o costume
Objetivos:
-Alimentação a partir de uma bateria 18650
-Carregamento integrado
-Corrente de saída constante até 2A, ajustável
-Tensão máxima de saída de 5V
Laser Nichia M140 445nm:
https://pt.aliexpress.com/item/4001001177840.html(a funcionar perfeitamente em testes, de momento com um LM317
)
Dissipador com suporte para díodo (lente de plástico):
https://pt.aliexpress.com/item/1005002531922650.html(foco perfeitamente ajustável)
Step down 3A:
https://pt.aliexpress.com/item/1005001785198203.html(aqui fui enganado e enviaram-me 5pcs com o MP1482 2A em vez do MP2307 3A, deixei uma avaliação má, descrevendo o sucedido)
Carregador e conversor de 3.7V para 5V2A
Versão USBc:
https://pt.aliexpress.com/item/1005002035171696.html(mais uma vez nenhuma das 3 placas funcionou corretamente, também avaliei)
Versão board:
https://pt.aliexpress.com/item/32932416873.html(agora encomendei +9pcs, a ver se tenho mais sorte, ainda não testei nenhuma. Tenho convertido diversos aparelhos para lithium e estas placas parecem-me boas para isso)
Não me dou bem com circuitos steps-down/up de forma artesanal, daí ter encomendado placas que façam o que quero, para mais tarde alterar para as correntes devidas.
O rendimento não me é importante, desde que seja acima de 50% já fico feliz.
Procurei por drivers para este tipo de díodo, a maior parte são step-down alimentadas por duas baterias, e isso está fora de questão, quando pretendo algo mais compacto.
Após imensas simulações e leituras de fichas técnicas, decidi-me a criar uma board com as dimensões do dissipador 46x22mm.
(os 3 mosfets e os 2 díodos, se encontram na face de baixo para se encostarem ao dissipador)
Já soldei tudo e parece-me promissor o resultado:
- Precisão corrente laser = 10.9mA
- Precisão corrente carregamento = 21mA
- Precisão tensão bateria = 4.3mV
- Corrente máxima de entrada = 4A
- Corrente máxima de saída para díodo = 2A
Extras:
- Sensor de temperatura do dissipador (Attiny85 incorpora sensor de temperatura via ADC4)
- Monitor de bateria com pré-carregamento abaixo dos 3V
- Aviso através de um LED de suas funções
- 4 níveis de potência selecionáveis 0.2/0.5/1.0/1.6A
No carregamento, o circuito corta (Q2) a alimentação do booster (Q3) e o mesmo sinal PWM é utilizado para controlar a corrente para a bateria (Q1).
Por norma, o carregamento é realizado em CC 1A até a tensão da bateria atingir 4.2V, a partir daí entra no modo CV em que a tensão se mantém, mas a corrente vai decrescendo até 50mA.
Ainda estou na fase de programação, os níveis dos 3 ADCs são perfeitos, REF1.1V com filtros passa-baixo, evita uma cambada de cálculos para achar a média.
A frequência de PWM anda pelos 64kHz, é possível alterar este valor até 1MHz, entretanto muitos dos componentes não acompanham, e as perdas aumentam.
Tenho um ripple de 500mV na saída, ainda não descobri como corrigir isso, apesar de não afetar os ADCs, é um valor um pouco elevado para esta frequência.
Os condensadores são de baixo ESR, mas ainda há alguma coisa que me está a escapar.
Mais pormenores brevemente...
nota:
Na medição de corrente, existem vária formas de o fazer, o mais fácil usando apenas um micro, seria a medição diferencial pelo VCC, entretanto este modo implica uma falha na linearidade (comprovado) (ATtiny25/45/85 [DATASHEET]Differential Non-linearity (DNL)).
ps: afinal o ripple é de "apenas" 200mV (o gnd do osciloscópio estava mal posicionado
)
