[tatopus]

Дак ты пиши - пиши))) Мы тут хоть и не все шибко грамотные, но умнеть же надо... Хотя бы на старости лет)))

[abcom]

Учёные котоведы говорят, что если с кошкой разговаривать, ну нормальным человечьим языком, то у котовасий очень заметно повышается интелект! Во как!
Так что - читаем все!

[INFERION]

Перевёл вчера в попугаи:
1A=7440 - так получилось с текущим шунтом, трогать не буду.
1мкс=16384 - тут всё понятно, период 4мкс (250кГц), а максимальное заполнение у ШИМ при значении 65535 (0xFFFF), вот его на 4 и поделили.
С напряжением заморочки. Максимально допустимые числа - 2 байта, т.е. до 65535 (такая у меня арифметика везде, 16-ти разрядная), а если мы хотим нормально перевести в попугаи так, чтоб 1A=1V, то максимально возможное выходное напряжение (16V) просто не влезет. Судя по формулам нам не обязательно выполнять это равенство, значит удобно будет взять 4096, как раз 16V влезет. Но АЦП даёт кривой результат, который придётся приводить в нормальный вид: Vin=4613734/ADC.

Есть у нас ещё такой параметр, как 2TL. Тут уже становится ясно, что 2T это уже 17 бит ровно, а они ещё и на индуктивность умножены. Проверим:
2TL=(Vin*Ton)^2/(Iout*(Voutmin-Vin))=12288*12288*43581*43581/(7440*(36864-1228)=1568457134
Вообще эта формула жрёт все ресурсы МК. Пачка умножений и деление 32*32. STM32 бы тут за несколько тактов уложился, а тиньке потребуются тысячи... Надо что-то думать. Смотрим где используется этот 2TL:
Ton=sqrt(Irefmin*2TL*(Voutmin-Vin)/Vin^2)
Может так будет быстрее:
Ton=sqrt(Irefmin*(Voutmin-Vin))*sqrt2TL/Vin
тогда вместо 2TL нужно вычислять sqrt2TL:
sqrt2TL=Vin*Ton/sqrt(Iout*(Voutmin-Vin))
Не сложнее вычисления 2TL, зато хранить проще и разрядность арифметики меньше. Осталось глянуть что получается с вычислением Iin:
Iinmin=Vin*Ton^2/sqrt2TL^2+(Vin*Ton)^2/(sqrt2TL^2*(Voutmin-Vin))
Жуть, и это нужно только чтоб заряд батарейки чуть подправить...

Так, это ещё не всё. Всё равно sqrt2TL не влазит в 16 бит, поэтому количество попугаев у напряжения придётся уменьшить в 4 раза:
Vin=1153433/ADC
1V=1024

С попугаями разобрались, теперь надо оптимизировать вычисления (деление 32/32 это слишком серьёзно для тинек...) и браться за портирование всей этой порнографии в код...

[tatopus]

Т.е. Можно предположить, что в следующем драйвере будет STM32?

[INFERION]

Нет, нельзя. Зачем он там? Для цифрового усилителя в акустическую систему ещё понятно зачем, всё таки модели реальных динамиков строить и симулировать в реалтайме, а тут примитив полнейший. Каким-то сраным светодиодом рулить и всего-то держать ток стабильно...
Тинька текущий алгоритм то потянет, просто начиная с этого момента узким местом становится не АЦП, а ядро. И теперь уже оно может замедлить работу обратной связи. Но не факт ведь что это заметно отразится на работе. Я бы не отказался поставить что-то по-мощнее, но нет ничего 32-х битного в таких же мелких корпусах, со встроенным ИОН у АЦП, пригодного для прямого подключения к Li-ion, да ещё и чтоб усилитель токового шунта был...

[abcom]

Пардон за флуд, но не удержался ))))

[tatopus]

abcom, так это... это так)

[abcom]

Я и себя имел ввиду

[INFERION]

Провозился вчера со "слепой" веткой ОС. Решил с неё начать, т.к. она самая ресурсожрущая. Во время регулировки яркости както неприятно дёргается скорость. Плавный пуск, выключение, всё нормально, а вот яркость регулируется рывками. И главное в программе мест таких нет, чтоб так косячить. Начал отлавливать багу, весь код перерыл, везде всё ровно идёт. Полез пощупывать мультиметром - заметил что заполнение ШИМ идёт ровно, а за полевиком - рывками. Начал грешить на резонансы и подключил осциллограф:

За эту особенность асинхронного режима я не подумал. Добротность, однако, бешеная. Да и разводка платы этому способствует. Я решил что паразитная ёмкость не столько вреда принесёт, сколько пользы хорошее охлаждение. Хотя на фоне ёмкости ключа и выпрямительных диодов - дороги на плате - фигня. В нормальном режиме этой гадости не будет, но вот свои "коррективы" она в мою модель вносит, и стало быть арифметика моя для неё не очень хорошо годится. Пинок под зад изменению яркости происходит как раз когда последнее колебание цепляет своей вершиной начало заднего фронта (переднего у ШИМ, когда полевик открывается и в дроссель начинает накачиваться энергия). Эта фаза как раз отображена на осциллограмме. Получается что дроссель получает больше энергии в этот момент, т.к. паразитная ёмкость помогает ключу.

Способы борьбы? Можно внести фазовый шум в пределах периода колебаний. но я сделаю как во взрослых БП - повешу специальную демпфирующую RC-цепь. Резонансная частота уже известна, индуктивность - читать кривульки на детальках вроде умею, так что попробую рассчитать что-то вменяемое и имплантировать...
Надеюсь эта хрень больше нигде себя не проявит. Бедная ОС, ей с этой хернёй бороться придётся. Надо будет учесть в следующих реинкарнациях драйвера.

[tatopus]

INFERION, А если сделать ступенчатое, а не плавное? Ну там через каждые 25 люменов (примерно)?
Это если победить тварюку не выйдет)

[INFERION]

Да некрасиво же. Оно и так ступеньками крутит, просто ступенек 256 и они все пролетают со свистом за 4 секунды. На такой скорости дискретности просто не заметно... Зависимость логарифмическая (по-сути возведение в квадрат), чтоб яркость субъективно менялась линейно...

Это ж только один резонанс, а их много. Ну я хотя бы сразу учёл низкочастотный, он мешать не должен. С ним бороться сложнее...

[Rime]

Не-не, RС-снаббер самое то.

[INFERION]

Зверь сильно не сопротивлялся и был быстро побеждён:

Довольно хлипкий резонанс, эквивалентное сопротивление 36Ом. Т.е. полностью подавить колебания можно сопротивлением где-то <26Ом, но много потеряем на нём. Включил последовательно с ним конденсатор на 10nF, который уменьшил резонансную чуть более чем в 2 раза и существенно уменьшил уровень потерь на резисторе. На этой частоте эквивалентное сопротивление контура (реактивное одного из элементов) около 16Ом и т.к. контур теперь последовательный - чем больше сопротивление резистора, тем лучше. Для подавления этого резонанса достаточно сопротивления в >24 Ом. Т.е. у нас получается оптимальное сопротивление порядка 24...26Ом, чтоб убить оба резонанса. Я влепил то, что нашел под рукой - 30Ом. Результат устраивает, хоть можно было бы горбик сделать и по-меньше. Яркость теперь регулируется очень мягко, как и положено.
В этом резонансе оказалось настолько ничтожное количество энергии, удивительно как он мог так существенно влиять на яркость...

Кстати. На малых токах (единицы миллиампер), сильно отличается как ток через отдельно взятые триплы, так и яркость отдельно взятых светодиодов в триплах. Причём последнее гораздо заметнее...

[m72]

Ответ человека творящего блоки питания которому я показал ветку.

Программисты что с них взять?

Короче картинка нормальная и естественная для работы буста в разрывных токах. Идет расколбас между индуктивностью и емкостью транзистора когда диод и транзистор оба закрыты, ничего вредного в этом нет. Если что не нравится - пусть увеличивает индуктивность до попадания в безразрывные токи. Резистор туда пихать - последнее дело По идее в современном блокопитания строении этот эффект используется во благо, ловится низ колебания и в нем происходит переключение. Тем самым экономится энергия на перезаряде емкости транзистора. И да, в безразрывных токах начнется другая фишка - нехорошие динамические потери на выключении диода и включении транзистора. КПД это не добавляет. Так что пусть не боится, все работает нормально.

А яркость у него дергается из за того, что в разрывных и безразрывных токах закон регулирования разный. Надо учесть это в алгоритме управления и все.

[INFERION]

Программисты что с них взять?

Я не программист. Микроконтроллерами начал увлекаться несколько лет назад, до этого с самого детства транзисторы паяю. При этом я полностью присоединяюсь к этим словам. Посему отвечу на всё ниже написанное немного резко, для придания уверенности своим словам ...

Идет расколбас между индуктивностью и емкостью транзистора когда диод и транзистор оба закрыты, ничего вредного в этом нет.

Меня ведь резонанс не удивил. Может быть потому, что я в курсе откуда он берётся и что это нормально? Я поэтому спец. мер и не принимал, режим ведь нормальный и ничем не грозит. Меня удивил факт его существенного влияния на общее количество энергии, отдаваемого в нагрузку в режиме разрывного тока. Может быть это потому, что в общем-то и общее количество энергии мизерное. Эффект ведь наблюдается на очень малых токах, просто я не думал что он будет заметным. В любом случае проблема легко и практически без потерь решилась (+50мВт потерять в таком монстре - проблема?).

Если что не нравится - пусть увеличивает индуктивность до попадания в безразрывные токи. Резистор туда пихать - последнее дело

Пусть внимательнее читает тему . Мне не нравится его предвзятое отношение. Мол если МК - человек автоматом не шарит и можно дальше не читать, а сразу приступать к целому списку замечаний...
Мне нужны оба режима, и чем они отличаются - я в курсе. Если мне понадобится только безразрывный - я использую синхронную топологию. У неё и эффективность выше.
И индуктивность выбрана не от балды. Выше я описал механизм, повторяю:

1. На малых токах обратной связи нет. Шунт сильно шумит, и использовать его нельзя. Поэтому используется режим с разрывным током дросселя. Вернее его особенность, согласно которой преобразователь в этом режиме является источником мощности, которою можно вычислить в слепую, зная лишь напряжение питания, индуктивность и заполнение ШИМ. Именно в этом режиме, на десятках миллиампер выходного тока, и наблюдалась какофония. Теперь не наблюдается, а алгоритм действительно трезво вычисляет заполнение под требуемый выходной ток, ещё и потребляемый ток вычисляет, необходимый для компенсации просадки напряжения для индикации заряда батареи.

2. На средних токах, когда шунт использовать уже можно, но режим всё ещё с разрывным током дросселя - алгоритм должен вычислять, собственно, индуктивность. Ток ведь теперь известен, меняем переменные в формуле и уточняем реальную индуктивность для первого пункта. Вот значение индуктивности на этом моменте и завязано. Чем она меньше, тем позже можно подключать шунт, и меньше проблем с шумами. К тому же меньше габариты и потери на омическом сопротивлении дросселя. Однако фанатизм приведёт к проблемам с пульсациями. Мне удобно было остановится на 3,3мкГн.

3. Вот тут уместно для начала процитировать:

А яркость у него дергается из за того, что в разрывных и безразрывных токах закон регулирования разный. Надо учесть это в алгоритме управления и все.

Дёрганье происходило исключительно в первом режиме, и на осциллограмме этот режим прекрасно видно. У безразрывного картинка "слегка" другая...
Подобная гадость действительно может мешать ОС, но я выше написал, что в этом режиме использую так называемую "прямую" связь, которая не видит что творится на выходе, и "корректировать" результат не станет.

Именно эта разница и улавливается алгоритмом для того, чтоб понять когда же режим изменился. И когда преобразователь переходит в безразрывный режим - крутизна регулировочной характеристики резко подпрыгивает из-за крутой ВАХ нагрузки. И практика тут опять совпала с теорией - прирост бешеный. Так вот, в этом режиме я могу вычислить падение на нагрузке, для всё того же 1-го пункта. Всего-то по заполнению ШИМ и напряжению питания...

Стоит ли мне уточнять, что рассчитывать саму ОС я тоже способен? Я не программист, так что шаблон, к сожалению, не порву ... Хотя меня можно назвать "кристальщиком". Особая каста программистов, работающих в условиях острой нехватки ресурсов и с низкоуровневой ерундой вроде импульсных источников питания, усилителей класса D и т.п ...

[INFERION]

ATtiny85 memory use summary [bytes]:
Segment Begin End Code Data Used Size Use% Warn
--------------------------------------------------------------------
[.cseg] 0x000000 0x002006 7342 856 8198 8192 100.1% OVER
[.dseg] 0x000060 0x000060 0 0 0 512 0.0%
[.eseg] 0x000000 0x00000d 0 13 13 512 2.5%

Пошла пьянка. Теперь вместо реализации нужно думать где бы ещё места расчистить, чтоб всё влезло...

[INFERION]

Фууух... Мне реально аж надоело воевать с этим дифференциальным усилителем в 85-й тиньке. Пришлось на несколько дней отложить, чтоб передохнуть и приступить вновь со свежей головой. Код немного разгрёб, место есть. Но оно ещё нужно для возни с EEPROM, маячка и апгрейда ПИ-регулятора до ПИД (на время отлаживания выпилил всё лишнее).

Что получилось со следящей системой:
- Дифференциальные измерения штука ненадёжная. АЦП сильно шумит, как и вся ОС. Поэтому жестко задал нижний порог безразрывного режима (пока что 700мА), и нижний с разрывным током дросселя (пока что 300мА).
- Ниже 300мА работает прямая связь. Следит за напряжением питания и вычисляет требуемый ток без использования шунта. Заработала сразу отлично и проблем с нею не было. Заказываю 297мА - на выходе мультиметр фиксирует ровно 297мА. В это же время производится калибровка смещения АЦП в биполярном режиме.
- При токах 300...1000мА прямая связь заменяется обратной, АЦП работает в биполярном режиме, т.к. униполярный отказывался работать с токами ниже 350мА. Вот тупо выдаёт значение в 350мА и ниже опускаться не хочет. В биполярном смещение уменьшилось до 150мА, плюс появилась возможность корректировать и отрицательные (по мнению АЦП) значения тока. Вообще адовое смещение, таких отвратительных усилителей токового шунта у AVR я ещё не встречал...
- Пока работает обратная связь, но режим всё ещё разрывный (сейчас это в пределах 300...400мА, но планирую изменить до 200...300мА) - корректируется индуктивность, необходимая для работы прямой связи. Получается рекурсия: прямая связь калибрует обратную, предполагая реальный ток по информации, предоставленной откалиброванной обратной связью... Но работает. Постепенно приближается к реальным значениям. Таким образом обеспечивается хорошо состыкованный переход между двумя режимами. Во время мигания, после настройки яркости, получается так, что АЦП калибруется нулевым током, по фень шую. И после "вспышки" даёт более корректный результат (ну и тут же более корректно калибрует индуктивность).
- На токах 700мА...1000мА калибруется униполярный режим АЦП, чтоб переход на него и обратно был так же хорошо состыкованным. На токах выше 1000мА включается униполярный режим, т.к. у него разрешение вдвое выше, а смещение уже не мешает.
- В пределах 300...700мА я не могу знать какой сейчас режим, поэтому дополнительные вычисления не производятся. Выше 700мА калибруется падение на нагрузке, необходимое для более корректной работы прямой связи...

Результат - я могу мягко регулировать яркость от еле заметного свечения кристаллов до овердрайва, при котором комповый БП проседает до 3V (5V шина). На таких токах пилюля держится несколько секунд, после чего до неё нельзя дотронутся. Я не знаю как можно такое эксплуатировать в вау-фонарях...

Да, забыл написать. Индикатор всё ещё требует дифференциальных данных, т.к. напряжение ОЧЕНЬ сильно проседает с такими токами, а у него чуйка (уже вместе с "глазомером") на уровне единиц милливольт. поэтому модуляция всё же используется. С нею тоже пришлось повозится, чтоб не не сильно шумел дроссель и на глаз не было заметно. Прямая связь нареканий не вызвала, ей требуется импульс всего в пару миллисекунд на частоте 60Гц. Там вообще ничего не видно и не слышно, учитывая небольшие токи и незначительную глубину модуляции (12%). А вот с обратной связью сложнее - снова мешает улиточность дифференциального усилителя. Ему требуется много времени на раздупление и импульс получается жирным. На глаз ничего не вижу, ухом можно послушать треск дросселя. Так что если получится - повоюю с этим немного...

[Rime]

Нихрена не понятно.
Внушает, но нихрена не понятно.

[INFERION]

"Кристальщики" поймут .

[Rime]

INFERION

 Сообщение от INFERION :

"Кристальщики" поймут .

Боюсь, и они не поймут.
Мне во-первых непонятна та часть, что касается работы самого МК, так как я в этом совершенно не рублю, и здесь разумеется дело во мне, так что речь не об этом.
Но помимо этого, вызывают недоумение некоторые фразы, типа:

 Сообщение от INFERION :

- Пока работает обратная связь, но режим всё ещё разрывный (сейчас это в пределах 300...400мА, но планирую изменить до 200...300мА) - корректируется индуктивность,

Индуктивность, есть величина постоянная, и зависит от геометрических и физических параметров контура. Так как же она может корректироваться?
Или вот, тоже шедевр:

 Сообщение от INFERION :

Получается рекурсия: прямая связь калибрует обратную, предполагая реальный ток по информации, предоставленной откалиброванной обратной связью...

Попытка понять смысл фразы, неминуемо приводит к когнитивному диссонансу.

Иными словами, учитывая результат, оснований сомневаться в Ваших знаниях нет, но вот над формулировками Вам однозначно надо поработать, уж коль Вы решили делится ими с общественностью.