而要達到這個目的就有分發電部分跟吸收電磁場能量部分.
上圖的是產生交變電磁場的'發電'部分,電路圖中用74HC00構成一振蕩信號發生器帶動驅動線圈的電晶體,進而產生交變電磁場!!
而下方則是簡易的吸收電磁場能量的部分.
由帶鐵芯的線圈橋式整流器將交流電壓轉變成平穩的直流電對電池充電!!
此為非接觸式充電原理構想.
2009年7月6日 星期一
無線充電技術研究
無線充電技術簡單來說就是利用一個帶鐵芯的線圈在空氣中捕獲電磁場的能量,再通過一個簡易的橋式整流器將交流電壓轉變成平穩的直流電,而一個電容器將電路中的直流電進一步淨化以達到向電池充電.,我們可以通過控制電磁場的強度來獲得一個微弱,但是足夠的電流,讓電池獲得補充能量的機會.
而要達到這個目的就有分發電部分跟吸收電磁場能量部分.
上圖的是產生交變電磁場的'發電'部分,電路圖中用74HC00構成一振蕩信號發生器帶動驅動線圈的電晶體,進而產生交變電磁場!!
而下方則是簡易的吸收電磁場能量的部分.
由帶鐵芯的線圈橋式整流器將交流電壓轉變成平穩的直流電對電池充電!!
此為非接觸式充電原理構想.
而要達到這個目的就有分發電部分跟吸收電磁場能量部分.
上圖的是產生交變電磁場的'發電'部分,電路圖中用74HC00構成一振蕩信號發生器帶動驅動線圈的電晶體,進而產生交變電磁場!!
而下方則是簡易的吸收電磁場能量的部分.
由帶鐵芯的線圈橋式整流器將交流電壓轉變成平穩的直流電對電池充電!!
此為非接觸式充電原理構想.
2009年7月4日 星期六
鋰充電電池保護電路工作原理與測試方法
由於鋰電池具有小型, 重量輕, 輸出電壓高(4.2V), 放電電壓穩定和儲存時間長等優點因此在手機, PDA, 藍芽耳機, 數位相機等便攜式電子產品中獲得了廣泛的應用!!為了確保使用的安全性, 鋰電池在應用中必須有相應的電池管理電路來防止電池的過充電, 過放電和過電流.
上圖為典型的應用電路由兩個MOSFET和一個控制IC外加一些阻容元件構成的電池保護電路!
控制IC負責監視電池電壓, 並控制兩個MOSFET的柵極, MOSFET在電路中起開關作用, 分別控制著充電迴路與放電迴路的導通和斷開. 該電路具有過充電保護, 過放電保護, 過電流保護與短路保護等功能.
一. 正常工作狀態
在正常充, 放電時, 電路中控制IC的CO與DO腳位高準位, V1 and V2 MOSFET都導通. 充電電流從Input+流入, 向電池充電經V1 , V2後由Input-流出. 正常放電時, 電流經Input-及V2, V1, 流向電池負極, 其電流方向與充電電流方向相反. 由於V1, V2的導通電阻Rds極小, 此狀態下的消耗電流為uA因此損耗很小.
二. 過充電保護
電池在被充電初期為恆流充電, 隨著充電時間的延長, 電池電壓亦會上升, 在此過程中當IC檢測到電池電壓達到過充電檢測電壓(該數值由控制IC決定)時, 則CO腳由高電壓轉為低電壓, 使控制充電的MOSFET柵極為斷開狀態, 即V2由導通轉為斷開進而切開充電迴路, 使充電器無法對電池進行充電達到保護作用. 過充電檢測對應於脈沖充電及由於噪聲而產生的誤動作, 需要設定延遲時間, 延遲時間由C2決定, 一般設為1秒左右.
三. 過放電保護
過放電保護是在電池電壓變低時停止對負載放電. 當電池對負載放電時, 其電壓亦隨放電過程而逐漸降低, 當電池電壓降至過放檢測電壓以下時, 其容量已經完全放光, 如果電池繼續放電, 則會造成電池永久性損壞. 所以當控制IC檢測到電池電壓低於過放點檢測電壓時, 其DO腳由高電壓轉為低電壓, 使V1由導通轉為斷開進而切斷放電迴路, 則電池無法繼續放電起到保護作用. 由於在過放檢測電壓以下時電池電壓不能再降低, 因此必須要求控制IC消耗電流極小.
四. 過電流保護及短路保護
過電流保護是在消耗大電流時停止對負載的放電, 此功能的目的在於保護電池及MOSFET, 確保電池在工作狀態下的安全性. 在正常放電過程時, 電流經過兩個MOSFET因為導通阻抗會在其兩端產生壓降, 此電壓值V=I*[R1ds+R2ds], 其中把導通的V1, V2看作電阻, 即R1ds, R2ds此時若負載因某種原因導致異常使迴路電流增大, 當電流猛增使得電壓亦增加到控制IC決定的電壓值時, 控制IC的DO腳迅速由高電壓轉為低電壓使V1斷開進而切斷放電迴路, 迴路電流變為零. 需要設定延遲時間一般為13毫秒左右.
當電壓增加到控制IC決定的電壓值時(此時IC判斷為負載短路), V1會由導通轉為斷開, 其工作原理與過流保護類似. 短路保護的延遲時間一般小於7微秒.
而在生產的量產線上如何去測試這些保護的動作??以下用Keithley 2306雙通道電池/充電器模擬的快速電源供應器來做一簡單的介紹:
2306主要特性與優點:
1. 負載電流變化時有非常快的反應速率
2. 可選擇單一或雙通道的電源供應器
3. 針對以電池驅動之裝置的測試或開發最佳化
4. 可改變輸出電阻模擬電池反應
5. 脈衝電流最大值，平均值量測
6. 100nA 直流電流靈敏度
7. 掃描電流量測功能
8. 高達3A Sink能力
9. 測試線開路偵測
10. 內建數位電壓錶
且2306有兩個port可以1 port 模擬charge輸入端另一port模擬Battery端另有內建數位電壓錶可以去量測輸出的電壓!
上圖為典型的應用電路由兩個MOSFET和一個控制IC外加一些阻容元件構成的電池保護電路!
控制IC負責監視電池電壓, 並控制兩個MOSFET的柵極, MOSFET在電路中起開關作用, 分別控制著充電迴路與放電迴路的導通和斷開. 該電路具有過充電保護, 過放電保護, 過電流保護與短路保護等功能.
一. 正常工作狀態
在正常充, 放電時, 電路中控制IC的CO與DO腳位高準位, V1 and V2 MOSFET都導通. 充電電流從Input+流入, 向電池充電經V1 , V2後由Input-流出. 正常放電時, 電流經Input-及V2, V1, 流向電池負極, 其電流方向與充電電流方向相反. 由於V1, V2的導通電阻Rds極小, 此狀態下的消耗電流為uA因此損耗很小.
二. 過充電保護
電池在被充電初期為恆流充電, 隨著充電時間的延長, 電池電壓亦會上升, 在此過程中當IC檢測到電池電壓達到過充電檢測電壓(該數值由控制IC決定)時, 則CO腳由高電壓轉為低電壓, 使控制充電的MOSFET柵極為斷開狀態, 即V2由導通轉為斷開進而切開充電迴路, 使充電器無法對電池進行充電達到保護作用. 過充電檢測對應於脈沖充電及由於噪聲而產生的誤動作, 需要設定延遲時間, 延遲時間由C2決定, 一般設為1秒左右.
三. 過放電保護
過放電保護是在電池電壓變低時停止對負載放電. 當電池對負載放電時, 其電壓亦隨放電過程而逐漸降低, 當電池電壓降至過放檢測電壓以下時, 其容量已經完全放光, 如果電池繼續放電, 則會造成電池永久性損壞. 所以當控制IC檢測到電池電壓低於過放點檢測電壓時, 其DO腳由高電壓轉為低電壓, 使V1由導通轉為斷開進而切斷放電迴路, 則電池無法繼續放電起到保護作用. 由於在過放檢測電壓以下時電池電壓不能再降低, 因此必須要求控制IC消耗電流極小.
四. 過電流保護及短路保護
過電流保護是在消耗大電流時停止對負載的放電, 此功能的目的在於保護電池及MOSFET, 確保電池在工作狀態下的安全性. 在正常放電過程時, 電流經過兩個MOSFET因為導通阻抗會在其兩端產生壓降, 此電壓值V=I*[R1ds+R2ds], 其中把導通的V1, V2看作電阻, 即R1ds, R2ds此時若負載因某種原因導致異常使迴路電流增大, 當電流猛增使得電壓亦增加到控制IC決定的電壓值時, 控制IC的DO腳迅速由高電壓轉為低電壓使V1斷開進而切斷放電迴路, 迴路電流變為零. 需要設定延遲時間一般為13毫秒左右.
當電壓增加到控制IC決定的電壓值時(此時IC判斷為負載短路), V1會由導通轉為斷開, 其工作原理與過流保護類似. 短路保護的延遲時間一般小於7微秒.
而在生產的量產線上如何去測試這些保護的動作??以下用Keithley 2306雙通道電池/充電器模擬的快速電源供應器來做一簡單的介紹:
2306主要特性與優點:
1. 負載電流變化時有非常快的反應速率
2. 可選擇單一或雙通道的電源供應器
3. 針對以電池驅動之裝置的測試或開發最佳化
4. 可改變輸出電阻模擬電池反應
5. 脈衝電流最大值，平均值量測
6. 100nA 直流電流靈敏度
7. 掃描電流量測功能
8. 高達3A Sink能力
9. 測試線開路偵測
10. 內建數位電壓錶
且2306有兩個port可以1 port 模擬charge輸入端另一port模擬Battery端另有內建數位電壓錶可以去量測輸出的電壓!
2009年7月3日 星期五
PLC 與 RS232 的學習
可編程序控制器PLC(Programmable Logic Controller)一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置. PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。跟單晶片有區分的使用群!
在用RS232通訊介面編寫程式前, 建議最好還是要用PLC的梯形圖玩過後才能了解PLC的動作原理跟行為.
一般PLC都會有RS-485 或RS-232的介面, 再來就以使用過的三菱FX2N來做一個簡單的RS232通訊介紹, 電腦和FX2N之間是一種主僕關係,也就是電腦是主端(master) , FX2N是僕端(slave), 一切的通訊過程,首先電腦發出命令, FX2N接到命令解讀後,會回應訊息給PC.
FX2N通訊協定格式依序包含起始碼(start)﹑命令 (command) ﹑位址和資料(address/data)﹑結束碼(terminator)﹑以及SUM檢查碼等欄所構成。
FX2N通訊協定命令格式之各欄項意義分述如下
起始碼 : 格式的第一個字元為STX=Chr$(02),表一命令(或回應)之起始。
命令代號 : 以命令代號”0”表PLC是對FX2N之元件群讀取資料;以”1”表要對FX2N之元件群寫入資料。
位址和資料欄 : 指定命令所要讀寫的元件對象。若是讀取PLC元件資料,則只要給起始位元位址和要讀取的元件數目。若是寫入PLC元件資料,則只要給定起始位元位址和寫入資料。
結束碼 : 格式的最後字元為ETX=Chr$(03),表一命令(或回應)之結束。
SUM檢查碼 : 取格式2～4項各字元之ASCII碼做加運算,然後取最後兩字元即得到SUM碼,此碼是為了確保傳輸的可靠性而設的一個碼,其功能有如RS232協定的奇/偶數位元。
在通訊過程中,PC端將命令格式(1～5項),這包括PC方所計算的SUM值,一併傳到PLC端。PLC在接收到該命令字串時,會取2～4項複算SUM一次,核對此SUM值是否和PC端傳來的SUM值一致,如果一致,則表示傳輸正確。
在用RS232通訊介面編寫程式前, 建議最好還是要用PLC的梯形圖玩過後才能了解PLC的動作原理跟行為.
一般PLC都會有RS-485 或RS-232的介面, 再來就以使用過的三菱FX2N來做一個簡單的RS232通訊介紹, 電腦和FX2N之間是一種主僕關係,也就是電腦是主端(master) , FX2N是僕端(slave), 一切的通訊過程,首先電腦發出命令, FX2N接到命令解讀後,會回應訊息給PC.
FX2N通訊協定格式依序包含起始碼(start)﹑命令 (command) ﹑位址和資料(address/data)﹑結束碼(terminator)﹑以及SUM檢查碼等欄所構成。
FX2N通訊協定命令格式之各欄項意義分述如下
起始碼 : 格式的第一個字元為STX=Chr$(02),表一命令(或回應)之起始。
命令代號 : 以命令代號”0”表PLC是對FX2N之元件群讀取資料;以”1”表要對FX2N之元件群寫入資料。
位址和資料欄 : 指定命令所要讀寫的元件對象。若是讀取PLC元件資料,則只要給起始位元位址和要讀取的元件數目。若是寫入PLC元件資料,則只要給定起始位元位址和寫入資料。
結束碼 : 格式的最後字元為ETX=Chr$(03),表一命令(或回應)之結束。
SUM檢查碼 : 取格式2～4項各字元之ASCII碼做加運算,然後取最後兩字元即得到SUM碼,此碼是為了確保傳輸的可靠性而設的一個碼,其功能有如RS232協定的奇/偶數位元。
在通訊過程中,PC端將命令格式(1～5項),這包括PC方所計算的SUM值,一併傳到PLC端。PLC在接收到該命令字串時,會取2～4項複算SUM一次,核對此SUM值是否和PC端傳來的SUM值一致,如果一致,則表示傳輸正確。
生產線資料收集系統規劃
在產線上生產的產品一般都會有一個serial number做為流程控管和測試資料查詢之用! 所以就規劃了以下的架構
圖中規劃了5個測試站, 1個工單和序號的建立系統(含Barcode label printer) and 一台MySQL Database為主的資料查詢和儲存系統!!
每一測試站的資料型態有時候並不一致所以需要程式設計人員去詳細規劃如何在站與站之間有一查詢的index or 如何去建立一相關連的指標!
每一測試站的資料經由區域網路架構上傳到MySQL server上. 在SERVER上有程式設計人員所設計的查詢分析系統程式以利分析每一工單的良率統計和每站的錯誤分析!
此為小區塊的資料收集系統, 業界還有所謂的SFCS(Shop Floor Control System)資料收集運用可大可小就取決於各位看官了!哈哈....
圖中規劃了5個測試站, 1個工單和序號的建立系統(含Barcode label printer) and 一台MySQL Database為主的資料查詢和儲存系統!!
每一測試站的資料型態有時候並不一致所以需要程式設計人員去詳細規劃如何在站與站之間有一查詢的index or 如何去建立一相關連的指標!
每一測試站的資料經由區域網路架構上傳到MySQL server上. 在SERVER上有程式設計人員所設計的查詢分析系統程式以利分析每一工單的良率統計和每站的錯誤分析!
此為小區塊的資料收集系統, 業界還有所謂的SFCS(Shop Floor Control System)資料收集運用可大可小就取決於各位看官了!哈哈....
訂閱：
意見 (Atom)