Скрыть объявление
На нашем форуме недоступен просмотр изображений для неавторизованных пользователей. Если Вы уже зарегистрированы на нашем форуме, то можете войти. Если у Вас еще нет аккаунта, мы будем рады, если Вы к нам присоединитесь. Зарегистрироваться Вы можете здесь.

Power Profiler

Тема в разделе "Общие вопросы по электронике", создана пользователем pvvx, 17 ноя 2019.

  1. pvvx

    pvvx Активный участник сообщества

    Сообщения:
    10.239
    Симпатии:
    1.348
    STM32 INA219/INA226 Power Profiler
    В связи с постоянным спросом выложил тут pvvx/STM32INA2xxPowerProfiler

    upload_2019-11-17_1-55-31.png

    STM32INA226.gif

    INA219 или INA226 подключаются к питанию 3.3В или к 5В - это как больше нравится.
    На SCL и SDA желательно повесить (или перепаять) резисторы подтяжек с номиналом 1.5..2 кОм.

    INA219 на предельной скорости обработки замеров иногда лажает/выбрасывает ложные точки (считывать флаг завершения преобразования нет возможности из-за низкой максимальной скорости на I2C/SMBUS у STM32F103). Желательно использовать INA226 - у неё и разрядность больше.

    Калибровка производится вручную в ini файле или в менюхах программы путем вставки значений нуля и коэф. масштабирования. Пример: установив ноль смещения, делаем замер в пару тысяч точек и вставляем показание среднего значения.
     
    Сергей_Ф, Vladimir555 и sdsm нравится это.
  2. pvvx

    pvvx Активный участник сообщества

    Сообщения:
    10.239
    Симпатии:
    1.348
    Там все опции по PDF на INA219 (или если используется INA226).
    Калибровка смещения тока только ручная для INA219 в ini файле на три её диапазона, т.к. в них у INA219 разные смещения.
    В ini-файле ставите нули, запускаете программу, делаете замер на несколько тысяч точек для конкретного диапазона, смотрите среднее (в центре верхних меню программы) и переписываете в ini.
    Расположив программу в разные каталоги можно сделать ini файлы для каждого варианта шутов и т.д.
    Это не помехи, а шаг напряжения у INA219 (колбасит младший бит).
    В самой программе при подносе на любую пипку курсора мыши вылезает выпадающее пояснение.
    Это не проект, а моя измерялка, писанная и дописываемая кое как по мере моей нужды уже несколько лет, как батничек... Но многие спрашивали на чем графики строю - пришлось кинуть...
    А я жду полный Power Profiler от USB c программируемым напряжением (от 0 до 5В) и током (от 1 мА до 900 мА) и с замером тока и напруги с шагом хотя-бы как INA226 и дискретом замеров тока от 0.1 мкA.
     
  3. Vladimir555

    Vladimir555 Читатель

    Сообщения:
    321
    Симпатии:
    5
    Платка с INA219 ( уже 3 года назад купил все лежала, ждала...) напряжение всегда показывает 0 +/- 1бит. (все перепробовал) похоже горелый коммутатор в чипе "залип" в положении "ток". Заказал новую INA226.
    Питаю через развязанный USB ADuM3160/4160 , но шумит сильно. Новый точечный рисунок.jpg нагрузка 220Ом. напряжение от лабораторного БП, земли короткие и толстые.
    Ниже 2,5v в цепи измерения совсем выключается.:( 2,4v не померить ?
    Данный чип проблемный?:mad:
    Это всегда так, что то сделанное быстро на время живет долго и вырастает в какой то проект.

    Это готовое решение или желание:p , ссылку дадите?
     
  4. pvvx

    pvvx Активный участник сообщества

    Сообщения:
    10.239
    Симпатии:
    1.348
    Это желание, а то китайцы уже не знают что им сделать для продажи...
    И желание и почуток сам пытаюсь собрать на самых дешевых компонентах - чисто ради спортивного интереса, а потом может и пригодится...
    Уже заказал с али всякий дешманский хлам для проб/сборки первого варианта.
    Частично по поводу power-profiler писал в теме где-то с этого https://esp8266.ru/forum/threads/tlsr8269.4491/page-15#post-66774

    А пока взял для этого и сделал себе power-profiler на:
    • RIGOL DS1045z->DS1104z как измеритель-индикатор (правда слабенькая разрядность, но есть переключение диапазонов :) )
    • OWON AG4151 как задающий плавные нарастания/падения напряжений питания (у него пила источниками тока и дискретности не имеет, по тесту на 24 бита ступеней нет).
    • Разные Лаб.БП.
    • Кучка разного хлама
    У меня есть и примерно аналогичные программы но для сдвоенных 24-х битных ADC (накопилось несколько вариантов под разные аппаратные особенности). Но они уже старые - с года 2004 или ранее :) Скорость точек низкая и не годится для анализа BLE.
     
  5. pvvx

    pvvx Активный участник сообщества

    Сообщения:
    10.239
    Симпатии:
    1.348
    В текущий момент для дешевого power-prfiler варианта для USB ищется:
    1. Самый дешевый MCU с двумя более менее DAC по 12 бит и с USB.
    2. Самые дешевые варианты микросхем DC-DC и линейников (LDO) в которых можно управлять выходным током и напряжением (c 0 по 5 В, ток с 1 мА до 900 мА - спека usb3.0).
    Вариант с BLE SoC тоже прорабатывается...
     
  6. Vladimir555

    Vladimir555 Читатель

    Сообщения:
    321
    Симпатии:
    5
    1. Stm32f103RE 2 DAC по 12 бит и с USB.
    2. Или по дороже stm32G "14 timers (two 128 MHz capable) 12-bit, 0.4 µs ADC (up to 16 ext. channels) – Up to 16-bit with hardware oversampling"
    Высокочастотный PWM - на хороший полевик (GаA или GaN-транзистор), далее малая емкость фильтра. Думаю от 0 до ~4,8В. возможно получить. Если нужно >=5В. можно сначала поднять напряжение тем же PWM другого канала.

    Хорошая будет гальваническая развязка - замена USB ADuM3160/4160.

    Не понятно зачем делать штучные образцы дешево?:(
    Или хотите китайцев на просроченной "россыпи" заставить делать?;)
    Это не "USB доктор", большого спроса не будет (узко специализированная штука).
     
  7. pvvx

    pvvx Активный участник сообщества

    Сообщения:
    10.239
    Симпатии:
    1.348
    Типа того.
    Питание для тестовых устройств нужно многим. Цена такого USB-БП-Тестера мала, а заменяет груду дорогущего оборудования.
     
  8. pvvx

    pvvx Активный участник сообщества

    Сообщения:
    10.239
    Симпатии:
    1.348
    Проверил выложенные файлы с INA219. Полет нормальный.
    Что-то у вас явно не то с INA219.
    Если никуда не включена цепь с шунтом, то на INA219 собственное смещение около 1В:
    upload_2019-11-18_16-33-38.png
     
  9. Vladimir555

    Vladimir555 Читатель

    Сообщения:
    321
    Симпатии:
    5
    Никуда не включена цепь с шунтом. Новый точечный рисунок.jpg
    Если подключить цепь с шунтом напряжение не меняется, ток показывает.
    Видимо "бобик" сдох по напряжению...:eek:
     
  10. pvvx

    pvvx Активный участник сообщества

    Сообщения:
    10.239
    Симпатии:
    1.348
    Как на счет STM32G431K6 в LQFP32? Есть OPAMP - может пригодится... Есть какая макетка для них?
     
  11. Vladimir555

    Vladimir555 Читатель

    Сообщения:
    321
    Симпатии:
    5
    OPAMP использовал на STM32F3, удобная штука.
    431 Само ядро M4 -хорошо. PWM 170 мГц.
    LQFP32, мне более нравятся корпуса UFQFPN. На мазал п/пастой, погрел феном и сама встала на место.:)
    На счет макетки LQFP32, на али видел универсальные платки LQFP, не удобно, потом городить проводами.
    Если хочется быстро и есть руки : Diptrace + лазерный утюг + жидкая УФ маска от китайцев(по желанию), если есть настольный ЧПУ, то и контур с отверстиями. Один недостаток нет металлизации.;)
    Можно заказать на Али п/ платы 10шт. по 1дм2.*1$ + доставка, но месяц ждать:eek:.
    Есть засада, китайцы не дают размещать несколько маленьких плат на 1дм2, неделю общался с ними, ну только с доплатой и все! :mad:

    Не видел в Москве наличия розницей на складах STM32G431, все под заказ. Может в Питере есть?
    Ждем попробовать STM32G431.:)
     
  12. Vladimir555

    Vladimir555 Читатель

    Сообщения:
    321
    Симпатии:
    5
    Приехали мини ST-link v2E для Power Profiler.
    ST.jpg Есть у кого схема на эту ревизию?
     
  13. pvvx

    pvvx Активный участник сообщества

    Сообщения:
    10.239
    Симпатии:
    1.348
    Столкнулся с такой ‘фичей’.

    Берем пусть стабилизатор XC6206P332MR (SMD Mark 662K).
    Вешаем вплотную к его 3-м выводам 4.7 мкФ керамику.
    Подаем питание от USB, +5B. Смотрим шум на выходе:
    upload_2019-12-12_14-9-3.png

    Переводим это на стандартную схему измерения тока.

    Схема:
    Стабилизатор -> шунт -> исследуемый модуль.

    В модуле по питанию стоит конденсатор. Потребление при сне модуля 1..2 мкA.
    Следовательно, на шунте выделится шум стабилизатора с амплитудой к 1 мВ (p-p).

    Это, при замере тока модуля (пусть замер INA226) на 10 Ом шунт, шум только голого стабилизатора составит к 100 мкA.
    (в реальности из-за малой емкости, проводов и частичной фильтрации INA226 на 10 Ом шум составляет порядка 3..10 мкА p-p)
    Какие есть красивые решения?
     
  14. pvvx

    pvvx Активный участник сообщества

    Сообщения:
    10.239
    Симпатии:
    1.348
    Подгрузить стабилизатор и довесить какой фильтр?
    (Без нагрузки у LDO у всех пила :mad:)
     
  15. pvvx

    pvvx Активный участник сообщества

    Сообщения:
    10.239
    Симпатии:
    1.348
    В честь чего там поменялась схема?
    Прошивка то от ST и как выводы назначили так и будет в копии. Иначе не заработает и ST сможет определить клон... :)
    ----
    Проц для Power Profiler - это самая простая и последняя часть, с чем надо решить.
    Пока заказал всякую мелочевку типа LDO, DC-DC самую дешевую что есть на али. Часть пришла, но не всё.
    Потом опыты с ними - замерить характеристики - годен или нет для Power Profiler...
    Я не тороплюсь - уступаю дорогу молодым (и предприимчивым :) )...
     
  16. pvvx

    pvvx Активный участник сообщества

    Сообщения:
    10.239
    Симпатии:
    1.348
    В https://www.torexsemi.com/file/xc6206/XC6206.pdf не писано на какой нагрузочной емкости у него устойчивость и каков оптимум…

    Прикрутил электролит на 470 мкФ – шум у XC6206 упал на порядок. Электролит это нелинейная RC цепь. И что, теперь для каждого LDO подбирать ‘цепь гашения’ пилы/возбуждения при работе без нагрузки?
    (с керамикой шумит и будет, т.к. низкий ESR, а кондер то стоит в цепи обратной связи ОУ ...)
    Теперь будем измерять шум электролита... :)
    Да и как обеспечить низкий ток КЗ с дикой емкостью?
     
  17. Vladimir555

    Vladimir555 Читатель

    Сообщения:
    321
    Симпатии:
    5
    Я в этом был уверен пока не открыл корпус. LDO на 3,3в у USB разъема понятно. A это еще что за второй LDO?
    Заметил поддельный STM32 - CKS32F103.:eek:
    RLC цепь;).
    Для LDO нужно на входе NPO+XMR(+электролит -лучше тантал) и на выходе NPO+XMR(+электролит - лучше тантал) тогда не возбудиться и шумит по меньше.
    Выбирать LDO нужно, все по разному шумят.:(
     

    Вложения:

    • ST.jpg
      ST.jpg
      Размер файла:
      477,5 КБ
      Просмотров:
      10
  18. pvvx

    pvvx Активный участник сообщества

    Сообщения:
    10.239
    Симпатии:
    1.348
    Типа того, но сложнее из-за того что она в отрицательной обратной связи и операционник нагружен на транзистор (одно плечо).
    Если добавляю резистор нагрузки - увеличивается частота пилы :) Это тоже метод - вынос за диапазон фильтра измерительного ADC...
    Если добавляю качественную емкость с низким ESR - уменьшается частота пилы. Никуда не годится. Но если повесить пару Фарад - линейность замера будет :)
    Если добавляю електролит прямо к выходу - шум становится меньше, но всё равно какие-то пилки и прочее...
    Если добавляю електролит на проводах к выходу - шум становится ещё меньше. :) Но емкость для КЗ - не годится.

    Входные фильтры никчемны. Пробовал и с АКБ с полной развязкой от сетевых и прочих помех. Итог - пила просто чище и равномерней :)
    upload_2019-12-12_18-27-10.png
     
  19. pvvx

    pvvx Активный участник сообщества

    Сообщения:
    10.239
    Симпатии:
    1.348
    Решение то всему этому есть - прецизионный источник напруги и крутой ОУ с выходом в 500 мА :)
    Но цена такому... да и всё равно надо ещё на хвост источника ограничитель тока. Ну или не на хвост... По этому и приходится рассматривать разные LDO и похожие на них микрухи, где какие входы/выходы доп. управления есть. Напругу тоже надо от нуля регулировать, а LDO это не умеют.
     
  20. Vladimir555

    Vladimir555 Читатель

    Сообщения:
    321
    Симпатии:
    5
    Высокочастотный PWM ( PWM помеха будет детерминирована - можно легко убрать) и RC (LC) фильтр с минимальной емкостью.
     

Поделиться этой страницей