Skip to content
New issue

Have a question about this project? Sign up for a free GitHub account to open an issue and contact its maintainers and the community.

Sign up for GitHub

By clicking “Sign up for GitHub”, you agree to our terms of service and privacy statement. We’ll occasionally send you account related emails.

Already on GitHub? Sign in to your account

Jump to bottom

LTC4418周りの構成について考える #11

Open
MasatoKubotera opened this issue Sep 9, 2023 · 9 comments
Open

LTC4418周りの構成について考える #11

MasatoKubotera opened this issue Sep 9, 2023 · 9 comments
Assignees
@MasatoKubotera
Labels
Closeble Important Rev. 1

Comments

@MasatoKubotera
Copy link
Member

LTC4418
https://www.analog.com/jp/products/ltc4418.html#product-overview

では，入力過電圧/低電圧保護のために閾値電圧を複数の抵抗によって設定できる．

ここでは，閾値電圧の設定について考える．
@MasatoKubotera MasatoKubotera self-assigned this Sep 9, 2023
@MasatoKubotera
Copy link
Member Author

以下の電圧波形は，スイッチング電源とバッテリーの２電源を接続し，スイッチング電源を抜いた時の波形である．

Ch1 黄色：VS1
Ch2 水色：+SBC_PWR
Ch3 赤色：+SBC_PWR_INPUT
Ch4 青色：+ACTR_PWR

基板は，Rev.1の改造版である．改造内容は以下を参照．
https://github.com/citbrains/sustaina-log/issues/20#issue-1883722557

12k-2k-1kの抵抗構成で，UV:5V，OV:15として設定されている．

UV:５Vとして設定されているため，優先順位2位のバッテリに切り替えられるのはこの電圧を下回った時である．
しかし，この時同時に，Buck-Boost Switch Mode Power Supply Moduleの動作電圧を下回っているため，シングルボードコンピュータへの供給電源（+SBC_PWR）も降下していることがわかる．
https://github.com/SUSTAINA-OP/Buck-Boost-Switch-Mode-Power-Supply-Module

これらより，UVはBuck-Boost Switch Mode Power Supply Moduleの動作範囲を下回らないように設定する必要がある．

@MasatoKubotera
Copy link
Member Author

検証時間の選択は，C3によって決定される．

Rev. 1は1nFが実装されているため，16msの検証時間が与えられる．

https://www.analog.com/media/jp/technical-documentation/data-sheets/j4418f.pdf#page=17

検証時間の選択
検証時間は調整可能なので、さまざまなアプリケーションに
わたって入力電源を検証する場合に柔軟性を高めることがで
きます。検証時間tVALIDを調整するには、TMRピンとグラン
ドの間にコンデンサCTMRを接続します。このコンデンサの値
は次式により求められます。
CTMR = t_VALID/16ms/nF
TMRピンを開放したままにするのは推奨しません。そうではな
く、TMRピンはINTVCCに接続し、tVALIDが標準で約3.5µs
まで減少する「高速モード」動作を起動します。検証時間の精
度は、コンデンサの漏れ電流とコンデンサの許容誤差の影響
を受けます（公称の充電電流はITMRにより規定されます）。
漏れ電流の少ないセラミック･コンデンサを推奨します。

@MasatoKubotera
Copy link
Member Author

MasatoKubotera commented Sep 11, 2023 •
edited
Loading

Ch1 黄色：VS1
Ch2 水色：+SBC_PWR
Ch3 赤色：+SBC_PWR_INPUT
Ch4 青色：+ACTR_PWR

戦略負荷をかけていない時にスイッチング電源を抜いてバッテリに切り替え➤Jetsonが落ちた
image

戦略かけた時にスイッチング電源を抜いてバッテリに切り替え➤Jetsonが落ちた
image
image

戦略かけた時にスイッチング電源を挿してバッテリから切り替え➤Jetsonが落ちた
image

@MasatoKubotera
Copy link
Member Author

MasatoKubotera commented Sep 11, 2023 •
edited
Loading

抵抗
18k-2k-1k
UV:7V, OV:21
に変更

Ch1 黄色：+BATT_INPUT_SENSING1
Ch2 水色：+SBC_PWR
Ch3 赤色：+SBC_PWR_INPUT
Ch4 青色：+ACTR_PWR

戦略起動中にスイッチング電源を抜いてバッテリに切り替え➤Jetsonが落ちなかった
image

戦略かけた時にスイッチング電源を挿してバッテリから切り替え➤Jetsonが落ちた
image

@MasatoKubotera
Copy link
Member Author

MasatoKubotera commented Sep 11, 2023 •
edited
Loading

抵抗
18k-2k-1k
UV:7V, OV:21
に変更

Ch1 黄色：+BATT_INPUT_SENSING1
Ch2 水色：+SBC_PWR
Ch3 赤色：+SBC_PWR_INPUT
Ch4 青色：+BATT_INPUT_SENSING2

戦略起動中にスイッチング電源を抜いてバッテリに切り替え②➤Jetsonが落ちた
image

戦略かけた時にスイッチング電源を挿してバッテリから切り替え➤Jetsonが落ちた
以下，16msの検証時間が確認できる
#11 (comment)
image

@MasatoKubotera
Copy link
Member Author

MasatoKubotera commented Sep 11, 2023 •
edited
Loading

Ch1 黄色：+BATT_INPUT_SENSING1
Ch2 水色：+SBC_PWR
Ch3 赤色：+SBC_PWR_INPUT
Ch4 青色：+BATT_INPUT_SENSING2

戦略起動中にスイッチング口のバッテリを抜いてバッテリに切り替え➤Jetsonが落ちた
image

戦略かけた時にスイッチング口にバッテリを挿してバッテリ口のバッテリから切り替え➤Jetsonが落ちなかった
image

@MasatoKubotera
Copy link
Member Author

MasatoKubotera commented Sep 13, 2023 •
edited
Loading

上記の問題で切り替えができないのは，
電源の電源の検証有効時間が過ぎて，FETのゲートに電圧が印加されたと同時に，
接続されていた方のゲートが切断されるからである．

この時に，Buck to Buckで構成されたFETがソフトスタートされるため，一定電圧になるまでに時間を要す．
そのため，一時的に電圧が降下するため，切り替えが失敗している可能性がある．

コンデンサ類は，ソフトスタート回路後に設置してあるため，
ここに突入電流防止回路を組み込む必要はないと考える

@MasatoKubotera
Copy link
Member Author

MasatoKubotera commented Sep 13, 2023 •
edited
Loading

Buck to Buckまわりの突入電流防止回路を取り外して検証した．
G1とG1_，G2とG2_をそれぞれショート．C6，C8を取り外し．

バッテリーからスイッチング電源に切り替え，スイッチング電源からバッテリー切り替えの両方とも，可能となった．

戦略実行時にバッテリーからスイッチング電源に切り替え
image
image
image

戦略実行時にスイッチング電源からバッテリー切り替え
image
image
image

@MasatoKubotera
Copy link
Member Author

MasatoKubotera commented Sep 13, 2023 •
edited
Loading

Rev 1.1としてSchematicを変更した．

変更前
image

変更後
image

変更点（赤）
画像1

@MasatoKubotera MasatoKubotera changed the title LTC4418のUV/OVについて考える LTC4418周りの構成について考える Sep 13, 2023
@MasatoKubotera MasatoKubotera mentioned this issue Sep 13, 2023
Closed
Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment
Assignees

@MasatoKubotera MasatoKubotera

Labels
Closeble Important Rev. 1
Projects
None yet
Milestone
No milestone
Development

No branches or pull requests
1 participant
@MasatoKubotera