MICROCHIP USB PD Demo Board
USB PD Demo Board
USB PD Demo Board er et USB strømforsyning batterioplader demo board med ATSAMD21J18A mikrocontroller. Kortet inkluderer en PKoB til USB-programmering/debugging sammen med en Atmel ICE-grænseflade.
Board Overview
To typer udvidelseshoveder understøttes af bestyrelsen. Der er én Xplained Pro I/O-header med en 4-benet Xplained Pro-strømheader og et mikroBUS-klikkortstik. Batteriopladerens SEPIC strømforsyning kan understøtte den fulde 20V/5A 100W USB PD-specifikation. Demokoden understøtter OLED1 Xplained Pro-tilføjelseskortet på udvidelseshoved 1. Dette tilføjelseskort er valgfrit, men er et nyttigt værktøj til fejlfinding og overvågning af opladerstatus. OLED1 Xplained Pro-kortet kan købes separat. USB PD Demo Board er et USB strømforsyning batterioplader demo board med ATSAMD21J18A mikrocontroller. Kortet inkluderer en PKoB til USB-programmering/debugging sammen med en Atmel ICE-grænseflade. To typer udvidelseshoveder understøttes af bestyrelsen. Der er en Xplained Pro I/O header med en 4-benet Xplained Pro power header og et mikro-BUS klikkort stik. Batteriopladerens SEPIC strømforsyning kan understøtte den fulde 20V/5A 100W USB PD-specifikation.
Kom godt i gang
- Kontroller, at A) 5V Select Header har en jumper på DBG-siden, og B) Reset Select har en jumper på Boot-siden som vist nedenfor:
- A) Jumper i venstre side
- B) Jumper i bunden
- Download og start MPLAB X IDE.
- Tilslut fejlfindings-USB'en til din computer og kontroller, at MPLAB X genkender, at sættet er tilsluttet.
- Hvis Power LED'en ikke lyser, skal du kontrollere, at 5V select header er indstillet til den korrekte kilde.
- Download PSF-mappen fra GitHub-siden (https://github.com/MicrochipTech/PD_Sink_Battery_Charger_Demo) og pak mappen ud.
- Åbn MPLAB X og klik File > Åbn Project, og naviger derefter til det sted, hvor du downloadede file og gå til mappen PSF_EVB_Sink > PSF > Demo > PSF_EVB_Sink > firmware og vælg projektet file; PSF_EVB_Sink.x
- Vælg programmeringsværktøjet: USB Type-C Demo Board-SN: XXX
- Byg og programmer demokoden ved at trykke på
knappen placeret på - Tilslut den positive side af et 12V batteri til batteripolen mærket + og den negative side af batteriet til polen mærket -.
- Tilslut enhver USB PD-kompatibel oplader til USB-C-stikket for at begynde opladningen.
Demokoden understøtter OLED1 Xplained Pro-tilføjelseskortet på udvidelseshoved 1. Dette tilføjelseskort er valgfrit, men er et nyttigt værktøj til fejlfinding og overvågning af opladerstatus. OLED1 Xplained Pro boardet kan købes her: OLED1 Xplained Pro Board. Knap 3 på OLED1-kortet bruges til at skifte mellem to displaysider. På den første side vises batteriopladerens status (enten Fejl, Forudsætning, CC-tilstand, CV-tilstand eller Fuldt opladet). Hvis der er opstået en fejl, vil den vise hvilken type fejl det er. Hvis der ikke er nogen fejl, vil den vise batteriets SOC som en procentdeltage. På side 2 vises den forhandlede PD-kontrakt i form af forhandlet voltage og nuværende.
Note: Du skal muligvis trykke på kortnulstillingsknappen, efter at du har tilsluttet OLED1-kortet, hvis skærmen ikke fungerer i starten.
Figur 5 og 6 beskriver de forskellige tilstands- og fejlkoder, der genkendes af opladerens tilstandsmaskine og vil blive vist på OLED1-kortet. Der gives en kort beskrivelse af, hvad hver kode betyder
| Statustype | Heltalskode | Beskrivelse |
| FEJL | 0 | Der er opdaget en fejl |
|
FORBEHANDLING |
1 |
Batteri voltage er for lav til fuld strøm
opladning |
|
CCMODE |
2 |
Konstant strøm opladningstilstand |
|
CVMODE |
3 |
Konstant voltage ladetilstand |
| OPLADET | 4 | Batteriet er fuldt opladet |
|
OPLAD |
5 |
Batteri voltage er faldet, siden han blev sigtet |
Opladerstatus maskinestatuskoder
| Fejltype | Heltalskode | Beskrivelse |
| GENERISK | 0 | Ukendt fejl |
| NÆSKILDE | 1 | Der er ikke vedhæftet nogen PD-kilde |
|
UVLO |
2 |
Batteriterminal voltage er for lavt |
|
OVLO |
3 |
Batteriterminal voltage er for høj |
| OVERTEMP | 4 | Batteritemperaturen er for høj |
| UNDERTEMP | 5 | Batteritemperaturen er for lav |
Fejlretningsoplysninger udsendes til debug com-port for kortet. Ved at bruge et terminalprogram, Tera Term, indstillet til den korrekte COM-port for PD EVAL-kortet og 115.2 KBaud, udskrives fejlfindingsoplysninger til terminalvinduet som vist nedenfor.
Fejlfindingsoplysninger vist nedenfor om opladning af batteriet.
Kalibreringsprocedure
Se side 7 i brugervejledningen for detaljer om kalibreringsproceduren. En valgfri kalibreringsprocedure kan udføres for at forbedre nøjagtigheden af opladerens strømfølende aflæsninger. Et multimeter vil være påkrævet til denne proces.
Trin til at kalibrere aktuelle aflæsninger:
- Konstruer kredsløbet vist i diagrammet nedenfor.
- I koden file "SEPIC_CTRL.c" ændre CALEN-variablen til 1 og omprogrammer kortet for at aktivere kalibreringen.
- Sæt en PD-strømkilde i USB-C-stikket (ikke vist nedenfor).
- Brug datavisualizeren i MPLAB X til at indtaste strømmen (i mA), der vises på multimeteret. Hvis du gør dette for to forskellige værdier, kan vi beregne de nødvendige kalibreringsparametre.
- Disse værdier gemmes i EEPROM, og kalibreringen skal kun udføres én gang. Du bliver nødt til at gentage kalibreringen, hvis du omprogrammerer brættet.
Opladeregenskaber
Se side 8 i brugervejledningen for detaljer om opladerens karakteristika. Opladeren bruger en konstant strøm/konstant voltage opladningsalgoritme. Der er tre hovedtilstande, som opladeren fungerer i, forudsætning, konstant strømladning og konstant voltage opladning. Opladeren vil gå i forudsætningstilstand, hvis den registrerer batterivolumentage er for lav til sikkert at oplade ved fuld strøm. I denne tilstand er ladestrømmen begrænset til et par hundrede milliardamps. Når opladeren registrerer batteriets voltage er over grænsen for pre-charge cutoff, vil den ramp op til den maksimalt tilladte ladestrøm. Denne værdi kan hardkodes af brugeren eller kan indstilles til automatisk at beregne baseret på den forhandlede PD-kontrakt. Opladeren vil fortsætte med at oplade ved konstant strøm, indtil batteriet voltage nærmer sig sin maksimale voltage på hvilket tidspunkt den vil indtaste konstant voltage-tilstand. I denne tilstand kontrollerer opladeren batterivolumentage hver 500 ms. Hvis voltage er over den maksimale batterivolumentage, den vil sænke strømmen, indtil den er ved eller lidt under den voltage tærskel. Dette vil opretholde batterivolumentage på et konstant niveau. Denne proces vil fortsætte, indtil ladestrømmen er under en specificeret afskæringsstrøm. På dette tidspunkt vil opladeren slukke, men vil fortsætte med at overvåge batteriet og fylde opladningen efter behov.
Parametrene for opladertilstandstærskler kan indstilles i "SEPIC_CTRL.c" file. Adskillige definitioner bruges til at etablere batteriparametre og ønskede tærskler/cutoffs
Derudover kan den foretrukne ladestrøm bestemmes manuelt eller automatisk ved at ændre koden vist nedenfor.
Skema
Skema og stykliste
Se side 11-17 i brugervejledningen for skemaer og detaljer om styklister.
PCB print
Stykliste
Dokumenter/ressourcer
 |
MICROCHIP USB PD Demo Board [pdfBrugervejledning USB PD Demo Board, PD Demo Board, Demo Board, Board |
