माइक्रोचिप यूएसबी पीडी डेमो बोर्ड

यूएसबी पीडी डेमो बोर्ड

USB PD डेमो बोर्ड एक USB पावर डिलीवरी बैटरी चार्जर डेमो बोर्ड है जिसमें ATSAMD21J18A माइक्रोकंट्रोलर है। बोर्ड में USB प्रोग्रामिंग/डिबगिंग के लिए PKoB और Atmel ICE इंटरफ़ेस शामिल है।

बोर्ड ओवरview

बोर्ड दो प्रकार के विस्तार हेडर का समर्थन करता है। एक Xplained Pro I/O हेडर है जिसमें 4-पिन Xplained Pro पावर हेडर और एक mikroBUS क्लिक बोर्ड कनेक्टर है। बैटरी चार्जर की SEPIC पावर सप्लाई पूरे 20V/5A 100W USB PD विनिर्देश का समर्थन कर सकती है। डेमो कोड एक्सटेंशन हेडर 1 पर OLED1 Xplained Pro ऐड-ऑन बोर्ड का समर्थन करता है। यह ऐड-ऑन बोर्ड वैकल्पिक है, लेकिन डिबगिंग और चार्जर स्थिति मॉनिटरिंग के लिए एक उपयोगी उपकरण है। OLED1 Xplained Pro बोर्ड अलग से खरीदा जा सकता है। USB PD डेमो बोर्ड ATSAMD21J18A माइक्रोकंट्रोलर की विशेषता वाला एक USB पावर डिलीवरी बैटरी चार्जर डेमो बोर्ड है। बोर्ड में Atmel ICE इंटरफेस के साथ USB प्रोग्रामिंग/डिबगिंग के लिए PKoB शामिल है। बैटरी चार्जर की SEPIC विद्युत आपूर्ति पूर्ण 4V/20A 5W USB PD विनिर्देश का समर्थन कर सकती है।

शुरू करना

1. सत्यापित करें कि A) 5V सेलेक्ट हेडर में DBG साइड पर जम्पर है और B) रीसेट सेलेक्ट में बूट साइड पर जम्पर है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:
   1. A) बायीं ओर जम्पर
   2. B) नीचे जम्पर
2. MPLAB X IDE डाउनलोड करें और लॉन्च करें।
3. डिबग यूएसबी को अपने कंप्यूटर में प्लग करें और जांच लें कि एमपीलैब एक्स पहचानता है कि किट कनेक्ट हो गया है।
4. यदि पावर एलईडी नहीं जलती है, तो जांच लें कि 5V चयन हेडर सही स्रोत पर सेट है।
5. GitHub साइट से PSF फ़ोल्डर डाउनलोड करें (https://github.com/MicrochipTech/PD_Sink_Battery_Charger_Demo) और फ़ोल्डर को अनज़िप करें.
6. MPLAB X खोलें और क्लिक करें File > प्रोजेक्ट खोलें, फिर उस स्थान पर जाएँ जहाँ से आपने इसे डाउनलोड किया था file और PSF_EVB_Sink > PSF > Demo > PSF_EVB_Sink > फर्मवेयर फ़ोल्डर पर जाएं और प्रोजेक्ट का चयन करें file; PSF_EVB_सिंक.x
7. प्रोग्रामिंग टूल का चयन करें: यूएसबी टाइप-सी डेमो बोर्ड-एसएन: XXX
8. दबाकर डेमो कोड बनाएं और प्रोग्राम करें बटन पर स्थित
9. 12V बैटरी के धनात्मक भाग को + अंकित बैटरी टर्मिनल से तथा ऋणात्मक भाग को - अंकित टर्मिनल से जोड़ें।
10. चार्जिंग शुरू करने के लिए किसी भी USB PD सक्षम चार्जर को USB-C कनेक्टर से कनेक्ट करें।

डेमो कोड एक्सटेंशन हेडर 1 पर OLED1 Xplained Pro ऐड-ऑन बोर्ड का समर्थन करता है। यह ऐड-ऑन बोर्ड वैकल्पिक है लेकिन डिबगिंग और चार्जर स्थिति निगरानी के लिए एक उपयोगी उपकरण है। OLED1 Xplained Pro बोर्ड यहाँ खरीदा जा सकता है: OLED1 Xplained Pro बोर्ड। OLED3 बोर्ड पर बटन 1 का उपयोग दो डिस्प्ले पेजों के बीच स्विच करने के लिए किया जाता है। पहले पेज पर, बैटरी चार्जर की स्थिति दिखाई जाती है (या तो फॉल्ट, प्री-कंडीशन, CC मोड, CV मोड, या पूरी तरह से चार्ज)। यदि कोई फॉल्ट हुआ है, तो यह प्रदर्शित करेगा कि यह किस प्रकार का फॉल्ट है। यदि कोई फॉल्ट नहीं है, तो यह बैटरी SOC को प्रतिशत के रूप में प्रदर्शित करेगाtagई. पृष्ठ 2 पर, बातचीत के जरिए तय किए गए पीडी अनुबंध को बातचीत के जरिए तय की गई मात्रा के संदर्भ में प्रदर्शित किया गया हैtagई और वर्तमान.

टिप्पणीयदि डिस्प्ले शुरू में काम नहीं करता है तो आपको OLED1 बोर्ड प्लग इन करने के बाद बोर्ड रीसेट बटन दबाना पड़ सकता है।

चित्र 5 और 6 में अलग-अलग स्टेट और फॉल्ट कोड का विवरण दिया गया है जिन्हें चार्जर स्टेट मशीन द्वारा पहचाना जाता है और OLED1 बोर्ड पर प्रदर्शित किया जाएगा। प्रत्येक कोड का क्या अर्थ है, इसका संक्षिप्त विवरण दिया गया है

स्थिति प्रकार	पूर्णांक कोड	विवरण
गलती	0	एक खराबी का पता चला है
शर्त	1	बैटरी वॉल्यूमtagपूर्ण धारा के लिए e बहुत कम है चार्ज
सीसीमोड	2	लगातार चालू चार्ज मोड
सीवीमोड	3	लगातार वॉल्यूमtagई चार्ज मोड
ली जाने	4	बैटरी पूरी तरह चार्ज है
रिचार्ज	5	बैटरी वॉल्यूमtagई चार्ज होने के बाद से गिर गया है

चार्जर स्टेट मशीन स्थिति कोड

दोष प्रकार	पूर्णांक कोड	विवरण
सामान्य	0	अज्ञात दोष
नोसोर्स	1	कोई पीडी स्रोत संलग्न नहीं है
यूवीएलओ	2	बैटरी टर्मिनल वॉल्यूमtagई बहुत कम है
ओवीएलओ	3	बैटरी टर्मिनल वॉल्यूमtagई बहुत अधिक है
अधिक तापमान	4	बैटरी का तापमान बहुत अधिक है
अंडरटेम्प	5	बैटरी का तापमान बहुत कम है

बोर्ड के लिए डीबग कॉम पोर्ट पर डीबग जानकारी आउटपुट की जाती है। टर्मिनल प्रोग्राम, टेरा टर्म का उपयोग करके, PD EVAL बोर्ड और 115.2 KBaud के लिए सही COM पोर्ट पर सेट करके, डीबग जानकारी टर्मिनल विंडो पर प्रिंट की जाएगी जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

बैटरी की चार्जिंग के बारे में नीचे डीबग जानकारी दर्शाई गई है।

अंशांकन प्रक्रिया

कैलिब्रेशन प्रक्रिया विवरण के लिए उपयोगकर्ता गाइड के पृष्ठ 7 को देखें। चार्जर करंट सेंस रीडिंग की सटीकता में सुधार करने के लिए एक वैकल्पिक कैलिब्रेशन प्रक्रिया की जा सकती है। इस प्रक्रिया के लिए एक मल्टीमीटर की आवश्यकता होगी।

वर्तमान रीडिंग को कैलिब्रेट करने के चरण:

1. नीचे चित्र में दिखाए गए सर्किट का निर्माण करें।
2. कोड में file “SEPIC_CTRL.c” CALEN वेरिएबल को 1 में बदलें और अंशांकन को सक्षम करने के लिए बोर्ड को पुनः प्रोग्राम करें।
3. USB-C कनेक्टर में PD पावर स्रोत प्लग करें (नीचे नहीं दर्शाया गया है)।
4. MPLAB X में डेटा विज़ुअलाइज़र का उपयोग करके, मल्टीमीटर पर प्रदर्शित करंट (mA में) दर्ज करें। दो अलग-अलग मानों के लिए ऐसा करने से हम आवश्यक अंशांकन मापदंडों की गणना करने में सक्षम होंगे।
5. ये मान EEPROM में संग्रहीत होते हैं और कैलिब्रेशन केवल एक बार करने की आवश्यकता होती है। यदि आप बोर्ड को पुनः प्रोग्राम करते हैं तो आपको कैलिब्रेशन को दोहराना होगा।

 

चार्जर के लक्षण

चार्जर की विशेषताओं के विवरण के लिए उपयोगकर्ता गाइड के पेज 8 को देखें। चार्जर निरंतर धारा/स्थिर वॉल्यूम का उपयोग करता हैtagई चार्ज एल्गोरिथ्म। चार्जर तीन मुख्य अवस्थाओं में संचालित होता है, पूर्व-स्थिति, निरंतर वर्तमान चार्ज, और निरंतर वॉल्यूमtagई चार्ज। चार्जर प्री-कंडीशन मोड में प्रवेश करेगा यदि यह बैटरी की मात्रा का पता लगाता हैtagई पूर्ण धारा पर सुरक्षित रूप से चार्ज करने के लिए बहुत कम है। इस मोड में, चार्ज करंट कुछ सौ मिली तक सीमित हैamps. एक बार चार्जर बैटरी की मात्रा का पता लगा लेता हैtagई प्री-चार्ज कटऑफ सीमा से ऊपर है, यह आर होगाamp अधिकतम स्वीकृत चार्ज करंट तक करंट को ऊपर ले जाएँ। यह मान उपयोगकर्ता द्वारा हार्ड-कोड किया जा सकता है या बातचीत किए गए पीडी अनुबंध के आधार पर स्वचालित रूप से गणना करने के लिए सेट किया जा सकता है। चार्जर बैटरी के वॉल्यूम तक निरंतर करंट पर चार्ज करना जारी रखेगाtagई अपने अधिकतम आयतन के निकट हैtagई जिस बिंदु पर यह स्थिर मात्रा में प्रवेश करेगाtagई मोड। इस मोड में, चार्जर बैटरी की मात्रा की जाँच करता हैtagहर 500ms पर e. अगर वॉल्यूमtage अधिकतम बैटरी वॉल्यूम से ऊपर हैtagई, यह तब तक करंट घटाएगा जब तक कि यह उस वॉल्यूम पर या उससे थोड़ा नीचे न हो जाएtagई सीमा। यह बैटरी वॉल्यूम को बनाए रखेगाtagई को स्थिर स्तर पर रखें। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहेगी जब तक चार्ज करंट निर्दिष्ट कटऑफ करंट से नीचे न हो जाए। इस बिंदु पर चार्जर बंद हो जाएगा लेकिन बैटरी की निगरानी जारी रखेगा और आवश्यकतानुसार चार्ज को ऊपर तक भरेगा।

चार्जर स्थिति थ्रेसहोल्ड के लिए पैरामीटर को “SEPIC_CTRL.c” में ट्यून किया जा सकता है fileबैटरी पैरामीटर और वांछित थ्रेसहोल्ड/कटऑफ स्थापित करने के लिए कई परिभाषाओं का उपयोग किया जाता है

इसके अतिरिक्त, नीचे दिखाए गए कोड को संशोधित करके पसंदीदा चार्ज धारा को मैन्युअल रूप से या स्वचालित रूप से निर्धारित किया जा सकता है।

schematics

योजनाबद्ध और सामग्री का बिल
योजना और सामग्री बिल के विवरण के लिए उपयोगकर्ता मार्गदर्शिका के पृष्ठ 11-17 देखें।

पीसीबी प्रिंट

सामग्री का बिल

दस्तावेज़ / संसाधन

माइक्रोचिप यूएसबी पीडी डेमो बोर्ड [पीडीएफ] उपयोगकर्ता गाइड यूएसबी पीडी डेमो बोर्ड, पीडी डेमो बोर्ड, डेमो बोर्ड, बोर्ड

संदर्भ

• उपयोगकर्ता पुस्तिका