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2011年10月20日の記事

2011年10月20日(木) 21:04

スイッチングが面倒

 MAX186 にはCS信号がある。これをHにするとデータ入力を受け付けない。A/D変換中などはHにして、電圧変動の影響を避ける。しかし、変換が終了して読み出すときは、Lにせねばならない。Hのままだと、結果の出力もしてくれない。
 重要なのは、結果を出力させるには外部からクロックを与えねばならない点。クロックも一種のデータ入力であり、やはりCSはLでなければならないのだ。

 A/D変換終了直後にクロックをHにするのと、CSをLにするのを同時に行っていた。
 先にCSをLにして、次にクロックをHにする。I/O出力に時間差を付けると、取得値の1ビット欠落が直った。しっかり12ビット取れている。

 さて、セルごとの電圧取得という一番重要な部分に目処が付いた。残るは、空冷ファンの電源とレーザードライバーのデジタル系電源。それらをこのPICからON/OFFせねばならない。空冷ファンはアナログ系から電流を取り、レーザードライバーの方はデジタル系から電流を取る。単なるON/OFFだが、非常に話が複雑になっている。
 このPICはバッテリーのセルを個別モニターしている。その関係で、スイッチがローサイドに入っている。
 これに対し、レーザードライバーのデジタル系電源はハイサイドをスイッチングせねばならない。理由はDC-DCコンバーターを操作するためであり、ローサイドが浮いていると収拾不能に陥ることをゴキブリレーザーで思い知らされた。更にフェイルセーフとして、キースイッチがOFFにされた場合は連動してOFFになる必要がある。

 かくして、たかが1箇所のスイッチングにとんでもなく大掛かりな回路を組む羽目になった。
 複雑化した理由は他にもあって、まず電源電圧が18〜36Vであり、FETのゲートやTLP250に許容される電位差を超過する。更に、キースイッチがOFFのときに待機電流を食わないよう作らねばならない。

 直接のスイッチングはJ607で行う。そのゲートはK1593でスイッチングする。K1593がOFFの場合、J607のゲートはR1でソースに引っ張られてOFFとなる。K1593がONだと、J607のゲートはR1とR2で分圧プルダウンされ、マイナス9〜18Vの適切な電位差でONとなる。
 以上のGNDはPICのGNDとは別電位の前提で考えねばならない。PIC側はキースイッチで遮断されている場合もある。

 そこで、K1593のゲートは、TLP250を介してPICから操作する。ゲート配線の途中に緊急停止ボタンを挟み、切断されるとJ607もOFFになる。
 厄介なことにTLP250の電圧も18〜36Vには対応できない。TLP250の電源も別に必要となるのだ。ここでも SUCS1R5 の出番。一応は入出力絶縁されているので、入力側はキースイッチの背後にあるPICと同じ領域から取得し待機電力を無くす。出力側はJ607やK1593と同じで、バッテリーのマイナス極とGNDが直結している。

 空冷ファンは単なるモーターなので、ローサイドをスイッチングして問題はない。だからK1593とのコンビにしなくても良く、直接K3140で切り替える。

 SUCS1R5-2412 の上にTLP250を2個実装し、うち1個の出力をK3140のゲートに接続。

written by higashino [ファイバーレーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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