Как заставить блок питания с быстрой зарядкой переменного напряжения выдавать определенное напряжение?

Я пытаюсь включить свой raspberry pi 3 с помощью банка быстрой зарядки Xiaomi 10000 мАч через контроллер двигателя L298N. Контроллер двигателя может получать от 7 до 35 В, и у него есть выход 5 В, который я использую для питания своего пи через контакт 5 В. Я также использую 6-контактный последовательный преобразователь USB 2.0 в TTL UART Module ( https://www.aliexpress.com/item/CP2102-USB-2-0-to-TTL-UART-Module-6Pin-Serial-Converter-STC- Replace-FT232-Module/32534146426.html ).

Я немного читал о быстрой зарядке и о том, как они контролируют напряжение, и вот как зарядное устройство решает, какое напряжение выводить с помощью контактов d+ и d-: http://4.bp.blogspot.com/-nMZFNxoTcA0/VHX8GRZCLFI/ AAAAAAAAAXA/VCn0OxdThAM/s1600/USBVoltage.jpg

Первая проблема заключается в том, что у USB-конвертера нет контактов D+ и D-, но я считаю, что это должны быть контакты RXD и TXD. Я хочу, чтобы мой блок питания выдавал 9 В на контроллер двигателя, поэтому я попытался подключить 3,3 В к 0,6 В к RXD и TXD (пробовал в обоих направлениях), но это не меняет выходное напряжение. Вторая проблема заключается в том, что если я просто подключу блок питания к контроллеру мотора, который автоматически выдаст 5 В, Pi не включится.

Я новичок в таких вещах, поэтому любое предложение о том, как это сделать, будет действительно полезным. Спасибо.

Смотрел на сайте сяоми. их блок питания на 10000 мАч имеет две версии: обычную версию (только 5 В) и профессиональную версию (QC 2.0). Если вы ожидаете 9 В, вы сначала убедитесь, что купили правильную вещь. Кроме того, почему бы не использовать 5V напрямую? 2А при 5В недостаточно для пи? Кроме того, привод двигателя предназначен для управления двигателями, а не для цифровой логики, по крайней мере, купите правильный преобразователь постоянного тока в постоянный!
Быстрая зарядка обеспечивает больший ТОК, а не напряжение. Скорее всего, если вы попытаетесь обеспечить более 5 В на уровне напряжения USB; систему вы что-то разрушите. | Ссылка на блогспот либо относится к конкретному продукту, либо просто выдумана. Это было бы чрезвычайно необычным расположением. Ссылка на текст, сопровождающий эту диаграмму, МОЖЕТ помочь, но вряд ли. | Большинство блоков питания с выходным напряжением 5 В можно модифицировать, чтобы обеспечить небольшой диапазон изменения Vout, НО обычно только минимальное отклонение от 5 В.
Есть много доступных продуктов, которые предназначены для того, чтобы делать то, что вы хотите. ЕСЛИ что-то, что у вас есть, предназначено для использования таким образом, то ссылка на компетентное техническое описание очень поможет.
@RussellMcMahon Не всегда. Qualcomm Quick Charge, а также непатентованная технология USB Power Delivery поддерживают повышенное напряжение для более быстрой зарядки без использования кабелей, способных выдерживать большие токи. Я полагаю, что QC Qualcomm достигает 9 В, а USB PD - до 12 или, может быть, 20, но я точно не помню.
@Felthry Как указано выше: «... Есть много доступных продуктов, которые предназначены для того, чтобы делать то, что вы хотите. ЕСЛИ что-то, что у вас есть, предназначено для использования таким образом, тогда ссылка на компетентное техническое описание очень поможет. ..." -> То, что вы говорите, по существу верно, и/но то, что я говорю выше, также по существу верно. Выигрыш/выигрыш :-). Вот достаточно хороший обзор быстрой зарядки от Qualcom . По сути, QC позволяет заряжать аккумулятор устройства с максимальной скоростью, разрешенной производителем аккумулятора. Для (и ТОЛЬКО для) устройств, предназначенных для работы с этой системой...
@Felthry ... система может минимизировать ток, увеличив напряжение до (как вы говорите) с 5 до 9 или 12 В для устройств класса A и 20 В для класса B. Понижающее преобразование напряжения там, где это необходимо (как это обычно бывает со смартфонами и таблетки) обрабатывается внутри устройства. | Спецификация для [**CHY100 Quick Charge 2.0 IC зарядного устройства] (file:///C:/IN/Downloads/chy100_family_datasheet.pdf) предоставляет (опасно грубый IMO) протокол для согласования напряжения на правой стороне страницы 3 и типовая схема зарядного устройства слева на странице 3.
@Felthry ... Вот полезная 17-страничная заметка о приложении зарядного устройства TI с контролем напряжения, описанная на страницах 6 и 7.

Ответы (2)

Позвольте мне сначала разобраться в архитектуре вашего проекта.

  1. Вы хотите использовать внешний аккумулятор с функцией контроля качества.
  2. Вы хотите использовать плату контроллера двигателя L298N в качестве вторичного источника питания для преобразования входного сигнала (предпочтительно 9 В) в 5 В для питания платы контроллера Raspberry Pi.
  3. Вы используете преобразователь USB-UART для получения интерфейса Rx/Tx (очевидно, для управления контроллером двигателя) из USB-порта RPi. Не уверен, почему вы используете дополнительный мост, в то время как у Rpi есть собственный родной UART.

Итак, вы хотите подключить Powerbank к L298N и заставить PB выдавать 9 В, тогда L298M будет делать все, что от него требуется, включая преобразование питания 5 В в ваш RPi. В этой конфигурации USB (ни Rx/TX) не имеет ничего общего с блоком питания.

Чтобы получить 9 В от повербанка QC2.0, вам нужно будет сделать специальную плату между PowerBank и платой L298N, эмулирующую устройство с поддержкой Qualcomm QuickCharge. Эта плата должна иметь разъем USB с разъемами D+ и D-, а также обеспечивать рукопожатие QuickCharge для PowerBank. Имейте в виду, что QC будет не только воспринимать определенную комбинацию напряжений постоянного тока на D+ и D-, как показано на вашем эталонном рисунке (было бы слишком легко случайно вызвать более высокие напряжения), но должна быть некоторая предварительная сигнализация на D+D- провода, с определенным таймингом. Детали протокола контроля качества публично не разглашаются, но вы можете поискать микросхемы, обеспечивающие функциональность контроля качества, они содержат некоторые практические сведения о том, что нужно для контроля качества.

ПРИМЕР (из таблицы данных TPS61088 и таблицы данных CHY100)

  1. Способ входа в QC2.0 Согласно описанию в техническом описании CHY100, процессы входа в QC2.0 следующие:

− Подайте напряжение от 0,325 В до 2 В на D+ не менее чем на 1,25 секунды.

− Разрядите напряжение D- ниже 0,325 В в течение не менее 1 мс, сохраняя при этом напряжение D+ выше 0,325 В.

− Примените уровни напряжения из Таблицы 3, чтобы установить выходное напряжение. (должно поддерживать напряжение D+ выше 0,325 В)

Удачи.

Система быстрой зарядки управляется напряжением, подаваемым на D+ и D- по времени.
Простое приложение напряжения не будет (или не должно) запускать режимы более высокого напряжения.

Я предоставил две ссылки ниже.
TI предоставляет всю информацию, необходимую для режима QC 2.0.
У меня нет информации о более поздних версиях 3 и 4, но они могут быть похожими, и информация будет доступна в Интернете.

Система может минимизировать ток путем увеличения напряжения либо на 5 В, либо на 9 В, либо на 12 В для устройств класса A, а также на 20 В для устройств класса B. Понижающее преобразование напряжения там, где это необходимо (как это обычно бывает со смартфонами и планшетами), выполняется внутри устройства.

В листе технических данных микросхемы зарядного устройства, совместимой с CHY100 Quick Charge 2.0, представлен (опасно грубый IMO) протокол для согласования напряжения на правой стороне страницы 3 и типовая схема зарядного устройства на левой стороне страницы 3.

Вот полезная 17-страничная заметка о приложении зарядного устройства TI с контролем напряжения, описанная на страницах 6 и 7.

ИС управления зарядным устройством OnSemi mode 3

Google «рекомендует» не использовать QC — ИСПОЛЬЗУЙТЕ USB 3 PD.