Schwere Handarbeit von einem Elektronikingenieur: Zerlegen Sie das PocketBook 631 Plus und statten Sie es mit einer Solarbatterie aus

Hallo allerseits! Ich bin Artem Litvinovich, ein Entwickler mit langjähriger Erfahrung, seit seiner Kindheit ein Funkamateur, und ich selbst habe die Leser entworfen. Meiner Meinung nach ist es in jeder Hinsicht interessanter und bequemer, eine fertige Sache zu kaufen, um sie selbst nach Ihren Wünschen zu gestalten. Zum Beispiel der gleiche Leser. Auf meinem Konto befinden sich vier persönlich zusammengestellte Modelle von Lesegeräten aus Komponenten, die auf dem Radiomarkt gefunden und aus China bestellt wurden.

Zum Beispiel wird hier die Tinte beschrieben, die hier noch von Leonid Kaganov in Betracht gezogen wurde , frühere Handwerke sind alle hier . Ich drucke die Hüllen selbst auf einem 3D-Drucker, den ich auch selbst entworfen habe. Und wenn Sie zu faul zum Tippen sind, modelliere ich aus Epoxid.

Wie Sie wissen, hat sich die Erfahrung sehr ernst und zum Teil einzigartig angehäuft. Und jetzt haben sich die Jungs von PocketBook mit einem Vorschlag an mich gewandt, eine Art Mod zu einem ihrer Modelle zu machen. Aus diesem Grund haben wir uns entschlossen, ein Lesegerät mit einer Solarbatterie zusammenzubauen, die auf PocketBook 631 Plus basiert, einem der Flaggschiff-Lesegeräte der Linie. Ich werde in einem Beitrag darüber sprechen.



Ich werde nicht auf Details der Funktionsweise dieses Modells aus Anwendersicht eingehen. Viele haben geschrieben, wie viele Formate es unterstützt, welche Anwendungen es hat, wie die Audiounterstützung funktioniert und wie gut dieses Taschenbuch Bücher in fünfzehn Sprachen spricht. Ich werde nur bemerken, dass ich diesen Aussagen im Allgemeinen zustimme - der Leser ist ein erfahrener und wirklich anspruchsvoller.

Nachdem ich den Leser in meinen Händen erhalten hatte, schaltete ich ihn nicht einmal ein - ich zerlegte ihn sofort. Deshalb werden wir zunächst untersuchen, was in ihr ist. Das ist für mich interessanter. Den Leser zu zerlegen ist nur eins, zwei, drei. Lass uns gehen!

Einmal - mit Hilfe eines Plastikkeils schnappt die Frontplatte.



Zwei - der Rahmen des Bildschirms von der Frontplatte wird sauber abgezogen. Ich vermute, dass es versiegelt ist, um das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub durch den Spalt zu erschweren. Im PocketBook 631 Plus wird im Gegensatz zum gleichen PocketBook 641 Aqua 2 kein offizieller Schutz gegen Wasser deklariert. Trotzdem sind hier die "Anfänge" des Schutzes vorhanden. Bei solchen Strukturelementen ist der Feuchtigkeitsspray dieses Modells vermutlich nicht sehr beängstigend.



Und drei - die Schrauben, die den Leser selbst im Gehäuse halten, sind gelöst.



Woraus besteht ein moderner Leser?


Es mag unerfahren erscheinen, dass hier alles furchtbar kompliziert ist, aber im Allgemeinen ist das Gerät recht einfach.

Vergleichen Sie zur Vereinfachung meinen hausgemachten Leser auf der rechten Seite.



Drei Blöcke fallen auf meinem Brett deutlich auf.

  • Red-Screen-Stromversorgungsschema. Der elektronische Tintenschirm wird elektrostatisch gesteuert und erfordert mehrere positive und negative Spannungspegel.
  • Grün - Controller für Stromversorgung, Ladung und Batterieentladung. Lithiumbatterien werden mit Gleichstrom geladen und erzeugen eine instabile Spannung. Elektronik benötigt eine konstante 3,3V. Die Solarbatterie erzeugt einen unangenehmen Strom. Dementsprechend benötigen Sie einen DC-Controller zum Laden, einen Spannungswandler zum Entladen und einen Leistungsbegrenzer für das Solarpanel.
  • Gelb ist eine Computereinheit. Es gibt einen Prozessor, einen Speicher und einen Datenspeicher mit allen Umreifungen.

Überraschenderweise ist der Leser im Wesentlichen nur ein energieeffizienter Computer mit einem speziellen Bildschirm und einer speziellen Softwarefüllung.



Schauen Sie sich jetzt das Innere des Lesegeräts von PocketBook an


Hier sehen Sie ähnliche Blöcke - Stromversorgung, Arbeit mit dem Bildschirm und einem Computer. Zusätzlich gibt es zwei weitere Einheiten - ein blaues Wi-Fi-Modul und einen rosa Audio-Codec. Letzteres ist ziemlich ungewöhnlich - in fast allen modernen Lesegeräten mit E-Ink-Bildschirmen gibt es keine Tonfunktionen. Ihre Anwesenheit ist einer der einzigartigen "Tricks" des PocketBook 631 Plus.



Schauen wir uns die Innenseiten des PocketBook-Lesegeräts genauer an.

Das Prozessormodul MCIMX6L7DVN10AB wird auf dem Prozessormodul angezeigt. Dies ist ein ARM Cortex-A9, Single-Core, 32-Bit, nominal 1 GHz. Das Ding ist deutlich leistungsfähiger als das, was ich benutze. Kein Wunder - Pocketbook liest 18 Formate ohne vorläufige Konvertierung (PDF, PDF-DRM, EPUB, EPUB-DRM, DJVU, FB2, FB2.ZIP, DOC, DOCX, RTF, PRC, TCR, TXT, CHM, HTM, HTML, MOBI und ACSM) sowie Voice-over-Text surfen im Internet, spielen Spiele und wissen, wie man Wortumbrüche arrangiert. Für die Wartung und Implementierung all dieser Dinge wird geeignetes Eisen benötigt.

Rechts vom Prozessor befindet sich ein Speicher, NT5CC256M16DP. Dies ist DDR3, 4 Gbit / s (512 MB).

Hinter dem Speicher befindet sich ein normaler MicroSD-Steckplatz mit einer 8-GB-Karte, der als integrierter Speicher fungiert. Günstig, fröhlich und praktisch - auf Wunsch kann der interne Speicher leicht erweitert werden (die Überprüfung ergab, dass die Karte durch eine Art Hardware-ID gebunden ist, sodass das Wort „einfach“ in diesem Fall unangemessen ist) und im Falle einer katastrophalen Begegnung des Lesers mit dem Firmament der Erde Für die Datenwiederherstellung ist nur ein Kartenleser erforderlich.

Auf der Karte wird gewöhnliches Linux erkannt, was gut ist. Auf der rechten Seite befindet sich der UART-Debugging-Connector. Wenn Sie eine Sonde hineinstecken, sehen Sie den Begrüßungsbildschirm von U-Boot 2009.08 und eine Reihe von Debugging-Informationen.



Neben dem Prozessormodul befindet sich eine Wi-Fi-Einheit mit einem Schalter und einem Kabelbaum. RTL8189FTV, 802.11b / g / n All-in-One-Modul über SDIO-Bus.

Das Anbringen vorgefertigter Module für diese Art von Funktion, anstatt sie diskret auf die Platine zu löten, ist eine der Standardpraktiken bei der Entwicklung von Elektronik.



Auf der anderen Seite befindet sich der Codec - ein Soundkonverter von digital zu aktuell über Kopfhörer. ALC5640 gehört immer noch zur selben Realtek-Firma, nimmt Ton über I2S auf und erzeugt über einen Klasse-D-Verstärker 1,5 W Stereoklang pro 8-Ohm-Lautsprecher. Ebenfalls typisch.



Über dem Ton befindet sich die Bildschirmsteuereinheit.

TPS65185 ist ein Spannungsgenerator für elektronische Tintenschirme. NN2003 oder ähnliches mit „2“ über der Markierung konnte nicht identifiziert werden, aber es sieht nach etwas aus, das mit der Leistung der Hintergrundbeleuchtung zusammenhängt. Und die zForce NN1001 ähnelt einem IR-Touchscreen-Controller.



Schließlich die Hauptstromversorgung. In der Mitte befindet sich der Hauptchip - RC5T619. Dies ist ein multifunktionaler Leistungsregler mit eingebauten Wandlern, Verbrauchsberechnung, Batterieladung, Schnittstellen für die Kommunikation mit dem Prozessor usw. Er verfügt auch über eine Echtzeituhr, die auch dann funktionieren sollte, wenn alles andere ausgeschaltet ist. Ein derart hochintegriertes Netzteil spielt eine wichtige Rolle bei der Tatsache, dass eine einzige Ladung des Lesegeräts für etwa anderthalb Monate aktiven Gebrauchs ausreicht. Wir werden uns diesen Chip später genauer ansehen, wenn wir ein Solarpanel am Lesegerät anbringen.



Wenn wir die Tafel umdrehen, finden wir den Bildschirm - den interessantesten in diesem Buch.



Der Bildschirm wird auf den Rahmen geklebt, auf der anderen Seite des Rahmens wird der Akku aufgeklebt. Die Platine ist daran angeschraubt, und zum Teil das gesamte Gehäuse.



Wie unterschiedlich ist dieser 6-Zoll-Bildschirm „E Ink Carta“ der neuesten Generation von dem normalen E-Ink-Bildschirm, den Sie im Geschäft kaufen können?

Zum Vergleich - hier ist mein 7-Zoll-Bildschirm einer chinesischen Firma.



Wenn Sie beide mit demselben Bild versehen, können Sie die Unterschiede sofort feststellen. Mein Bildschirm ist zwar größer, hat aber eine Auflösung von nur 480 x 800 und 120 DPI, während der Pocket eine Auflösung von 1072 x 1448 und 300 DPI hat. Nun, die Qualität der Matrix selbst ist höher - als bedeutender Hersteller der ersten Staffel verwendet PocketBook Displays der höchsten Qualitätsstufe - Klasse A („erste Klasse“, vor Ablehnung). Für kleinere Marken und zum Verkauf in Form von Ersatzteilen gibt es Bildschirme der Klasse B mit einigen (akzeptablen Standards) Fehlern.



Wenn Sie genau hinschauen, sehen Sie einen weiteren großen Unterschied: Auf dem Pocket-Bildschirm sind die „Farben“ weicher.



Dies ist nicht überraschend, da der Pocket-Bildschirm im Gegensatz zum Schwarz-Weiß-Bildschirm „Chinese“ monochrom ist und 50 bis 16 Graustufen unterstützt.



Tatsächlich liegt dies nicht so sehr am Bildschirm (obwohl dies natürlich auch der Fall ist), sondern an einer ausgefeilteren Steuerschaltung als meiner. Grundsätzlich unterscheiden sich diese beiden Bildschirme nicht sehr voneinander, und der Hauptunterschied liegt in der Bindung.

Schauen wir uns die Technologie selbst genauer an. Ein elektronischer Tintenschirm ist ein solches Glas, auf dessen einer Seite sich eine Matrix von Steuerelektroden befindet, und auf der anderen Seite eine Anordnung von Blasen mit Flüssigkeit, die in transparentem Kunststoff eingeschlossen sind und in denen mikroskopisch kleine Kugeln schweben. Weiß ist positiv, Schwarz ist negativ. Die Kontrollmatrix dreht die Kugeln elektrostatisch und zeigt so das Bild an.


Auf der Rückseite ist ein solcher Bildschirm gespiegelt, und die Verkabelung der auf dem Glas eingravierten Steuersignale ist sichtbar.





Wenn Sie auf den Bildschirm im Lumen schauen, sehen Sie ein dünnes Kontrollgitter hinter dem Geräusch der ungleichmäßig aufgetragenen Kapseln. Aufgrund dieser Ungleichmäßigkeit ist die Hintergrundbeleuchtung eines elektronischen Tintenbildschirms keine triviale Aufgabe. Wenn Sie ihn nur von hinten hervorheben, sieht er aus wie eine Glaskrume.



In gewisser Weise ähnelt es sogar Normalpapier.



Der Bildschirm des Taschenbuchs ist fest mit dem Rahmen verklebt, und Versuche, sie zu trennen, werden wahrscheinlich traurig enden. Es gibt jedoch eine Stelle am Rand, an der Sie es auch aufklären und eine ähnliche Struktur sehen können.



Wir sehen, dass sich oben auf dem Bildschirm ein schwarzer Rahmen befindet und auf der Tafel darunter einige Details.
Was ist das?



Darüber hinaus ist der Rahmen nicht einfach, sondern im Infrarotlicht transparent! Und die Vorsprünge darauf sehen aus wie Linsen. Wofür ist das alles?



Das Rätsel ist sehr einfach gelöst. Wir erinnern uns an eine gewöhnliche Gegensprechanlage mit einer eisernen Tastatur, die seltsamerweise nicht mehr funktioniert, wenn ihre Kanten mit Schnee verschmiert sind. An den Rändern dieser Tastatur befindet sich eine Reihe von Licht- und Fotodioden, in die sie scheinen. Durch Verfolgen des Schattens dieser Beleuchtung kann der Prozessor verstehen, auf welcher Nummer der Finger erschien.



In unserem Poketbook Reader ist das Design ähnlich, nur präziser. An den Rändern befinden sich Infrarot-LEDs, die den Fokus von der gegenüberliegenden Seite auf die Fotodioden richten und durch Schattierung die Position des Fingers berechnen.



Eine flexible Platine mit LEDs wird mit einem Streifen auf die Unterseite des Bildschirms geklebt. Dies ist die berühmte Beleuchtung mit variabler Lichttemperatur. Sie gehen nach links - das Licht wird kälter, nach rechts - es wird wärmer. Die Idee ist folgende: Vor dem Schlafengehen ist es besser, mit warmer Hintergrundbeleuchtung zu lesen, dank dieser entspannt sich der visuelle Apparat schneller. Es gibt zwei Versionen einer solchen Hintergrundbeleuchtung, eine von E Ink, die andere eine chinesische Kopie davon. Eine Kopie ist schlechter, weil sie etwa ein Drittel mehr Energie verbraucht. In PocketBook 631 Plus ist das richtige, E Inca.




Du gehst nach rechts - das Licht wird wärmer

Wie bei allen Genialen ist das Geheimnis einfach - die Hintergrundbeleuchtung besteht aus abwechselnden LEDs: warm, kalt, warm, kalt usw.

Die Helligkeit jeder Hälfte wird unabhängig voneinander gesteuert, was einen reibungslosen Übergang von Kälte zu Wärme ermöglicht.


Nach dieser Überprüfung der Innenseiten kann der Leser wieder zusammengebaut und mit dem Aufladen fortgefahren werden. Unter normalen Bedingungen wird das Buch über Standard-USB mit einem Strom von 0,9 A aufgeladen.

Dies ist 4,5 W und sollte eine volle Ladung des 1,5 A / h-Akkus für etwa eine Stunde liefern.



Wenn der verfügbare Strom abnimmt, lädt sich das Buch ruhig bis fast auf Null auf. Es scheint, dass der Laderegler für den USB-Standard von geringem Interesse ist und von jeder Spannung bis zur Spannung an der Batterie selbst aufgeladen werden kann.



Was passiert beim Laden und Entladen? Wir erinnern uns an den RC5T619, der das Stromversorgungssystem steuert. Dies ist eine integrierte Steuerung für Leistung, Ladung und Messung. Es verfügt über zwei Kanäle zum Laden zum Laden und zur externen Stromversorgung, eingebaute Spannungswandler, einen Ausgang zum Batterie- und Verbraucherausgang, Sensoreingänge (z. B. Batterietemperatur) und vieles mehr. All dies wird sowohl auf Schaltungsebene als auch programmgesteuert auf dem I2C-Bus konfiguriert.

Auf demselben Bus empfängt der Prozessor von ihm Informationen über die verbleibende Ladung in der Batterie, über den Ladezustand, über die aktuelle Zeit usw.



Was ist die Schwierigkeit, den Ladezustand einer Lithiumbatterie zu bestimmen? Können Sie nicht einfach die Spannung daran messen? Leider ist die Spannung nicht linear, größtenteils konstant und stark von der Last abhängig.



In der Praxis wird ein Pendelzähler verwendet, um den Ladezustand zu bestimmen. Wie ein Stromzähler in einer Wohnung betrachtet er, wie viel Ladung von der Batterie zur Last und vom Laden zur Batterie geflossen ist. Dies ist die einzige zuverlässige Möglichkeit, den Batteriestand zuverlässig anzuzeigen. Und ein solches Messgerät ist normalerweise in den Leistungsregler eingebaut. Das Laden einer Lithiumbatterie ist im Gegensatz zu beispielsweise Blei ebenfalls nicht einfach. Der Ladevorgang besteht aus zwei Stufen - Gleichstrom und Konstantspannung. In der ersten Stufe wird Strom zugeführt, der auf den maximalen sicheren Wert begrenzt ist, normalerweise bei 1 ° C (eine Batteriekapazität pro Stunde). Wenn die Batteriespannung ihren Maximalwert (4,20 V) erreicht, beginnt die zweite Stufe, wenn diese Spannung am Eingang gehalten wird und der Strom abfällt. Am Ende erreicht der Strom einen unteren Schwellenwert, normalerweise 0,1 ° C, und der Ladevorgang stoppt.

All dies ist wiederum der integrierte Leistungsregler.

Um eine andere Stromquelle anzuschließen, müssen Sie diese natürlich durchlaufen. Idealerweise können Sie den zweiten Ladungseingang, VADP, verwenden, aber es gibt ein kleines Problem: Er ist nicht auf der Platine unseres Lesegeräts getrennt, und der Controller ist ein BGA-Chip, ein Kunststoffrechteck mit Kontaktkugeln auf der Unterseite, und Sie gelangen zu den VADP-Eingängen. im wesentlichen unmöglich.



Sie müssen also eine Verbindung zum VUSB-Eingang herstellen, dh zum Standard-Stromanschluss des Lesegeräts. Daher ist es gut, dass es auch bei sehr geringer Spannung und Stromstärke weiter aufgeladen wird.

Bei dieser Verbindung sind einige Dinge zu beachten.

Erstens sollte es das normale Laden nicht stören. Das heißt, der Stromfluss von der Sonne zum Ladegerät oder Computer ist nicht zulässig. Zweitens sollte es während des externen Ladens keinen Strom aufnehmen. Das heißt, Der Stromfluss vom Laden in den Solarmodulkreis ist nicht zulässig.

Das erste ist ganz einfach - wir werden eine Spannung anlegen, die viel geringer ist als die einer Ladung oder eines Computers. Der Leser kann von ihm aufgeladen werden, aber die externe Quelle wird es nicht bemerken.

Der zweite ist ebenfalls nicht schwierig - für das Solarpanel benötigen Sie einen Controller für die maximale Leistung, in dessen Ausgang oder an dessen Ausgang sich eine Diode befindet.

Was für ein Controller ist das und warum wird er benötigt? Werfen wir einen Blick auf Sonnenkollektoren.

Es gibt viele Arten von Solarzellen. Konventionelle, allen Siliziumelementen vertraute Elemente mit einem bläulichen Farbton und einer Verkabelung auf der Oberfläche (auf dem Foto links) sind am effektivsten. Ihr Nachteil ist, dass sie im Laufe der Zeit durch Sonnenlicht zerstört werden und in zehn Jahren den größten Teil ihrer Kraft verlieren.

Mein Buch verwendet ein Dünnschichtelement auf Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (rechts), das eineinhalb Mal weniger effektiv, aber haltbarer ist.


Beide Paneele bestehen aus 11 in Reihe geschalteten Elementen.

Es stellt sich die Frage, welches Panel in unser Taschenbuch aufgenommen werden soll. Normalerweise bin ich auf Langlebigkeit bedacht, aber in diesem Fall, der in die äußerste Ecke des Sinns für Schönheit getrieben wurde, musste er gehört werden, und ich entschied mich für die Option auf der linken Seite - es ist sehr gut, dass eine typische Silikonplatte zum Bücherregal passt.



Die Solarbatterie ist eine nichtlineare Stromquelle. Eine einfache Batterie oder Stromversorgung wird normalerweise durch das Ohmsche Gesetz beschrieben - wenn der an sie angelegte Widerstand abnimmt, steigt der Strom und die Spannung fällt ab. Mit anderen Worten, sie sind eine Spannungsquelle mit äquivalentem Serienwiderstand.

Bei einer Solarbatterie mit abnehmendem Widerstand bleibt der Strom ungefähr konstant und die Spannung fällt ab. Dies ist näher an der Stromquelle mit begrenzter oberer Spannung. Hier ist zum Beispiel ein Diagramm von Strom zu Spannung für eines meiner großen Solarmodule.



Wenn Sie einen herkömmlichen Batterieladecontroller an eine solche Quelle anschließen, versucht das Laden, so viel Strom wie möglich zu ziehen (es ist ein niedriger Widerstand), die Spannung am Panel fällt ab und damit fällt die Leistung ab - die volle Leistung ist nur in der Nähe des Betriebspunkts verfügbar, wo Das Produkt aus Strom und Spannung ist maximal.

Um dieses Problem zu beheben, wird das Solarpanel normalerweise über einen Konstantleistungspunktregler angeschlossen. Ein Impulswandler, bei dem die Last nicht versuchen kann, mehr Leistung aus dem Panel zu ziehen, als sie bei optimaler Spannung liefern kann. Tatsächlich wandelt es die nichtlineare Charakteristik des Panels in ohmsch um.

Die einfachste Implementierung einer solchen Steuerung ist ein Abwärtswandler mit Rückmeldung auch über die Eingangsspannung und nicht nur über den Ausgang.

Wenn der Ausgangswiderstand abnimmt, senkt ein solcher Wandler die Spannung (und erhöht den Strom), so dass eine konstante Spannung am Eingang verbleibt.

Schauen Sie sich eine einfache selbstgezogene Abwärtswandlerschaltung auf dem PWM-Controller MC34063 an.



Dieser Chip verfügt über einen eingebauten Schlüssel, der mit einer Frequenz von mehreren zehn Kilohertz geöffnet und geschlossen wird. Wenn es geöffnet ist, fließt Strom durch es und durch die Induktivität und gewinnt allmählich an Ausgangsspannung. Wenn es geschlossen ist, fließt der Strom durch die Diode und die Induktivität (der Induktor neigt dazu, einer Änderung des durch ihn fließenden Stroms zu widerstehen) und verliert allmählich die Spannung. Die resultierende "dreieckige" Spannung wird durch den Ausgangskondensator so geglättet, dass sie nahezu konstant ist.

Je länger der Schlüssel geöffnet ist (Impulsbreite), desto höher ist die Ausgangsspannung. Weil Normalerweise ist eine konstante Spannung erforderlich, am Ausgang befindet sich ein Rückkopplungsteiler, der dem Fehlerverstärker in der Steuerung ein Signal liefert. Dies ermöglicht es ihm, die Impulsbreite zu verringern, wenn die Spannung zu hoch ist, und zu erhöhen, wenn umgekehrt.

Wie erstelle ich einen Controller mit maximaler Leistungserhaltung aus dieser Schaltung? Es ist notwendig, ein kleines Präfix hinzuzufügen.



Der Transistor ist offen, wenn die Eingangsspannung höher als die eingestellte Spannung ist, die Spannung auf seiner Seite der Diode Null ist und der Regler die Ausgangsspannung wie üblich begrenzt.

Wenn die Eingangsspannung unter den eingestellten Wert fällt, beginnt der Transistor zu schließen und eine zum Eingang proportionale Spannung gelangt zur Rückkopplungsleitung. Und blockiert das Signal vom Ausgang. Die Steuerung nimmt dies als erhöhte Ausgangsspannung wahr und verringert die Impulslänge, wodurch verhindert wird, dass die Last zu viel Leistung aufnimmt und die Eingangsspannung abfällt.

Wenn wir diese Schaltung auf einem Steckbrett testen, funktioniert sie mehr oder weniger, aber mit ziemlich schrecklichen Eigenschaften.



In der Praxis ist die Herstellung eines eigenen Impulswandlers eine undankbare Aufgabe und nicht sehr effektiv. Besonders bei so alten Details wie dem MC34063.

Daher werden wir die Standardpraxis verwenden, d. H. Fertige Module.

Der Hauptteil unserer Schaltung ist ein invertierendes Präfix der Rückkopplung von der Eingangsspannung. Und es kann an jede Standard-Abwärtswandlerschaltung angeschlossen werden, die über einen externen Teiler zur Rückmeldung der Ausgangsspannung verfügt. Dementsprechend nehmen wir ein typisches Abwärtsmodul für mehrere Watt und löten den Ausgang der Präfixdiode darauf.



Wie erwartet funktioniert alles fast ohne Probleme.



Jetzt können Sie unnötige Teile entfernen und den Stromkreis im Konstantstromspannungsmodus überprüfen, indem Sie ein Solarpanel simulieren.


Wie Sie sehen können, hält die Schaltung perfekt die minimale Eingangsspannung

Wir übertragen die Schaltung von einem praktischen Steckbrett auf ein permanentes, und das Ergebnis ist ein kompaktes und ziemlich flaches Design.



Es gibt keinen überschüssigen freien Platz im Lesegerät, und das Design ist immer noch nicht flach genug, um zwischen die hintere Abdeckung und die Platine zu passen. Sie müssen also auf jeden Fall alles von außen montieren und das Design opfern.

Wenn das Buch ursprünglich mit der Erwartung einer solaren Aufladung erstellt worden wäre, wäre ein solches Problem nicht aufgetreten - wie wir uns erinnern, gab es auf der Platine selbst viel freien Speicherplatz.



Der einzige mehr oder weniger bequeme Ort, an dem Sie den Controller platzieren können, befindet sich auf der Rückseite des Solarpanels. Es gibt sogar einen gepunkteten Rahmen, der darauf hinweist.



Vor der Endmontage ist es sinnvoll, alles zu testen, aber der düstere Moskauer Frühling am X-Day weigerte sich hartnäckig, zusammenzuarbeiten.



Ich muss meinen „Sonnenersatz“ bekommen - einen LED-Block mit einer Gesamtleistung von 1 kW und einer Farbtemperatur von 4000 K, der zuvor mit einem Belichtungsmesser kalibriert wurde. Gibt Sommerlicht in einem Abstand von 29 cm.

Die Primitivität des Kühlsystems des Modells „großes Stück Aluminium“ führt dazu, dass sich das Gerät in 6 Minuten überhitzen und ausbrennen kann. Vor diesem Schicksal kann ihn die Unvollkommenheit moderner Batterien retten, die nur 5 Minuten dauert.



Es ist kaum zu glauben, wie intensiv das Sonnenlicht ist - ein Kilowatt Licht pro Quadratmeter. Nur wenn Sie solche Lampen einen Meter voneinander entfernt auf die Hälfte des Planeten stellen, können Sie etwas erreichen, das der Kraft der Sonne nahe kommt.



Aufgrund der Ausstrahlung können Sie nicht sehen, was das Gerät anzeigt. Der Ladevorgang erfolgt mit einer Leistung von ca. 0,7 W. Dies liegt nahe am erwarteten 1-W-Panel und einem Konverterwirkungsgrad von 70%. Bei dieser Geschwindigkeit wird der Leser etwa 8 Stunden lang von Grund auf aufgeladen.

In der Realität wird es in unseren Breiten und bei unbeständigem Wetter zweimal mehr benötigt - der Nennwert der Plattenleistung von 1 W wird für das nominelle Sonnenlicht von 1000 W pro m2 angegeben. Was passiert entweder mittags in den Tropen oder in einem Labor unter Sonnenersatz?



Nachdem der Test bestanden wurde, können Sie das Panel endlich am Buch selbst anbringen.

Aufgrund der Dicke des Wandlers besteht zwischen der Platte und dem Gehäuse ein Abstand von einem halben Zentimeter. Sie müssen es schließen, um den 3D-Drucker aufzuwärmen und den Rahmen zu drucken.



Der Rahmen ist am Körper befestigt und darin bohren wir ein Loch für die Drähte.



Die Controller-Pins werden durch die Löcher geführt und mit dem Eingang verlötet.



Offensichtlich wird ein solches Design keine Schönheits- und Designwettbewerbe gewinnen. In der Praxis macht sich die Zunahme der Dicke um den Faktor 1,5 deutlich bemerkbar - der Leser ist nicht mehr so ​​bequem in der Tasche und passt nicht mehr in Abdeckungen.

Damit der Ort nicht umsonst verschwindet, könnte man ihn beispielsweise mit einer größeren Batterie füllen. Oder befestigen Sie einen Klappständer unter der Verkleidung - und es ist bequem, ihn auf den Tisch zu legen, und das Design ist symmetrischer. Tatsächlich wäre es jedoch sinnvoller, ein solches Designelement entweder zunächst in den Leser zu integrieren oder als separates Gerät zu verwenden. Wenn Sie den Controller auf der Platine platzieren und einen Ausschnitt für das Panel im Gehäuse vornehmen, erhalten Sie einen Leser mit der gleichen Dicke wie das Originalmodell.



In der Zwischenzeit schlüpfte die Sonne durch den Dunst der Wolken und Sie können live sehen, dass das Gerät funktioniert.



Insgesamt können wir daraus schließen, dass es für den Hersteller - das Unternehmen PocketBook - großartig wäre, Sonnenkollektoren einzuführen, und eines Tages Leser mit ihnen produzieren könnte.

Die Sperrigkeit des resultierenden selbstgebauten Designs bedeutet keineswegs, dass das Fabrikprodukt das gleiche sein wird - es ist wie ein Vergleich eines benzinbetriebenen Autos, das auf Elektromotoren umgerüstet wurde, mit einem Kofferraum voller Batterien und einem heruntergekommenen Schwerpunkt mit einer Maschine, die ursprünglich als Elektroauto konstruiert wurde.

Mit intelligenten Worten, Solarenergie ist jetzt im Trend, die Technologie schreitet voran, die Panelpreise fallen schnell. Und jeder glaubt, dass die Zukunft bei ihm liegt. So kann ein Lesegerät mit eingebauter Solarladung die Mode auf Mobilgeräten mit diesem Komfort sehr gut initiieren. Reader - ein Gerät mit extrem geringem Stromverbrauch und natürlich einer großen Wohnfläche. Was macht es fast optimal Anwendungsfall in dieser Richtung.

Um das Projekt selbst zusammenzufassen, war es am schwierigsten, die Steuerung des maximalen Leistungspunkts in einem so kleinen Maßstab zu erstellen. Dies ist einer der Bereiche, in denen es bisher praktisch keine vorgefertigten Module gibt, und daher ist jedes für sich.

Das Interessanteste für mich war, herauszufinden, wie moderne Leser und Bildschirme funktionieren. Das letzte Mal (um 2007) habe ich einen ziemlich alten Leser zerlegt, der einer der ersten auf dem Markt war, und es war nicht viel schwieriger als meiner. Das Design des Touchscreens erwies sich als unerwartet - ich war noch nie auf die Technologie eines Overhead-IR-Gitters mit einer solchen Größe und Genauigkeit gestoßen und hatte nicht erwartet, es dort zu finden. Nun, die anderen technischen Aspekte in PocketBook 631 Plus schienen ziemlich logisch und durchdacht - es ist ersichtlich, dass der Leser in gutem Glauben entwickelt wurde - weit weg vom Knie und überhaupt nicht von Amateuren.

Das sind die Dinge. Das ist alles und ich hoffe, Sie haben heute etwas Neues gelernt. Ich werde die Fragen in den Kommentaren beantworten, schreiben.

Source: https://habr.com/ru/post/de412319/


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