Като функции - забравих да спомена включване и изключване на изходите (чисто софтуерно може да се направят и разни логически условия, като закъснения на каналите един спрямо друг, време на нарастване и спадане на напрежението, ако се включи първи канал, то той да вклщчи автоматично и втория и др. подобни).

Не съм стигнал още до тези дефиниции, но ако хардуера ги позволява - въпрос на желание и имплиментиране в програмите ще е.

За сега основно съм мислил по хардуера ...
Функции през РС за логване, анализ, симулиране на профили и други не съм мислил в подробности, но предстои...

Относно функциите за заряд на акумулатори - добре би било да ги има и хардуерните особенности да се заложат на този етап в хардуера. (освен изключването на изхода при спиране на тока и защитата от обратно включване за други не се сещам ... Е ако трябва да се включи и управляем разряд за цикли разряд-заряд - нещата стават сложни (и "печащи"), но по-скоро не ми се мисли в тази посока. Това наистина е специализирано устройство със специфична функционалност)

предполагам на всеки който използва акумулатори в устройствата си все понякога му се налага да ги зарежда някак ... Та от тази гледна точка добре ще е хардуера да става до някъде и за това ...

Като гледам на къде ви тече мисълта и как се оформя заданието - идеално ще ви се получи ако го направите на две части (модули може също да се нарекат): първата да е самото захранване с аналоговата част и цифровото и управление, а втората - човешкия интерфейс.

Някой ще му свърши работа само захранването, като ще си го управлява от компютъра през интерфейса (какъвто и да е той - сериен, USB, Ethernet). На други хора ще им трябва независимост от компютър и ще си направят/поръчат и двата модула. Предполагам, че емулацията на батерия ще се реализира първо с програма за PC и чак после ще бъде сложена като функционалност и на интерфейсния модул. Същото ще се случи и с всички други сложни функции от типа на емулация на различни типове акумулатори, емулация на смущения/прекъсвания на захранването, стартирания със закъснение и т.н. - първо ще се реализират в програмата за PC и после в човешкия интерфейс.

Просто проекта си е идеален да бъде разделен по такъв начин и разликата в цената няма да бъде повече от 10 лв.

Само да уточня - емулирането на батерия ще е чисто хардуерно, за да е бързо (примерно <20uS преходен процес за установяване на изходното напрежение при промяна на консумацията)
( Само за пример - батерийните устройства които разработвам спят почти винаги (консумация около микроампер), будят се за няколко десетки микросекунди, опъват тоци от батерийката (2..300мА) и пак се приспиват. Та в този случай няма как батерията да се симулира софтуерно, да не говорим за през РС-то )

Рампата (скоростта) на нарастване и (и спадане) на изходното напрежение при включване и изключване на изхода ще се реализира програмно от микроконтролера със стъпална промяна на зададеното изходно напрежение във функция от времето. (друг е въпроса каква да е максималната скорост (наклона на рампата и с колко точки да се описва) ...)

Аз си помислих че ще симулирате батерия с определен капацитет и как параметрите и се променят със изчерпването на енергията от нея.

За подобни low power устройства не виждам голям смисъл от лабораторно захранване, че и да се симулират (емулират и то хардуерно) характеристиките на нещо, дето реално струва левче.
Какъв е проблема да се храни от реална батерия? По-важното е в тези случаи да има добро следене и мерене на тока - и то в границите на микроамперите. Което не се връзва с основното предназначение на захранването и не виждам лесен начин да се комбинират двете (мерене на ток от десетки наноампери до десетки ампери, в двете посоки?)
Т.е. по-добре тези неща да се оставят като отделно устройство. Да се изключат някой гранични случаи с цел опростяване (или избягване на компромиси с други характеристики).
За по-големи тоци има смисъл, може би при захранване на електромеханични неща.
Ама емулатор на батерия който не може да мери под 1мА ми се струва неизползваем и безсмислен?

не е съвсем безмислено
когато устройството е вече готово - да, слагаш батерия за левче
когато обаче разработваш, няма как да му висиш на главата в следващите 2 години да го следиш какво ще прави при различните условия
а с такъв стабилизатор ще можеш да тестваш на момента как ще се държи както с нова батерия, така и със стара на студено, ще могат да се проверят границите на стабилност, съответно и да се заложат като какво да следи контролера , кога какво да изключи от консуматорите и да алармира на време, преди някой да е казал "опа..."

нали се сещаш че няма как да си пазиш старата батерийка за тестове, щото след 2 месеца вече ще е още по стара, и вече тестовете няма да са същите

препоръчвам ти първо да направиш просто захранване.
след няколко ревизии може да помислиш за емулатор на батерии.
най-накрая може да стигнеш и до SMU

Идеята за функциите беше, че от това се почва. Дефинират се функциите и на всяка стъпка проверяваш - изпълняваш ли функциите или не, ако не - отначало!

Другият вариант е да се проетира дадена джаджа пък после да се мисли за какво и как ще се ползва, според мен не е добър подход.

Изборът на функции е важен. От пазарна гледна точка, няма смисъл да се правят ненужни функции. От инженерна пък е важно да предвидиш правилните функции. Това за заряда на акумулаторите в по-скоро второто, целта не е да зареждаме акумулатори, макар че като се наложи... Но за мен целта на тая функция е да предвидиш, че товарът дето захранваш може да не е просто товар, а и опасен източник.

Както и да е, да се върнем на схемата...
Значи имам DC/DC, имаме и линейно стъпало. Има разни въпросчета...
Първо дали линейното стъпало ще стане само с 1 транзистор във всички тия диапазони?
Второ, как точно ще се съчетаят токовото и напреженовото управление. Трето, как ще се стабилизира... тук водите са доста дълбоки. Аз не съм добър в тая материя, но преди да задълбая гледам да изчистя максимално заданието. Примерно ако ми трябва load response първо гледам за кондензатори и после всичко останало. Та в тоя смисъл ми се ще да се дефинира първо максималната честота на промяна на заданието. Да се види колко ще са кондензаторите на изхода на DC/DC, колко след линейния, какъв ESR ще се гони, колко ще е минималния товар и т.н.

е, миро хвана бика за рогата (най-накрая).
към въпросите бих добавил и:
- колко ще са кондензаторите във товара
- какво ще е времето за сетване на OVP спрямо програмиран скок на изходното напрежение
- режим за работа с акумулатори (заряд/разряд) е съвършенно друг и трябва да е с отделно копче/меню
- режим на емулация на батерия също е специфичен, особено ако товара поддържа заряд. управление на вътрешното съпротивление на източника бих казал, че си е самостоятелна научна дисциплина.

онова допотопно захранване на НР, което е едва ли не едно поколението с нашите ТЕС-ове ги има само част от тези функции. с управлението се занимава едно TMS320C32 в бая брутална компания на АЦП/ЦАП

ДедоБоре, и аз мислех да се започне със захранването. Симулирането на батерия ще е по-нататък ...

A kакво е SMU ?

Само да уточня - под симулатор на батерия имам в предвид батерията да е източник със своето електродвижещо напрежение, своето вътрешно съпротивление и отдаваща определен максимален изходен ток.
Нямам в предвид симулация на батерия като "товар" на батери-чарджер примерно. В този режим ще се разсейва голяма мощност, а и наистина е много специфичен...

Със захранването както по-рано споменах ще е добре да можем ако инцидентно се наложи да зареждаме акумулаторите на устройствата, които разработваме ...
В случая наистина както вече Миро спомена трябва да се мисли за защити и какво ще стане, ако спре тока и батерията започне да "връща" към устройството, както и защитата от обратното и включване (което ми се вижда не-лесна задачка...)

Миро, относно линейния регулатор - мощността която ще разсейва регулиращия транзистор ще е минимална. (предрегулатора ще има грижата да осигурява и поддържа минимален дроп върху него - примерно 2V) Той вероятно трябва да е съставен от няколко маломощни (и високочестотни) транзистора в паралел. Целта е съставния транзистор да е с голям изходен ток и да има добри честотни характеристики, а не толкова да разсейва голяма мощност...

Токовото и наореженовото регулиране би могло да се направи както съм го начертал на схемата като "опроводено ИЛИ" с двата светодиода (или диода). Какво те притеснява този вариант, или имаш друго в предвид?

Относно динамиката на промяна на изходното напрежение на DC/DC предрегулатора - предполагам, че тя няма да е голяма, за да може да имаме големи кондензатори в изхода му. Динамиката мислех да се постигне само с линейния регулатор с цената на по-голяма разсейвана моментна мощност в него.
Например трябва при включване на изхода на захранването да осигурим скорост на нарастване от 0В до 5В за 10мС примерно. В този случай предрегулатора се сетва да вади 7В и след това се включва линейния, който със задания от ЦАП-а изработва рампата с цената на по-голяма разсеяна моментна мощност... И това само при включване. При изключване тази функционалност ще е силно ограничена, тъй като изхода не е биполярен и разреждането на изходните кондензатори ще е относително бавно ...

Load-response трябва да е добър, за да може да захранваме директно GSM модули. Изискванията са доста строги. Тук наистина си трябват относително големи кондензатори както в изхода на предрегулатора, така и в изхода на линейния регулатор, които да са в състояние да отдадат пиковия изходен ток докато регулатора сработи. Колкото регулатора е по-бърз – толкова по-малки може да са те, а колкото са по-малки – толкова бо-бързо ше можем да задаваме ново изходно задание (само в посока от малко към голямо напрежение - т.е. нарастване)
И тук съвсем на място идва коментара на миро, че шунта за токовото измерване не трябва да е голям. Мисля за вариант нискоомен шунт (25 милиома примерно), като „големите” кондензатори в изхода на линейното са преди шунта Така при пикова консумация от енджина примерно 2 ампера, ще имаме пад върху шунта 50mV, което е двойно под максималния дроп допустим за повечето GSM модули.

Ако искаме да виждаме профила на консумирания ток без изкривявания, трябва кондензатора след шунта да е наистина минимален (в идеалния вариант – да липсва).

И тъй като от казаното до момента шунта ше е нискоомен, няма как да можем прецизно да мерим с него малки токове (забравяме за микроамперите). За измерване на ного малките консумации може да използваме превключване на шунтовете (не ми изглежда много лесно, практично и компактно) съчетано с програмируемо усилване в широк обхват (което също не е лесна работа, дори да забравим за честотните характеристики).

Може би ще е добре да имаме 2 обхвата на тока – примерно 0.000 – 4.000 А и 0.0 – 400.0 мА с превключване на усилването на усилвателя непосредствено след шунта ...

Повечето от тези функции и изисквания са противоречиви и взаимно изключващи се и трябва да сложим някакви граници и ограничения ... Пълно щастие няма

Утре ще се опитам да нахвърлям една схема на линейния регулатор отразяваща всичко казано до момента (с изключение на защитите в изхода при свързване на акумулатор).

Ами .. айде и аз да сипя малко масло ... първо ако GSM-а е критерия за load response нещо ... не ми е ок лично на мен, след това идеята DC/DC линеен е добра от гледна точка на загуби но да го направиш в широк диапазон и най-вече за гадни товари може и да е се окаже по сложно от колкото изглежда, не случайно горе има зададени въпроси за кондензатори. Хубаво е да се мисли и за шум-а в изхода. Не знам защо но сериозно лабораторно захранване винаги го свързвам с големи трафове и радиатори, може да е старомодно.

Е то посочения модел няколко поста по-нагоре е импулсен. Едни големи кондензатори след предрегулатора ще решат проблема до голяма степен. Мен друго ме тормози - линейния на изхода - ОК, ама за да му се стъкми адекватна обратна връзка за целия диапазон от миливолти до 20 волта (което пак според мен е малко, ама това е друг въпрос), си е малко играчка. Или ще е предобрена в ниското, или във високото. Предрегулатора решава част от проблема, ама мисля че няма да е достатъчно.
Защитата от обратно включване не виждам причина да не се направи с по един диод на изхода. Обратната по напрежение ще е след него. Тя ще трябва също да е защитена, ама там проблема не е толкова велик заради високото входно съпротивление на операционника. Обратната по ток - INA225 беше до някакви стотици волти, ако помня добре.

При все това, според мен е по-добре да се направи стандартно едноканално захранване с един изход. Ако на някой му трябва още едно, просто ще си направи второ. Може само управлението им да е общо - поне изолирана комуникация на цифрово ниво не е проблем.

За изходния трнзистор - някакъв хубав нов MOSFET няма ли да е адекватен? С по 2 волта гейтово вече са масови, кеф ви P, кеф ви N. При 2 волта гейтово и мижавото им съпротивление практически няма разлика дали емитерен сорсов повторител. А избора е далеч по-голям. Да не говорим че ако е сорсов повторител при закачена батерия на изхода и изгасване на тока може да се направи така че просто да се изключи.

вид захранване, с малко по-засункано приложение, опростено казано.
примерно това (да не се уплашиш!)

Уау ... Това чудо ще струва поне 4 цифрена сума в долари ...

Е, аз по-скоро си представях изхода му не в 4 квадранта, а само в един ... (positive sourse only)
Иначе идеята ми е сходна, но не толкова амбициозна ...

Спарки, с един диод последователно в изхода не може да се направи защита от обратно включване на батерията, защото диода ще се отпуши. С въпросния диод имаме само някакъв вид защита при правилно свързана батерия и спиране на тока - да нямаме връщане от батерията към стабилизатора ...

В защитите за които Миро говори си мисля, че ще трябват релета ... не съм мислил задълбочено, но ми се струва, че с транзистори ще е трудна работа да се направи... (А и да може - ще трябват поне 2 броя последователно свързани транзистори - всеки със своето съпротивление и пад при отпушено състояние)

Коригирах схемата и зададох ориентировъчни стойности на някои компоненти. Опитах се да я съопбразя със забележките и идеите ви.

Махнах някои транзистори и добавих други ...

Например Q2 и Q8 са добавени, за да ограничат пиковия заряден ток на С8 в изхода на регулатора, тъй като той е преди шунта и не се мери от обратната връзка по ток през него. (От този ток и големината на С8 зависи скоростта на промяна на зададеното изходно напрежение ...)

Добавих и ключ за обхватите на тока. Не съм слагал тримерите за донастройка, тъй като все още нямам усещането, че това е финалната схема ...