Info: Na mém webu používám cookies s cílem zlepšit vaše pohodlí. Totiž, dle směrnice evropské doktríny o bezpečnosti pohodlí je mojí povinností vás o této skutečnosti informovat dnes a denně.
Návrh a vývoj zakázkové elektroniky

Vývoj elektroniky

Návrh a vývoj elektronických obvodů, schemat na zakázku: Návrh a vývoj zákaznických plošných spojů (DPS, PCB): Výrobní data pro osazovny: Programování embedded firmware: Výpočty: Co nedělám (nemám dostatečné vybavení a prostory):

Vybavení

Návrhový CAD Mentor Graphics PADS V.X (Schema, Layout, Router)

Trvale k dispozici:

Hodlám pořídit širokopásmové antény 30-300MHz a 300MHz až 1GHz pro předběžná měření EMI - vyzařování plus umělou síť LISN.

Profil

moje ctene foto

O elektroniku se zajímám asi od 7let. Mám zasebou vysokoškolské studium na škole ČVUT FEL (Kybernetika a měření), která mi dala hlavně teoretické a spíše matematické znalosti z teorie elektromagnetikého pole, matematiky a zpracování signálů (analogová a číslicová filtrace). Teorie regulace umožňuje mnohem širší pohled na fyzikální systémy, než "úzký průzor elektrikáře". Na škole mě uchvátil obor počítačového rozpoznávání (Pattern recognition) a nedestruktivní diagnostiky (NDT), což je praktická aplikace kybernetiky a umělé inteligence. Umožňuje totiž lidem nechat na počítačích analýzu vad, předpovídání fatálních havárií apod. Co se týče praktických dovedností v samotném vývoji elektroniky, tam mě žádná škola nedala to, co jsem si sám prošel.

Přitahují mě problémy a věci neznámé, složité a obvykle u nich setrvám roky. Od svých 19 let vytrvalostně běhám, pro kondici a radost, ne pro závodění. Mimo elektroniky mě zajímá matematika i fyzika, okrajově i chemie, takže zákazník se nebaví s člověkem, který vidí "jen to svoje".

Reference: ATON s.r.o., Jablotron Alarms a.s., ASIX s.r.o., Ústav fyziky plazmatu, Deeptime Limited, Osvětlení Černoch s.r.o., MZK servis, Prototypum s.r.o., Škoda Auto a.s., 4MTec s.r.o.

Preferuji dlouhodobější spolupráci, kdy víme co od sebe můžeme čekat.

Návrh, vývoj a výroba prototypů

Vývoj nového výrobku a přechod do masové výroby zahrnuje řadu prototypů, které nelze přeskakovat. Prototypy osazuji buď ručně v případě nízké integrace, nebo zadám osazení firmě vybavené automaty pro SMT. Z toho je odvozená pak rychost a cena. K dispozici mám předehřev, hot-air stanici a pájecí stanici JBC.

bastly

Z desetiletých zkušeností je odladěný tento minimální postup:

  1. požadavky a představy zákazníka vyústí v cosi jako studie proveditelnosti, což u malých projektů je osobní rozmluva,
  2. vypracování a vzájemné potvrzení zadání,
  3. vývojové "bastly",
  4. po odsouhlasení zákazníkem se osadí ověřovací série (typicky 5-20ks) již automatem, kde se ověřuje bezchybnost mých dat tak i chyby při zpracování dokumentace u osazovny,
  5. pokud je vše bezchybné, nechá se vyrobit první série (řádově desítky až stovky kusů), kde se ověří dostatečné tolerance a případné výrobní vady (např. kvalita pájení nestandardních součástek či citlivost na tolerance součástek)
  6. výroba testovacího přípravku pro testování osazených desek
  7. podpora výrobku: hledání náhrad a další verze v průběhu životnosti výrobku na trhu

Obvyklé množství prototypů závisí na složitosti a dobře definovaném zadání. Typicky se pohybuje od jednoho do pěti verzí. Vždy platí, že je lepší strávit více času vypracováním zadání než měnit požadavky za "běhu".

Realizované projekty

Zde prezentuji zlomek již realizovaných projektů, navrženo přes 500 plošných spojů. Již zhotovené návrhy jsou ve většině případů nepřenositelné, protože práva na návrh mají jednotliví zadavatelé. Rozlišení a kvalita fotografií je omezená. Fotografie jsou upraveny místním rozmazáním pro zachování důvěrnosti. "Vodotisk" přes fotky má zabránit krádežím fotek.

nízkošumový zesilovač se synchronní detekcí pro tenzometry
3Q2019: Nízkošumový zesilovač se synchronní detekcí pro tenzometry. Zesílení 56-97dB, výstupní šum 80uV RMS, šířka pásma 250Hz, vstupní šumová hustota včetně tenzometru cca 7nV/rtHz. Napájení 12-15VDC/31mA. Modulační a demodulační signál: trapéz a obdélník 8,3kHz. LED indikují out-of-range (OTR) statického (DC+AC) i dynamického (AC) kanálu. Citlivost se snímačem do 10kg: 0,5 - 50V/kg. Synchronní detekce a OTR řízená mikrokontrolérem.
Motherboard pro výpočetní mobul raspberry Pi modul
1Q2019: "Motherboard" pro výpočetní mobul raspberry Pi, nabíjení Li-Ion, analog front-end, grafický LCD display s podsvícením, I2C RTC a teploměr.
nábojový zesilovač/charge amplifier data acquisition
4Q2018: Nábojový zesilovač pro PVDF / piezoelektrické snímače + data acquisition s digitalizací 16bit S-D ADC a RS485 I/O interface. Ochrana ESD, EMI: filtry pro odolnost v GSM pásmu. Napájení 6-16V.
Napájecí zdroj 40W s PFC pro síť
3Q2018: Napájecí zdroj AC/DC 40W s aktivní korekcí účiníku (PFC) pro síť US 100 - 277V/50-60Hz. Synchronní usměrnění (elektronická dioda pomocí MOSFETu), účinnost cca 90%. SELV 4kV.
Nízkošumový modulový napájecí zdroj pro reaktor ITER
4Q2017: Nízkošumový modulový napájecí zdroj pro 8 modulů zesilovačů pro hallovy sondy ITER. Výstup +24V, +15V/0,2A, -15V/0,2A, +5V/0,25A Zpracováno pro Ústav fyziky plazmatu AV ČR.
zesilovac pro dvě halovy sondy pro reaktor ITER
3Q2017: Modul analogového zesilovače pro dvě hallovy sondy z bizmutu pro měření magnetických polí do 10T ve fúzním reaktoru ITER. Synchronní detekce, kvadraturní nulování offsetu halovy sondy, nulování offsetu precizní analogové násobičky. Měřicí rozsah +/-10T, vstupní napětí cca 100uV/T. Cílová přesnost 0,03%, offset méně jak 0,01%. Galvanicky izolovaný výstup i napájení 2,5kV. Zpracováno pro Ústav fyziky plazmatu AV ČR. Kvůli výzkumné aplikaci v radiačním prostředí je návrh bez programovatelných obvodů s pamětí flash/eeprom. Jsou použité pouze analogové operační zesilovače, násobičky, přepínače a diskrétní logika 74(A)HCTxx pro stavový automat.
spínaný napájecí zdroj
3Q2017: Spínaný napájecí zdroj AC/DC: 110-230V / 15-25V/4A, 12V/0.5A, topologie flyback. Ochrana surge do 1kV/0.5kV, EMC.
intelligent led driver buck 12W XHP35
1Q2017: Kompaktní snižující LED driver 12W na metalickém nosiči (MPCB) pro LED XHP35. Ochrana LED proti přehřátí. EMC filtr. Vstup 4x li-ion/li-poly akumulátor (12-17V), výstup 13V/0.95A, účinnost 95%.
intelligent led driver buck-boost 10W with 3D accelerometer
1Q2017: Kompaktní snižující-zvyšující LED driver 10W na metalickém nosiči (MPCB) s poklepovým systémem ovládání. Ochrana LED proti přehřátí, ovládání mechanickým poklepem do svítilny (MEMS 3D akcelerometr). Vstup 1x li-ion/li-poly akumulátor (3.2-4.3V), výstup buck-boost 3.4V/2.6A, účinnost 92%, spínání miniaturního DC/DC měniče 1.5 MHz.

Součástí vývoje byl i analytický algoritmus digitálního rozpoznávání zrychlení pro eliminaci vibrací a náhodných klepnutí.

intelligent led driver buck 15W
3Q2016: Kompaktní snižující LED driver 15W s mikrokontrolérem (power management, ochrana LED proti přehřátí, bezkontaktní ovládání výkonu i spánku hallovými sondami). Vstup 4x lipoly akumulátor (12-17V), výstup 8-10V/1.3A pro XP-G2 LED, účinnost 97%, spotřeba při vypnuté LED méně jak 650uA.
d-class audio zesilovač 2x70W + 1x130W subwoofer
2Q2016: UHD D-class audio zesilovač stereo až 2x70W peak (BTL) + 1x130W peak subwoofer (parallel BTL). THD+noise pod 0,1%.
intelligent led driver buck 30W
2Q2016: Kompaktní snižující "state-of-the-art" LED driver 30W s mikrokontrolérem (power management, ochrana LED proti přehřátí, bezkontaktní ovládání výkonu i spánku hallovými sondami). Vstup 4x lipoly akumulátor (12-17V), výstup 8-10V/3A pro XM-L2 LED, účinnost 97%, spotřeba spotřeba při vypnuté LED méně jak 200uA. LED svítidlo určené pro potápěče.
napajeci zdroj a DDS generator
2Q2016: Symetrický napájecí zdroj a přesný programovatelný DDS generátor sinus (1Hz-10kHz) + CMOS/TTL reference pro zesilovač hallovy sondy. Návrh schematu, plošného spoje, firmware pro mikrokontroller. Zpracováno pro Ústav fyziky plazmatu AV ČR.
Zkompletovaný zesilovač pro testování vzroků halových sond v supravodivém magnetu (větší foto).
zesilovac pro halovu sondu pro reaktor ITER
1Q2016: Speciální analogový zesilovač pro hallovu sondu z bizmutu pro měření magnetických polí do 10T ve fúzním reaktoru ITER. Synchronní detekce, kvadraturní nulování offsetu halovy sondy, nulování offsetu precizní analogové násobičky. Měřicí rozsah +/-10T, vstupní napětí cca 100uV/T. Cílová přesnost 0,03%, offset méně jak 0,01%. Zpracováno pro Ústav fyziky plazmatu AV ČR. Větší fotka zesilovače zde. Odvození funkce choppování k eliminaci offsetu.
LED modul 20W LM561B 6x15
1Q2016: LED modul 20W pro panelové pracovní svítidlo, možnost napájet 44-48VDC, ekvalizační lineární regulátory pro každou větev LED (není nutné používat biny). Možnost PWM regulace 15 - 100%, LED jsou ale buzeny stejnosměrným proudem (tj. neblikají) a tím se zvyšuje účinnost.
kombinovaná přepěťová ochrana pro sít 230VAC
4Q2015: Kombinovaná přepěťová ochrana sítě 230VAC pro náročné aplikace: veřejné osvětlení, vzdálené přípojnice kde hrozí špičkové přěpětí do 4kA a trvalé přepětí v síti do 400VAC. Výrobek lze u mě objednat, minimální množství 50 kusů. Datový list přepěťové ochrany
krokový motor- řízení
2H2015: Řízení krokového motoru s bezdrátovým rozhraním. Implementace firmware ARM-Cortex: back emf motor-stall recognition (bezsenzorová diagnostika zaseknutí motoru). Návrh hardware a čtyřvrstvého plošného spoje.
led driver buck
1Q2015: PWM LED stmívaní/stmívač založený na technologii kapacitních senzorů QTouch® firmy Atmel. Technologie QTouch® umožňuje dosáhnout krytí IP68 bez vrtání otvorů a bez drahých tlačítek. Nastavená hodnota se ukládá do EEPROM v MCU do tzv. clusteru, který umožňuje rozšířit životnost zápisů buněk EEPROM z std. 100 tisíc cyklů na více jak 1 milion cyklů, takže po vypnutí a zapnutí je předchozí hodnota obnovena.
plc modem
PLC (power line) modem na DIN pro jednotku diagnostiky nouzového osvětlení. Rozhraní PLC 2 kBaud, RS485, Napájení 12 VDC, indikace LED PLC RX, TX, rozlišení síť 230 VAC nebo 240 VDC, vnitřní diagnostika a stavy dostupné pomocí textových příkazů. Přepínači se volí lokální adresa 0-255 modemu pro RS485. Vývoj hardware včetně firmware. Do výroby šla 2. revize.
radio moduly 2,4 GHz
Radiové moduly 2,4 GHz / 100 mW vyvinuté pro Twin. Vstupní LNA zesilovač pro vyšší citlivost, výstupní zesilovač do 100 mW, antenna diversity, DSSS. 4-vrstvý plošný spoj. Rozhraní SPI.
mzk terminal pcb
Vývoj a návrh základní desky MZK Terminalu. microSD card pro update v MVF, update firmware, RTC, ARM7 core, PWM out pro test serv, měření proudu serv, měření otáček vrtule, audio output, microUSB - USB MSD (flash disk). Grafický LCD 128X64pix. Do výroby šla 2. revize.
Přijímače pro letecké modeláře Twin 2,4 GHz
Přijímače a vysílače pro letecké modeláře Twin 2,4 GHz / 100 mW. Twin 5, Twin 6, Twin 7, Twin 8, Twin 10 (Kanálové DSSS společně s 16 kanály FHSS). Redundantní přenos dat a zpětný přenos dat. Synchonizace FHSS engine do 100 ms. MCU je vybaven bootloaderem, který umožňuje update firmware pomocí MZK Terminálu. Firmware se distribuuje v tzv. univerzálním Vector File (.mvf) s šifrovaným kódem, který umožuje integraci zařízení třetích stran bez znalosti šifrovacího klíče. Projekt hw včetně firmware.
senzory pro modeláře 50A 100A 150A vario
Vývoj proudových a napěťových senzorů 50 A, 100 A, 150 A s halovou sondou pro modeláře systému Twin. Vario (s MEMS tlakoměrem). Senzor zároveň slouží jako "chain-HUB" pro další připojení senzoru. Protokol umožňuje řadit topologicky senzory zasebou nebo vedle sebe (jako např USB). Do výroby šly 1. revize.
dynawa smart wrist watch
Smart Bluetooth hodinky, jež předběhly Apple a narazily na zabedněnost české kotliny. Vnitřnosti: ARM7 core, PSRAM 64Mbit, microSD, 3D Akcelerometr, RGB LED, RGB OLED display, Bluetooth, RTC, dobíjení přes microUSB, mikromotorek pro vibrace. RTOS + LUA scripts. Pouzdra BGA a QFN. Nakonec jsem designoval sám pouzdro v Alibre Design a vyráběl je s 4-osou frézou Modela MDX-40. Byli jsme na projekt tři.
lock-in amplifier
Lock-in zesilovač do 10 MHz s diferenciálním vstupem. Super-heterodynní řešení s mezifrekvencí 1 a 20 kHz. Vstupní nízkošumové JFET zesilovače. Programovatelné vstupní filtry low/high pass před čtyřkvadrantovým směšovačem pro omezení zrcadlových frekvencí. Peak detektor před ADC s automatickým či ručním volením zesílení před a po směšování. Vstup Hi-Z nebo 50 Ω. Výstup mezifrekvenčního stupně: sériová linka 18bitového ADC. Využitá DDS a PLL. CPLD (čítač), MCU pro automatické přenastavení děličky fázového závěsu - zdroje synchronních hodin po směšování. Řídící digitální rozhraní UART s textovými příkazy dostupné přes konzoli (tty). Diplomová práce na FEL. Prezentace MF bloku (pdf)
driver pro elektroluminiscencni folii
Hi-end driver pro elektroluminiscenční (electroluminescent) folii s výkonem 130 W, výstup true-sinus 150 V / 1-3 kHz, triakově řízené stmívatelné výstupy 6x výkonové, 8x nízkovýkonové, 40 úrovní jasu. Full bridge (BTL). Nízkoprofilové provedení pro pohodlnou montáž do nástěných plakátů a městských billboardů. Stmívání je realizováno speciálním fázovým řízením triaků, které spínají kapacitní zátěže elektroluminisčení folie. Stmívací algoritmus je dosti komplikovaný pro nutné navázání správné polarity nabitých kapacit fólie během fázového řízení. Externí rozhraní (DSUB9) pro připojení PC či MCU (procesor světelné animace). Foto driveru vstup Foto driveru výstupy. Studie, která předcházela projektu - zde.

Kontakt

 

Ceník:
- domluvená konzultace 600 Kč / hodinu
- vývoj HW&SW typicky 500 Kč / hodinu
- přednáška o zdravém používání umělého osvětlení (LED, žárovky, zářivky) - 1000 Kč
Ceny nezahrnují náklady a čas na dopravu.
Platby přijímám jen bezhotovostně.

Vývoj elektronických zařízení
Ing. Petr Sládek, Vápencová 16, Praha 147 00, IČO 74357816, DIČ 8305210188.
Fyzická osoba zapsaná v Živnostenském rejstříku od 24.01.2007
foomaile