Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Metal Work Pneumatic
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości

Gizmoń 14 Sty 2009 18:23 23310 24
  • Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości
    To, co przedstawiam, jest zestawem trzech przydatnych urządzeń: zasilacza laboratoryjnego 0-30V 10mA – 3,5A, generatora funkcji i miernika częstotliwości do 5MHz o rozdzielczości 100Hz. Urządzenia są tak zaprojektowane, że można ustawić jedno na drugim, i mogą pracować razem lub osobno. A teraz opiszę dokładnie każde urządzenie:

    1. Zasilacz laboratoryjny.

    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości
    (Poprawiłem błędy na schemacie, na które zwróciliście uwagę)

    Prace nad nim zacząłem w kwietniu 2008 – wtedy na podstawie dostępnych schematów w sieci opracowałem ich własne wersje i zacząłem rozglądać się za odpowiednim transformatorem. Znalazłem taki, jaki był mi potrzebny: TST100/013. Pojechałem do sklepu i przy okazji nabyłem tam większość pozostałych elementów. Resztę dało się kupić na giełdzie elektronicznej i na Allegro.
    Potem powstały pierwsze projekty obudowy i płytek. Później wprowadziłem poprawki, tak, by urządzenie było dobrze wyważone, miało dobre chłodzenie, i aby ładnie wyglądało. Projekt obwodów drukowanych zawiozłem do wujka Olka, który w swoim zakładzie wykonał mi ładne płytki, za co bardzo mu dziękuję.

    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości




    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości


    Wkrótce elementy zostały wlutowane, ale zamiast układów TL081 włożyłem uA741, i zasilacz, na razie bez obudowy, zadziałał.
    Montaż urządzenia rozpocząłem w wakacje, gdy listonoszka przyniosła dwa radiatorki 10cm z tranzystorami 2N3055 i gratisem KD502 – wszystko kosztowało 5zł. Z paneli podłogowych i płyty wiórowej wyciąłem elementy obudowy. W dwa dni elementy częściowo połączyłem ze sobą, umocowałem m.in. transformatory, panel przedni z woltomierzem ICL7107 i potencjometrami.
    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości
    W tunelu powietrznym umocowałem tranzystor mocy KD502 z radiatorem.
    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości
    Teraz przyszła kolej na resztę elektroniki:
    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości
    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości

    I tak powstał mój zasilacz:
    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości
    Chłodzenie tranzystora mocy jest tak skuteczne, że do zapalenia się czerwonej diody ostrzegawczej doprowadzić można tylko zatykając wentylator i robiąc zwarcie przy ograniczeniu 3,5A. Razem z czerwoną diodą zaczyna działać piszczek, ostrzegając o temperaturze radiatora większej od 90 stopni Celsjusza. Zielona dioda sygnalizuje, że układ chłodzenia jest zasilany, a więc też informuje o włączeniu zasilacza. Żółta dioda informuje o zadziałaniu ograniczenia prądowego.
    Zasilacz posiada dwa wentylatory. Duży, chłodzący tranzystor KD502, kręci się wolno i bezszelestnie przez cały czas, przyspiesza przy temperaturze większej od 50 stopni. Mniejszy, chłodzący diody prostownicze i całe wnętrze zasilacza zawsze stoi, włącza się na wolne obroty przy 60 stopniach (temperatura diod) a na szybkie przy 90 stopniach – rzadko się to zdarza.
    Skala ograniczenia prądowego została wykonana w taki sposób: Najpierw zaznaczyłem na papierowym kółku położenia potencjometru i odpowiadające im prądy. Na moim urządzeniu wielofunkcyjnym HP skopiowałem te notatki w skali 200%. Wtedy przeniosłem cyrklem kąty na czysty papier. Flamastrem pogrubiłem kreski, napisałem wartości ograniczenia prądowego, i znowu to skopiowałem w skali 50%. Gotowa skala jest przyklejona do okrągłej szybki, a szybka na wcisk nałożona na wałek potencjometru pod gałką i ładnie wygląda.

    Jak widać wewnątrz zasilacza jest tymczasowo zainstalowany licznik z kserokopiarki. Liczy włączenia zasilacza. Pokazuje już ponad 1200 włączeń, a zasilacz dalej działa bezbłędnie.

    Dane techniczne:
    Napięcie zasilające: 230V~
    Pobór prądu bez obciążenia: 70mA (9W)
    Napięcia wyjściowe stałe: 0…30V (0,01…3,55A), +5V (1A), +12V (1A)
    Napięcia wyjściowe zmienne: 12V (3A), 24V (4,16A)
    Pomiar napięcia wyjściowego z rozdzielczością 100mV
    Moc: około 350VA (tyle pokazuje miernik przy niepełnym obciążeniu)

    Koszt: około 100zł (miałem tylko duży wentylator, szybki na skalę ograniczenia prądowego i do wyświetlacza, włącznik, diody, podkładki grafitowe robiące za oprawki do diod, trafo PT0012, jakieś radiatorki, stabilizatory napięcia i pewnie jeszcze jakieś drobne rzeczy). Najdroższy był transformator TST100/013 – kosztował 55zł.

    Raz zdarzyło się, że wybuchł układ uA741 pracujący jako generator napięcia odniesienia. Z tego powodu teraz wszystkie wzmacniacze operacyjne są zasilanie przez 5 diod 1N4007 (brak ich na schemacie), dzięki którym napięcie je zasilające ma bezpieczną wartość 34V. Od tego czasu (849 włączenie) wszystko jest w porządku. Przypuszczam jednak, że tą awarię spowodował fabryczny defekt układu a nie zawyżone napięcie zasilające.

    2. Generator funkcji

    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości
    Postanowiłem wykorzystać do jego budowy układ ICL8038. Jest tani, i jak dla mnie wystarcza. Generator miał mieć regulacje częstotliwości, symetrii, amplitudy, składowej stałej i kształtu funkcji. Udało mi się uzyskać je wszystkie:
    -Regulacja częstotliwości – 6 zakresów, najwyższy umożliwia regulację płynną od 0 do 200kHz.
    -Regulacja symetrii – dla prostokąta wypełnienie zmienia się od 40 do 60% (oceniam na oko).
    -Regulacja amplitudy – od zera do 5Vpp
    -Regulacja składowej stałej - +/- 2,6V, do detekcji zera służą dwie diody po obu stronach napisu SS, sterowane parą różnicową (Na schemacie moduł MDZ).
    -Regulacja kształtu funkcji – prostokątna, trójkątna, sinusoidalna.
    Płytki, podobnie jak w przypadku zasilacza, wykonał mi wujek.
    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości
    Wewnątrz urządzenie wygląda tak:
    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości
    Z tyłu tak:
    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości

    Gniazdko DIN5 opisane WY służy do podłączania dowolnego testowanego sprzętu audio, natomiast gniazdko ZS służy do podłączania miernika częstotliwości. Ma, jak widać, tak samo opisane gniazdo.
    Z przodu urządzenie prezentuje się następująco:
    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości
    Czerwone diody wskazują aktualny kształt funkcji, pionowe żółte – zakres.
    Poniżej prezentuję przebiegi przy częstotliwości 10kHz:
    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości
    A tu przy 100kHz:
    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości
    Moc urządzenia: 3W
    Pobór prądu: 30mA

    Koszt: około 80zł (za ICL8038 dałem aż 38zł!)

    3. Miernik częstotliwości

    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości
    Jest to prosty układ oparty na licznikach CD4026 i generatorze sygnału bramkującego CD4047.
    Ma pięć stopni zliczających, więcej nie może być – największa częstotliwość mierzona to 5MHz. Szybciej układy nie mogą pracować, przy zasilaniu +5V.
    Miernik może pracować sam, lub włączać się razem z generatorem funkcji, jeśli zostanie do niego podłączony gniazdem DIN5 oznaczonym ZS (Zdalne Sterowanie).
    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości

    Było to pierwsze z tych wszystkich urządzeń, ale jako ostatnie otrzymało ładną obudowę (poprzednią jeden z Was określił jako „koszmar”, choć wcale tak źle chyba nie było).

    Moc i pobór prądu są tak małe, że nie mogę ich zmierzyć miernikiem, który posiadam.
    Koszt: jakieś 25zł (transformatorek i gniazdo sieciowe miałem, pozostałe rzeczy są tanie)


    Gotowy zestaw:
    Zestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwościZestaw: zasilacz, generator funkcji, miernik częstotliwości


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • Metal Work Pneumatic
  • #2 14 Sty 2009 18:53
    lucas_mcs
    Poziom 22  

    Podstawowy zestaw laboratoryjny w cenie nieco ponad 200zł to super sprawa, mam nadzieję, że będzie służył.

    Proponowałbym obudowy pomalować na czarno, będzie dużo lepiej wyglądało. :)

  • #3 14 Sty 2009 20:56
    Madman07
    Poziom 19  

    Ładnie to wygląda. Dlaczego nie zastosowałeś w zasilaczu wyświetlacza pokazującego pobór prądu? Ta dratwa (?) którą związałeś kabelki przypomina mi ta używaną w starych sprzętach, np. telewizorach :)

  • #4 14 Sty 2009 21:17
    koziolini
    Poziom 12  

    38 zł za ICL8038 !!! za tą cenę mógłbyś mieć 4 takie układy ...

  • Metal Work Pneumatic
  • #5 14 Sty 2009 21:50
    Kisiel
    Poziom 13  

    Witam!

    Całość jak dla mnie wygląda OK, mam tylko pytanie odnośnie kształtów przebiegów wyjściowych z generatora.
    Próbowałeś coś zrobić z tymi szpilkami pojwiającymi się w szczytach przebiegu. Są one obecne zarówno dla 10 kHz jak i dla 100 kHz.
    Podobny efekt miałem kiedyś jak budowałem generator na MAX038 tyle, że nie były to aż takie zniekształcenia. Wtedy mi pomogło lepsze odsprzęgnięcie linii zasilania przez dolutowanie zaraz przy nóżkach zasilania układu scalonego kondensatorów 100n i 1u (tantal). Możliwe, że tytaj przyczyna leży gdzie indziej.

    Pozdrawiam !

  • #6 15 Sty 2009 04:01
    misiupan
    Poziom 35  

    Witaj, konstrukcja, jaką zaprezentowałeś przypomina mi czasy PRL, gdyby nie transformator toroidalny to można by pomyśleć że urządzenia powstały dawno temu, lubię taki styl. Panele przednie jakie zastosowałeś idealnie nadają się do grawerowania, zamiast naklejek - poprawiło by to wygląd. Polakierować skrzyneczki, do kompletu kable pomiarowe i gotowe kable zasilające z końcówkami - dla szybszego stosowania. Dopracuj generator - chyba że to wina sondy oscyloskopowej, pozdrawiam.

  • #7 15 Sty 2009 09:36
    pezet005
    Poziom 9  

    Witam
    Ciekawy pomysł i nie za wielkie sumy. A możesz dołączyć wzory PCB do zasilacza?

  • #8 15 Sty 2009 10:03
    stanislaw56
    Poziom 19  

    Witam. Miernik częstotliwości parametry ma kiepskie. Minimalnym nakładem finansowym można by chociaż podnieść mierzoną częstotliwość, po za tym konstrukcja na pewno będzie bardzo przydatna.

  • #10 15 Sty 2009 10:42
    zaic
    Poziom 10  

    Witam sprzeczki bardzo mi sie podoba jednak widze w nim malutka niedokladnosc mianowicie w na pierwszym zdjeciu gorny wyswietlacz wyswietla bardzo dziwna liczbe jako pierwsza od prawej:D Mozliwe ze to tylko zludzenie optyczne. Pozdrawiam

  • #11 15 Sty 2009 12:15
    misiupan
    Poziom 35  

    zaic napisał:
    Witam sprzeczki bardzo mi sie podoba jednak widze w nim malutka niedokladnosc mianowicie w na pierwszym zdjeciu gorny wyswietlacz wyswietla bardzo dziwna liczbe jako pierwsza od prawej:D Mozliwe ze to tylko zludzenie optyczne. Pozdrawiam



    Jest to długi czas ,, naświetlania'' fotki , ostatnia cyfra ,,skacze'' stąd taki efekt ... Tak może wyglądać zdjęcie robione bez lampy błyskowej w pomieszczeniu o sztucznym świetle .

  • #12 15 Sty 2009 15:15
    stivbar
    Poziom 1  

    co oznacza nr.33 na oporniku 4,7k miedzy masa a punktem 10 w zasilaczu

  • #13 15 Sty 2009 17:43
    michal1910rts
    Poziom 10  

    Jaki jest mniej więcej kosztorys tego zasilacza? Ile kosztował wyświetlacz z woltomierzem?

  • #14 15 Sty 2009 18:01
    Korko_czong
    Poziom 12  

    Witam
    Gizmoń> Jak robiłeś te tłoczone tabliczki znamionowe? Samemu czy zlecałeś komuś w jakimś zakładzie?

  • #15 15 Sty 2009 19:14
    repensator
    Poziom 11  

    Witam !
    Wyszło ładne urządzenie wielofunkcyjne, przydatne w każdym warsztacie.
    Dobry pomysł i dobre wykonanie uwieńczone sukcesem(najtrudniej skończyć zaczętą konstrukcję). Co do napisów to zostały wykonane chyba na specjalnej folii z urzyciem przyżdu do nadruków, można to kupić w sklepach z narzędziami i nie tylko. Wygląda prosto, ale bardzo dobrze i skutecznie można wykonać różne napisy. Projekt i wykonanie pochwalam, choć przydałby się amperomierz.
    Pochwalić jeszcze należy to, że cały projekt jest przemyślamy i udokumentowany co widać.

  • #16 16 Sty 2009 15:27
    Gizmoń
    Poziom 28  

    stivbar - to nie jest numer 33, tylko rezystancja 33Ω

    michal1910rts - wyświetlacze kosztowały 6zł, układy scalone (ICL7107 i ICL7660) 10zł, reszta elementów 4zł. Razem 20zł. Kosztorys całego zasilacza znajdziesz w jego opisie. Elementy, które już miałem warte były około 50zł. W sumie daje to jakieś 150zł.

    Tłoczone tabliczki robiłem za pomocą specjalnej ręcznej wyciskarki firmy DYMO. Napisy wytłacza się na samoprzylepnych taśmach, do kupienia w każdym sklepie z artykułami biurowymi.

  • #17 16 Sty 2009 17:09
    jatzek j
    Poziom 21  

    Siemanko . Może się ,, czepiam '' , aaallleee szanowny kolego nie podałeś ,,czym '' mierzyłeś parametry swojego urządzenia . Koszty , wygląd to mały ,,pikuś ''. Nie można opierać sie na ,, słowie honoru '' ! .

  • #18 16 Sty 2009 17:38
    Gizmoń
    Poziom 28  

    Mam miernik wielofunkcyjny wtykany między gniazdko a urządzenie, który mierzy napięcie, prąd, częstotliwość, moc, cosφ, czas pracy itp. Nim zmierzyłem moc i prądy uzwojeń pierwotnych. Prądy uzwojeń wtórnych to nominalne wartości podane przez producenta transformatora.

    Napięcia wyjściowe mierzyłem zwykłym miernikiem uniwersalnym, lub, w przypadku generatora, oscyloskopem KR7203.

  • #19 18 Sty 2009 15:39
    Zajc3w
    Poziom 14  

    Zmierz proszę tętnienia napięcia wyjściowego dla 30V i 3A poboru, bo obawiam się, że przekroczą 1V :D.

    Poza tym szczegółem to :spoko:

  • #20 18 Sty 2009 22:41
    100bart
    Poziom 13  

    Elegancki komplecik potrzebny w każdym warsztacie.
    Optyka to mało ważne, byle precyzyjnie i długo służył.
    Co do zasilacza, to wyposażenie go w najlepiej analogowy amperomierz uzupełniło by go do 100%. Tym bardziej że pod woltomierzem jest jeszcze miejsce.
    W układzie generatora nie widzę żadnego kondensatora blokującego (100n),
    chodzi mi o to co pisał Kisiel. Wlutuj kondensatory w nóżkach każdego układu scalonego, oraz na początku i końcu 1µ tantal w zasilaniu układu.
    Ograniczenie do 5Mhz. miernika częstotliwości jest najprawdopodobniej spowodowane tranzystorem wejściowym (BC548). Spróbuj dobrać jakiś tranzystor w.cz. n. p. BF213 albo BF311.

  • #21 19 Sty 2009 12:34
    Gizmoń
    Poziom 28  

    -Ograniczenie do 5MHz wynika z tego, że zastosowane układy CMOS przy zasilaniu 5V szybciej działać nie mogą (tak napisali w nocie katalogowej układu 4026).

    -Przylutowałem w generatorze kondensatorki 100nF przy nóżkach zasilania układu, ale nic to nie zmieniło. Dolutuję jeszcze te 1µ i zobaczę co będzie.

    -Przy obciążeniu 3A napięcie siada do 27V, wtedy tętnienia to 0,8V co mi nie przeszkadza. Gładkie i dobrze stabilizowane napięcia są do 26V.

  • #22 19 Sty 2009 14:35
    michal1910rts
    Poziom 10  

    mam jeszcze jedno pytanie gdzie kupowałeś elementy woltomierza??

  • #23 20 Sty 2009 20:51
    alko
    Poziom 12  

    na schemacie zasilacza są źle podłączone diody led, w części termostatu są podłączone do masy a powinny być zasilane z plusa oraz odwrotnie spolaryzowane. Zmieniłbym też tranzystor załączajacy wentylator na np. BC337 lub BD139 i w tym przypadku zrezygnował z rezystora 180 om w obwodzie CE

  • #24 21 Sty 2009 00:56
    nouki
    Poziom 25  

    Gizmoń napisał:
    -Ograniczenie do 5MHz wynika z tego, że zastosowane układy CMOS przy zasilaniu 5V szybciej działać nie mogą (tak napisali w nocie katalogowej układu 4026).



    A zastosowanie dzilnika np przez 2 ....?

  • #25 21 Sty 2009 12:06
    Gizmoń
    Poziom 28  

    alko - rzeczywiście, jest błąd. W urządzeniu diody są zasilane z plusa i odwrotnie podłączone.
    A rezystor 180Ω jest tylko po to, aby wentylator cały czas wolno się kręcił.

    Teraz schemat jest już poprawiony.

    nouki - miernik, przez ponad pół roku użytkowania, tylko raz pokazał 5MHz - podczas pierwszych testów. Ale o dzielniku wiem, w razie potrzeby go dobuduję. Miejsce jest.

    pezet005 - wzory płytek, które sam projektowałem, już znajdują się w opisie zasilacza. Marna jakość skanów wynika z tego, że musiałem skanować gotowe płytki - projekt mi gdzieś wsiąkł.

    michal1910rts - elementy woltomierza kupiłem w sklepie elektronicznym i na giełdzie elektronicznej.