Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
IGE-XAOIGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zasilacz 0,3-29V 4,8A 3,3/5V 0,8A(step down) ster. cyfr.

wojtek2112 25 Mar 2010 22:55 36200 50
  • Zasilacz 0,3-29V 4,8A 3,3/5V 0,8A(step down) ster. cyfr.
    Witam!
    Po ostatnim wysypie zasilaczy na DIY postanowiłem pokazać ostatnio skonstruowane urządzenie tego typu . Zasilacz został zaprojektowany i wykonany od podstaw . Konstrukcja została zrobiona dla mojego kolegi prowadzącego Autoryzowany Serwis firmy Thomson z przeznaczeniem na stanowisko napraw samochodowego sprzętu audio oraz itp. Jest to więc zasilacz warsztatowy .

    Zasilacz posiada dwa wyjścia , główne regulowane za pomocą mikrokontrolera w zakresie 0,3-29V 4,8A , drugie pomocnicze 3,3/5V 0,8A (nie monitorowane) dostępne na zmianę z jednego gniazda . Obydwa stabilizatory są typu step down i posiadają rozłączane wyjścia . Układy zabezpieczające zasilaczy to : regulowany ogranicznik prądowy , bezpiecznik , układ przeciwzwarciowy oraz nadnapięciowy (ustawiony programowo) w głównym stabilizatorze . W pomocniczym samo resetujący bezpiecznik elektroniczny ustawiony na wartość 0,8A . Reset po zadziałaniu co około 3 sekundy z sygnalizacją za pomocą LED w mikro przełączniku . Funkcje zasilacza głównego ustawiane i regulowane są za pomocą enkodera oraz czterech przycisków typu switch . Zmiana rastra ustawianego napięcia wynosi 1 lub 0,1V oraz prądu 100mA i 10mA . Zasilacz posiada funkcję śledzenia napięcia wyjściowego , czyli zmiana wartości napięcia na wyświetlaczu odpowiada bezpośrednio zmianie napięcia na zaciskach wyjściowych . W trybie normalnym regulacja napięcia odbywa się poprzez wciśnięcie pokrętła enkodera , następnie regulację i zatwierdzenie zmiany przez ponowne wciśnięcie pokrętła . Taki sposób regulacji stanowi zabezpieczenie przed przypadkową zmianą napięcia wyjściowego poprzez przypadkowe pokręcenie gałką enkodera . Reszta informacji na temat obsługi zasilacza na przedstawionym filmie .
    Tętnienia napięcia na wyjściu zasilacza zgodne z notą aplikacyjną układu LM2576 użytego do konstrukcji stabilizatora głównego czyli od 20 do 50mV przy 12V/3A . Tętnienia na tym samym poziomie uzyskałem przy 26V i 4,7A obciążenia . Przy mniejszych wartościach napięć i prądów są one odpowiednio niższe . Ponieważ układ LM2576 ma max wydajność prądową tylko 3A dodano do niego dodatkowy tranzystor kluczujący połączony z oryginalnym w układ darlingtona oraz dwa komparatory umożliwiające sterowanie tego układu z poziomu mikrokontrolera . Całością oraz wyświetlaniem multiplex. steruje układ Atmega z pomocą 12 bitowych przetworników A/D i D/A . Panel przedni zaprojektowałem jako uniwersalny . może sterować każdą końcówką stabilizatora oczywiście do tego sterowania przystosowaną . Po wymianie wyświetlaczy na czterocyfrowe i korekcie programu można odczytywać wartości napięć i prądów z większą rozdzielczością . W tym zasilaczu do pracy którą ma to urządzenie wykonywać wystarczą wyświetlacze potrójne . Wartości napięć i prądów wyjściowych ograniczały parametry wykorzystanych do konstrukcji transformatorów . Ze względu na dosyć dużą sprawność układu LM2576 sięgającą w przypadku wersji regulowanej 80% nie potrzebny był obieg wymuszonego chłodzenia radiatora . Po 40 minutach pracy z obciążeniem żarówkowym 4,6A 15V temperatura radiatora wynosiła 59 stopni celsjusza , przy 3A 46 stopni , przy 2A 37 stopni .

    Do konstrukcji zasilacza wykorzystałem dużo części i innych materiałów ze sprzętu RTV przeznaczonego do rozbiórki . Między innymi : obudowa komputera i odtwarzacza video , dwa transformatory , gałka , szybka , przekaźniki , włączniki mikroprzełączniki , radiator , enkoder , elementy RCL i inne . Określenie kosztów budowy jest wiec trudne do obliczenia .

    Dla kolegów którzy mogą mieć do mnie zastrzeżenia za angielskie nazewnictwo wyjaśniam że dostosowane zostało do oryginalnego napisu na szybce z plexi
    pochodzącej z wieży Sony . Napis jest w języku angielskim . Pozdrawiam .
    Zasilacz 0,3-29V 4,8A 3,3/5V 0,8A(step down) ster. cyfr. Zasilacz 0,3-29V 4,8A 3,3/5V 0,8A(step down) ster. cyfr. Zasilacz 0,3-29V 4,8A 3,3/5V 0,8A(step down) ster. cyfr. Zasilacz 0,3-29V 4,8A 3,3/5V 0,8A(step down) ster. cyfr. Zasilacz 0,3-29V 4,8A 3,3/5V 0,8A(step down) ster. cyfr.
    Zasilacz 0,3-29V 4,8A 3,3/5V 0,8A(step down) ster. cyfr.

    Nie wiem dlaczego w przesłanym filmie głos jest opóźniony w stosunku do obrazu . Na moich dwóch komputerach i dwóch różnych programach odtwarzających jest wszystko ok. Jutro spróbuję wgrać film jeszcze raz .

    Jak widać w formacie 3gp jest zgodność obrazu i dźwięku lecz gorsza jakość niż jak wyżej w AVI .

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    wojtek2112
    Poziom 12  
    Offline 
    Specjalizuje się w: serwis rtv
    wojtek2112 napisał 81 postów o ocenie 243, pomógł 4 razy. Mieszka w mieście mława. Jest z nami od 2008 roku.
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • #2
    reasum
    Poziom 15  
    Kawał naprawdę dobrej roboty. Świetnie zrobione płytki. Jakiej metody używałeś do nich? Szkoda, że nie ma żadnego schematu... Bo tak po samych zdjęciach ciężko.
  • #3
    drzasiek
    Specjalista - Mikrokontrolery
  • #4
    wojtek2112
    Poziom 12  
    Witam ! O kosztach już pisałem . Transformator posiada podwójne uzwojenie 2X33V 2X2,5A . Napięcie to prostowane jest przez dwudiodowy prostownik dwupołówkowy co daje możliwość uzyskania prądu obciążenia do 5A . Schematu jako całość nie posiadam gdyż projektowałem na bieżąco przy pomocy not aplikacyjnych zastosowanych elementów . Jak już wcześniej napisałem , żeby obniżyć koszty wykorzystałem elementy i podzespoły z różnego sprzętu RTV przeznaczonego do rozbiórki i dlatego obudowa wygląda tak jak wygląda . Płytki robione metodą foto plus chlorek żelaza .

    Simek 10;
    Nadruk na panelu : każdy program graficzny potrafiący rysować w skali np. mm kółka i prostokąty , posiadający podstawową paletę barw i możliwość wykorzystania czcionek (np. systemowych) , samoprzylepna folia (biała połysk) Canson Inkjet + drukarka atramentowa + acryl + skalpel .
  • #6
    simek10
    Poziom 14  
    Witam.
    Bardzo fajny i ładny zasilacz. Zaciekawiło mnie w jaki sposób kolega zrobił kolorowe nadruki na panelu - jedynie na myśl w domowych warunkach to wydruk kolorem na folii samoprzylepnej. Czy będzie dostępny schemat całości i wsad do uC?
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • #7
    Villen
    Poziom 21  
    Konstrukcja niezwykle ciekawa! Głównie z powodu swojej sprawności, która w znacznej mierze eliminuje problem gotujących się tranzystorów...

    Czy rozważa Kolega udostępnienie płytek z choćby schematycznym rozmieszczeniem elementów i wsadów mikroprocesorów? Wielu skorzystałoby na pewno wykonując swoją kopię!
    Może na elektrodzie powstałby kolejny (po konstrukcji z electronics lab) legendarny zasilacz?;)
  • #8
    Mark II
    Poziom 21  
    Jak pracę z prądem znamionowym znosi dławik stabilizatora? Nie nagrzewa się?
    Czy jako tranzystor kluczujący wykorzystano bipolarny?
  • #9
    krofffka
    Poziom 11  
    Witam.
    Ja mam pytanie odnośnie dławika stabilizatora. Jaką ma wartość? Był jakoś liczony/mierzony czy dobrany doświadczalnie?
  • #10
    trol.six
    Poziom 31  
    Bardzo nawet sprytne :) . Duży plus za estetyke w środku. Jak chciałbym coś skrytykować, to dlaczego tylko wyprowadzona jedna masa? Domyślam się że ograniczenie ilości uzwojeń trafa. To już nie byłoby sensowniej dodać jedno małe trafo do napięć 3V3 i 5V? Takie oddzielne zasilanie czasem bywa przydatne.
  • #11
    wojtek2112
    Poziom 12  
    Ad kolega krofffka : Dławik był obliczany (nomogramy i wzory według producenta National) , mierzony oraz później korygowany podczas testowania .

    Kolega Mark II : Dławik przy prądzie znamionowym grzeje się do około 67 stopni .
    Tranzystor bipolarny o małym napięciu nasycenia w takim samym układzie i o podobnych parametrach jak w nocie aplikacyjnej podobnego układu LM78S40 tej samej firmy na którym posiłkowałem się przy projektowaniu .

    Kolega Mad Bekon : dodatkowe ujemne napięcie zasilania tak jak w wielu podobnych rozwiązaniach np. na popularnym LM317 , L4970 (nota AN557) . Proszę przejrzeć tę notę katalogową , sporo wyjaśnia również na temat prądu (pod koniec noty) .

    Kolega trol.six : Zgadza się . Ograniczenia związane z transformatorem oraz ograniczone miejsce na panelu .

    Kolega as 1200 : Przykręcony jest do mosiężnej tulei dystansowej podtrzymującej od spodu trafo przyspawanej do chassis .
  • #13
    as1200
    Poziom 12  
    Witam,

    Bardzo podoba mi się wykonanie zasilacza, wygląda jak dla mnie bardzo profesionalnie w środku.
    Zewnętrznie troszkę "pstrokato kolorystycznie" ale estetycznie i poprawnie.
    Ogólnie gratuluję konstrukcji.

    Mam natomiast pytanie w kwestii podłączenia przewodu ochronnego przy transformatorze.
    Jak widzę jest on przykręcony przez plastikowy uchwyt transformatora chyba bezpośrednio do obudowy zasilacza.
    Czy aby takie podłączenie "przez plastik" jest pewne w zakresie ochrony przeciwporażeniowej?

    Pozdrawiam.
  • #14
    dominon
    Poziom 18  
    Ze zdjęć nie widać wiec zapytam. Czy na płytkach jest jakaś solder maska w postaci np: Plastik 70?

    Gratulacje udanej i estetycznej konstrukcji :)
  • #15
    korrus666
    Poziom 40  
    Witam. Dołączam się do pytań kolegów.
    W jaki sposób regulujesz napięcie wyjściowe ? Jakiś PWM sterujący wzmacniaczami operacyjnymi ?
    I jak ograniczasz prąd bo nie napisałeś a przytoczone przez Ciebie noty nic mi nie mówią. Może jestem ciemny i trzeba mi czarno na białym. Czy prąd mierzysz na jakimś rezystorze szeregowym za pomocą ADC atmegi ?
    Jak być mógł namalować jakiś schemat podłączenia LM2576 do atmegi i pomiaru prądu byłbym wdzięczny. Planuję sobie zbudować coś podobnego ale potrzebuje tych kilku wskazówek.
  • #16
    yogi009
    Poziom 42  
    Szkoda, Wojtek, że nie dołożyłeś jednak pełnej dokumentacji. Wreszcie jakiś inny zasilacz od tego do 30V A. Mnie się podoba ta obudowa, jest wręcz zdecydowanie ładniejsza, niż poprzednie, estetyka na wysokim poziomie. Jestem właśnie w momencie planowania wykonania zasilacza serwisowego i ten projekt bardzo mi odpowiada, oceniam go bardzo wysoko, niestety bez dokumentacji nie podskoczę, szczególnie w części sterującej (czyli mikroprocesorowej) :-)
  • #17
    wojtek2112
    Poziom 12  
    Witam !
    W związku z prośbami o udostępnienie projektu postanowiłem to zrobić ale zrobimy to po mojej myśli . Przedstawiony kolegom zasilacz działa bezproblemowo lecz wymaga pewnych korekt programowych przeprowadzanych na bieżąco po jego uruchomieniu . O co tu chodzi zaraz wyjaśnię . Mianowicie zastosowane w urządzeniu tanie 12 bitowe przetworniki AD i D/A typu MCP z serii C mają dosyć dużą nieliniowość . A więc po uruchomieniu trzeba ją na bieżąco korygować programowo . Każdy egzemplarz indywidualnie (sprawdzone) . Dla mniej wtajemniczonych w arkana programowania sprawiało by to na pewno trudności , a przecież chodzi o to by po powieleniu konstrukcji i wgraniu programu wszystko wystartowało bezproblemowo . Dużo lepsze ale i dwa razy droższe są przetworniki firmy BURR-BROWN . Przetestowałem je i nie wymagają nawet do rozdzielczości 0,01V ingerencji programowej , czyli np. dla parametrów zasilacza 40V 4A rozdz. 0,01V lub A .
    Postanowiłem dla tych kolegów którzy mają już dosyć konstrukcji z Electronics Lab.
    opracować ten zasilacz zmieniając go konstrukcyjnie tak aby nie występowały żadne problemy w związku z jego uruchomieniem (jak przedstawiłem powyżej ) .
    Udostępnię również wsad do ATmegi oraz mozaiki ścieżek panela oraz stabilizatora głównego w którym nastąpią zmiany na rzecz poprawienia jego i tak dosyć sporej (około 80%) sprawności . Zasilacze pomocnicze chyba bez większych trudności każdy wykona i zaprojektuje samodzielnie . Postaram się to zrobić jak najszybciej . Projekt będzie umieszczony w tym samym temacie . Pozdrawiam .
  • #18
    OldSkull
    Poziom 27  
    Ciekawie Ci to wyszło. Brawo.
    W dokumentacji LM2576 nie ma schematu z zewnętrznym tranzystorem, jednakze domyślam się jak powinien wyglądać. Jednakże pytania:
    - jaki wykorzystałeś tranzystor wykonawczy?
    - jaka indukcyjność?
  • #19
    Brutus_gsm
    Poziom 25  
    Na pierwszy rzut oka wygląda jak radio samochodowe ;) Jakie są wymiary obudowy?

    Konstrukcja bardzo ładna. Mimo, że bardzo kolorowa, to mi się podoba. Czekam z niecierpliwością na materiały, aby wykonać kopię.
  • #20
    Frog_Qmak
    Poziom 25  
  • #22
    Myrek1
    Poziom 23  
    wojtek2112 napisał:
    Witam !
    Mianowicie zastosowane w urządzeniu tanie 12 bitowe przetworniki AD i D/A typu MCP z serii C mają dosyć dużą nieliniowość .


    Rozumiem, że chodzi Ci o przetworniki SAR Microchipa? Jeśli tak to o jakie dokłądnie modele? Ja używam MCP3208 oraz MCP4822 i z tego co widzę, nie ma tragedii z ich nieliniowością. W przypadku MCP3208 (ADC) przy sample rate na poziomie 50ksps i napięciu referencyjnym powyżej 2.5V nie przekracza 0.5LSB. W przypadku MCP4822 (DAC), jest już trochę gorzej, ale i tak ważniejsze są wskazania ADC w przypadku zasilaczy.
    Jakich przetworników Ty używasz?
  • #23
    wojtek2112
    Poziom 12  
    Witam! Użyłem właśnie 4822 który pracuje w zasilaczu jako zmieniające się napięcie referencyjne i nie jest niestety ideałem . Drugi to 3202 . Używałem 3204 i 3208 w innych aplikacjach są lepsze od tego 3202 . Ale ogólnie dla mnie jest ważniejszy D/A .
    Pozdrawiam .
  • #24
    trig
    Poziom 15  
    Jak zasilacz zachowuje się na dynamiczny pobór prądu , odpowiada szybko stabilizacją czy zaczyna płynąć ? Jak ta konstrukcja wytrzymuje obce napięcie podane na zaciski zasilacza w prawidłowej i odwrotnej polaryzacji ?
  • #25
    Myrek1
    Poziom 23  
    wojtek2112 napisał:
    Witam! Użyłem właśnie 4822 który pracuje w zasilaczu jako zmieniające się napięcie referencyjne i nie jest niestety ideałem . Drugi to 3202 . Używałem 3204 i 3208 w innych aplikacjach są lepsze od tego 3202 . Ale ogólnie dla mnie jest ważniejszy D/A .
    Pozdrawiam .


    A czego używasz jako Vref dla tego 4822? Może właśnie w kiepskim źródle napięcia odniesienia masz problem... Wtedy zależnie od temperatury napięcie będzie "pływać".
  • #26
    wojtek2112
    Poziom 12  
    Witam ponownie!

    Kol Myrek1 : Jako źródło napięcia odniesienia dla układu MCP4822 pracuje układ MCP1541T-I 4,096V . Nie wiem może trafiłem na jakiś gorszy egzemplarz ale do rozdzielczości 0,1V był wystarczający. Jak jeszcze miałem zasilacz to w miejsce tego MCP podłączyłem na kabelkach DAC7622 Burr-Brown i przy rozdzielczości 0,01V nie trzeba było ingerować w program , lecz nie zastosowałem go bo nie chciałem przerabiać (ciąć ) ścieżek płytki .

    Kol trig : Zasilacz przy dynamicznym obciążeniu pracuje poprawnie . Co do obcego napięcia na zaciskach wyjściowych niestety nie sprawdzałem a zasilacz już oddałem koledze do jego serwisu .

    Kol adalberto : Jako prostownik pracują dwie diody typu FAST (schottky) 2x5A w jednej obudowie TO220 wyjęte z zasilacza od TV plasma . Nazwy ich niestety nie pamiętam ale wyjęte były z zasilacza produkcji LG a więc są najprawdopodobniej produkcji koreańskiej .
  • #27
    adalberto
    Poziom 2  
    Bardzo ładna i przemyślana konstrukcja szczególnie w środku gdzie nie widać żadnego kłębowiska posplatanych z sobą kabli jak w wielu konstrukcjach pokazywanych na forum . Można się na niej wzorować . A teraz mam jedno pytanie . Jak rozumiem trafo ma podwójne uzwojenie główne . Jakich elementów użyłeś w prostowniku. Czy to są zwykłe dwie diody prostownicze. Pozdrawiam .
  • #28
    ajnsztajn1992
    Poziom 12  
    Witam a ja mam pytanie z innej beczki, mianowicie jaka powinna być pojemność kondensatora dla 24V 6.5A ? był bym wdzięczny za pomoc, mile widziany jest też jakichś sposób, wzór na wyliczenie pojemności. Pozdrawiam
  • #29
    wojtek2112
    Poziom 12  
    Witam !
    Kol. ajnsztajn1992 . Wzór na pojemność kondensatora filtrującego (po mostku pełnookresowym) to
    C=Iwy/(2*f*Utpp) .
    Dla 6,5A przyjmując wielkość napięcia tętnień Utpp= 0,5V wartość kondensatora wyniesie 0,13mF . Jest to wartość wręcz olbrzymia . Z reguły przyjmuje się wartości kondensatorów dużo mniejsze godząc się z większą wartością napięcia tętnień Utpp . W twoim przypadku moim zdaniem wartość 10000uF powinna być wystarczająca jeśli godzisz się z większymi tętnieniami . Co do kondensatora na wyjściu (np. wyj . zasilacza) zależny jest od aplikacji danego elementu . Jeżeli jest to np. układ scalony- stabilizator dane na temat jego wartości można odczytać i wyliczyć z noty aplikacyjnej producenta danego elementu . Pozdrawiam

    PS Niektóre źródła podają że przyjmuje się nie mniej niż 1000uF na jeden amper prądu wyjściowego . Osobiście uważam że wartość ta jest trochę za niska .
  • #30
    yogi009
    Poziom 42