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

Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym

Sław1980 07 Sty 2016 12:10 8832 17
  • Witam, jakiś czas temu postanowiłem skonstruować zasilacz do celów "domowych". Po przeglądnięciu kilku projektów i zaciągnięciu porad od kolegi (pozdro. Jarek) :) zaprojektowałem taki oto sprzęt.

    Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym

    Z założenia miał być wykonany maksymalnie z części z odzysku. Miał być mały, poręczny, wystarczyć do drobnych napraw i projektów.
    Osiągi szału nie robią, ale zasilacz działa już długo bez usterek.
    Dane:
    Regulacja napięcia i prądu
    Zakres napięcia wyjściowego 2.7V-19V
    Wydajność prądowa około 1.2A
    Płytki drukowane dwustronne, pokryte cyną
    Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym

    Dwa niezależne napięcia z transformatora
    Chłodzenie aktywne z kontrolką. Miałem dorobić otwory wentylacyjne u góry obudowy, ale okazało się, że otwory z dołu i wentylator w zupełności wystarczają.
    Zabezpieczenie przeciwzwarciowe i termiczne z kontrolką i dźwiękiem
    Przycisk M - sekwencja wyświetlania - napięcie i prąd lub moc i temperatura radiatora. Tu w przypadku wyświetlania drugiej opcji z pomocą ustawienia napięcia i prądu przychodzi podświetlany panel z podziałką, dzięki temu nie ma potrzeby przełączania menu. Dobra zagmatwałem trochę, ale mam nadzieję, że w miarę to zrozumiałe ;)
    Przycisk U - wyświetlanie ustawienia ograniczenia prądowego
    Stabilizator LM723 leciwy, ale pod namową kolegi uznałem, że spróbuję
    Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym

    (P.S. LM723 ma niesamowitą odporność na temperaturę podczas nieplanowanych zwarć - sprawdziłem przypadkowo :D)
    Procesor ATmega8
    Program pisałem w Bascomie (nie umieszczam w projekcie ponieważ muszę popracować jeszcze nad dokładniejszym pomiarem prądu, ale na życzenie mogę przesłać na priv)
    Panel przedni to pleksi przeszlifowana w celu rozproszenia światła.
    Naklejki na panele drukowane na drukarce laserowej i przyklejone na dwustronną taśmę. Z góry naklejona folia do przyciemniania szyb.
    Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowymMały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym
    Wymiary całości 15cm/13cm/7,5cm


    Widok bez radiatora głównego
    Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym

    ...i z radiatorem oczywiscie takze z odzysku :)
    Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym

    Przód - stan surowy
    Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym

    ...i efekty końcowe
    Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowymMały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowymMały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowymMały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym

    Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym Mały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowymMały zasilacz regulowany z ograniczeniem prądowym




    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    Sław1980
    Poziom 17  
    Offline 
    Sław1980 napisał 367 postów o ocenie 120, pomógł 6 razy. Jest z nami od 2004 roku.
  • #2
    M. S.
    Poziom 34  
    Miałbym jedynie uwagi do diod Zenera 5V1 na wejściach przetwornika ADC uC. Moim zdaniem mogą one fałszować pomiar bo charakterystyki obecnie produkowanych Zenerek nie są zbyt ostre. Lepsze byłoby zastosowanie dzielników rezystorowych.
  • #3
    shadow0013
    Poziom 34  
    Konstrukcja i wykonanie podobają mi się, ale nie potrafię znaleźć odpowiedników kilku oznaczeń (Ni, Vol, USTAW, MENU...) na schemacie - może byś napisał kilka słów o działaniu regulacji tego zasilacza będzie łatwiej.
  • #4
    Freddy
    Poziom 43  
    M. S. napisał:
    Miałbym jedynie uwagi do diod Zenera 5V1 na wejściach przetwornika ADC uC. Moim zdaniem mogą one fałszować pomiar bo charakterystyki obecnie produkowanych Zenerek nie są zbyt ostre. Lepsze byłoby zastosowanie dzielników rezystorowych.

    Przyglądnij się jeszcze raz schematowi, zastanów się do czego ta dioda i zadaj pytanie jeszcze raz.

    Dodano po 9 [minuty]:

    shadow0013 napisał:
    Konstrukcja i wykonanie podobają mi się, ale nie potrafię znaleźć odpowiedników kilku oznaczeń (Ni, Vol, USTAW, MENU...) na schemacie - może byś napisał kilka słów o działaniu regulacji tego zasilacza będzie łatwiej.

    M-Menu
    U-Ustaw
    vol-kontrast LCD

    Może niezbyt fortunne nazwy, ale są na schemacie :D
  • #5
    oskar777

    Poziom 26  
    Jak zrobiłeś ten panel podświetlany kartka zadrukowana z lasera na czarno a białe obszary jakoś natłuszczone i całość zalaminowana?
  • #6
    Sław1980
    Poziom 17  
    M. S. napisał:
    Miałbym jedynie uwagi do diod Zenera 5V1 na wejściach przetwornika ADC uC. Moim zdaniem mogą one fałszować pomiar bo charakterystyki obecnie produkowanych Zenerek nie są zbyt ostre. Lepsze byłoby zastosowanie dzielników rezystorowych.

    Zenerki są po to aby zabezpieczyć wejścia uP w przypadku np. pojawienia się zimnego lutu na dzielniku napięcia i tym samym podania pełnego napięcia zasilacza na wejście uP. Zenerki nie są konieczne, ale przezorny zawsze ubezpieczony ;)

    oskar777 napisał:
    Jak zrobiłeś ten panel podświetlany kartka zadrukowana z lasera na czarno a białe obszary jakoś natłuszczone i całość zalaminowana?


    Najpierw narysowałem zwykłe czarne linie i oznaczenia, a potem po prostu odwróciłem kolory i wydrukowałem. Można to zrobić w jakimkolwiek programie graficznym, który ma opcję negatywu. Ja użyłem darmowego Gimp2. Można tam rysować albo importować pliki i wszytko ładnie wyskalować przed wydrukiem.
  • #7
    shadow0013
    Poziom 34  
    Freddy napisał:
    M-Menu
    U-Ustaw
    vol-kontrast LCD

    Ni z potencjometru P1 jest podłączony do N na 723?
    Menu z przycisków jest podłączone do MS na avr?
    Ustaw z przycisków jest podłączone do US na avr?
    Reset avr jest pordłączony z Reset2 ?
    - i wiele więcej, tak np. P z suwaka potencjometru P2 podłączyny z P na LM358.
  • #8
    Freddy
    Poziom 43  
    shadow0013 napisał:
    Freddy napisał:
    M-Menu
    U-Ustaw
    vol-kontrast LCD

    Ni z potencjometru P1 jest podłączony do N na 723?
    Menu z przycisków jest podłączone do MS na avr?
    MS - Menu Switch
    Cytat:
    Ustaw z przycisków jest podłączone do US na avr?
    US - Ustaw Switch
    Cytat:
    Reset avr jest podłączony z Reset2 ?
    To przycisk RESET (choć sam przycisk źle opisany) - zauważ, że to złącze ISP (Błędnie opisane i ponumerowane nogi) .
    Cytat:
    - i wiele więcej, tak np. P z suwaka potencjometru P2 podłączyny z P na LM358.

    N i P to ustawienia napięć i prądów w 723.

    Schemat niezbyt starannie opisany, ale można się domyślić.
    Sław1980 :arrow: Proszę o poprawienie schematu i zastosowanych skrótów na bardziej czytelne !
  • #9
    Mamut
    Poziom 17  
    Po dłuższej analizie układu: z tego co ja widzę, to cała regulacja prądu i napięcia odbywa się w 723. Mikrokontroler mierzy jedynie:
    - napięcie na wyjściu
    - napięcie proporcjonalne do prądu w obwodzie wyjściowym
    - napięcie proporcjonalne do ustawionego ograniczenia prądowego
    - napięcie wyjściowe układu ograniczenia prądu - praca w trybie stabilizacji prądu lub napięcia (CC/CV).
    Chciałem ponowić pytanie kolegi shadow0013 o to jak działa regulacja w tym układzie, ale chyba stało to się jasne.
  • #10
    eurotips
    Poziom 36  
    No trochę czasu na to poświęciłeś,
    ale jeszcze nie jesteś nawet w połowie,
    bo drugie tyle ci zejdzie aby uzyskać stabilne 0.010A
    a ty chcesz mierzyć 0.001A na LM358 zasilanym pojedyńczym napięciem. Powodzenia.
  • #11
    rekinisko
    Poziom 22  
    Sław1980 napisał:
    Zakres napięcia wyjściowego 2.7V-19V


    Kawał roboty włożyłeś w ten zasilacz. Ale gdy widzę zasilacz którego wartość początkowa zaczyna się od 2.7V to zastanawiam się czy było warto tyle nad tym siedzieć. Może i nie za często schodzi się poniżej tej wartości ale jednak zasilacz warsztatowy prosi się o pełną funkcjonalność.
  • #12
    dondu
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie
    rekinisko napisał:
    Ale gdy widzę zasilacz którego wartość początkowa zaczyna się od 2.7V to zastanawiam się czy było warto tyle nad tym siedzieć. Może i nie za często schodzi się poniżej tej wartości ale jednak zasilacz warsztatowy prosi się o pełną funkcjonalność.

    Pewnie się opłacało dla własnej satysfakcji, ale faktycznie 2,7V to znaczące ograniczenie.
    Niemniej jednak założenia byly konkretne:

    Sław1980 napisał:
    Z założenia miał być wykonany maksymalnie z części z odzysku. Miał być mały, poręczny, wystarczyć do drobnych napraw i projektów.

    więc wyszedł jaki jest :)

    Ważne, że działa i ładnie wygląda.
  • #13
    Sław1980
    Poziom 17  
    eurotips napisał:
    No trochę czasu na to poświęciłeś,
    ale jeszcze nie jesteś nawet w połowie,
    bo drugie tyle ci zejdzie aby uzyskać stabilne 0.010A...


    Na tą chwilę pomiar prądu w tym zasilaczu nie jest dokładny i taki prawdopodobnie pozostanie, chyba, że ktoś będzie miał chęć poprawić co nieco w programie i podzieli się informacją, albo sam się wezmę jak znajdę czas. Na razie jeśli potrzebuję pomiarów tak drobnych prądów po prostu włączam multimetr ;)


    rekinisko napisał:
    Sław1980 napisał:
    Zakres napięcia wyjściowego 2.7V-19V


    Kawał roboty włożyłeś w ten zasilacz. Ale gdy widzę zasilacz którego wartość początkowa zaczyna się od 2.7V to zastanawiam

    się czy było warto tyle nad tym siedzieć. Może i nie za często schodzi się poniżej tej wartości ale jednak zasilacz warsztatowy

    prosi się o pełną funkcjonalność.


    ...mam jeszcze drugi zasilacz który wchodzi od 1.2V ten, który przedstawiłem jest tylko do domu jak już wcześniej pisałem ;)

    na początku pierwszego postu dorzuciłem dokumentację pdf mam nadzieję, że teraz będzie wszystko jasne :)
  • #14
    Nathir
    Poziom 14  
    Sław1980 napisał:
    Zenerki są po to aby zabezpieczyć wejścia uP w przypadku np. pojawienia się zimnego lutu na dzielniku napięcia i tym samym podania pełnego napięcia zasilacza na wejście uP. Zenerki nie są konieczne, ale przezorny zawsze ubezpieczony


    Niestety nie jest tak idealnie jak się wydaje. Sam się o tym kiedyś przekonałem.

    W moim przypadku miałem analogiczne rozwiązanie - impedancja dzielnika + rezystor w szeregu to było u mnie około 50k, zenerka 5,1V. Przy oczekiwanych 5V na wyjściu dzielnika miałem około 4,6V i w ogóle pomiary były nieliniowe. Wyciąłem zenerkę i wszystko grało idealnie :)

    Diody zenera nie są idealne i niestety nawet poniżej tych 5,1V będą przepuszczały prąd.
    Oczywiście bardzo małej wartości, ale przy dużej rezystancji dzielnika ten prąd będzie miał znaczenie.
    Szczególnie, jeśli zbliżamy się do tych 5V - wtedy dioda będzie przepuszczała najwięcej prądu i to znacznie zafałszuje pomiar.

    Nie wiem jak ustaliłeś te dzielniki napięcia i przetwornik. Jeśli masz ustawione wewnętrzne źródło referencyjne i na pin ADC trafia 0-ok. 2,5V to wtedy rzeczywiście zenerki prawie nic nie zmieniają.

    Ale na przyszłość - to nie najlepsze rozwiązanie. Przy tak dużej rezystancji dzielnika absolutnie wystarczającym zabezpieczeniem są diody wbudowane już w uC.

    Świetnie zrobiony panel frontowy!
  • #15
    LA72
    Poziom 40  
  • #16
    Sław1980
    Poziom 17  
    Z tego co pamiętam nap. ref. dałem 2,56V i bez zenerki nie powinno się tam nic zmienić, ale nie będę się spierał bo moja wiedza jest ograniczona i oczywiście mogę się mylić ;)

    Dodano po 2 [minuty]:

    LA72 napisał:
    Jakiś czas temu w jednym z czasopism elektronicznych był prosty schemat zabezpieczania ADC.


    Było napisane jakiego typu są to diody?
  • #17
    Freddy
    Poziom 43  
    LA72 napisał:
    Jakiś czas temu w jednym z czasopism elektronicznych był prosty schemat zabezpieczania ADC.
    To jest znany od wielu lat i wbudowane w wiele układów scalonych sposób na zabezpieczenie wejścia.
  • #18
    LA72
    Poziom 40  
    Sław1980 napisał:
    Z tego co pamiętam nap. ref. dałem 2,56V i bez zenerki nie powinno się tam nic zmienić, ale nie będę się spierał bo moja wiedza jest ograniczona i oczywiście mogę się mylić ;)

    Dodano po 2 [minuty]:

    LA72 napisał:
    Jakiś czas temu w jednym z czasopism elektronicznych był prosty schemat zabezpieczania ADC.


    Było napisane jakiego typu są to diody?


    Link do artykułu w EP_2013_03.