
Witam !
Chciałem zaprezentować zasilacz stabilizowany sterowany mikroprocesorowo.
Parametry:
- napięcie wyjściowe: 0-24V z krokiem 0.1V
- maksymalny prąd wyjściowy: 1A
- ogranicznik prądowy 0.01 – 1A z krokiem 0.01A
- napięcie tętnień przy obciążeniu 1A – 10mV
- odłączane wyjście
- komunikacja z PC przez RS-232 (na razie tylko odczyt parametrów z zasilacza)
Nastawianie parametrów zasilacza odbywa się za pomocą klawiatury i impulsatora.
Aktualne wartości napięcia i prądu oraz nastawy wyświetlane są na LCD.
Dwa tryby pracy:
- blokada (kłódka zamknięta) w tym trybie nie można na bieżąco regulować napięcia na wyjściu (impulsator zablokowany)
- ręczny (kłódka otwarta) po ustawieniu danego napięcia możliwa jest jego zmiana na bieżąco z krokiem 0.01V
Zasada działania:
Sercem układu jest mikrokontroler ATmega16. To on jest odpowiedzialny za całość. Elementem wykonawczym jest tranzystor MOSFET (IRFZ44N) sterowany sygnałem PWM poprzez filtr RC i wzmacniacz operacyjny. Pomiar napięcia i prądu dokonywany jest przez wewnętrzny przetwornik ADC, napięcie przez dzielnik rezystancyjny a prąd przez pomiar napięcia na rezystorze pomiarowym 0.1Ohm. Zastosowanie drugiego uzwojenia transformatora było konieczne aby uzyskać zwiększone napięcie na bramce tranzystora MOS. Jest to konieczne do pełnego jego otwarcia.
Moim zamiarem jest głównie pokazanie problemów jakie występują przy tego rodzaju konstrukcji. Wykonana i zaprojektowana została ona głównie w celu przypomnienia sobie assemblera na AVRy oraz w celach zaliczeniowych pewnego projektu na studiach. Oczywiście brakowało mi zasilacza w moim warsztacie i to też było motorem projektu

Wykorzystanie atmegi i wewnętrznego ADC powodowało nawet przy 10bitowej rozdzielczości przetwornika słabą rozdzielczość pomiaru ok. 0.023V/bit. Rozdzielczość pomiaru prądu to ok. 4mA/bit (ADC 8bit). Chciałem zastosować oversampling ale coś mi to nie wychodziło.
Aby uzyskać maksymalną rozdzielczość przetwornika CA (PWM+filtr RC) wykorzystałem 16bitowy wbudowany PWM. Wadą tego rozwiązania jest długi czas ustalania się napięcia na wyjściu przetwornika a zaletą minimalizacja napięcia tętnień. Czas ustalania się napięcia na wyjściu rzędu kilku sekund.
Ogranicznik prądowy działa na zasadzie odłączenia wyjść po przekroczeniu ustalonej wartości prądu. Chyba należałoby go nazwać raczej bezpiecznikiem. Czas jaki byłby potrzebny na to aby ogranicznik działał jak w zasilaczu krzyżowym jest zbyt długi i narażałby zasilane urządzenia na uszkodzenie. Dlatego z niego zrezygnowałem.
Aby wyeliminować te wady trzeba by było zastosować zewnętrzne przetworniki AC i CA.
A oto fotki i schemat:






Pozdrawiam i zapraszam do dyskusji.
Cool? Ranking DIY