Tablero de alimentación de laboratorio, mi diseño y complementos. Revisión múltiple.

Este texto está escrito no tanto por el simple hecho de revisarLas placas de suministro de energía, Kirich y otros autores tuvieron éxito en esto, pero en lugar de describir el diseño que obtuve en su conjunto, con las necesarias, en mi opinión, adiciones a esta fuente de alimentación en forma de un termocontrolador de ventilador, indicador de voltaje y corriente, interruptor de bobinado automático del transformador , desprendimiento electrónico de carga, bueno, en realidad el transformador de potencia y la carcasa. Algunos dispositivos se compraron en AliExpress, y la otra parte se ensambló desde cero. Para el primero, habrá enlaces, pero para el segundo, esquemas ...
Entonces, los componentes utilizados:
- Transformador toroidal listo 150W, con 2 devanados de 12 voltios, comprado achip y salsa. Se eligió dicho transformador con el cálculo de la posibilidad de cambiar los devanados, dividiendo el rango de voltaje de salida en 2 subrangos: 0-11 V y todo lo que es más alto (usando un devanado de 12 voltios o 2 devanados similares conectados en serie, dando un total de ~ 24 V). En la parte superior de dos devanados secundarios de fábrica, todavía se enrollaron 2 adicionales. El primero es de baja potencia a 13V para alimentar dispositivos adicionales y un ventilador de enfriamiento. El segundo devanado es más potente, a 7V., Enrollado con un cable de 1,5 mm (se podría usar más delgado, pero yo tenía uno), para alimentar una salida USB de 5 voltios separada conectada a un estabilizador lineal 7805;
- Tablero del constructor Fuente de alimentación de laboratorio con AliExpress. El conjunto realmente comenzó a costar un centavo, un poco más de $ 5. Voló a Minsk en 29 días, se rastreó la pista. La pizarra que recogí en la foto de arriba. Reemplazó solo el Conder completo con 10,000 microfaradios y diodos rectificadores, Diodos Schottky SR560 en la corriente 5A. Cambiar amplificadores operacionales, hasta que comenzó ...;
- Tarjeta controladora de ventilador lista para usar con indicador de temperatura y sensor de temperatura remoto también con AliExpress.
El controlador térmico, que costó $ 1.65, condujo aMinsk en 22 días, la pista fue localizada. Gran dispositivo, debe tenerse en cuenta. Puede funcionar en uno de dos modos: para enfriamiento o para calefacción. Es decir, dependiendo del modo seleccionado, el termocontrolador controla el calentador (se enciende si la temperatura cae por debajo del conjunto) o el ventilador (se enciende si la temperatura excede el conjunto). Para desactivar el ventilador o el calentador, se establece el valor de histéresis. El controlador se controla con 3 botones, los valores se muestran en un indicador de 3 caracteres. La página del vendedor tiene instrucciones detalladas.
Instrucción


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- Indicador listo voltaje y corriente con AliExpress. Precio $ 3.94. Conduje el pedido durante 5 semanas, la pista no fue rastreada. Cabe señalar que el indicador resultó ser bastante adecuado, lo probaremos más adelante;
- Bobinados de transformador de conmutación de bloque hechos en casa (esquema encontrado en Internet). Esta es quizás la adición más importante a la fuente de alimentación lineal ajustable. El hecho es que la eficiencia de tales fuentes no es muy alta, especialmente a bajos voltajes de salida. Entonces, por ejemplo, con un voltaje de salida de 5V y una corriente de, digamos, 3A, alrededor de 75W deben ser disipados en el transistor de salida. Y en este modo, cuando la fuente de alimentación se alimenta de 24 voltios de corriente alterna (2 devanados de 12 voltios cada uno), el ventilador de enfriamiento controlado por el controlador de temperatura casi nunca se apaga. Y con un voltaje de entrada de ~ 12V, por el contrario, se enciende muy raramente y por un corto tiempo. Por lo tanto, esta adición le permite mejorar significativamente los modos de funcionamiento de la fuente de alimentación, especialmente cuando considera que uso principalmente voltajes de hasta 12V. Lo único que la solución que elegí no es la mejor, porque, cuando el voltaje disminuye, en el momento de cambiar los devanados de dos a uno (de 24v a 12v), se produce una pequeña caída en el voltaje de salida. El circuito triac carece de tal inconveniente. Y para mí, decidí que este matiz no era fundamental para mí.
El dispositivo fue ensamblado en una placa de prueba, justo allíse colocan un rectificador y un regulador de voltaje para 12V, desde el cual se alimentan relés, un termocontrolador y un ventilador. Para este estabilizador, se enrolla un devanado adicional de baja potencia en el transformador;
- Y esta es una unidad completamente hecha en casa para la conexión de carga electrónica, más sobre esto en detalle:
Entonces, un poco de conocimientos tradicionales.
- Después de encender la fuente de alimentación, la carga debe desconectarse independientemente del último estado.
- El LED rojo parpadeante debe indicar la carga apagada.
- La carga encendida debe indicarse mediante un LED verde constantemente encendido.
- La carga se conecta mediante un relé.
- Supresión de hardware de rebote de contacto.
El esquema es fijo, gracias a los usuarios de IIIap,varicap y alexky, que lo notaron (polaridad incorrecta del diodo protector). El circuito se basa en un microcontrolador Atmel ATtiny2313 barato y un disparador Schmitt 74HC14.
El circuito se alimenta con 12 voltios necesarios para que funcione el relé. Se usó un convertidor lineal 7805 para alimentar los microcircuitos.
Después de encender, el LED rojo VD2 parpadea. El disparador Schmitt 74HC11 le permite deshacerse definitivamente e irrevocablemente del rebote de los contactos. Cuando se presiona el botón, el LED VD2 se apaga y se enciende VD1 (verde), al mismo tiempo que el transistor VT1 se abre y el relé K1 se enciende. La próxima vez que presione la carga y el LED verde VD1 se apague, el LED rojo VD2 comenzará a parpadear. El diodo VD1 protege al transistor de sobretensiones en la bobina del relé. Circuito montado en una placa de pruebas. Si no pone un disparador Schmitt en la entrada (y trata con el parloteo de software), entonces necesita una resistencia pull-up de 10K en la séptima salida del microcontrolador. Los planes agregan otro canal de control a la entrada del microcontrolador int0. La salida USB será controlada.
El programa de control está escrito en el entorno Bascom.
En el ciclo principal, el LED rojo parpadea cuandosiempre que la salida PB2 sea baja, es decir la carga está apagada y el LED verde está apagado. Al interrumpir Int1, se llama a la subrutina Swbutton. El operador de alternar cambia el estado de salida de PB2 (si era 1, entonces se convertirá en 0 y viceversa). Después de cambiar la salida, el programa vuelve al bucle principal, hasta la próxima interrupción;
Debajo de la fuente del spoiler


- Relé.A la izquierda, el relé en la caja azul se usa para encender / apagar la carga, y el relé en la caja transparente cambia los devanados del transformador con el primer grupo de contactos, y el segundo grupo enciende el LED que indica la conexión del segundo devanado;
- Y finalmente, el caso terminado de la cinta viejaserpentina Los cartuchos DDS en 2Gb no han sido relevantes durante mucho tiempo, por lo que el dispositivo fue desmantelado sin piedad por piezas. Y el caso con un ventilador nativo fue perfecto para mi fuente de alimentación;
Aquí hay un panel frontal. Temporal, porque Voy a remodelar tanto el diseño como el material del inserto que necesito cambiar (había plástico de espuma blanca, parece torpe, pero habrá un trozo de la carcasa de la computadora, que cae en el color de todo el dispositivo). Pero esto es un poco más tarde, cuando vienen de China. resistencias de múltiples vueltas. También se agrega un conector USB. La perilla roja es el voltaje, la azul es la corriente (los colores de las perillas se seleccionan de acuerdo con los colores del brillo de los segmentos del indicador). El LED verde rectangular debajo del indicador se ilumina cuando se conecta un segundo devanado del transformador. Sobre la perilla azul, el LED indica estabilización de corriente (rojo). Bueno, en el área de los terminales de salida hay un botón rojo de conexión de carga y un LED de dos colores (rojo-verde). Todo se hace en los conectores - panel frontalcompletamente desmontable La salida de la fuente de alimentación al panel frontal se conecta a través de un conector tipo Deans, que se usa para baterías de modelos controlados a distancia;
Todos los componentes están interconectados de acuerdo con el siguiente diagrama (hecho, gracias al usuario MisHel64):
Una pequeña construcción:
Los bloques de interruptores de los devanados y el deslastre de la carga se ensamblan en un sándwich y se instalan cerca del panel frontal. Cerca, se instala un relé de desconexión de carga y una placa controladora térmica del ventilador.
En el interior, para el ventilador del casoEl radiador está atornillado (de algún procesador antiguo). Un transistor y un sensor controlador de temperatura se atornillan al radiador para obtener grasa térmica. Todo está instalado en la carcasa desde la parte posterior.
La placa principal está montada en detalles de puntales altos. Tal disposición, aunque no es la más eficiente en términos de calor, no se puede colocar de manera diferente en la placa de circuito y el transformador.
Decidí conectar los devanados del transformador utilizando los terminales Wago, resultó muy conveniente. Hubo una pequeña confusión en los cables, aunque estaban apilados y unidos con corbatas. Tal vez lo vuelva a hacer más tarde ...
Y el último componente es un estabilizador de 5V,hecho montando en un radiador. Y un par de fotos finales, vista posterior y BP ensamblado. En la parte posterior se encuentran el conector de alimentación, el interruptor de alimentación, el fusible y el interruptor (azul) de la línea auxiliar de 5V.
Ahora pasemos a las pruebas. Debo hacer una reserva de inmediato para que no probaremos tanto la placa de la PSU como la asamblea completa. Comencemos con el indicador. Debajo del spoiler hay fotos visuales de las pruebas. Las lecturas se compararon con el multímetro digital profesional de referencia Aktak AM-1095.
Probar el voltímetro


El amperímetro se probó con una resistencia de carga de 10Ω 50W.Si recordamos la ley de Ohm, podemos estimar fácilmente conCon esta resistencia, las lecturas actuales deberían ser 10 veces menores que las lecturas del voltímetro, que veremos ahora. Continuaremos comparando las lecturas con Aktakom.
Prueba de amperímetro

Después de las mediciones, incluso comencé a respetar este indicador y quería llamarlo un "instrumento")).
Pero de la placa de la fuente de alimentación no se pudo obtener más de 26 V a una carga de 10 ohmios, y la corriente, respectivamente, a 2.6 A, aunque en reposo la fuente de alimentación produce 31 V.
Prueba de estabilización de corriente (multímetro, en modo de medición de corriente, directamente conectado a terminales de salida):
Las fotos

Vemos que el ajuste actual es posible hasta 3.6A.
Todavía decidí averiguar qué reducciónel voltaje de salida estará a una corriente casi máxima. Encontré dos resistencias de 3.3 Ohm 50W, las conecté en serie y las conecté a los terminales de salida, el resultado en la foto:

Más pruebas:


Bueno, todo lo que queda es medir la ondulación, aunque para las fuentes de alimentación lineales esto probablemente sea innecesario y debería hacerse antes para enfatizar su fluidez a este respecto, sin embargo ...
Medir la onda

Confirmación de compras


En esta revisión, examiné inmediatamente 3 compradosme bienes, así como un par de complementos caseros útiles. El dispositivo resultó ser adecuado, pero con algunos matices. Al menos intentaré reemplazar el transistor de salida, porque se deslizó información de que los chinos son falsos.
Así que mi primera crítica llegó a su fin. Expresa tus opiniones. Gracias por su atencion!