Ohjelmoitava virtalähde 42V 6A: 6 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Uusi projektini sai inspiraationsa ohjelmoitavasta virtalähteestä, Ruideng -moduulista. Se on fantastinen, erittäin tehokas, tarkka ja kohtuulliseen hintaan. Lähtöjännitteeseen ja -virtaan liittyviä malleja on saatavilla vain vähän. Uusimmat on varustettu tiedonsiirtovaihtoehdoilla (USB ja Bluetooth).

Ohjelmoitava - muuttuva virtalähde, joka on kuvattu tässä artikkelissa, on tarkoitettu DIY -elektroniselle penkille. Se perustui alun perin Ruidengin malliin DPS 5015 ilman tiedonsiirtoa. Instructableni kirjoittamisen aikana markkinoille tuotiin viestintämoduuleja. Lisäsin tämän vaihtoehdon versioon B.

Parametrit:

• AC -tulo: 100 - 220V
• AC -taajuus: 50 Hz/60 Hz
• DC -jännitelähtö: 0 - 42V
• DC -virtalähtö: 0 - min. 4A, enintään 5A (DPS5005) tai 6A (DPS5015)
• Lähtöjännitteen resoluutio: 0.01V
• Lähtövirran resoluutio: 0,01A, (0,001A DPS5005: lle)
• Lähtöteho: 200W
• Lähtöjännitteen tarkkuus: +/- (0,5% +1 numero)
• Lähtövirran tarkkuus: +/- (0,5% +2 numeroa)
• Muistien määrä: 9 tietoryhmää ja viimeinen asetus (muisti 0)

Mitä tarkoittaa ohjelmoitava?

1. Virtalähde Ruideng DPS 5015 tai DPS 5005. Voit säätää virtalähteen parametreja ja tallentaa ne muistiin sisäisesti etupaneelista. Et voi säätää ja ohjelmoida mitään parametreja ulkoisesti. Ei ole liitintä eikä linkkiä ohjelmaparametreihin ulkopuolelta. Versio A.
2. Virtalähde Ruideng DPS 5005 -viestintäversio. Nämä Ruideng -moduulit mahdollistavat viestinnän laitteen ulkopuolelta USB -mikroliittimen tai Bluetoothin kautta. Voit säätää ja ohjelmoida kaikkia parametreja tietokoneelta. Versio B.

Tärkeimmät ohjelmoitavat parametrit ovat:

1. Jännite
2. Nykyinen
3. Yli- (jännite, virta ja teho)

Työkalut:

• Pieni jigsaha
• Porata
• Juotin
• Yleismittari

Vaihe 1: Osat

Minun tapauksessani pääosa on ohjelmoitava virtalähde Ruideng DPS5015. Tämä moduuli sisältää värillisen LCD -näytön, joka näyttää kaikki tarvittavat tiedot. DPS5015 oli saatavilla alhaiseen hintaan. Moduuli voi tarjota suurimman DC -lähdön 50V ja virran 15A. Nykyistä arvoa DPS 5015 ei hyödynnetä tässä täysin, mutta olen ostanut sen väliaikaisella alennuksella alle 20 €. Paras ratkaisu tähän tapaukseen on malli DPS5005, viestintäversio, suosittelin sitä.

Mikä tahansa Ruideng -DPS -moduuli vaatii tuloltaan jonkin muun virtalähteen (kytkemisen tai kytkemättämisen), joka pystyy toimittamaan noin 50 V ja 5 A tai enemmän. Tällainen virtalähde voidaan tehdä päämuuntajalle 220V/50V ja joillekin muille komponenteille. Tämä ratkaisu on erittäin raskas ja suuri, eikä kovin tehokas. Virtalähteen kytkeminen on taloudellisempaa. Siksi päätin vaihtaa virtalähteen ja vaihtaa 220V AC: n 48V DC: ksi. En löytänyt sopivaa, joten olen käyttänyt kahta 220VDC/24VAC -moduulia. Moduulit on kytketty rinnakkain tuloihinsa ja sarjaan lähtöihin.

Osat ovat:

• Kytkentävirtalähde Geekcreit 24V/4-6A, 2kpl, Banggood
• Versio ilman kommunikaatiota, Ohjelmoitava PS Ruideng DPS5005 (tai DPS5015) Banggood
• B -viestintäversio, ohjelmoitava PS Ruideng DPS5005 -viestintä, DPS Banggood
• Muovinen instrumenttirasia, Banggood
• Päävirtakytkin, Banggood
• Tuuletin 12V, esimerkiksi ebay
• Sovitin 220VDC/12VDC, kuten esimerkiksi ebay
• Naaraspuoliset banaanipistokkeet, 2kpl, ebay
• Termistori, 10 khm, ebay
• Puhaltimen ohjain, rakennettu pienelle protoboardille, Banggood
• Virtajohto 220V, 2,5A lähikaupasta, riippuu pistoketyypistä.

Tuulettimen ohjaimen osat:

• Transistori 2N5401 tai BC337, Banggood
• Yleisdiodi 1N4148, Banggood
• Trimmerivastus 1kohm, Banggood
• JST naarasliitin 2,5 mm, 3kpl, Banggood
• JST urosliitin 2,5 mm kaapelilla, 3kpl, Banggood

Vaihe 2: Kytkentäkaavio - Versio a - Ei tiedonsiirtoa

Yhteydet kaikkien lohkojen välillä hukkuu yllä olevaan kuvaan. Vasemmalla puolella on tulo 220V, pääkaapeli ja pääkytkin. Keskellä on kaksi moduulia AC/DC 220V/24V. Nämä moduulit on kytketty rinnakkain tuloon, jännite AC 220V. Molemmat moduulit on kytketty lähtöihin sarjaan ja liitetty ohjelmoitavan PS: n tuloon. Jokainen moduuli tuottaa 24 V DC, joten kokonaislähtöjännite on 48 V. Ohjelmoitava PS DPS 5015 on liitetty lähtöliittimiin (plus- ja miinuslaitteiden lähtöjännite) ja nauhakaapeleilla LCD -näyttöön. Yläosassa olevassa kuvassa on sovitin 220V/12V, tuulettimen ohjain ja tuuletin 12V. Kuvassa ei näy termistoria. Termistori, jolla on negatiivinen lämpötilakerroin, NTC asennetaan alumiinijäähdyttimen sisään.

Seuraavassa piirustuksessa ohjelmoitava DPS 5005 sisältää kaikki näyttöpiirin sisällä olevat elektroniset piirit. Muovilaatikossa on enemmän tilaa. Johdot on kytketty suoraan virtalähteen vaihtamisesta näyttöön ja näytöstä banaaniliittimiin.

Tuulettimen ohjaimen laitteiston kaavio on seuraavassa kuvassa. Liitäntä on hyvin yksinkertainen, vain muutamia komponentteja. Transistori T1 kytkee puhaltimen päälle termistorin arvon mukaan. Jos termistori altistuu korkeammalle lämpötilalle, sen vastusarvo laskee ja transistori johtaa enemmän virtaa, puhallin on käynnissä. Diodi D1 suojaa transistoria.

Yleensä kaikissa moduuleissa ei ole välttämätöntä tuuletinta. Ohjelmointi PS 5015 on varustettu pienellä tuulettimella. DPS5005 ei tarvitse jäähdytystä. Molemmat kytkentämoduulit vaativat jäähdytystä, jos teho on suurempi. Siksi olen toimittanut kahden kytkentämoduulin lohkon tuulettimella. Tuuletin on kytketty päälle, jos alumiinijäähdyttimen lämpötila on korkeampi yhdellä kahdesta moduulilevystä. Pisin käyttöaika on ohjelmoitava virransyöttö hiljainen.

Erikoissovitin 220V/12V antaa 12V jännitteen puhaltimelle. Valitsen tämän ratkaisun, koska mieluummin tuulettimelle on erillinen virtalähde.

Vaihe 3: Kytkentäkaavio - versio B Tiedonsiirto

Kytkentäkaavio on sama kuin versio A, moduuli Ruideng DPS5005, vain USB -tiedonsiirtokortti lisätään. Se on yllä olevassa kuvassa. USB -kortti on liitetty alkuperäisellä kaapelilla ja liittimet molemmilla puolilla.

Jos tilaat Ruideng -viestintämallin, jossa on kaksi viestintäkorttia, USB ja Bluetooth, voit liittää vain yhden kortin ajoissa, koska näyttömoduuli sisältää vain yhden liittimen.

Molemmille levyille voisi olla ratkaisu, mutta en tarkistanut seuraavan kuvatun piirin toimivuutta. Asenna molemmat moduulit muovipohjalaatikon vapaalle tilalle. Ehdotan liittämistä ensisijaiseksi kortiksi - Bluetooth ja USB on kytketty vain, jos USB -kaapeli on kytketty. Johdot voidaan syöttää 12 V: n releen 4PST tai kahden releen DPST kautta. Riippumaton 12 V DC -jännite on saatavana sovittimen ulostulossa. Aseta mikrokytkin paikalleen, johon USB -liitin on asetettu, siten, että liitetty liitin aktivoi kytkimen. Kytkimellä voidaan syöttää jännite rele ja kytkeä johdot USB -kortille.

Kommunikaatiokorteille tulee neljä johtoa: VCC, GND, TX, RX. Jos pystyt tunnistamaan VCC: n ja GND: n, vain kaksi muuta johtoa on kytkettävä yhdellä releellä DPST. Molemmat levyt voidaan kytkeä sähköverkkoon pysyvästi, jos laite kytketään päälle.

Vaihe 4: Rakentaminen

Rakennusvaiheet, versio A

Virtalähde asetetaan valmiiseen muoviseen instrumenttirasiaan. Tämä säästää aikaa ja yksinkertaistaa rakentamista. Seuraavat vaiheet koskevat mallia DPS5015. Jos kyseessä on DPS5005 vaiheessa 3. asenna vain jännitesovitin ja saat vapaata tilaa muovilaatikon alaosassa::

1. Valmistele muovilaatikko: poista samat muoviset kiinnitysjalat laatikon alaosasta (merkitty ympyrällä mustalla kynällä). Poraa reiät ja leikkaa ikkunat muoviseen etu- ja takapaneeliin yllä olevien kuvien mukaisesti.
2. Asenna sekä kytkin PS että tuuletin yhteen kokoonpanoon. Käytä metallisia suorakulmaisia liitoksia ja ruuveja. Asenna tämä kokoonpano pohjaan muovikoteloon käyttämällä mainittuja liitoksia ja ruuveja. Älä unohda liittää johtoja liittimiin, koska myöhemmin se ei ole mahdollista tai ei ole niin helppoa. Ohjelmoitavissa oleviin juotoshaarukan liittimiin menevissä johtimissa.
3. Asenna ohjelmoitava PS 5015 -moduuli ja sovitin pohjaan muovikoteloon liitoksilla ja ruuveilla. Valmistele johtimet lähtöliittimille ja juota niiden haarukan liittimet. Sovittimen ulostulossa juotetaan kaksi johdinta JST -liittimellä tuulettimen ohjaimeen ja kaksi tulojohtoa ruuviliittimeen 220V.
4. Juottaa puhaltimen ohjaimen osat pienikokoiselle piirilevylle tai protoboardille. Tämän levyn koko on noin 15 x 25 mm. Katkaise liitäntäjohdot sopivan pituisiksi ja juota ne tuulettimeen, termistoriin ja sovittimen ulostuloon 12V.
5. Aseta ja kiinnitä termistori alumiinijäähdyttimeen. Korjaan sen asettamalla termistorin jäähdytyselementin reiän sisään.
6. Asenna osat etupaneeliin. Virtakytkin, kaksi banaaniliitintä ja LCD -näyttö.
7. Aseta etu- ja takapaneeli ja kytke kaikki johdot.

Rakenne, versio B

Asenna USB -tiedonsiirtokortti muovisen alaosan vapaalle tilalle siten, että liitin on oikealla. USB -piirilevyssä on kaksi reikää ja ruuvikortti muovilaatikkoon. Leikkaa reikä liitäntään laatikon sivulle.

Etupaneeli

Viimeisessä kuvassa on etupaneeli. Voit käyttää sitä mallina. Piirustus tehtiin Paint -ohjelmassa Windows 10. Voit muokata muotoilua erittäin helposti. Piirustus tehdään tarkasti etupaneelin koon mukaan (asteikko millimetreinä). Tulostamalla on valittava tulostuskoko 100%. Jotta se olisi mukava, valitse valokuvapaperi ja suojaa se läpinäkyvällä tarrakalvolla.

Säätö

On hyvä käytäntö tarkistaa kaikki moduulit ja osat asennuksen aikana. Suosittelen tarkistamaan puhaltimen ohjaimen, joka on kytketty tuulettimeen ja liitetty 12 V: iin aluksi jostain muusta virtalähteestä. Tuulettimen pitäisi toimia tai olla käymättä trimmerin asennosta riippuen. Jossain trimmerin jälkipuhallin pysähtyy. Jos sijoitat termistorin johonkin kuumaan paikkaan (kuten juotosrautaan), tuulettimen pitäisi alkaa pyöriä.

Tarkista seuraavaksi molemmat kytkentävirtalähteet. Kytke 220 V ruuviliittimestä tuloihinsa ja lähtö niiden sarjaan. Sinun pitäisi mitata lopullinen jännite 48V. Molempien moduulien tulee olla samat lähtöjännitteen ja virran suhteen. Jos voit valita ne, ota kaksi, joiden lähtöjännite on täsmälleen sama. Tässä tapauksessa virtalähteet ovat tasapainossa.

Jos jännite 48V on oikea, kytke ohjelmoitava PS. Ole varovainen, älä sekoita tuloa ja lähtöä, ja plus ja miinus tulossa, ohjelmoitava moduuli voi tuhoutua.

Liitä lopussa tuulettimen ohjainkortti ja kaikki jäljellä olevat kaapelit. Kaapeleiden, jotka on piirretty paksuiksi kytkentäkaaviossa, tulisi olla paksumpia korkeamman virran vuoksi. Tulossa 220 V johtimien halkaisijan tulisi olla noin 1 mm (maksimivirta 2A), lähtö 48V halkaisijan 1,5 mm (maksimivirta 6A).

Vaihe 5: Viestintä

Käy sivustolla, jossa on linkkiviestintäohjelmisto, ja lataa DPS5005 -tietokoneohjelmisto kommunikointia varten. Yksityiskohtaiset tiedot, ohjelmiston asentaminen ja käyttäminen, USB -sarjaportin määrittäminen, Bluetoothin määrittäminen on videossa: viestintä.

Tietokoneohjelmistossa Perus -välilehden (ensimmäinen kuva) toiminnot ovat hyvin samankaltaisia kuin ei -viestintäversion asetukset. Lisäasetukset -välilehdessä (toinen kuva) on kehittyneempiä toimintoja, joita voidaan käyttää komponenttien automaattisiin mittauksiin. Tietoryhmien selkeämpiä ja yksinkertaisempia muisteja lukuun ottamatta on toimintoja:

• Automaattinen testi - mahdollistaa portaiden lukumäärän (enintään 10), aikaväleiden säätämisen viivearvon mukaan jokaiselle vaiheelle, jännitteen ja virran kullekin vaiheelle.
• Jännitteen skannaus -säätää lähtövirtaa, käynnistyspysäytystä ja jännitteen askelarvoa, yksi viive yhteinen jokaiselle vaiheelle.
• Nykyinen - skannaa. Toimii samalla tavalla kuin jännitteen skannaus. Lähtöjännitteen, käynnistyksen pysäytyksen ja virran askelarvon säätö, yksi viive yhteinen jokaiselle vaiheelle.

Vaihe 6: Johtopäätös

Ohjelmoitavan PS Ruidengin käyttöopas sisältyy toimitukseen. Vain muutama kommentti:

Erittäin hyvä ominaisuus on mahdollisuus kytkeä tai irrottaa kuormitus lähtöliittimistä kytkimellä. Näin jännitteen ja virran säätämisen aikana kuorma on kytkettävä pois päältä ja suojattava.

Yllä olevissa kuvissa on esimerkkejä vakiovirtatilasta. Nestekidenäytön ylärivillä näytetään asetettu jännite ja virta. Lähtöliittimiin on kytketty vastus 4,7 ohmia. Vaikka jännite on asetettu 10 V: iin, lähtöjännite on noin 4,7 V, koska virta on asetettu 1A: ksi ja se saavutettiin.

Seuraavassa kuvassa on Zener -diodi, joka on liitetty lähtöön ilman vastusta. Virta on asetettu arvoon noin 0,05A ja jännitejohto näyttää suoraan Zener -jännitettä 4,28V. Tällaisilla komponenttimittauksilla on tärkeää tarkistaa kolmannen suuren linjan näytetty teho (esim. 0,25 W). Olen tuhonnut Zener -diodin 30 V: lle, koska säätämällä 0,05A, olin menettänyt virran yli 1,5 W!

Yhdeksään muistipaikkaan voidaan tallentaa erittäin usein käytetyt jännitteet, kuten 3.3V, 5V, 6V, 9V, 12V ja niin edelleen, odotetuilla virroilla, yli- ja ylivirroilla.

Tietoliikenneversio mahdollistaa osan automatisoinnista komponenttien testaamiseen. Se on kuin jännitteen mittaus ampeeriominaisuuksiin tai jonkinlainen akun lataus ajan ja virran mukaan.

Kommentoi etupaneelia. Nestekidenäytön vasemmalla puolella oli liian suuri tila. Ajattelin laittaa sinne jotain hullua, kuten sisälämpötilan LCD -lämpömittarin tai istumamuistutuksen, mutta lopulta päätin ottaa kuvan, koska käytin valokuvapaperia etukanteen. Voita kaupunki mukavan luonnon (vuoret) ja kauneimman kaupungin välissä.

Toivottavasti nautit mukavan virtalähteen tekemisestä itse.