Sursa reglabila 0-22V/0-3A

vedere_de_ansamblu.JPG

 

Proiectul se refera la o sursa reglabila de tensiune, cu domeniul de valori 0-22V/0-3A.

Principalele atuuri ale acestei scheme sunt urmatoarele:

o   posibilitatea obtinerii unei tensiuni la iesire incepand de la 0V;

o   relajul fin al curentului maxim de iesire intre 0-3A;

o   protectie la scurtcircuit prin limitarea curentului la valoarea stabilita;

o   vizualizarea pe displayul digital a tensiunii si curentului maxim stabilit (randul superior);

o   masurarea si afisarea pe display a valorilor effective ale tensiunii la iesire si ale curentului (randul inferior);

o   indicarea cu ajutorul unui led cu lumina intermitenta a momentului cand tensiunea intra in limitare;

o   greutate fizica redusa.

o   este disponibila si tensiunea de 24V, de asemenea cu masurarea curentului furnizat.

Schema a fost preluata partial din cea a unei surse de tensiune cu comanda digitala (acest proiect poate fi descarcat de aici) careia i s-au  adus cateva modificari pentru a putea fi alimentata de la o singura tensiune continua de 24V (o sursa in comutatie de 3A) si pentru a putea fi comandata prin potentiometre analogice.

S-a introdus un generator de tensiune negativa realizat cu integratul DC1S-2412S (convertor 24V-12V), desi in practica am preferat sa construiesc un mic modul pe care l-am introdus in locul acestui integrat. Puteti alege dintre cele doua solutii pe cea pe care o doriti.

U2 (LM317) este un generator de current constant de 10mA. D1 stabilizeaza tensiunea de alimentare a operationalului U1, de tip LT1491.

U3 (LM337) stabilizeaza tensiunea negativa la valoarea de -1,25V, necesara lui U1.

U4 (LM317), in capsula TO220, da tensiunea de referinta pe potentiometrele RV1, RV2 si alimenteaza de asemenea partea digitala a sursei. Tensiunea la iesire se regleaza cu ajutorul unui instrument de masura de buna calitate la 5,12V din semireglabilul RV5.

Inaintea lui U2, U3 si U4 se recomanda montarea a cate unui capacitor cu tantal de buna calitate cu capacitatea de peste 1uF.

Rezistentele R15||R22 formeaza o rezistenta echivalenta de 0,18ohmi/4W (ce poate fi folosita in locul celor doua).

 Toate semireglabilele din schema sunt de tip multitura, cu pinii in linei, distanta intre pini 2,54mm. Rezistentele sunt de 1/4W daca nu se specifica stfel. Condensatoarii sunt de dimensiuni reduse.

 

Partea analogica - schema.gif

Schema partea analogica

Instrumentele de masura virtual ce apar in schema, modulul tranzistoarelor finale precum si rezistenta R14 nu apar pe cablajul acestui partii analogice.

Din conectorul J5 pleaca doua cabluri: unul spre potentiometrele multitura RV1, RV2, ce vor fi montate pe panoul frontal si altul spre partea digitala de masura, ce contine un conector cu aceiasi pini, acest conector continand si alimentarea modulului digital. Potentiometrele RV1 si RV2 sunt conectate intre 5,12V si masa; de pe cursoarele lor se culege o tensiune ce va stabili tensiunea impusa la iesire precum si curentul maxim. De pe pinii 4 si 5 ai lui J5 se culeg tensiuni proportionale cu tensiunea efectiva la iesire si cu curentul efectiv debitat.

Foarte important: integratul LT1491 se monteaza pe soclu; schema poate fi testata si cu integratul de uz general LM324 (operational cvadruplu), ce se potriveste fizic in locul mult mai scumpului LT, dar care nu ofera precizia dorita.

Traseele de forta trebuiesc cositorite integral.

 

 

partea_analogica_view.jpg

Vedere montaj

 

partea_analogica_details.jpg

Cablajul prezinta 5 strapuri (vedere dinspre fata plantata).

 

partea_analogica_pcb.bmp

Cablaj 600DPI (in oglinda)

 

partea_analogica_silk.bmp

Silk, 600DPI (in oglinda)

 

Tranzistoarele finale

Tranzistoarele finale ale sursei se monteaza pe un cablaj suplimentar, ale carui trasee de cupru trebuiesc cositorite.

 Montajul se pozitioneaza sub  radiatorul final, tranzistoarele finale fixandu-se cu suruburi de radiator, folosind  vaselina siliconica; folosirea izolatoarelor de mica este optionala.

Cele trei fire care vin la cablaj se pot cositori direct sau se poate folosi un conector cu suruburi.

tranzistoare_schematic.gif

Schema electrica

 

Rezistentele de 0,22ohmi au puterea de 2-3W. Fiecare tranzistor disipa o putere de maxim 40W. Suma puterilor maxime disipate de tranzistoarele finale este de circa 75W.

tranzistoare_view.jpg

Vedere montaj

 

tranzistoare_view2.jpg

Cablajul contine un strap, intre baza lui Q6 si colectorul lui T2 (pentru o mai buna lizibilitate a fost indepartat conectorul J4)

 

tranzistoare_pcb.bmp

Cablaj 600DPI (vedere in oglinda)

 

tranzistoare_silk.bmp

Silk 600DPI (vedere in oglinda)

Folosirea indelungata a unor curenti mari de iesire poate determina supraincalzirea radiatorului tranzistoarelor finale. Acest lucru poate fi preintampinat prin montarea unui ventilator (preferabil la 220V) peste radiator.

Partea digitala

Acest modul are ca parte principala microcontrolerul Microchip PIC16F684.

digital_schematic.gif

Montajul masoara tensiunile de pe pinii 2,3,4 si 5 ai conectorului J4 si le afiseaza convertite in valori potrivite pe displayul LCD.

Ledul D2 lumineaza intermitent atunci cand tensiunea la iesire scade cu 2% sub cea programata (intrarea in limitare); acest LED va fi montat pe panoul frontal al sursei. Acest modul functioneaza corect doar alimentat la 5,12V.

R4 (tipic 100ohmi) da valoarea curentul prin diodele electroluminescente ce lumineaza fundalul displayului LCD; valoare exacta se va stabili dupa consultatea foii de catalog a displayului, avand grija ca o valoarea prea mica a lui R4 poate micsora mult durata de viata a displayului.

Displayul este de tip LCD 16x2 caractere, covenind oricare din modelele LCm1602, LCM 16021, cu retroiluminare alba sau albastra. Contrastul LCD-ului se regleaza din semireglabilul RV1 pentru ca caracterele sa fie cat mai vizibile din orice unghi.

Pe cablajul acestuia se va monta prin cositorire  un conector tata PCB drept pitch 2,54mm 1x16pini in linie.

 

 

digital_view.jpg

Vedere

 

digital_details.gif

Cablajul prezinta 6 strapuri (vedere dinspre fata plantata).

 

digital_pcb.bmp

Cablaj 600DPI (vedere in oglinda)

 

digital_silk.bmp

Silk 600DPI (vedere in oglinda)

Programarea microcontrolerului PIC16F684 va fi facuta cu ajutorul acestui fisier hexa. Programarea se poate face spre exemplu cu ajutorul convenabilului programator AD-PIC03 de la Adelaida.

Obs.       Aceasta modul al sursei foloseste doar pentru masurarea si afisarea tensiunilor si curentilor, neavand nici un alt rol functional in schema generala a sursei; cu alte cuvinte, utilizatorul poate realiza si testa sursa si in lipsa acestui modul.

 

Convertor 24V-12V

Acest modul poate fi folosit in locul integratul DC1S-2412S, montand pur si simplu un soclu cu 4 pini in locul acestuia; el converteste tensiunea pozitiva de +24V in una negativa de -12V.

dcdc_converter_schematic.gif

 

R3 are putere de 0,5-1W; la nevoie se poate folosi un stabilizator de 12V in locul grupului D3/R3.

 Valoarea capacitorului C2 modifica tensiunea la iesire in limite largi -5V…-12V.

 Rezistenta R4 nu se monteaza, find folosita doar la testarea montajului.

dcdc_converter_view.jpg

Vedere

 

Cu ajutorul conectorulului cu 4 pini acest modul se cupleaza la cablajul partii analogice.

dcdc_converter_pcb.bmp

Cablaj 600DPI (vedere in oglinda)

 

dcdc_converter_silk.bmp

Silk 600DPI (vedere in oglinda)

 

·         Dati click pe fiecare imagine pentru a o vedea la rezolutie maxima;

·         Desenul cablajelor si a mastilor (silk) sunt la rezolutia de 600DPI;

·         Pe panoul frontal al sursei se poate monta si o borna de +24V, culeasa direct de la sursa primara.

·         Dupa realizarea intregului montaj si montarea in cutie, se calibreaza tensiunea si curentul folosind un multimetru de calitate din semireglabilele RV3 si RV4 ale partii analogice.

·         Intregul montaj poate fi introdus intro carcasa ABS model KM-85 sau ABS-85B.

 

Links:

·         vandi.ro

·         vandi.ro/electronics

·         Contact: my_mail.jpg