Programabilno napajanje 42V 6A: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Moj novi projekt inspiriran je programabilnim napajanjem, modulom Ruideng. Fantastičan je, vrlo moćan, precizan i za razumnu cijenu. Na raspolaganju je nekoliko modela koji se odnose na izlazni napon i struju. Najnoviji su opremljeni komunikacijskim opcijama (USB i Bluetooth).

Programabilno - promjenjivo napajanje opisano u ovom članku, namijenjeno je za DIY elektroničke stolove. Izvorno se temeljio na Ruidengovom modelu DPS 5015 bez komunikacije. Tijekom pisanja mog Instructable -a, moduli s komunikacijom su predstavljeni tržištu. Dodao sam ovu opciju kao verziju B.

Parametri:

• AC ulaz: 100 - 220V
• AC frekvencija: 50Hz/60Hz
• Izlaz istosmjernog napona: 0 - 42V
• Izlaz istosmjerne struje: 0 - min. 4A, max 5A (DPS5005) ili 6A (DPS5015)
• Rezolucija izlaznog napona: 0,01V
• Rezolucija izlazne struje: 0,01A, (0,001A za DPS5005)
• Izlazna snaga: 200W
• Točnost izlaznog napona: +/- (0,5% +1 znamenka)
• Točnost izlazne struje: +/- (0,5% +2 znamenke)
• Broj memorija: 9 skupova grupa podataka plus zadnja postavka (memorija 0)

Što znači programirati?

1. Napajanje Ruideng DPS 5015 ili DPS 5005. Možete podesiti parametre napajanja i spremiti ih u svoju memoriju interno, s prednje ploče. Ne možete prilagoditi i programirati nikakve parametre izvana. Ne postoji nikakav konektor i nikakva veza prema programskim parametrima izvana. Verzija A.
2. Napajanje Ruideng DPS 5005 komunikacijska verzija. Ovi Ruideng moduli omogućuju komunikaciju s vanjske strane instrumenta putem USB mikrokonektora ili Bluetootha. Sve parametre možete prilagoditi i programirati s računala. Verzija B.

Glavni programabilni parametri su:

1. napon
2. Trenutno
3. Previše (napon, struja i snaga)

Alati:

• Mala ubodna pila
• Bušilica
• Lemilica
• Multimetar

Korak 1: Dijelovi

U mom slučaju, glavni dio je programabilno napajanje Ruideng DPS5015. Ovaj modul sadrži LCD u boji koji prikazuje sve potrebne podatke. DPS5015 je bio dostupan po niskoj cijeni. Modul može dati maksimalni istosmjerni izlaz 50V i struju 15A. Trenutna vrijednost DPS 5015 ovdje nije u potpunosti iskorištena, ali sam je kupio uz privremeni popust za manje od 20 €. Najbolje rješenje za ovaj slučaj je model DPS5005, komunikacijska verzija, preporučio sam ga.

Bilo koji DPS modul Ruideng zahtijeva na svom ulazu neko drugo napajanje (uključivanje ili isključivanje) s mogućnošću isporuke oko 50V i 5A ili više. Takav izvor napajanja mogao bi se izvesti na glavnom transformatoru 220V/50V i nekim drugim komponentama. Ovo rješenje je vrlo teško i velike veličine i nije jako učinkovito. Uklopno napajanje je ekonomičnije. Stoga sam se odlučio za uključivanje napajanja, za promjenu 220V AC na 48V DC. Nisam mogao pronaći odgovarajući, pa sam koristio dva modula 220VDC/24VAC. Moduli su spojeni paralelno na svojim ulazima i serijski na izlazima.

Dijelovi su:

• Preklopno napajanje Geekcreit 24V/4-6A, 2kom, Banggood
• Verzija, bez komunikacije, programabilni PS Ruideng DPS5005, (ili DPS5015) Banggood
• B komunikacijska verzija, programabilna komunikacija PS Ruideng DPS5005, DPS Banggood
• Plastična kutija za instrumente, Banggood
• Glavni prekidač za napajanje, Banggood
• Ventilator 12V, na primjer ebay
• Adapter 220VDC/12VDC, na primjer, ebay
• Ženske utičnice za banane, 2 komada, ebay
• Termistor, 10kohm, ebay
• Upravljački program za ventilator, izgrađen na maloj ploči, Banggood
• Glavni kabel za napajanje 220V, 2.5A iz lokalne trgovine, ovisi o vrsti utikača.

Dijelovi u upravljačkom programu za ventilator:

• Tranzistor 2N5401 ili BC337, Banggood
• Univerzalna dioda 1N4148, Banggood
• Trimer otpornik 1kohm, Banggood
• JST ženski konektor 2,5 mm na ploči, 3 kom, Banggood
• JST muški konektor 2,5 mm s kabelom, 3 kom, Banggood

Korak 2: Shema ožičenja - Verzija a - Bez komunikacije

Veze između svih blokova utopljene su na gornjoj slici. S lijeve strane nalazi se ulaz 220V, glavni kabel i glavni prekidač. Na sredini se nalaze dva modula AC/DC 220V/24V. Ovi moduli su paralelno spojeni na ulaz, napon AC 220V. Oba modula su serijski spojena na svoje izlaze i spojena na ulaz programabilnog PS -a. Svaki modul isporučuje 24V DC, pa je ukupni izlazni napon 48V. Programabilni PS DPS 5015 priključen je na izlazne priključke (plus i minus izlaznog napona instrumenata) i vrpčnim kabelima na LCD zaslon. Na slici u gornjem dijelu je adapter 220V/12V, upravljački program ventilatora i ventilator 12V. Na slici nije prikazan termistor. Termistor s negativnim temperaturnim koeficijentom, NTC ugrađen je u aluminijski hladnjak.

Programabilni DPS 5005, prema crtežu, sadrži sva elektronička kola smještena unutar dijela zaslona. Imate više prostora u plastičnoj kutiji. Žice su spojene izravno s prekidača za napajanje na zaslon i s priključaka za prikaz na banane.

Shema hardvera upravljačkog programa ventilatora je na sljedećoj slici. Povezivanje je vrlo jednostavno, samo nekoliko komponenti. Tranzistor T1 uključuje ventilator prema vrijednosti termistora. Ako je termistor izložen višoj temperaturi, njegova vrijednost otpornika se smanjuje i tranzistor provodi veću struju, ventilator radi. Dioda D1 štiti tranzistor.

Općenito, nije potreban ventilator za hlađenje za sve module. Programiranje PS 5015 opremljeno je vlastitim malim ventilatorom. DPS5005 ne treba nikakvo hlađenje. Oba sklopna modula zahtijevaju hlađenje u slučaju veće izlazne snage. Stoga sam osigurao blok od dva sklopna modula s ventilatorom. Ventilator je uključen, samo u slučaju više temperature aluminijskog hladnjaka na jednoj od dvije ploče s modulom. Najviše vremena rada je programirano napajanje, tiho.

Posebni adapter 220V/12V isporučuje napon od 12V za ventilator. Odabrao sam ovo rješenje jer preferiram odvojeno napajanje ventilatora.

Korak 3: Dijagram ožičenja - Komunikacija verzije B

Shema ožičenja je ista kao verzija A, modul Ruideng DPS5005, dodana je samo USB komunikacijska ploča. Nalazi se na gornjoj slici. USB ploča povezana je originalnim kabelom s konektorima s obje strane.

Ako naručite komunikacijski model Ruideng s dvije komunikacijske ploče, USB -om i Bluetooth -om, možete spojiti samo jednu ploču na vrijeme, jer modul zaslona sadrži samo jedan priključak.

Moglo bi postojati rješenje za obje ploče, ali nisam provjerio funkcionalnost sljedećeg opisanog kruga. Montirajte oba modula na slobodni prostor plastične donje kutije. Predlažem povezivanje kao prioritetnu ploču - Bluetooth i USB su spojeni samo u slučaju spojenog USB kabela. Žice se mogu napajati preko 12V releja 4PST ili preko dva releja DPST. Na izlazu adaptera dostupan je nezavisni 12V DC napon. Postavite mikro prekidač na mjesto gdje je umetnut USB konektor na takav način da prekidač aktivira prekidač. Prekidačem se može napajati relej i žice prebaciti na USB ploču.

Četiri žice koje dolaze na komunikacijske ploče trebale bi biti: VCC, GND, TX, RX. Ako možete identificirati VCC i GND, samo preostale dvije žice trebale bi se prebaciti jednim relejnim DPST -om. Obje ploče mogu biti trajno spojene na napajanje ako je instrument uključen.

Korak 4: Izgradnja

Koraci izgradnje, verzija A

Napajanje se postavlja u gotovu plastičnu kutiju za instrumente. Time se štedi vrijeme i pojednostavljuje gradnja. Sljedeći koraci su za DPS5015. U slučaju DPS5005 u koraku 3. samo montirajte naponski adapter i dobit ćete malo slobodnog prostora na donjem dijelu plastične kutije::

1. Pripremite plastičnu kutiju: uklonite iste plastične montažne nožice s donjeg dijela kutije (označene kružićem crnom olovkom). Izbušite rupe i izrežite prozore u plastičnoj prednjoj ploči i stražnjoj ploči prema gornjim slikama.
2. Montirajte prekidač PS i ventilator zajedno u jedan sklop. Koristite metalne pravokutne spojeve i vijke. Montirajte ovaj sklop na donje plastično kućište pomoću spomenutih spojeva i vijaka. Ne zaboravite pričvrstiti žice na stezaljke, jer kasnije to nije moguće ili nije tako jednostavno. Na žicama koje idu do priključaka za vilice za lemljenje programabilnog modula.
3. Montirajte programabilni modul PS 5015 i adapter na donje plastično kućište pomoću spojeva i vijaka. Pripremite žice za izlazne konektore i na njih zalemite stezaljke vilice. Na izlazu adaptera lemite dvije žice s JST konektorom za pogon ventilatora i dvije ulazne žice za stezaljku 220V.
4. Lemljeni dijelovi upravljačkog programa ventilatora na maloj tiskanoj ploči ili proto ploči. Veličina ove ploče je oko 15 x 25 mm. Odrežite žice konektora odgovarajuće duljine i lemite ih na izlaz ventilatora, termistor i adapter 12V.
5. Postavite termistor i pričvrstite ga na jedan od aluminijskih hladnjaka. Popravljam ga umetanjem termistora u otvor hladnjaka.
6. Montirajte dijelove na prednju ploču. Prekidač za napajanje, dva priključka za banane i LCD zaslon.
7. Postavite prednju i stražnju ploču i spojite sve žice.

Konstrukcija, verzija B

USB komunikacijsku ploču postavite na slobodni prostor od plastičnog donjeg dijela tako da je konektor okrenut desno. Na USB ploči postoje dvije rupe i pomoću zastoja pričvrstite ploču na plastičnu kutiju. Izrežite rupu za priključak sa strane kutije.

Prednja ploča

Na zadnjoj slici nalazi se prednja ploča. Možete ga koristiti kao predložak. Crtež je napravljen u programu Paint u sustavu Windows 10. Dizajn možete promijeniti vrlo jednostavno. Crtanje se vrši točno u veličini prednje ploče (mjerilo u mm). Tiskanjem je potrebno odabrati veličinu ispisa 100%. Kako bi bilo lijepo, odaberite foto papir i zaštitite ga prozirnom ljepljivom folijom.

Podešavanje

Postoji dobra praksa za provjeru svih modula i dijelova u procesu montaže. Preporučujem da prvo provjerim upravljački program ventilatora spojen na ventilator i spojen na 12V iz nekog drugog izvora napajanja. Ventilator bi trebao raditi ili ne raditi ovisno o položaju trimera. Negdje na sredini ventilatora trimera samo prestanite. Ako termistor postavite na neko vruće mjesto (poput lemilice), ventilator bi se trebao početi okretati.

Do sljedeće provjere oba prekidačka izvora napajanja. Priključite 220V s vijčanog priključka na njihove ulaze i spojite njihov izlaz na serijski. Trebali biste izmjeriti konačni napon 48V. Oba modula trebaju biti jednaka što se tiče izlaznog napona i struje. Ako ih možete odabrati, uzmite dvije s izlaznim naponom potpuno istim. U tom slučaju napajanje je dobro izbalansirano.

Ako je napon 48V ispravan, priključite programabilni PS. Budite oprezni, nemojte miješati ulaz i izlaz, a plus i minus na ulazu, programabilni modul može biti uništen.

Na kraju spojite upravljačku ploču za ventilator i sve preostale kabele. Kabeli izvučeni kao debeli na shemi ožičenja trebali bi biti deblji zbog veće struje. Na ulazu 220V, promjer žica trebao bi biti oko 1 mm (maksimalna struja 2A), na izlazu 48V bi trebao biti promjer 1,5 mm (maksimalna struja 6A).

Korak 5: Komunikacija

Posjetite web mjesto s komunikacijskim softverom za povezivanje i preuzmite računalni softver DPS5005 za komunikaciju. Detaljne informacije, kako instalirati softver i kako ga koristiti, kako konfigurirati serijski port za USB, kako konfigurirati Bluetooth, nalaze se na video: komunikacija.

Na računalnom softveru, funkcije u kartici Basic (prva slika) vrlo su slične postavkama u verziji za komunikaciju. Na kartici Napredno (druga slika) nalaze se sofisticiranije funkcije koje se mogu koristiti za automatsko mjerenje komponenti. Osim jasnijih i pojednostavljenih memorija za grupe podataka, postoje i sljedeće funkcije:

• Automatski test - omogućuje podešavanje broja koraka (najviše 10), vremenskih intervala prema vrijednosti kašnjenja za svaki korak, napon i struju za svaki korak.
• Skeniranje napona -omogućuje podešavanje izlazne struje, startnog zaustavljanja i koračne vrijednosti napona, jedno zajedničko kašnjenje za svaki korak.
• Struja - skeniranje. Funkcija je ista kao i skeniranje napona. Podešavanje izlaznog napona, startnog zaustavljanja i koračne vrijednosti struje, jedno zajedničko kašnjenje za svaki korak.

Korak 6: Zaključak

Korisnički priručnik za programabilni PS Ruideng nalazi se u pošiljci. Samo nekoliko komentara:

Vrlo dobra značajka je mogućnost spajanja ili isključivanja opterećenja na izlaznim konektorima prekidačem. Na taj način tijekom podešavanja napona i struje potrebno je isključiti i zaštititi opterećenje.

Na gornjim slikama postoje primjeri načina rada s konstantnom strujom. U gornjem retku LCD -a prikazani su podešeni napon i struja. Na izlazne konektore priključen je otpornik 4,7 ohma. Iako je napon podešen na 10V, napon na izlazu je oko 4.7V, jer je struja postavljena na 1A i postignuta je.

Na sljedećoj slici je Zener dioda spojena na izlaz bez otpornika. Struja je postavljena na vrijednost oko 0,05A, a naponski vod prikazuje izravno Zener napon 4,28V. Takvim mjerenjima komponenata važno je provjeriti prikazanu snagu na trećoj velikoj liniji (na primjer 0,25 W). Uništio sam Zener diodu za 30V, jer sam pri podešavanju 0,05A propustio napajanje preko 1,5 W!

U 9 memorijskih mjesta mogu se pohraniti vrlo često korišteni naponi, poput 3.3V, 5V, 6V, 9V, 12V i tako dalje, s očekivanim strujama, preko napona i preko struja.

Komunikacijska verzija dopušta određenu automatizaciju za testiranje komponenti. To je poput mjerenja napona do ampera ili nekih punjenja baterija s naponom ovisno o vremenu i struji.

Komentar o prednjoj ploči. Na lijevoj strani LCD zaslona bilo je previše prostora. Razmišljao sam staviti tamo nešto ludo, poput LCD termometra za unutarnju temperaturu ili sjedilačkog podsjetnika, ali na kraju sam se odlučio za sliku, jer sam kao prednji poklopac koristio foto papir. Između lijepe prirode (planine) i najljepšeg grada, osvojite grad.

Nadam se da ćete uživati u lijepom napajanju.