1. думки читачів

Електроживлення

Головна радіоаматорові Електроживлення

Цей блок призначений для домашньої лабораторії радіоаматора. Його вихідна напруга можна регулювати від 0,5 до 15,5 В. Є захист від замикання виходу або перевищення допустимого струму навантаження. Поріг її спрацьовування можна змінювати від 0,2 до 2 А. Інформація про встановлені напрузі, струмі навантаження і заданому порозі спрацьовування струмового захисту виводиться на екран РКІ від стільникового телефону Nokia 5110.

Блок включають і вимикають натисканням на відповідні кнопки. Третя кнопка дає можливість тимчасово відключити і знову включити напругу на виході блоку. З її ж допомогою відновлюють працездатність блоку після спрацьовування струмового захисту. При просте без навантаження більше 5 хв блок відключається від мережі автоматично.

Схема блоку живлення зображена на рис. 1. Натискання на кнопку SB3 підключає обмотку I трансформатора T1 до мережі ~ 230 В. Блок починає працювати, і перш за все, програма мікроконтролера встановлює високий логічний рівень напруги на виході D1 модуля Arduino Nano, позначеного на схемі A1. Цим відкривається транзистор VT1, реле K1 спрацьовує і замкнув контакти K1.1 шунтирует кнопку SB3, яку тепер можна відпустити.

Мал. 1. Схема блоку живлення

На екрані РКІ початок роботи блоку зазначається Заставка двох зубчастих коліс (рис. 2), яка змінюється інформацією про версію програми (рис. 3). Потім з'являється основне зображення (рис. 4) зі значеннями вихідної напруги, струму навантаження, що віддається в навантаження потужності (програма обчислює її як твір перших двох параметрів) і встановленого струму спрацьовування захисту.

Мал. 2. Заставка на екрані РКІ

Мал. 3. Інформація на екрані РКІ

Мал. 4. Інформація на екрані РКІ

При натисканні на кнопку SB1 низький рівень на вході D0 модуля A1 призводить до того, що програма виводить на екран прощальне повідомлення (рис. 5) і встановлює низький рівень на виході D1 модуля A1. Транзистор VT1 закривається, реле K1 розмикає контакти і цим відключає блок від мережі.

Мал. 5. Повідомлення на екрані РКІ

Стабілізатор вихідної напруги зібраний на ОУ DA1.2 і транзисторі VT2. Коефіцієнт пропорційності між встановленим змінним резистором R15 задає напругою на неінвертуючий вхід ОП DA1.2 і вихідним напругою стабілізатора дорівнює R19 / R18 + 1 (3,2 при вказаних на схемі номіналах резисторів R18 і R19). Ці резистори утворюють дільник вихідної напруги, частина якого надходить для вимірювання на аналоговий вхід A6 модуля A1. Задає напругу отримано з виведеного на висновок D6 модуля A1 зразкового напруги вбудованого в цей модуль АЦП, яке можна включити або виключити програмно.

Висновок D2 модуля A1 налаштований програмою як вхід запитів її зовнішнього переривання. Якщо струм навантаження перевищить заданий поріг, напруга на інвертується вході компаратора DA2 стане більше, ніж на неінвертуючий. Вихідний транзистор компаратора відкриється і зашунтірует резистори R9 і R15 ланцюга регулювання вихідної напруги блоку, яке стане нульовим. Одночасно низький рівень надійде на вхід запиту переривання програми D2. Процедура обробки переривання витримає паузу приблизно 50 мс, а потім, якщо перевантаження не припинилася, вимкне зразкове напруга на виході D6. В результаті вихідна напруга блоку залишиться рівним нулю і після припинення перевантаження. Пауза необхідна для запобігання аварійних спрацьовувань захисту при підключенні до блоку навантаження з конденсаторами великої місткості. Сигналом спрацьовування захисту служить зображення долоні (рис. 6) на екрані РКІ. Щоб повернути блок в робочий режим, потрібно натиснути на кнопку SB2.

Мал. 6. Сигнал спрацювання захисту

Під час нормальної роботи блоку живлення натискання на кнопку SB2 вимикає зразкове напруга на виході D6 модуля A2, в результаті чого напруга на виході блоку падає практично до нуля. Сигналізуючи про це, зображення на екрані РКІ HG1 стане негативним. Повторне натискання на кнопку SB2 поверне блок до свого попереднього стану.

До аналоговому входу A7 модуля A1 підключений движок змінного резистора R2, яким регулюють поріг спрацьовування струмового захисту блоку. Підбираючи резистор R1, встановлюють мінімальне значення цього порогу.

Висновок D9 налаштований програмою мікроконтролера як вихід імпульсів з ШИМ. У модулі Arduino Nano частота повторення цих імпульсів за замовчуванням - близько 490 Гц. Для задовільного згладжування імпульсів, наступних з такою низькою частотою, і виділення їх постійної складової потрібен був би занадто складний фільтр. Оскільки в середовищі розробки програм Arduino IDE стандартна функція для зміни цієї частоти відсутня, вона була підвищена до 3900 Гц прямим зміною константи у відповідному регістрі мікроконтролера:

TCCR1B = TCCR1B & 0b11111000 I 0x02;

Обертання ручки змінного резистора R2 змінює коефіцієнт заповнення імпульсів на виході D9. Фільтр R3C1 виділяє з імпульсної послідовності постійну складову, яка надходить на неінвертуючий вхід компаратора напруги DA2 і задає поріг його спрацьовування. На інвертується вхід компаратора надходить з датчика струму (резистора R20) через підсилювач на ОП DA1.1 з коефіцієнтом посилення 25 пропорційне току навантаження блоканапряженіе.

Друкована плата для цього блоку харчування не розроблялася. Все зібрано на двох макетних платах розмірами 50x75 мм. На одній з них встановлено РКІ HG1 з резисторами R10-R14, на інший - все інше, за винятком транзистора VT2 з теплоотводом і трансформатора T1.

Трансформатор повинен бути потужністю не менше 36 В · А і з напругою на вторинній обмотці близько 18 В. Контакти реле K1 повинні бути розраховані на комутацію змінної напруги не менше 250 В. Якщо номінальна робоча напруга обмотки реле менше випрямленої доданими мостом VD1, надлишок потрібно погасити , включивши послідовно з обмоткою реле резистор Rдоб, показаний на схемі рис. 1 штриховий лінією.

До статті додаються дві комп'ютерні програми, що полегшують підготовку зображень для виведення на графічний РКІ. Вихідні дані для них - кольорові або монохроматические зображення в форматах * .BMP, * .JPG, * .PNG, * .TGA або * .TIFF. Програма GLCD84X48 Converter укладає це зображення в розміри 84x48 ПКС і перетворює його в бітовий формат. Вона видає результат у вигляді текстового файлу на мові C, придатного для включення в програму мікроконтролера, і поміщає його під ім'ям grap-hics.c на робочий стіл комп'ютера. Програма OLED_LCD 128X64 I2C con-vertimage працює аналогічно, але формує файл для завантаження в графічний дисплей з розмірами екрану 128x64 ПКС і інтерфейсом I2C.

Програма для модуля Arduino, бібліотеки до неї і програми для комп'ютера є тут .

Автор: О. Кольчурін, м Нижня Тура Свердловської обл.

Дата публікації: 14.10.2017

думки читачів

• андрей /
  зібрав працює .напреженіе під навантаженням тримає стабільно.

Ви можете залишити свій коментар, думка або питання по наведеним вишематеріалу: