Пропоную всім радіоаматорам для повторення схему перевіреного ампервольтметра на мікроконтролері 16F676. Розроблялася вона під блок живлення, схема лабораторного БП показана в статті нижче. А / В-метр дозволяє проводити вимірювання напруги від 0-50 вольт, ампер - від 0-10 ампер. Працює пристрій прекрасно протягом вже досить тривалого часу.

У друкованій платі я б порадив передбачити місце під конденсатор 0,1-2 мкФ на 12-й висновок МК, на випадок якщо треба буде згладжувати пульсації і перешкоди, які буде ловити вхідний підсилювач. Елементи вхідної частини на ОУ (R3, R4, RV2) необхідно підбирати в залежності від номіналу шунта (R101) і струму вимірювання.

Електросхема самого блоку живлення особливостей особливих не має. Ця робоча схема функціонує стабільно, друкована плата без помилок. Його схема і опис роботи взяті з сайту vrtp.ru:

Це схема і розводка спрощеного варіанту блоку живлення, на одному проходнікі VT2 - TIP147. Нумерація схеми збігається з попередньою, видалені елементи, які стосуються 3 прохідник. Розмір плати, як і в попередньому варіанті, 120 х 55 мм. Попутно рада, якщо не вдасться прибрати самовозбудітся на ВЧ в режимі джерела напруги, - спробуйте зовсім прибрати конденсатор С21.

Що стосується VD8 - (він включений в емітер VT3), то, за допомогою цього стабілітрона зміщується робоча точка вихідного напруги ОУ DA1.1 в середину напруги опори і харчування = +12.25 Вольт.Так що вихідна напруга цього ОУ завжди тримається близько цієї межі (5.6 + 0.7 = 6.3 Вольт).А призначення VD10 і VD11 - збільшити напругу включення (засвічення) відповідних світлодіодів HL1 і HL2.Справа в тому, що на макеті я застосовував яскраві світлодіоди, тому наявністю одних резисторів R21 і R22 не обійшлося.Щоб не було зайвої підсвічування "чужого" світлодіода, і довелося поставити стабілітрони. При зміні режимів стабілізації "напруга-струм", відбувається згасання одного, а лише потім засвічення іншого світлодіода.
При використанні інших світлодіодів, менш яскравих, можливо, доведеться підібрати (найчастіше зменшити) напруга стабілізації стабілітронів VD10 і VD11.Що стосується стабилитронов VD10, VD11 - то, тут все залежить від бажання отримати необхідну інтенсивність індикації, і, щоб не було засвічення "чужого" світлодіода.
А ось до вибору стабилитрона VD8 потрібно ставитися обережніше.Схема в принципі, допускає зміну його напруги стабілізації в досить широких межах (від 3 до 6 вольт), але, є деякі нюанси.Резистори R14 і R16 утворюють дільник, що зменшує напругу на базі VT3 при обмеженні струму.Подумки замкніть нижній висновок R16 на землю, і прикиньте, скільки буде на базі VT3, при МАХ вихідній напрузі DA1.1 (вважаємо = 11 вольт), в нашому випадку, на базі VT3 буде близько 4.2 вольт.
Ця напруга має бути МЕНШЕ, ніж сума напруги стабілітрона VD8 і падіння на переході БЕ транзистора VT3 (3.3 + 0.7 = 4 вольта).Інакше, ОУ DA1.2 не зможе закрити VT3 при перевантаженні по струму.Напруга -5 вольт, ми тут спеціально не враховуємо, створюючи тим самим деякий запас.А якщо простіше, то, зменшивши напругу стабілізації VD8, краще пропорційно цьому зменшити і номінал R16.У нашому випадку, при застосуванні VD8 = 3.3 вольт, воно буде = 3.6 кОм.Правда, при цьому зменшиться яскравість HL1 в момент обмеження струму, але, це, легко відновити підбором VD10.
Зібрав дану схему (з однополярним живленням, без мінусовій підпірки).Все працює нормально, але при токах більше 0,5 А на виході з'являються пульсації 50-100мВ (до цього 10-20) і ростуть зі збільшенням навантаження.Пробігся по схемі осциллографом.Пульсації йдуть починаючи з емітера VT1, відповідно і далі за схемою вони всюди.Поміняв транзистор - без толку.Поміняв ТЛку-той же результат.погрався ємностями 0,1мкф по харчуванню-нуль емоцій.Пробував збільшити ємність С8, допомагає але не сильно.На халяву тицьнув ємність 1000,0х16в між базою VT1 і вхідним мінусом ... На виході при 2,5А - ВСЬОГО 2мВ пульсації, і так у всьому діапазоні напруг і струмів!
Ще рада, а спробуйте збільшити С7 до 47 ... 220 мкФ, і глянути величину пульсацій при цьому.До речі, можна спробувати, підключити С7 між керуючим висновком TL431 і базою VT1, а не між керуючим виводом і катодом TL431, як спочатку на схемі.Попередні досліди закінчилися установкою кондера досить великої ємності в базу Т1.Зменшення ємності призводило до збільшення пульсацій.А також мав місце "сінусоподобний" вихід на режим.Маніпуляції навколо не принесли бажаних результатів.Але ... все прибрав і поставив ємність паралельно резистору Р4-30Ком, 22мкф, плюсом до емітера Т1.Отримав пульсації 2,5мВ при струмі навантаження 2,9А (більше транс не тримає), у всьому діапазоні напруг.Вихід на режим став лінійно наростаючим, без всяких сплесків.Ємність менш 10 МКФ збільшує пульсації, а більше 22-х вже не зменшує їх.Чесно кажучи пояснення цьому факту знайти не можу ...
1) Сама ідея застосувати звичайний дешевий ОУ хороша, в описі до вищевказаної схемою детально розжовано, що і як.Повторюватися не буду, скажу лише, що основа її схемотехніки, це робота ОУ з вхідними сигналами, що знаходяться в середині динамічного діапазону, тобто в середині його харчування (тому й не потрібно негативне зміщення для ОУ).Саме для цього і введений дільник, в 2 рази знижує напругу опори, і в цю точку подається вихідна напруга, зменшене (смасштабірованное) через відповідний резистор R21.Для цього і застосовані резистори R10, R11, R21, - цей шматок схеми повторює прототип, про який я розповів вище.
2) Резистор R1 - служить для розрядки силових електролітів після виключення, це типове рішення.Все-таки 15000 мкФ - це досить велика ємність.Справа в тому, що при вищеописаному включенні ООС (про резистори R10, R11, R21 - я писав вище), напруга, на входах ОП і не повинно бути в районі нуля, тобто землі.Воно змінюється від 4 до 6 вольт (або близько того), як і в схемі прототипу.Тому в схемі є резистор R8, він обмежує діапазон зміни цього самого напруги, що не від нуля.Який сенс далі зменшувати опорна напруга на вході ОУ, коли на виході блоку вже і є той самий нуль.
3) Вважаю, що відсутність негативного зсуву це не недолік, а перевага схеми, хоча на смак і колір - самі знаєте ... Хіба добавка двох-трьох резисторів - це складніше, ніж збирати випрямляч для негативного напруги, фільтр, стабілізатор, - мені здається, що ні.
4) Стабилитрон VD5 - зміщує робочу точку вихідної напруги ОП DA1.1 - в середину динамічного діапазону, тобто в середину харчування.Напруга виходу ОУ ніколи не знижується нижче 5 ... 6 вольт, що нам і потрібно, в общем-то, для застосування в якості ОУ звичайних, а не Rail-to-Rail, і т. П.
5) Застосування в якості транзистора VT2 - складовою структури типу Дарлінгтон, вирішує відразу два завдання.По-перше, сильно розвантажує по току транзистор VT3 (не треба ставити його на тепловідвід і т. П.), Який працює з практично повним вхідним напругою схеми, а по-друге, - дозволяє застосувати в якості запараллеленних проходнікі звичайні транзистори, з досить невеликим коефіцієнтом посилення, практично не піклуючись про їх підборі.Спробувати, звичайно, можна, поставити на місце VT2 звичайний транзистор, але, як вам сказати, все це до пори, до часу.Я не просто так акцентував увагу збирають на тому, що в якості VT2 - потрібен тільки складовою PNP транзистор типу Дарлінгтон.
6) Що вийшло щодо МАХ вихідного струму, вам краще запитати у Алфізика.Він, по-моєму, зняв з цієї схеми щось близько 12 ампер вихідного струму, я сам здивувався.Думаю, коментарі тут зайві, хоча я вважаю, що для схеми з безперервним регулюванням такий струм занадто надмірний.Виникнуть інші проблеми, відведення тепла, надійності, і так далі, і тому подібне.Але, як то кажуть це на розсуд користувача, якщо подобається, як працює схема, що тут ще скажеш.
7) Вибір транзисторів на увазі, що вони мають необхідний запас по своєму допустимому напрузі.Сподіваюся, розумієте, що якщо вхідна напруга планується близько 50 вольт, то і транзистори повинні мати межу як мінімум в 80 ... 100 вольт.Але, це стосується, в общем-то будь-якої схеми, а не тільки цієї.
Діод VD2 дозволяє розрядитися конденсатору фільтра опори С8 після виключення блоку, стабілітрони VD6 і VD7 - задають режим почергового світіння індикаторних світлодіодів HL1 і HL2.Діод VD4 перепускає значний викид напруги на клемах блоку на його вхідні електроліти для захисту самих прохідник (про всяк випадок, хіба мало яку індуктивне навантаження підключать до цих самих клем).
Діод VD8 захищає прохідні транзистори від попадання на вихід занадто великого негативного напруги.Конденсатори С16 і С17 - звичайний тандем конденсаторів на виході блоку живлення.Резистор R29 створює невелику подгрузку виходу для блоку живлення, при цьому поліпшуються його динамічні параметри, крім того, при регулюванні вихідної напруги в зменшення - швидше розряджається вихідний С17, це зручніше.Конденсатор С15 усуває можливість самовозбудітся схеми обмеження вихідного струму.
Щоб відкрити звичайний (не складова !!!) кремнієвий NPN транзистор, на його базу треба подати напругу приблизно на 0.7 вольта більше, ніж на емітер.Так ось, якщо прибрати стабілітрон VD5 (з'єднати емітер VT3 з землею), тоді щоб відкрити VT3 на його базі (тобто на виході ОУ DA1.1) повинен бути потенціал + 0.7 вольта.Ніякої напруги близько 5 ... 6 вольт ми на виході ОУ не отримаємо, він буде працювати поблизу потенціалу землі, а для звичайного ОУ, що живиться однополяркой це не є добре.Я для того і поставив стабілітрон VD5, щоб змістити робочу точку вихідної напруги ОП в середину його харчування.Резюме - це стабілітрон потрібен обов'язково.
Якщо вам подобається класика (хоча все відносно), зробіть схему з негативним зміщенням, в чому питання я не зрозумів.Адже насильно вас ніхто не примушує збирати саме цю схему.На висновок 6 і заведена зворотний зв'язок з виходу через резистор R21, просто туди подається і половинна напруга опори, створене за допомогою резисторів R10, R11.
Якщо немає можливості живити кулер з окремою обмотки, - його харчування краще брати з вхідних електролітів через невеликий помехоподавляющий дросель.Надлишок обмежте резистором, або простеньким стабілізатором, можна навіть поєднаним з регулятором обертання по температурі.Не раджу брати харчування кулера з опори, вона на те й опора, щоб бути без всяких наведень і перешкод.
Попутно рада, краще вхід стабілізатора опори (це - колектор VT1, верхній висновок резистора R2 і катод VD2) підключити окремим проводом відразу до плюса вхідних електролітів С6, менше буде вплив пульсацій при МАХ вихідних токах.
Коли я говорив про "два-три резистора", я мав на увазі добавку саме R10, R11. Саме з їх допомогою виходить так, що нам не потрібно подавати на входи ОУ напруга, рівне нулю, щоб отримати на виході блоку цей самий нуль. Почитайте уважніше опис схеми-прототипу, там це докладно описано. Взагалі, фішка цієї схеми в тому, що ОУ, який регулює напругу не працює на краях свого динамічного діапазону, а саме в середині. тому в неї і можна ставити звичайний ОУ.
Щодо TL431.Для того, щоб на цьому стабілізаторі не було повного вхідного напруги - як раз і введений розвантажує каскад на транзисторі VT1.Прикиньте самі, на його емітер 12.5 вольт (так розрахований дільник R4 і R5 в стабілізаторі опори), значить, на його базі буде напруга на 0.7 вольта більше, тобто 13.2 вольт.А весь надлишок напруги буде падати на транзисторі VT1, струм через TL431 обмежений резистором R3.Резистор R2 задає відкриває напругу на базі VT1, а TL431 регулюючи цю напругу - якраз і стабілізує напруга опори.Звичайно, транзистор VT1 буде розсіювати невелику потужність, я і вказував, що його бажано поставити на невеликий тепловідвід типу прапорця, місце на платі для цього передбачено.
І ще, раджу вам звернути увагу на останню версію схеми (пости 337288 і 337290).Вихід схеми обмеження по струму підключений на вхід ОУ DA1.1, тобто не всередину ООС по напрузі, а "зовні", якщо так можна висловитися.При перевищенні уставки струму, транзистор VT7 відкривається, і шунтирует вхід DA1.1, обмежуючи струм на виході блоку.Це схемне рішення дозволяє позбутися від викидів на виході, при виході з режиму обмеження струму.За умови, звичайно, що сам по собі канал регулювання напруги нормально скоректований з точки зору ООС.

Корпус для конструкції використовував пластмасовий, від якогось приладу. Трансформатор на О-подібному сердечнику. Прошивки для МК і файли друкованих плат знаходяться в архіві . Даний БП легко повторюємо, характеристики хороші. Автори матеріалу: Александрович-SOIR (Soir & C.EA)
Форум по блокам харчування

Обговорити статтю ЛАБОРАТОРНИЙ БП З ЦИФРОВИМ ампервольтметри