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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Moj novi projekt inspiriran je programabilnim napajanjem, modul 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 - varijabilno napajanje opisano u ovom članku, namijenjeno je za DIY elektroničke stolove. Prvobitno je bio baziran na Ruidengovom modelu DPS 5015 bez komunikacije. Tokom pisanja mog Instructable -a, moduli sa 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
• Tačnost izlaznog napona: +/- (0,5% +1 znamenka)
• Točnost izlazne struje: +/- (0,5% +2 znamenke)
• Broj memorija: 9 skupova grupa podataka plus posljednja postavka (memorija 0)

Šta znači programabilno?

1. Napajanje Ruideng DPS 5015 ili DPS 5005. Možete podesiti parametre napajanja i sačuvati ih u memoriji interno, sa prednje ploče. Ne možete podešavati i programirati bilo koje parametre izvana. Nema spoljašnjih konektora i linkova do programskih parametara. Verzija A.
2. Napajanje Ruideng DPS 5005 komunikacijska verzija. Ovi Ruideng moduli omogućuju komunikaciju s vanjske strane instrumenta putem USB mikrokonektora ili Bluetootha. Možete podesiti i programirati sve parametre sa računara. Verzija B.

Glavni programabilni parametri su:

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

Alati:

• Mala ubodna pila
• Drill
• 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 DC 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) sa sposobnošću da isporuči oko 50V i 5A ili više. Takvo napajanje moglo bi se izvesti na glavnom transformatoru 220V/50V i nekim drugim komponentama. Ovo rješenje je vrlo teško i velike veličine i nije jako efikasno. Prekidačko napajanje je ekonomičnije. Stoga sam se odlučio za prebacivanje napajanja, za promjenu 220V AC na 48V DC. Nisam mogao pronaći odgovarajući, pa sam koristio dva modula 220VDC/24VAC. Moduli su paralelno povezani na svojim ulazima i serijski na izlazima.

Dijelovi su:

• Prekidač za 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, 2kom, 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 sa kabelom, 3 kom, Banggood

Korak 2: Dijagram 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 spojeni paralelno 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 je priključen na izlazne konektore (plus i minus izlaznog napona instrumenata) i vrpčnim kablovima na LCD ekran. Na slici u gornjem dijelu je adapter 220V/12V, upravljački program ventilatora i ventilator 12V. Na slici nije prikazan termistor. Termistor sa negativnim temperaturnim koeficijentom, NTC je montiran unutar aluminijskog hladnjaka.

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 zaslona na konektore od 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 veće temperature aluminijskog hladnjaka na jednoj od dvije ploče modula. Najviše vremena rada je programirano napajanje, tiho.

Specijalni adapter 220V/12V isporučuje napon 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. To je na gornjoj slici. USB ploča je povezana originalnim kablom sa konektorima sa obe 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 konektor.

Moglo bi postojati rješenje za obje ploče, ali nisam provjerio funkcionalnost sljedećeg opisanog kola. Montirajte oba modula na slobodni prostor plastične donje kutije. Predlažem povezivanje kao prioritetnu ploču - Bluetooth i USB su spojeni samo u slučaju priključenog USB kabla. 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 prebaciti žice 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: Konstrukcija

Konstrukcijski koraci, verzija A

Napajanje se postavlja u gotovu plastičnu kutiju za instrumente. Ovo štedi vrijeme i pojednostavljuje izgradnju. 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 koristeći spomenute spojeve i vijke. Ne zaboravite spojiti 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 plastično kućište pomoću spojeva i vijaka. Pripremite žice za izlazne konektore i na njih zalemite stezaljke viljuške. Na izlazu adaptera lemite dvije žice s JST konektorom za pogon ventilatora i dvije ulazne žice za stezaljku 220V.
4. Lemljeni delovi upravljačkog programa ventilatora na maloj štampanoj ploči ili proto ploči. Veličina ove ploče je oko 15 x 25 mm. Odrežite žice konektora odgovarajuće dužine 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 konektora za banane i LCD ekran.
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 s desne strane. Na USB ploči postoje dvije rupe i pomoću odstojanja pričvrstite ploču na plastičnu kutiju. Izrežite rupu za konektor sa strane kutije.

Prednji panel

Na zadnjoj slici nalazi se prednja ploča. Možete ga koristiti kao predložak. Crtež je napravljen u programu Paint u sistemu Windows 10. Dizajn možete vrlo lako izmeniti. Crtanje se vrši tačno u veličini prednje ploče (razmjera u mm). Štampanjem je potrebno odabrati veličinu štampe 100%. Da biste bili lijepi, odaberite foto papir i zaštitite ga prozirnom ljepljivom folijom.

Podešavanje

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

Do sljedeće provjere oba prekidača napajanja. Priključite 220V sa vijčanog terminala na njihove ulaze i spojite njihov izlaz na serijski. Trebali biste izmjeriti krajnji napon 48V. Oba modula trebaju biti jednaka u pogledu izlaznog napona i struje. Ako ih možete odabrati, uzmite dvije s izlaznim naponom potpuno istim. U ovom 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 kablove. 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 sa softverom za komunikaciju putem veze i preuzmite DPS5005 PC softver 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 računarskom softveru, funkcije na kartici Osnovno (prva slika) vrlo su slične postavkama na verziji za komunikaciju. Na kartici Napredno (druga slika) nalaze se sofisticiranije funkcije koje se mogu koristiti za automatsko mjerenje komponenti. Osim jasnije i pojednostavljene memorije za grupe podataka, postoje i funkcije:

• Automatski test - omogućava 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.
• Trenutna - skeniranje. Funkcionira isto kao i skeniranje napona. Podešavanje izlaznog napona, startnog zaustavljanja i koračne vrijednosti struje, jedno zajedničko kašnjenje za svaki korak.

Korak 6: Zaključak

Upute za uporabu programabilnog PS Ruidenga nalaze se u pošiljci. Samo nekoliko komentara:

Vrlo dobra karakteristika je mogućnost spajanja ili isključivanja opterećenja na izlaznim konektorima prekidačem. Na taj način prilikom podešavanja napona i struje opterećenje treba isključiti i zaštititi.

Na gornjim slikama postoje primjeri režima konstantne struje. U gornjem redu 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 direktno Zener napon 4,28V. Takvim mjerenjima komponenti 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 ovisnim o vremenu i struji.

Komentar o prednjoj ploči. Na lijevoj strani LCD ekrana bilo je previše prostora. Razmišljao sam staviti tamo nešto ludo, poput LCD termometra za unutrašnju temperaturu ili sjedeći podsjetnik, 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.