Схема лабораторного блока питания на Ардуино.

Тема в разделе "Лабораторный блок питания на Arduino", создана пользователем Gupic, 3 мар 2018.

  1. avramenkoal

    avramenkoal Новый пользователь

    Хочу реализовать задумку пользователя "Сталин". После моста и легкого фильтра получил 30В(думаю немного просядет).
    Трансформатор не нагреваясь "выплевует" 10А(ограничу 9,5А), может и больше померить нечем.
    Вместо диодов D5,D6 или вольтдобавки для LM думаю впихнуть:
    http://radioaktiv.ru/shems/power/su...y-istochnik-pitaniya-12-30v-10a-na-lm317.html
    Переживаю немного за ОУ.
    Еще хотелочка, но чуть позже- слить русскую версию с десульфатацией и докинуть в скетч защиту по температуре на аналоговом датчике и вывод значения
    (А3 скучает и еще 48%памяти UNO).

    У кого какие советы(не считая силового на GW60V60DF)?

    p.s. Русский скетч версии с десульфатацией выложил в разделе "прошивка"..
     
    Последнее редактирование: 12 июл 2018
  2. Сталин

    Сталин Новый пользователь

    Я посоветовать ничего не могу, т.к. дуб в этом деле (только повторить, развести плату). Но со шрифтами и размещением информации на дисплее помогу с удовольствием. Спасибо хоть кто-то откликнулся. А то автор отправил на этот форум и слился.
    Если что самый популярный графический дисплей на алике на чипе ST7920
     
  3. Oleg_D

    Oleg_D Новый пользователь

    Оу можете взять 34071 или 33171, (которыми заменяют tl081 в популярных схемах БП на 0-30В 3А), они на 40В. Но подтяжки и обвязка будет с другими номиналами. Какими не подскажу, не на столько глаз наметан.
    По делителю - прочтите мой пост в соседней ветке stm32, применительно к ардуино. То есть исходите из того, что при максимальном напряжении R14 ждёт не более 5В.(диапазон чтения ардуино).
     
  4. Oleg_D

    Oleg_D Новый пользователь

    Максимальная сила тока которую МК может замерить по этой схеме 5/0.48875=10.23А
    Далее надо подбирать сопротивления в цепи U1. 2 и вносить корректировки в скетч.
    А лмка погорит от 30 вольт, не зря переживаете.
    Кстати, в схеме 2.3 в конденсаторе С8 нет необходимости, так как он подключён параллельно С1 и остался от предыдущей версии схемы. Или переместить его рядом с С1, так эстетичнее .
     
    Последнее редактирование: 9 июл 2018
  5. Oleg_D

    Oleg_D Новый пользователь

    Товарищи, возникла идея!
    А почему бы не измерять силу тока, как это реализовано в старой популярной схеме блока питания на atmega8 с lcd., а ныне так успешно продаваемого китайцами. Шунт расположен на общем проводе. От него резистор и стаб на 5.1 в. Напряжение после шунта прямо пропорционально силе тока. Да, оно очень мало. Разрешающая способность ардуино 5/1023=0.004887586 В, что соответствует минимальной силе тока 0.004887586 В/0.1 ом = 0.04887586А или 49мА. Да уж. Нет, не годится. Видимо поэтому взяли шунт 0.47 Ом. В этом случае разрешение составит 0.004887586 В/0.47 Ом=0.0103А. Не густо. В случае использования stm32 при1А на шунте 0.1 Ом получим падение 0.1В, отсюда 0.1/3.3*4095=124 попугая. 1000мА /124=8.06мА разрешение. А если ещё и шунт 0.47, то разрешение составит 8.06/4.7=1.7мА. Это уже кое что. То есть теоретически возможно.
    Жаль прошивку не найти нигде, что же они, Китайцы, там понаписали интересно...Тогда бы U1. 2 можно было бы упразднить и избавится от этой головной боли с его питанием.
     

    Вложения:

    • 76ba2d.jpg
      76ba2d.jpg
      Размер файла:
      181,9 КБ
      Просмотров:
      74
    Последнее редактирование: 10 июл 2018
  6. avramenkoal

    avramenkoal Новый пользователь

    И работает :) ? И контроллер не уэкспиреминтируешь . .
    Не могу понять как это работает. Точнее зависимость падения напряжения .
    А какой максимальный измеряемый ток при 5в логике и 0.47ОМ этой штукой?

    Кстати еще одно большущее спасибо за стабилитрон: на время экспериментов поставлю в параллель С6,С7..Благодаря Вам посчитал - на моем максимальном напряжении(30В) после делителя R11,R12 6 в....конечно R14 меня спасет, но пусть пока будут...
    Диоды D5,D6 тогда оставлю, не подскажите какое максимальное питание не спалит LMку?
     
    Последнее редактирование: 10 июл 2018
  7. Oleg_D

    Oleg_D Новый пользователь

    Не совсем понятно из первой фразы, о чём речь . Если о шунте , расположенном на массе, и Вы это провели, и это работает, то это просто отлично.
    Уточняйте, пожалуйста вопросы. А то непонятно, о каком случае и к какой схеме относятся. Закон Ома, что тут сказать)). Резистор подключён последовательно с нагрузкой. Что он будет располагаться на фазе, что на массе, и там и там падение будет одинаковым, ток ведь одинаков. Только когда он на массе, как кстати в большинстве известных схем, мы получаем "чистое" падение, то есть разность относительно нуля. Когда он на плюсовой стороне, мы получаем сначала высокое напряжение до резистора, потом после, потом вычисляет разницу и усиливаем , чем и занимается U1.2.
    А стабы действительно лучше поставить, от греха подальше, если будете эксперементировать.
    В оригинальной схеме автора макс. ток, как и писал ранее : 5В (диапазон чтения МК) делим на напряжение, которое возвращает Q3 при 1А. То есть 5/0.48875=10.23А. В приведённой мной схеме : 5/0.47=10.23А.
    На самом деле падение в 0.47в очень близко к 0.48875в в схеме 2.3, поэтому может показаться что все работает. Однако в скетче надо сделать поправку в измерении тока. 0.47/5*1023=96.162. Такой делитель необходимо использовать вместо 100. Надеюсь логика понятна. Будем признательны за результаты тестов. :)
    П. С. У lm358 по даташиту максимум 30В. Но вы же сами понимаете, качество оставляет желать лучшего. Не более 29В.
     
    Последнее редактирование: 10 июл 2018
  8. avramenkoal

    avramenkoal Новый пользователь

    Обязательно выложу результат.
    Поставлю резистор-шунт 4шт. последовательно по 0.1Ом и вместо R9 подстроечный 5кОм в 76ba2d.jpg
    Делитель в скетч 0.4/5*1023=81.84
     
    Последнее редактирование: 13 июл 2018
  9. LRG

    LRG Новый пользователь

    Всем доброго времени суток. Собрал очень давно данный блок даже не задумываясь о его работе и схемотехнике. Собрал и убрал его, а сейчас когда понадобился 2 лабораторник я вспомнил про данную плату и начал разбираться со схемой и кодом.
    1) D5-D6 действительно печь 11.2Вт. И для чего она понять не могу, ну падает на них 1.4в и что??? Если кто знает прошу разжевать.
    2) Шунт R9 очень большая печка при токе 8А на нем выделяется (0,1*8)*8=6,4 Вт тепла. Даже если поставить 10Вт резистор то его можно нагружать не более чем на 60-70% его номинальной мощности. 0.02Ом = 1.64Вт оптимальный вариант, 0.01Ом можно попробовать, но реакцию схемы измерения нужно смотреть.
    3) Схему измерения лучше взять из прикрепленного файла (Рис.3 или 4). т.к. она практически не потребляет ток, а рис.4 вообще его не потребляет.
    4) Питание LM358 можно взять с линии 12В после L7805 или поставить еще одну чтобы разгрузить первую.
    5) Дисплей можно перенести на I2C чтобы освободить ноги МК для других целей.
    Автору проекта спасибо за проделанный труд!!!
     

    Вложения:

  10. Gupic

    Gupic Moderator Команда форума

    1. Да. При нагрузке 5-8А диоды греются безбожно. Чуть ли не отпаиваются сами :) Желательно устранить. А нужны они для корректной работы схемы измерения тока. Нужно, чтобы напряжение питания ОУ было чуть выше, чем напряжение на входе ОУ.
    2. Просто согласен.
    3. Сейчас схема измерения тока реализована по рис. 2. Но думаю лучшим вариантом будет схема, где шунт будет на общем проводе.
    4. 12 вольт для ОУ мало. Так как на выходе не будет выдаваться напряжение больше, чем питание ОУ. (Выход ОУ подается на эмиттерный повторитель).
    5. С дисплеем на I2C тоже не все так просто. Если не ошибаюсь, то происходит конфликт библиотек или что-то такое.
     
  11. Oleg_D

    Oleg_D Новый пользователь

    1) Абсолютно согласен. Для питания оу надо чтобы его питалово было на 2В больше замеряемого(см.схему)
    2) Согласен. Ставим качественный резюк на 10Вт или делаем совсем по-другому ,как будет предложено ниже.
    3)Согласен. Или делаем по другому.
    4)Уже ответили.
    5)Можно и я это уже опробовал. Нет никаких конфликтов.
    Для себя же я сделаю полностью гальванически изолированную часть МК относительно силовой. Выпив тонны чая перелопатив сотни страниц , решил что изолировать буду уже цыфровой сигнал по i2c. В начале думал на аналоговых оптоизоляторах сделать гальваническую развязку, типа hcnr201, Loc110, il300, но потом отказался ввиду их температурной нелинейности, да и большой доп. обвязкой. Усилители городить на каждый канал по 2шт. не захотелось. Всё советы опытных радио любителей упирались в изоляцию именно цыфрового сигнала. Вот и пришлось разбираться. А оказалось всё не так и страшно. Сначала оцыфрую на силовой стороне с помощью 16 bit adc показания напряжения и тока, потом по i2c отправлю на I2C изолятор. МК примет уже цыфровой сигнал. Сигнал ШИМ не будет. Будет Сразу отправлен цыфровой сигнал управления на I2C изолятор, принят на силовой стороне с помощью dac 4725 12 bit, и уже в виде напряжения подаваться на вход оу управления транзистором. Конечно при этом нужен полный контроль над i2c. Всякие delay недопустимы . Нужно ковырять библиотеки...Шунт сделаю на acs712 +оу. Транзистор выбрал Mj11032.
    Если не устроит 12бит dac который, в общем то, даёт шаг регулирования напряжения в 6 мВ. во всем диапазоне, соберу схему для передачи ШИМ на оптоизоляторе hcnr201. МК stm32 даёт 16бит ШИМ. А там классика, - RC фильтр, и в усилитель транзистора. Конечно нужно будет хорошо сгладить этот ШИМ. Усилитель завязать на опорное напряжение, иначе помехи с ведут на нет всю битность . Хотя в большинстве случаев точности в 2 знака после запятой вполне достаточно.
    Раз уж зашёл разговор про цыфру, считаю также бессмысленным ШИМ 13 бит при обратной связи 10 бит, как в схеме автора(не в упрёк автору, из ардуины больше не выжать) . Чувствительность ардуины можно повысить через adc (аналогов цыфровой преобразователь 16 Bit I2C Ads1115.) . Или применить stm32. А вообще, даже на стм ке завёл i2c дисплей. Dac и adc ещё в пути.
    Попалась в интернете на иностранном сайте схемка , собранная ещё в 2015 г. По принципу действия похожа, со сдешней, только сигналы оцыфрованы. Да и, в режиме ограничения тока ток в ней контролирует ОУ, а не МК. Тем самым обеспечивая аппаратную обратную связь, а МК только задаёт величину ограничения на входе этого ОУ, индицирует напряжение, ток, состояние вентилятора и др сервисные функции. Идеально . Но, по-моему автор этой схемы даже перебздел со стабилизаторами, опорниками и фильтрами. .
    Может кому будет полезен мой пост. Всем добра.
     

    Вложения:

    Последнее редактирование: 15 авг 2018
  12. avramenkoal

    avramenkoal Новый пользователь

    На arduino mega 2560 дисплей по I2C шикарно работает, конфликтов нет. До UNO никак не дойдут руки..
     
  13. LRG

    LRG Новый пользователь

    Если мне не изменяет память то I2C очень чувствительна к помехам и прочим шумам, поэтому не лучшим вариантом будет отдавай данному протоколу все управление, компановку элементов нужно будет очень хорошо продумать и длину дорожек I2C и использовать только печатные проводники ни каких проводов.Лучше что-то наподобие SPI. А использовать ACS712 очень даже не плохая идея. Чем твоя схема измерения тока отличается от той которую предложил автор?
     
    Последнее редактирование: 16 авг 2018
  14. Oleg_D

    Oleg_D Новый пользователь

    Согласен , i2c уступает в скорости spi, но это сильно упрощает выбор комплектующих и написание кода. Spi требует значительно большей подготовки, а если ещё и в компановке с stm32, - может превратится в нерешаемую задачу(для меня) . Всё компоненты конечно же будут размещены на плате, без соплёй и висящих проводов.
    Acs712 в разрыв, вместо шунта. Далее через усилитель усилить до макс 5 В и на вход ads1115. По тому же принципу, как в прикреплённом ранее пдф. У ads1115 4 канала. Этот модуль с програмируемым диапазоном. Диапазон на входе в этом случае 6.144в. Один модуль будет замерять и напряжение и силу тока . На плате будет располагаться вертикально, в разъёме. Сначала поэксперементирую с китайским готовым модулем 0-30В. В нем очень легко программно выставить напряжения ограничения тока, полключив dac вместо переменных резисторов .
     

    Вложения:

    Последнее редактирование: 16 авг 2018
  15. LRG

    LRG Новый пользователь

    Если убрать повторитель должно по идее все работать, по крайней мере в схеме ЛБП Шелестова нет повторителя и напряжение питания оу ниже напряжения измеряемой схемы, а можно встретить схемы где они равны.
    В любом случае нужно пробовать, а времени на это вообще нет:(
     
  16. LRG

    LRG Новый пользователь

    Как обмозгую всю схему и пересилю свою лень выложу плату более компактную и на смд компонентах. Так же необходимо сделать кнопку подключения нагрузки к выходу.
     
    Последнее редактирование: 17 авг 2018
  17. Oleg_D

    Oleg_D Новый пользователь

    Обязательно. Я хочу реализовать это по уже протоптанному принципу, сажая транзистором на ноль выход ОУ. Управление кнопкой. Сигнал от МК на силовую сторону через pc817 (у меня МК изолирован). Также через pc817 переведу сигнал ШИМ управления вентилятором. Работы набралось прилично .
    Замер тока, как по мне, проще перенести на массу. (low side).Тогда можно питать начиная с 6В, лучше с 7, или стандартным 7812.
     

    Вложения:

    Последнее редактирование: 17 авг 2018
  18. LRG

    LRG Новый пользователь

    PC817 частота переключения ограничена 80кГц вроде как, во всяком случае нужно смотреть даташит.
     
  19. Oleg_D

    Oleg_D Новый пользователь

    Это я про сигнал управления отключением питания на выходе. Вряд ли буду нажимать кнопку с такой частотой. А для вентилятора pc817 более чем достаточно. Уже работают в других проектах.
    :)
    Если вы имеете ввиду другие управляющие сигналы, то они через i2c.
     
  20. Valeriy

    Valeriy Новый пользователь

    Нужно ли что-то изменять в схеме для того чтобы поставить на выход транзистор GW60V60DF кто ставил как результат?
     

Поделиться этой страницей