Бағдарламаланатын қуат көзіне кіріспе және оқулық!: 7 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Егер сіз бағдарламаланатын қуат көздері туралы ойланған болсаңыз, онда сіз бағдарламаланатын қуат көзінің толық білімі мен практикалық мысалын алу үшін осы нұсқаулықты өтуіңіз керек.

Сондай -ақ электроникаға қызығушылық танытатын кез келген адам осы қызықты нұсқаулықтан өтіп, жаңа қызықты нәрселермен танысыңыз.

Бізбен бірге қалыңыз!!

1 -қадам: Бағдарламаланатын қуат көзі дегеніміз не және оның айырмашылығы неде?

Мен кез келген жаңа нұсқаулықты жүктегеніме біраз уақыт болды, сондықтан мен бағдарламаланатын қуат көзі болып табылатын өте қажет құралға (кез келген әуесқойларға/электронды энтузиасттарға/кәсіпқойларға) жаңа нұсқаулықты тез жүктеуді ойладым.

Сонымен, мұнда бағдарламаланатын жабдықтау деген не деген сұрақ туындайды.

Бағдарламаланатын қуат көзі - бұл сандық интерфейс/аналогты/RS232 арқылы қондырғының шығыс кернеуі мен токын толық басқаруға мүмкіндік беретін желілік қуат көзі.

LM317/LM350/кез келген басқа IC негізіндегі желілік қуат көзінен айырмашылығы неде? Негізгі айырмашылықтарды қарастырайық.

1) Негізгі үлкен айырмашылық - бұл бақылау:

Әдетте біздің дәстүрлі LM317/LM350/кез келген басқа IC негізіндегі қоректендіру түйіні (тұрақты кернеу) режимінде жұмыс істейді, онда біз токты бақылай алмаймыз. бағдарламаланатын жеткізу, біз кернеуді де, ток өрісін де жеке басқара аламыз.

2) басқару интерфейсі:

Біздің LM317/LM350 жеткізілімінде біз кастрөлді айналдырамыз және шығыс кернеуі сәйкесінше өзгереді.

Салыстырмалы түрде, бағдарламаланатын қуат көзінде біз сандық пернетақтаның көмегімен параметрлерді орната аламыз немесе оны айналмалы кодер көмегімен өзгерте аламыз немесе тіпті параметрлерді компьютерден қашықтан басқара аламыз.

3) шығыс қорғанысы:

Егер біз дәстүрлі қоректендіруді қысқартатын болсақ, ол кернеуді төмендетеді және толық ток береді, сондықтан қысқа мерзімде басқару чипі (LM317/LM350/кез келген басқа) қызып кетуден зақымдалады.

Бірақ салыстырмалы түрде, бағдарламаланатын жеткізілімде біз қысқа тұйықталу кезінде шығуды толығымен (егер қаласақ) өшіре аламыз.

4) Қолданушы интерфейсі:

Әдетте дәстүрлі қоректендіру кезінде шығыс кернеуін тексеру үшін мультиметрді қосу керек, сонымен қатар шығыс токын тексеру үшін ток датчигі/дәл қысқыш өлшегіш қажет.

(Ескертпе: түрлі -түсті дисплейдегі кіріктірілген кернеу мен токтан тұратын 3А айнымалы электрмен жабдықтауды тексеріңіз)

Сонымен қатар, бағдарламаланатын жеткізілімде оның кернеуі/ток күші/орнатылған кернеу/орнатылған амп/жұмыс режимі және басқа да көптеген параметрлер сияқты қажетті ақпаратты көрсететін кіріктірілген дисплейі бар.

5) шығыс саны:

Сіз барлық Vcc, 0v & GND қажет болатын OP-AMP негізіндегі схеманы/аудио тізбегін іске қосқыңыз келеді делік. Біздің желілік жеткізу тек Vcc & GND (бір арналы шығыс) береді, сондықтан сіз бұл тізбекті іске қоса алмайсыз. желілік қоректенуді қолдана отырып (сізге екеуі тізбектей қосылған болуы керек).

Салыстырмалы түрде, әдеттегі бағдарламаланатын жеткізілімде электронды оқшауланған (әр бағдарламаланатын жеткізілімге сәйкес келмейтін) кемінде екі шығыс бар (кейбіреулерінде үшеуі бар) және сіз қажетті Vcc, 0, GND алу үшін оларды қатарға оңай қосуға болады.

Сонымен қатар, көптеген айырмашылықтар бар, бірақ бұл мен сипаттаған негізгі айырмашылықтар. Сіз бағдарламаланатын қуат көзі туралы түсінік аласыз деп үміттенемін.

Сонымен қатар, SMPS -пен салыстырғанда, бағдарламаланатын қуат көзі шығуда өте аз шуылға ие болады (қажетсіз айнымалы ток компоненттері/электр ұштары/ЭҚК және т.б.) (ол сызықтық болғандықтан).

Енді келесі қадамға көшейік!

Ескерту: Сіз менің Rigol DP832 бағдарламаланатын қуат көзіне қатысты менің бейнеролигімді мына жерден тексере аласыз.

2 -қадам: Кез келген қуат көзінің түйіндемесі мен CC режимі дегеніміз не?

Түйіндеме мен СК мәселесіне келетін болсақ, бұл біздің көпшілігімізді шатастырады. Біз оның толық формасын білеміз, бірақ көп жағдайда олардың қалай жұмыс істейтіні туралы бізде дұрыс түсінік болмайды. олардың жұмыс тұрғысынан қалай ерекшеленетінін салыстырыңыз.

CV (тұрақты кернеу) режимі:

Резюме режимінде (кез келген қуат көзі/зарядтағыш/бар кез келген дерлік), жабдық әдетте шығатын токтан тәуелсіз, тұрақты шығыс кернеуін сақтайды.

Енді мысал келтірейік.

Мысалы, менде 50 В ақ жарық диод бар, ол 32 вольтта жұмыс істейді және 1,75 А тұтынады, енді егер біз жарықдиодты тұрақты кернеу режимінде қуат көзіне қоссақ және қоректендіруді 32 в -ге орнатсақ, қуат көзі шығыс кернеуін реттейді және сақтайды. ол бәрібір 32 вольт. Ол жарық диодты тұтынатын токты бақыламайды.

Бірақ

Бұл светодиодтар қызған кезде көбірек ток алады (яғни, ол деректер кестесінде көрсетілген токқа қарағанда көбірек ток алады, яғни 1,75А және 3,5А дейін жетуі мүмкін. Егер біз осы жарық диодты резюме режиміне қойсақ, ол тартылған токқа қарамайды және тек шығыс кернеуін реттейді, осылайша ток шамадан тыс тұтынудың әсерінен жарық диоды ұзақ мерзімді перспективада зақымдалады.

Мұнда CC режимі іске қосылады !!

CC (тұрақты ток/ток басқару) режимі:

CC режимінде біз кез келген жүктеме арқылы шығарылатын MAX ағынын орната аламыз және оны реттей аламыз.

Айтпақшы, біз кернеуді 32В -қа орнатып, максималды токты 1.75А -ға орнатып, сол светодиодты қоректендіруге қосамыз, енді не болады? Ақырында жарық диоды қызып кетеді және қоректен көп ток алуға тырысады., біздің қуат көзі кернеуді төмендету арқылы қарапайым амперді сақтайды, яғни 1.75 (қарапайым Ом заңы), осылайша біздің жарық диоды ұзақ мерзімді перспективада сақталады.

Кез келген SLA/Li-ion/LI-po аккумуляторын зарядтаған кезде де солай болады. Зарядтаудың бірінші бөлігінде біз CC режимін қолдана отырып, токты реттеуіміз керек.

Тағы бір мысал келтірейік, біз 4.2в/1000мах батареяны зарядтағымыз келеді, ол 1С деңгейінде (яғни, біз батареяны максималды токпен 1А зарядтай аламыз). Бірақ қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін біз токты максимум 0,5 дейін реттейміз. С, яғни 500мА.

Енді біз қуат көзін 4,2 В -қа орнатамыз, ал максималды токты 500 мА -ға орнатамыз және оған батареяны қосамыз. Енді батарея бірінші зарядтау үшін қоректен көп ток алуға тырысады, бірақ біздің қуат көзі токты реттейді. Батарея кернеуі біртіндеп көтерілетіндіктен, потенциалдар арасындағы айырмашылық Жабдық пен батарея арасында аз болады, ал аккумулятор шығаратын ток төмендейді. 500мА -дан төмен түссе, қорек резюме режиміне ауысады және батареяның қалған уақытында зарядтау үшін шығысында тұрақты 4.2в сақтайды!

Қызық, солай емес пе?

3 -қадам: Бұл жерде көптеген адамдар бар !!

Бағдарламаланатын көптеген қуат көздері әр түрлі жеткізушілерден қол жетімді, сондықтан егер сіз әлі оқып жатсаңыз және оны алуға бел бусаңыз, онда алдымен кейбір параметрлерді шешуіңіз керек !!

Қуат көздерінің әрқайсысы бір-бірінен дәлдік, шығыс арналарының жоқтығы, жалпы қуаттылық, максималды кернеу-ток/шығыс т.б.

Егер сізде жеке меншік болғыңыз келсе, алдымен сіз күнделікті қолданыстағы максималды шығыс кернеуі мен токтың қандай екенін шешесіз! Содан кейін әр түрлі схемалармен жұмыс істеу үшін қажет шығыс арналарының санын таңдаңыз. Содан кейін жалпы қуат шығыны, яғни сізге қанша максималды қуат қажет (P = VxI формуласы). Сонымен интерфейске өтіңіз, не сізге сандық пернетақта/айналмалы кодер стилі қажет, не сізге аналогты интерфейс қажет.

Енді, егер сіз шешім қабылдаған болсаңыз, онда ақырында басты маңызды фактор, яғни баға белгілеу келеді. Бюджетіңізге сәйкес біреуін таңдаңыз (және жоғарыда көрсетілген техникалық параметрлердің бар -жоғын анық тексеріңіз).

Ақырында, кем дегенде, жеткізушіні қараңыз, мен сізге сенімді жеткізушіден сатып алуды ұсынамын және кері байланысты тексеруді ұмытпаңыз (басқа тұтынушылар).

Енді мысал келтірейік:

Мен әдетте 5v/max 2A қажет болатын цифрлық логикалық схемалармен/микроконтроллермен байланысты схемалармен жұмыс жасаймын (егер мен осындай қозғалтқыштар мен материалдарды қолдансам).

Сондай -ақ, кейде мен 30в/3А жоғары қосарлы қоректенуді қажет ететін аудио тізбектерінде жұмыс жасаймын, сондықтан мен максималды 30в/3А бере алатын және қос электронды оқшауланған арналары бар жабдықты таңдаймын. 30v/3A және оларда жалпы GND рельсі немесе VCC рельс болмайды). Маған әдетте кез келген сандық пернетақта қажет емес! жоғарыда аталған критерийлерге сәйкес қуат көзін таңдайды …

4 -қадам: Менің қуат көзім…. Rigol DP832

Менің қажеттіліктеріме сәйкес, Rigol DP832 - бұл менің қолдануға арналған тамаша құрал (ҚАЙТА МЕНІҢ ПІКІРІМДЕ).

Енді оған тез қарайық. Оның үш түрлі арнасы бар: Ch1 және Ch2/3 электронды оқшауланған. CH1 және Ch2 екеуі де максималды 30в/3А бере алады. Сіз оларды 60В (Максималды ток 3А болады. Сонымен қатар оларды максималды 6А алу үшін қосуға болады (максималды кернеу 30в болады). Ch2 & Ch3 ортақ негізге ие.. Барлық үш арнаның жиынтық шығыс қуаты 195 ватт. Бұл Үндістанда шамамен 639 доллар тұрады (Үндістанда бұл импорттық төлемдерге байланысты 473 доллар тұратын Ригол сайтына қарағанда сәл қымбат) және салық..)

Әр түрлі арналарды 1/2/3 түймешігін басып, сәйкес арнаны таңдауға болады. Әр жеке арнаны тиісті қосқыштармен қосуға/өшіруге болады. Қосу/өшіру Басқару интерфейсі толығымен цифрлы, ол кез келген берілген кернеуді/токты тікелей енгізуге арналған сандық пернетақтаны қамтамасыз етеді.

Volt/Milivolt/Amp/Miliamp - қалаған нысанды енгізу үшін төрт арнайы перне бар, сонымен қатар бұл пернелер жүгіргіні Жоғары/Төмен/Оңға/Солға жылжытуға болады.

Дисплейде қосқыштардың үстіндегі дисплейде көрсетілген мәтінге сәйкес әрекет ететін бес перне бар. Мысалы, егер мен OVP (кернеудің жоғары қорғанысы) қосқым келсе, онда үшінші қосқышты сол жақтан басуым керек. OVP қосу үшін.

Қуат көзінде әрбір арна үшін OVP (асқын кернеуден қорғау) және OCP (артық ток қорғанысы) бар.

Мысалы, мен кернеуді біртіндеп 3,3 в -тан 5 в -ге дейін арттыратын тізбекті (максимум 5 в шыдай алатын) жүргізгім келеді делік. Енді мен кездейсоқ тұтқаны бұрап, дисплейге қарамай 5 в -тан жоғары кернеуді қойсам, схема қуырылады. Енді бұл жағдайда OVP күшіне енеді. Мен OVP -ді 5v -ге қоямын. Енді мен кернеуді біртіндеп 3,3v -дан арттырамын, ал 5v шегі жеткенде арна қорғау үшін жабылады. жүктеме.

Егер мен белгілі бір OCP мәнін (мысалы, 1А) орнатсам, жүктеме тартатын ток осы шекке жеткенде, шығыс өшіріледі.

Бұл сіздің құнды дизайнды қорғау үшін өте пайдалы функция.

Сонымен қатар, мен түсіндірмейтін басқа да көптеген мүмкіндіктер бар, мысалы, квадрат/аралау тістері сияқты белгілі бір толқын пішінін жасауға болатын таймер бар, сонымен қатар белгілі бір уақыт өткеннен кейін кез келген шығуды қосуға/өшіруге болады.

Менде кез келген кернеуді/токты екі ондық таңбаға дейін қайта оқуды қолдайтын төменгі ажыратымдылық моделі бар. Мысалы: Егер сіз оны 5v күйіне орнатсаңыз және шығуды қоссаңыз, дисплейде 5.00 көрсетіледі және ток үшін де солай болады.

5 -қадам: Әңгімелесу жеткілікті, кейбір нәрселерді күшейтейік (сонымен қатар түйіндеме/CC режимі қайта қаралды!)

Енді жүктемені қосу және оны қосу уақыты келді.

Мен қолдан жасалған муляжды жүктемені қуат көзінің 2 каналына қосқан бірінші суретті қараңыз.

Манекендік жүктеме дегеніміз не:

Жасанды жүктеме - бұл кез келген қуат көзінен ток алатын электрлік жүктеме, бірақ нақты жүктемеде (шам/қозғалтқыш сияқты) ағымдағы тұтыну белгілі бір шамға/қозғалтқышқа бекітіледі. кастрюль арқылы жүктеме түсіретін токты реттеңіз, яғни біз өз қажеттіліктерімізге сәйкес энергия тұтынуды көбейте/төмендете аламыз.

Енді жүктеменің (оң жақтағы ағаш қорап) қоректену көзінен 0,50А тартылғанын анық көруге болады, енді қуат көзінің дисплейіне назар аударайық, сіз 2 арнаның қосылғанын және қалған арналардың сөндірілгенін көре аласыз (Жасыл квадрат 2 -арнаның айналасында орналасқан және кернеу, ток, жүктеме арқылы бөлінетін қуат сияқты барлық шығыс параметрлері көрсетілген). Ол кернеуді 5в, токты 0,53А деп көрсетеді (бұл дұрыс және менің муляждық жүктемем оқылады) 0,50A) және жалпы қуат жүктеме арқылы бөлінеді, яғни 2,650 Вт.

Енді екінші суреттегі қуат көзінің дисплейіне назар аударайық ((дисплейдің масштабталған суреті). Мен 5в кернеуді қойдым, ал максималды ток - 1А. Қорек шығуда тұрақты 5в береді. Бұл кезде жүктеме 0,53А сызықты құрайды, бұл орнатылған ток 1А -дан аз, сондықтан қуат көзі токты шектемейді, ал режим - резюме режимі.

Енді, егер жүктеме түсіретін ток 1А -ға жетсе, қоректендіру CC режиміне өтеді және шығуда тұрақты 1А токты ұстап тұру үшін кернеуді төмендетеді.

Енді үшінші суретті тексеріңіз, мұнда сіз мультимедиялық жүктеме 0,99А болатынын көре аласыз, сондықтан бұл жағдайда қуат көзі кернеуді төмендетіп, шығуда тұрақты 1А ток жүргізуі керек.

4 -ші суретті қарастырайық (дисплейдің масштабталған суреті), онда режим CC -ге ауыстырылғанын көруге болады, жүктеме тогын 1А -да ұстап тұру үшін қуат көзі кернеуді 0,28В дейін төмендетеді. Ом заңы жеңеді !!!!

6 -қадам: Көңіл көтерейік …. Дәлдікті тексеру уақыты

Енді міне, кез келген қуат көзінің ең маңызды бөлігі, дәлдігі, сондықтан біз осы бөлімде бағдарламаланатын қуат көздерінің қаншалықты дәл екенін тексереміз !!

Кернеудің дәлдігін тексеру:

Бірінші суретте мен қуат көзін 5В деңгейіне қойдым, және сіз менің жақында калибрленген Fluke 87v мультиметр 5.002в мәнін оқып жатқанын көресіз.

Енді екінші суреттегі мәліметтер кестесін қарастырайық.

Ch1/Ch2 кернеуінің дәлдігі төменде сипатталғандай болады:

+/- орнату кернеуі (.02% орнатылған кернеудің + 2мв). Біздің жағдайда мен мультиметрді Ch1-ге қостым, кернеу 5в.

Осылайша шығыс кернеуінің жоғарғы шегі болады:

5v + (.02% 5v +.002v) яғни 5.003v.

& шығыс кернеуінің төменгі шегі болады:

5v - (.02% 5v +.002v) яғни 4.997.

Менің жақында калибрленген Fluke 87v индустриалды стандартты мультиметрі 5.002v көрсетеді, ол жоғарыда есептегендей көрсетілген диапазонда. Мен өте жақсы нәтиже деп айтуым керек !!

Ағымдағы дәлдік сынағы:

Ағымдағы дәлдік үшін деректер кестесін тағы бір рет қараңыз. Сипатталғандай, барлық үш арна үшін ағымдағы дәлдік келесідей болады:

+/- ток орнатыңыз (орнатылған токтың.05% + 2мА).

Енді мен максималды токты 20 мА -ға орнатқан Үшінші суретті қарастырайық (Қуат көзі CC режиміне өтеді және мультиметрді қосқанда 20 мА ұстап тұруға тырысады) және менің мультиметрім 20.48 мА оқиды.

Енді алдымен диапазонды есептейік.

Шығу тогының жоғарғы шегі болады:

20мА + (.05% 20мА + 2мА) яғни 22.01мА.

Шығу тогының төменгі шегі болады:

20мА - (.05% 20мА + 2мА) яғни 17.99мА.

Менің сенімді Fluke 20.48mA мәнін оқиды, және мән қайтадан жоғарыда есептелген диапазонда. Біз тағы да дәлдік тестінің жақсы нәтижесін алдық. Қуат көзі бізді сәтсіздікке ұшыратпады.

7 -қадам: Қорытынды үкім …

Енді біз соңғы бөлімге келдік …

Мен сізге бағдарламаланатын қуат көздері дегеніміз не және олар қалай жұмыс істейтіні туралы кішкене түсінік бере аламын деп үміттенемін.

Егер сіз электроникаға байсалды қарайтын болсаңыз және байыпты конструкциялар жасасаңыз, менің ойымша, сіздің арсеналда бағдарламаланатын қуат көзінің кез -келген түрі болуы керек деп ойлаймын, өйткені біз кездейсоқ шамадан тыс кернеудің/шамадан тыс токтың/қысқа тұйықталудың кесірінен қымбат конструкцияларымызды қуыруды ұнатпаймыз.

Бұл ғана емес, сонымен қатар жеткізілімнің осы түрімен біз Li-po/Li-ion/SLA аккумуляторының кез келген түрін өртенуден қорықпай/кез келген арнайы зарядтағышпен дәл зарядтай аламыз (өйткені Li-po/Li-ion батареялары егер зарядтаудың тиісті параметрлері сәйкес келмесе, өрт шығуы мүмкін!).

Енді қоштасатын кез келді!

Егер сіз бұл нұсқаулық біздің күмәнімізді жояды деп ойласаңыз және егер сіз одан бірдеңе білсеңіз, бас бармақты көтеріңіз және жазылуды ұмытпаңыз! Сондай -ақ жақында ашылған youtube каналыма қарап, өз пікіріңізді білдіріңіз!

Бақытты оқу ….

Adios !!