Программируемый источник питания 42V 6A: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Мой новый проект был вдохновлен программируемым блоком питания, модулем Ruideng. Он фантастический, очень мощный, точный и по разумной цене. Доступно несколько моделей по выходному напряжению и току. Самые новые из них оснащены опциями связи (USB и Bluetooth).

Программируемый - регулируемый источник питания, описанный в этой статье, предназначен для электронных скамейки своими руками. Первоначально он был основан на модели Ruideng DPS 5015 без связи. Во время написания моего Instructable на рынок были выведены модули с коммуникацией. Я добавил эту опцию как версию B.

Параметры:

• Вход переменного тока: 100 - 220 В
• Частота переменного тока: 50 Гц / 60 Гц
• Выходное напряжение постоянного тока: 0 - 42 В
• Выход постоянного тока: 0 - мин. 4A, макс. 5A (DPS5005) или 6A (DPS5015)
• Разрешение выходного напряжения: 0,01 В
• Разрешение выходного тока: 0,01 А, (0,001 А для DPS5005)
• Выходная мощность: 200 Вт
• Точность выходного напряжения: +/- (0,5% +1 цифра)
• Точность выходного тока: +/- (0,5% + 2 цифры)
• Количество ячеек памяти: 9 наборов групп данных плюс последняя настройка (память 0)

Что значит программируемый?

1. Блок питания Ruideng DPS 5015 или DPS 5005. Вы можете настроить параметры блока питания и сохранить их в его памяти внутри, с передней панели. Вы не можете настраивать и программировать какие-либо параметры извне. Никакого коннектора и какой-либо ссылки на параметры программы извне нет. Версия А.
2. Блок питания Ruideng DPS 5005 коммуникационной версии. Этот модуль Ruideng позволяет осуществлять связь извне прибора через микроразъем USB или Bluetooth. Вы можете настроить и запрограммировать все параметры с ПК. Версия Б.

Основные программируемые параметры:

1. Напряжение
2. Текущий
3. Перенапряжение (напряжение, ток и мощность)

Инструменты:

• Малая лобзиковая пила
• Дрель
• Паяльник
• Мультиметр

Шаг 1: Детали

В моем случае основной деталью является программируемый блок питания Ruideng DPS5015. Этот модуль содержит цветной ЖК-дисплей, на котором отображаются все необходимые данные. DPS5015 был доступен по низкой цене. Модуль может обеспечить максимальный выход постоянного тока 50 В и ток 15 А. Текущая стоимость DPS 5015 здесь не используется полностью, но я купил его с временной скидкой менее 20 €. Лучшее решение для этого случая - модель DPS5005, коммуникационная версия, я рекомендовал.

Любой модуль DPS Ruideng требует на входе другого источника питания (переключаемого или не переключающегося) с возможностью подачи около 50 В и 5 А или более. Такой источник питания может быть выполнен на основном трансформаторе 220В / 50В и некоторых других компонентах. Это решение очень тяжелое, крупногабаритное и не очень эффективное. Импульсный блок питания более экономичный. Поэтому я решил переключить блок питания, поменять 220 В переменного тока на 48 В постоянного тока. Я не смог найти подходящего, поэтому использовал два модуля 220VDC / 24VAC. Модули подключаются параллельно на их входах и последовательно на выходах.

Части:

• Импульсный блок питания Geekcreit 24V / 4-6A, 2шт, Banggood
• Версия без связи, программируемый PS Ruideng DPS5005, (или DPS5015) Banggood
• Версия связи B, программируемая связь PS Ruideng DPS5005, DPS Banggood
• Пластиковый ящик для инструментов, Banggood
• Главный выключатель питания, Banggood
• Вентилятор 12В, например ebay
• Адаптер 220VDC / 12VDC, как например на ebay
• Розетки женские bannana jack, 2шт, ebay
• Термистор, 10 кОм, ebay
• Драйвер для вентилятора, построенный на небольшой прототипной плате, Banggood
• Сетевой кабель 220 В, 2,5 А из местного магазина, зависит от типа вилки.

Детали в драйвере вентилятора:

• Транзистор 2N5401 или BC337, Banggood
• Диод универсальный 1N4148, Banggood
• Подстроечный резистор 1 кОм, Banggood
• Гнездовой разъем JST 2,5 мм на плате, 3шт, Banggood
• Штекер JST 2,5мм с кабелем, 3шт, Banggood

Шаг 2: Схема подключения - Версия а - Нет связи

Связи между всеми блоками показаны на картинке выше. С левой стороны находится ввод 220 В, главный кабель и главный выключатель. Посередине расположены два модуля AC / DC 220V / 24V. Эти модули подключаются параллельно на входе напряжением 220 В переменного тока. Оба модуля подключены на своих выходах последовательно и подключены ко входу программируемого БП. Каждый модуль выдает 24 В постоянного тока, поэтому общее выходное напряжение составляет 48 В. Программируемый PS DPS 5015 подключается к выходным разъемам (плюс и минус выходного напряжения прибора) и ленточным кабелем к ЖК-дисплею. На картинке в верхней части - адаптер 220В / 12В, драйвер вентилятора и вентилятор 12В. На картинке не отображается термистор. Термистор с отрицательным температурным коэффициентом, NTC устанавливается внутри одного из алюминиевых охладителей.

Программируемый DPS 5005, показанный на следующем рисунке, содержит все электронные схемы, расположенные внутри части дисплея. У вас больше места в пластиковом ящике. Провода подключаются напрямую от импульсных источников питания к дисплею и от дисплея к разъемам типа «банан».

Схема оборудования драйвера вентилятора представлена на следующем рисунке. Подключение очень простое, всего несколько компонентов. Транзистор T1 включает вентилятор согласно значению термистора. Если термистор подвергается воздействию более высокой температуры, значение его резистора уменьшается, и транзистор проводит больший ток, вентилятор работает. Диод D1 защищает транзистор.

Как правило, для всех модулей не требуется охлаждающий вентилятор. Программирование PS 5015 оснащено собственным маленьким вентилятором. DPS5005 не требует охлаждения. Оба коммутационных модуля требуют охлаждения в случае более высокой выходной мощности. Поэтому я снабдил блок из двух коммутационных модулей с вентилятором. Вентилятор включается только в случае повышения температуры алюминиевого кулера на одной из двух плат модуля. Большую часть времени работы программируемого блока питания бесшумный.

Специальный адаптер 220В / 12В обеспечивает напряжение 12В для вентилятора. Я выбрал это решение, потому что предпочитаю отдельный блок питания для вентилятора.

Шаг 3: Схема подключения - Связь версии B

Схема подключения такая же, как у версии A, модуль Ruideng DPS5005, только добавлена плата связи USB. Это на картинке выше. Плата USB подключается штатным кабелем с разъемами с двух сторон.

Если вы заказываете коммуникационную модель Ruideng с двумя коммуникационными платами, USB и Bluetooth, вы можете вовремя подключить только одну плату, потому что модуль дисплея содержит только один разъем.

Решение могло быть для обеих плат, но я не проверял работоспособность следующей описанной схемы. Установите на свободное пространство пластикового дна коробки оба модуля. Предлагаю подключить как приоритетную плату - Bluetooth и USB подключаются только при подключенном USB-кабеле. Провода можно запитать через реле 12В 4ПСТ, либо через два реле ДПСТ. На выходе адаптера имеется независимое напряжение 12 В постоянного тока. Поместите микровыключатель на место, в которое вставлен USB-разъем, таким образом, чтобы вставленный разъем активировал переключатель. С помощью переключателя можно включить реле и переключить провода на плату USB.

Четыре провода, идущие к коммуникационным платам, должны быть: VCC, GND, TX, RX. Если вы можете идентифицировать VCC и GND, оставшиеся два провода должны быть переключены одним реле DPST. Обе платы могут быть постоянно подключены к источнику питания, если прибор включен.

Шаг 4: Строительство

Этапы строительства, версия А

Блок питания размещен в готовом пластиковом приборном ящике. Это сэкономит время и упростит строительство. Следующие шаги относятся к DPS5015. В случае DPS5005 на шаге 3. просто установите адаптер напряжения, и вы получите свободное место в нижней части пластикового корпуса:

1. Подготовьте пластиковую коробку: снимите те же пластиковые монтажные ножки с нижней части коробки (отмечены кружком черной ручкой). Просверлите отверстия и прорежьте окна в пластиковой передней и задней панели, как показано на рисунках выше.
2. Смонтируйте коммутирующий блок питания и вентилятор вместе в одной сборке. Используйте металлические угловые соединения и винты. Прикрепите этот узел к нижнему пластиковому корпусу, используя указанные соединения и винты. Не забудьте прикрепить провода к клеммам, потому что потом это уже не возможно или не так просто. На провода, идущие к программируемому модулю, припаиваем вилочные разъемы.
3. Закрепите программируемый модуль PS 5015 и адаптер на нижнем пластиковом корпусе с помощью шарниров и винтов. Подготовьте провода для выходных разъемов и припаяйте на них вилочные клеммы. На выходе адаптера припаиваем два провода с разъемом JST к драйверу вентилятора и два входных провода к винтовой клемме 220В.
4. Припаяйте части драйвера вентилятора к небольшой печатной плате или макетной плате. Размер этой доски примерно 15 х 25 мм. Отрежьте соединительные провода до нужной длины и припаяйте их к вентилятору, термистору и выходу адаптера 12 В.
5. Установите и закрепите термистор на одном из алюминиевых охладителей. Я исправляю это, вставляя термистор в отверстие радиатора.
6. Установите детали на переднюю панель. Выключатель питания, два банановых разъема и ЖК-дисплей.
7. Поместите переднюю и заднюю панели и подключите все провода.

Конструкция, вариант Б

Установите плату связи USB на свободное пространство пластиковой нижней части таким образом, чтобы разъем был обращен вправо. На плате USB есть два отверстия и, используя стойку, винтовая плата к пластиковому корпусу. Вырежьте отверстие для разъема на боковой стороне коробки.

Передняя панель

На последнем фото - передняя панель. Вы можете использовать его как шаблон. Рисование было выполнено в программе Paint в Windows 10. Вы можете легко изменить дизайн. Рисунок выполнен точно по размеру лицевой панели (масштаб в мм). При печати необходимо выбирать размер печати 100%. Чтобы она была красивой, выберите фотобумагу и защитите ее прозрачной липкой пленкой.

Корректирование

Рекомендуется проверять все модули и детали в процессе монтажа. Я рекомендую сначала проверить драйвер вентилятора, подключенный к вентилятору и подключенный к 12 В от другого источника питания. Вентилятор должен работать или не работать в зависимости от положения триммера. Где-то в середине следа триммера вентилятор просто остановится. Если вы поместите термистор в какое-либо горячее место (например, паяльник), вентилятор должен начать вращаться.

Затем проверьте оба импульсных источника питания. Подключите 220 В от винтовой клеммы к их входам и подключите их выход к последовательному порту. Вы должны измерить конечное напряжение 48 В. Оба модуля должны быть равны по выходному напряжению и току. Если можно их выбрать, возьмите два с точно таким же выходным напряжением. В этом случае блоки питания хорошо сбалансированы.

Если напряжение 48В правильное, подключите программируемый PS. Будьте осторожны, не смешивайте вход и выход, плюс и минус на входе, программируемый модуль может быть разрушен.

В конце подключите плату драйвера вентилятора и все остальные кабели. Кабели, изображенные на схеме толстым слоем, должны быть толще из-за более высокого тока. На входе 220 В диаметр проводов должен быть около 1 мм (максимальный ток 2 А), на выходе 48 В должен быть диаметр 1,5 мм (максимальный ток 6 А).

Шаг 5: общение

Посетите сайт с программным обеспечением для связи и загрузите программное обеспечение для ПК DPS5005. Подробная информация о том, как установить программное обеспечение и как его использовать, как настроить последовательный порт для USB, как настроить Bluetooth, находится на видео: связь.

В программном обеспечении ПК функции на вкладке «Основные» (первое изображение) очень похожи на настройки в версии без связи. На вкладке Advanced (второе изображение) находятся более сложные функции, которые можно использовать для автоматических измерений компонентов. Кроме более понятной и упрощенной памяти для групп данных есть функции:

• Автоматический тест - позволяет настроить количество шагов (максимум 10), временные интервалы по величине задержки для каждого шага, напряжение и ток для каждого шага.
• Сканирование напряжения - позволяет регулировать выходной ток, пусковой останов и значение шага напряжения, одна общая задержка для каждого шага.
• Текущее - сканирование. Функционирует так же, как сканирование напряжения. Регулировка выходного напряжения, пуска, остановки и значения шага тока, одна общая задержка для каждого шага.

Шаг 6: Заключение

Руководство пользователя программируемого PS Ruideng входит в комплект поставки. Всего несколько комментариев:

Очень хорошая особенность - возможность подключения или отключения нагрузки на выходных разъемах переключателем. Таким образом, при регулировке напряжения и тока нагрузка должна быть отключена и защищена.

На рисунках выше показан пример режима постоянного тока. В верхней строке ЖК-дисплея отображаются заданные напряжение и сила тока. К выходным разъемам подключен резистор 4,7 Ом. Хотя напряжение установлено на 10 В, выходное напряжение составляет около 4,7 В, поскольку ток установлен на 1 А и был достигнут.

На следующем рисунке - стабилитрон, подключенный к выходу без резистора. Ток установлен на значение около 0,05 А, а линия напряжения показывает напряжение стабилитрона 4,28 В. При таких измерениях компонентов важно проверить отображаемую мощность на третьей большой строке (например, 0,25 Вт). Я уничтожил стабилитрон на 30 В, потому что при настройке 0,05 А я пропустил мощность более 1,5 Вт!

В 9 ячейках памяти могут храниться очень часто используемые напряжения, такие как 3,3 В, 5 В, 6 В, 9 В, 12 В и так далее, с их ожидаемыми токами, перенапряжениями и токами.

Коммуникационная версия позволяет автоматизировать тестирование компонентов. Это похоже на измерение напряжения в ампер или некоторую зарядку батареи со временем и током, зависящим от напряжения.

Комментарий о передней панели. Слева от ЖК-дисплея было слишком много места. Я хотел положить туда что-нибудь безумное, например, термометр с ЖК-дисплеем для измерения внутренней температуры или напоминание о сидячем положении, но в конце концов остановился на картинке из-за того, что использовал фотобумагу в качестве передней обложки. Между красивой природой (горами) и самым красивым городом выиграйте город.

Надеюсь, вам понравится делать хороший блок питания самостоятельно.