Полуготовый лабораторный БП

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

Возникло желание и возможнсоть собрать домашне-лабораторный блок питания. Требования дето так:

1. Бюджет - до 30$

2.Напряжение - однополярное до 30-32В. Хороше иметь в дополнение к основному ещё фиксированое +5В для цифровой части.

3.Ток - до 5А.

4.Мощность - более 50Вт. Т.е. при напряжениях более 20В максимальный ток можно и снижать.

5.Режим стабилизации тока обязателен.

6.Удобство задания тока и напряжения.

7.Наличие дополнительных удобств - наличие дополнительных  програм работы: изменение напряжения и тока по некоторому графику, работа зарядным устройством по заданому алгоритму, т.д. Реализуется доработкой ПО ардуино по мере надобности.

День рытья по инету показал что п.1 закрывает все готовые решения. Ну и фиг с ними.

Намечается следуещее:

Первичный БП - 36V подстраевыемые 2А 14$ http://www.dx.com/p/s-72-36-36v-2a-regulated-switching-power-supply-silv... Блок от ПК обойдется дешевле, но получить с него 36V без серезного ковыряния не выходит.

Регулятор продвинутый с CV/CC - 5$ http://www.ebay.com/itm/TOP-5A-CC-CV-LED-Drive-Lithium-charger-Power-Ste... на xl4015 1.25-32В, с встроенной индикацией, пародией на регулировку подстроечниками. Беда с ним - схемы нет, пока ориентируюсь на http://img.radiokot.ru/files/22197/medium/lhvpqupv6.jpg ,это без индикации.

Энкодер - 1$ например такой http://www.dx.com/p/rotary-encoder-dode-switch-ec11-audio-digital-potent....

Ардуино - сомое дешовое, наверно микра.

Остаток средств - на корпус и пиво.

Интеграция: заменяем подстроечники регулятора на НЧ RC фильтры подключенные к аналоговым выходам ардуинки (понятно с учетом их места в делителе напряжений), заводим выходное напряжение через делитель на аналоговый вход ардуинки, подключаем к цифровым входам энкодер, опционально - подключаем к ардуино   кнопки и светодиоды для выбора и индикации чегото. Разработку отдельных плат исключаем. Пишем программу.

Теперь вопросы:

1.Может можно проще?

2. Ардуино в цепи обратной связи регулятора - сильно страшно? Скорость регулирования, устойчивость, кто рискнет оценить проблемы?

3. Реально ли, при наличии правильного скетча, будет сгенерить таким БП например пилообразное напряжение 10Гц? А имитацию 50Гц выпрямленного но не сглаженого?

4. Замена подстроечного в делителе на RC (старую тему про лабораторный БП читал)  - это нормально или МОП надо?

5. Двойное использование LED индикатора на регуляторе. Жаль нет схемы. Интересно, сильно геморно организовать?

Поругайте идею.

 

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

Добавлю - дополнительный канал +5В - от существующих  цепей питания регулятора через защиту, типа многоразового предохранителя.

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

Logik, ATX БП в качестве основы не подходит? Мощи полно, методика переделки сто раз описана..

a5021
Offline
Зарегистрирован: 07.07.2013

Можно и без переделки. STEP-UP к нему по линии 12в и любые напряжения с минимумом усилий.

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

А я сейчас так и живу :) Дома старый, но живой АТХ, с перемычкой в секретном месте длинного разема... Надоело, не комфортно, напряжение не порегулируеш, ток не задаш. Да и не так то у него мощи много, когда начинаеш, к примеру с него +7В извлекать. Появляется мысль прилепить к нему какой регулятор. А дальнейшие рассуждения приводят к изложеному в теме. В общем хочется иметь удобную вещ, не дорого, и чтоб работы по созданию было не много (програмирование в счет работы не включаю), и потенциал для развития присутствовал :D В общем сказку сделать былью. И вроде вырисовывается не плохо. Только страшновато ардуинку в обратную связь засовывать. Подумаю еще пару дней, потом блоки закажу.

a5021
Offline
Зарегистрирован: 07.07.2013

Logik пишет:
Да и не так то у него мощи много, когда начинаеш, к примеру с него +7В извлекать.

Что значит "не так много" ? Я вот сейчас рассматриваю древний ATX на 300 ватт, так по линии 5 вольт у него заявлены 30 ампер, а по линии 12 вольт 15 ампер. Для электродуговой плавки металла это действительно совершенно смешные цифры, но для любительского БП такой мощи просто за глаза. Подоткнув к нему повышайку, можно будет ампера четыре снимать на 36 вольтах при необходимости.

Цитата:
Только страшновато ардуинку в обратную связь засовывать.

Зависит от того, как эта обратная связь будет организована. Если при отказе ардуины блок будет иметь возможность пойти в разнос, то такое решение никак нельзя признать удачным. Как один из возможных вариантов, можно рассмотреть схему, где полный вольтаж блока разбит на некие диапазоны так, что внутри каждого ардуина будет регулировать напряжение, но пересечь границы этих диапазонов ему не удастся при всем желании.

В принципе, любительских блоков на атмегах есть в интернете, т.ч. можно посмотреть, что делали люди уже прошедшие этот путь.

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

a5021 пишет:

Что значит "не так много" ? Я вот сейчас рассматриваю древний ATX на 300 ватт, так по линии 5 вольт у него заявлены 30 ампер, а по линии 12 вольт 15 ампер. Для электродуговой плавки металла это действительно совершенно смешные цифры, но для любительского БП такой мощи просто за глаза. Подоткнув к нему повышайку, можно будет ампера четыре снимать на 36 вольтах при необходимости.

У меня это выглядит так

Каналы +3.3 +5 и +12 по току без вопросов, если производитель соврал умерено. Но если интересует 24В то прийдется задействовать канал -12В а он слабенький. Или повышайку ставить. А когда 7В надо то его между +12 и +5 снимают, при этом +5 работает в режиме потребления (что очень не гуд если не БА-БАХ) или с доп. нагрузкой. А если надо 2.5В - ещё понижайку прилепить? Без нормальной регулировки не удобно. Мне этот гемор надоел.

Цитата:
Только страшновато ардуинку в обратную связь засовывать.

Зависит от того, как эта обратная связь будет организована. Если при отказе ардуины блок будет иметь возможность пойти в разнос, то такое решение никак нельзя признать удачным. Как один из возможных вариантов, можно рассмотреть схему, где полный вольтаж блока разбит на некие диапазоны так, что внутри каждого ардуина будет регулировать напряжение, но пересечь границы этих диапазонов ему не удастся при всем желании.

[/quote]

Диапазоны  не хочется, не удобны они. Регулировать на границе диапазона не удобно.

Тут проблемы видятся три:

1. Ребуты, зависания. Решение - уводить напряжение "вниз" аппаратно при отсутствии ШИМ на аналоговом регулирующем выводе.

2. Програмные ошибки. Решение - проверять, отлаживать, на крайняк - писать без ошибок :D

3. Возникновение неустойчивости регулирования на некоторых режимах- как боротся и проверять не ясно..

Цитата:

В принципе, любительских блоков на атмегах есть в интернете, т.ч. можно посмотреть, что делали люди уже прошедшие этот путь.

Глубокую переделку видел в инете, в основном "соплюшники". Надежность после таких вмешательств сомнительна. Самое адекватное - выкинуть все каналы кроме +12,  с него снимать по максимуму 24В которые далее на регулятор. Так это все почти тоже что и предлагаю, только напряжение до 20-22 вольт и дешевле немного. Некоторые делают с атмегами для регулировк и индикации. Те же проблемы светят, плюс много работы паяльником, плюс платы для индикации. Выиграш в пару баксов обернется работой на пару недель. Ну вот пример похожий http://radiokot.ru/circuit/power/supply/19/. Но регулятор построен на контролере БП АТХ и ОУ с обвязками. Сигнал обратной связи через атмегу и двухкаскадный RC фильтр и повторител на ОУ. И куча дополнительных цепей. Проще  5$ отдать и взять готовый регулятор с ними и индикацией . Но про повторители после RC фильтра надо подумать, посчитать.

 

a5021
Offline
Зарегистрирован: 07.07.2013

Logik пишет:

Каналы +3.3 +5 и +12 по току без вопросов, если производитель соврал умерено. Но если интересует 24В то прийдется задействовать канал -12В а он слабенький.

Этот вопрос я уже разбирал в теме про паяльную станцию. Там не канал слабенький, а диоды стоят 1n4001, которые до 1А. Если два таких диода вытряхнуть и воткнуть мощный сдвоенный шотки на их место, то оба канала (+12в и -12в) становятся абсолютно симметричными. Правда, это будет справедливо, если ушлые китайцы не додумались половину вторичной обмотки намотать более тонким проводом. С них станется.

Цитата:
А если надо 2.5В - ещё понижайку прилепить?

Если нужно двигать напряжение в обе стороны, то DC-DC по схеме SEPIC будет тем, что доктор прописал. Не сильно-то сложнее, чем повышайка. Здесь на форуме уже пробегала подобная схема.

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

Приехал регулятор. Месяц на почте валялся, извещение потерялось. Работает в общем. На полную не нагружал. Качество - детали на допустимом минимуме, плата и пайка нормальная. Подробный осмотр показал наличие регулятора xl4015-это улучшенный, более современный и умощненный аналог LM2596 с КПД порядка 95%, измеритель на микроконтроллере STM8S003F3 с cобственным стабилизатором на LM317, ОУ в цепях регулировки LM358. Короче без сюрпризов.

Теперь попробую поуравлять всем этим через ардуино. Подключаю выводы ардуино паралельно выводам STM8S003F3, подключенным к кнопкам и светодиодам (7-сегментным cl3641ah и прочими, если возможно), ресет STM8S003F3 завожу на вывод ардуино. Когда ардуино собирается "владееть" индикаторами он удерживает STM8S003F3 ресетом и сам выводит на них требуемое. Перед снятием ресета пины к светодиодам переводим на ввод, возможно попробую определять, что там выводит STM8S003F3, хотя это и не обязательно. Кнопки подаются на оба контроллера и обрабатываются у STM8S003F3 штатно, у ардуино, понятно как запрограммирую (логика их использования ещё не продумана). Енкодер заведен только на ардуино (о работе с ним здесь - http://arduino.ru/forum/apparatnye-voprosy/ispolzuem-enkoder?page=2), аналоговые выходы ардуино - на входы ОУ вместо потенциометров (тут не все понятно, т.к. нет точной схемы).

Жду конструктивной критики.

kisoft
kisoft аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.11.2012

Почитал, вспомнил про БП от Леонида Ивановича (PSL-3604). В очередной раз посмотрел.. И пошел дальше!

Извините за оффтопик, БП тоже нужен, да только руки не доходят (да и знаний маловато), а покупать не так уж и дешево. Значит не очень нужен :)

Удачи!

 

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

kisoft пишет:

 дешево. Значит не очень нужен :)

Удачи!

Спасибо.

kisoft пишет:

БП тоже нужен, да только руки не доходят

Та тоже. Потому и выбрал путь нетрадиционный.

kisoft пишет:

Почитал, вспомнил про БП от Леонида Ивановича (PSL-3604).

очень даже полезная наводочка. Читал здесь - http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=59168 - много думал ;)

 

kisoft
kisoft аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.11.2012

Да, но там в 30$ не уложишься, хотя там же где то и детальки продают в отдельной теме

art100
Offline
Зарегистрирован: 09.03.2014

dimax пишет:

Logik, ATX БП в качестве основы не подходит? Мощи полно, методика переделки сто раз описана..

Актуальненко. Сегодня оплатил 40$ за импульсный питатель специфичный. Но запас может понадобиться. Очень буду благодарен за проверенные ссылки. Насколько мне память не изменяет. Там надо орентироватся на наличие какой-то микрушки. Забыл какой. Вопрос: Понадобится диапазон 24в-36в-48в-52в тока от 8 ампер и выше. Стоит копать в направлении переделки 500 ватников и выше или не стоит? Попадались такие переделки? Сейчас конкретно есть интерес 48 вольт 8 ампер с возможностью чуть чуть туда сюда подстроить. Питаться будет 220 вольт 50Гц, а нагрузкой будет импульсный пиататель частотозадающий. Загрузил хотелками да? Дайте хоть клуючевое слово куда копать. Забыл все.

 

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

art100, самая удобная микрушка tl494, она же ka7500. На ней масса примеров переделки, и есть документация на русском.  С другими тоже можно, но уже гораздо менее удобно, и минимум примеров, так что лучше не связываться.  По поводу напруги -точно не уверен что до 50 вольт можно без перемотки транса. Там максимальный размах амплитуды с транса порядка 30..35 вольт насколько мне не изменяет память. Хотя есть ещё вариант сделать мостовой выпрямитель из диодов шоттки, тогда вполне может быть что можно до 60 вольт получить. Я делаю из БП зарядное устройство, пока разбирался как передалать БП -было интересно. А после того как разобрался, получил регулируемое  напряжение от 0 до 30вольт интерес пропал.. и проект заглох :) По поводу ссылок -ими кишит интернет. )

a5021
Offline
Зарегистрирован: 07.07.2013

Вот завидую. Сам уже наверное несколько лет собираюсь разобраться с переделкой, но все никак руки не доходят. Набрал в одном компьютерном сервисе этих блоков горелых штук двадцать пять. Отдали за так, чего бы и не взять. Штук десять починил, остальные так и валяются на даче. А если их переделать, то много можно где применить. Начиная от зарядок и настольных регулируемых БП, заканчивая мощными блоками для светодиодного освещения.

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

Изучил плату регулятора с тестером и "мелкоскопом". Китайцы, они такие китайцы, неприятно удивили. Семисегментный индикатор подключен напрямую, без токоограничительных резисторов, к контролеру. Что стробы, что сегменты - одинаково. Судя по описанию, индикатор тоже без резисторов. Контролер воще дохляк, максимальный ток в ножку 20мА.  Померил сигнал, стробы (активный 0) в состоянии нуля ниже 2,5В не падают 8)) Ардуино видит их как постоянная единица. Отакое от искуство схемотехники!

Прийдется вводить аналогово, ситуация терпит.

Интересно, если так включить ардуино - 4 разряда 7-сегментника, динамическая индикация, строб 2,3мсек , он сдохнет сразу или поживет чуток?

Chas
Offline
Зарегистрирован: 02.06.2015

Регулятор напряжения до  25 А и до 60 В подойдет? Стоимость в китае 4-5 долл.+arduino+любой постоянный внешний источник (трансформатор с мостом) питания до 60 вольт и не выше 25 ампер.

a5021
Offline
Зарегистрирован: 07.07.2013

Chas пишет:

Регулятор напряжения до  25 А и до 60 В подойдет? Стоимость в китае 4-5 долл.

Как-то подозрительно дешево. Там запятая в цифрах нигде не пропущена?

Chas
Offline
Зарегистрирован: 02.06.2015

Нет. Только нужен внешний источник питания. Хочу заметить, на выходе будет работать как шим. Скважность, частоту, к сожалению, не могу пока замерить. Подходит идеально для зарядки авто аккумуляторов.

Chas
Offline
Зарегистрирован: 02.06.2015

Нужен гуру, который сможет красиво все это оформить на форуме, описать.  Возможно, раскритиковать, или усовершенствовать. Готовую действующую схему могу описать и показать по скайпу.

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

кинь ссылку на этот регулятор 

Chas пишет:

Регулятор напряжения до  25 А и до 60 В подойдет? Стоимость в китае 4-5 долл.+arduino+любой постоянный внешний источник (трансформатор с мостом) питания до 60 вольт и не выше 25 ампер.

даже интересно

Chas
Offline
Зарегистрирован: 02.06.2015

Добро пожаловать вечером в скайп: vadim693. Я показываю как это работает,  а вы выкладываете сюда с моими фотками, схемою, возможно доработками и т.д. 

a5021
Offline
Зарегистрирован: 07.07.2013

Да кладите сюда, как уж получится. Вы ж не в финале международного конкурса, в конце-то концов.

Chas
Offline
Зарегистрирован: 02.06.2015

Это твердотельное реле. Предистория такова: китаец по ошибке выслал партию не те что заказывали. Нам нужны только такие 2, которые справа. Ну и начал я искать применение. Оказалось, что можно применить только в автомобиле вместо обычных. И случайно подал напряжение на вход вместо 12 вольта 2. Лампа горела впол-накала. Вот и подумалось примудрить сопротивление переменное. Подобрал на 22к. Работает как регулятор. Проверил на печке в машине. А когда появилось ардуино еще проще стало. Шим на вход а выход плавно коммутирует. Хочу заметить, работает так только SSR-25 DD. Именно последняя буква должна быть D!!!. Другие (которые справа) так не работают. Вот ссылка: http://ru.aliexpress.com/item/1pcs-Soild-State-Relay-SSR-25-DD-DC-DC-25A-3-32VDC-5-60VDC/1984701350.html    

Chas
Offline
Зарегистрирован: 02.06.2015

Извините за оформление. Не получается толком.

Chas
Offline
Зарегистрирован: 02.06.2015

Получается что-то типа...

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

прикольно. твердотельное рэле называют регулятором)))

Chas
Offline
Зарегистрирован: 02.06.2015

Ага. Прикольно. А что такое "рэле"? . Про реле слышал... А вот про "РЭЛЕ" - никогда.  Вот надо и написать китайцам - почему одно реле и работает как реле, а другое работать может как регулятор. Адрес дать куда писать? 

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

да хоть реле)) сути не меняет. это не регулятор

Chas
Offline
Зарегистрирован: 02.06.2015

Меняет. Регулирует на "ура".  А раз выполняет функцию регулировки, а не просто вкл-выкл, то это регулятор. Поэтому и суть меняется. А то что китайцы этикетку Relay повесили,  а внутрь фиг знает что воткнули...Так это к ним. Спасибо им за это. И лучше, если будут комментарии по сути. Жду конструктивной критики.

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

Chas, у нас форум не очень толерантный к извращениям. Что вы хотите посоветовать форумчанам, подавать шим с размахом амплитуды 60 вольт вместо постоянного напряжения?

Chas
Offline
Зарегистрирован: 02.06.2015

Нет. Подается шим 5 вольт на input 3 и 4 вывода так называемого "реле". Соответственно по полярности. А на 1 и 2 вывод "реле" подключается замкнутая цепь из блока питания и нагрузки. Можно использовать комп. блок питания. Только проверил. Есть нюанс. Чтобы получить полноценные 12 вольт, наружный блок питания должен выдать ровно 14 вольт. Т.е. получится регулировка от 0 до 12в. Подключите наружное питание на 30 вольт-получите примерно от 0 до 28 вольт. Как то так... В Китае есть такие же "реле" даже до 100 вольт (у меня до 60. см. фото). Можно спокойно подключать до 100 вольт наружный блок питания до 25 ампер. И получать регулировку до 100 вольт. (Поэтому и просил гуру по скайпу, чтобы объяснить)

kisoft
kisoft аватар
Offline
Зарегистрирован: 13.11.2012

Интересно, какая связь между лабораторным источником питания и твердотельным реле?

Этак щас автомат Калашникова за регулятор атмосферы в коллективе будем выдавать.

 

Chas
Offline
Зарегистрирован: 02.06.2015

Нуу....Если его выпустят китайцы, то этот "калашников" еще и давление в шинах будет автоматически качать. Хотя надпись гарантирована- АК. Или Solid State Relay. 

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

Chas, хватит уже, не вводите в заблуждение неокрепшие умы. Если вы не видите разницы между шим и постоянным током, то как говорится медицина бессильна. Подайте с БП хотя бы 12 вольт, настройте ваш регулятор на 5 вольт, и подайте выход на клемму +5v  арудино. После того, как из неё выйдет волшебный дым ваше очарование от  чудо-регулятора на SSD скорее всего пройдёт.

Chas
Offline
Зарегистрирован: 02.06.2015

Я согласен, что питать ардуино таким нельзя . Но и такой (ток в несколько ампер) в ардуино не протекает. Зато класное зарядное получается. 

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

теоретически возможно что это реле на полевиках собрано, но падение 2В говорит что это симистор

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

jeka_tm пишет:

теоретически возможно что это реле на полевиках собрано, но падение 2В говорит что это симистор

Скорее все таки транзюки. Симистор на постоянке стремно работает.

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

ага. но если такое падение значит биполярники стоят. не знаю все так как показалось Chas, но как по мне лучше транзистор для таких целей поставить

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Судя по 2 вольтам поданного управляющего напряжения, ТС получил обычный стабилизатор, а на нормальных нагрузках, получит чудесный утюг.

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

Причём с таким большим падением напряжения что бы коммутировать ток 25 ампер потребуется огромный радиатор. И ещё он довольно медленный, ардуиновские 490Гц -это скорее всего пототолок скорости коммутации. Дашь чуть больше частоту -шим превратится в пилу, и управляющий транзистор примет на себя дозу тепла, не совместимую с жизнью :)

Chas
Offline
Зарегистрирован: 02.06.2015

Вот все и выяснилось. Когда работает шим ардуино, все ок. Даже при 5 амперах. Ничего абсолютно не греется.  А вот по этой схеме происходит нагрев  SSR градусов 50 при токе в 1 ампер (среднее положение потенциометра).

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

Использование устройств не по назначению - дело увлекательное, но безполезное. Вы можете собрать эту схему с последней картинки и на электромагнитном реле. При правильном выборе переменника будет звенеть будет мигать и как бы даже "шимовать" но не долго. Обычно этим занимаются дети в радиокружках пока руководитель не смотрит. От этой схемы до нормального БП как до луны рачки. Почему? Ответ есть в учебниках по электронике.

А я тем временем сделал следующее:

1. Запаял ардуину микро верхом на регулятор. Годится.

2. Запаял ресет ихнего контроллера к ардуине. Пайка очень тонкая, прямо к выводу! Получилось включать и отключать индикацию с программы ардуино. Сейчас выглядит так.

3. Распаял семисегментный индикатор. Как настоящий китаец, без токоограничительных резисторов. Для проверки организовал считывание показаний с индикатора в ардуино. Работает не стабильно, но не отлаживаю, т.к. не уверен что затребовано будет в проекте.

4. Организовал вывод из ардуино на индикатор (разумеется удерживая в сбросе его контроллер). Яркость сделал менше чем у родного, получилось хороше.

5. Подключил енкодер. Теперь вращая энкодер можна установить на индикаторе нужную цифру, а через пару секунд индикатор переключается на родной контроллер и будет отображать информацию по текущему режиму.

Теперь можна выкинуть "родные" подстроечники и завести сигналы с ардуино. В цепи регулировки тока все вроде нормально вырисовывается. В цепи напряжения все намного неприятней. К тому же есть вопрос с недостаточноймалой точностью ШИМ для регулировки тока и напряжения. В общем проект движется, не смотря на отличную погоду.