Inleiding en handleiding oor programmeerbare kragtoevoer !: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

As u ooit gewonder het oor programmeerbare kragtoevoer, moet u hierdie instruksies ondergaan om 'n volledige kennis en praktiese voorbeeld van 'n programmeerbare kragtoevoer te kry.

Enigiemand wat belangstel in elektronika, gaan asseblief deur hierdie instruksies om 'n paar nuwe interessante dinge te ondersoek ….

Bly ingeskakel!!

Stap 1: Wat is 'n programmeerbare kragtoevoer en wat maak dit anders?

Dit was 'n rukkie sedert ek 'n nuwe instruksies opgelaai het, so ek het gedink om vinnig 'n nuwe instruksies op te laai op 'n baie noodsaaklike hulpmiddel (vir alle stokperdjies/elektroniese entoesiaste/professionele persone), wat 'n programmeerbare kragbron is.

Die eerste vraag ontstaan dus: wat is 'n programmeerbare toevoer?

'N Programmeerbare kragtoevoer is 'n tipe lineêre kragtoevoer wat die volle beheer van die uitgangsspanning en stroom van die eenheid moontlik maak deur middel van digitale koppelvlak/analoog/RS232.

So, wat maak dit anders as 'n tradisionele LM317/LM350/enige ander IC -gebaseerde lineêre kragtoevoer? Kom ons kyk na die belangrikste verskille.

1) Die belangrikste groot verskil is die beheer:

Oor die algemeen werk ons tradisionele LM317/LM350/enige ander IC -gebaseerde toevoer op 'n CV -modus (konstante spanning) waar ons geen beheer oor die stroom het nie. Die las trek die stroom volgens die behoefte waar ons dit nie kan beheer nie, maar in 'n programmeerbare toevoer, kan ons beide die spannings- en stroomvelde individueel beheer.

2) Die beheer koppelvlak:

In ons LM317/LM350 -toevoer draai ons 'n pot en die uitsetspanning wissel dienooreenkomstig.

Ter vergelyking, in 'n programmeerbare kragtoevoer, kan ons óf die parameters met behulp van 'n numeriese toetsbord stel, óf ons kan dit verander met 'n draaikodeerder, of selfs ons kan die parameters op afstand via 'n rekenaar beheer.

3) Die uitsetbeskerming:

As ons die uitset van ons tradisionele toevoer korter maak, sal dit die spanning verlaag en die volle stroom verskaf. So binne 'n kort tydperk kan die kontroleskyfie (LM317/LM350/enige ander) beskadig word as gevolg van oorverhitting.

Maar in vergelyking, in 'n programmeerbare toevoer, kan ons die uitset heeltemal sluit (as ons wil) wanneer 'n kortsluiting plaasvind.

4) Die gebruikerskoppelvlak:

Oor die algemeen moet ons in 'n tradisionele toevoer 'n multimeter aanheg om elke keer die uitgangsspanning te kontroleer. Boonop is 'n stroomsensor/presiese klemmeter nodig om die uitsetstroom te kontroleer.

(Let wel: kyk hier na my 3A veranderlike bank kragbron wat uit die ingeboude spanning en stroomaflees op 'n kleurskerm bestaan)

Daarbenewens het dit in 'n programmeerbare toevoer 'n ingeboude skerm wat al die nodige inligting toon, soos stroomspanning/stroomversterker/stelspanning/stelversterker/werkswyse en nog vele meer parameters.

5) Aantal uitsette:

Gestel u wil 'n OP-AMP-gebaseerde stroombaan/klankbaan laat loop, waar u alle Vcc, 0v & GND benodig. met behulp van 'n lineêre toevoer (u benodig twee daarvan in serie).

Ter vergelyking, 'n tipiese programmeerbare toevoer het ten minste twee uitsette (sommige het drie) wat elektronies geïsoleer is (nie waar vir elke programmeerbare toevoer nie) en u kan maklik in serie aansluit om die vereiste Vcc, 0, GND te kry.

Daar is ook baie verskille, maar dit is die belangrikste verskille wat ek beskryf het. Hopelik sal u 'n idee kry van wat 'n programmeerbare kragbron is.

In vergelyking met 'n SMPS het die programmeerbare kragtoevoer ook baie min geraas (ongewenste wisselstroomkomponente/elektriese spykers/EMF, ens) by die uitgang (aangesien dit lineêr is).

Kom ons gaan nou na die volgende stap!

NB: U kan my video hier sien oor my Rigol DP832 programmeerbare kragtoevoer hier.

Stap 2: Wat is die CV- en CC -modus van enige kragtoevoer?

Dit is baie verwarrend vir baie van ons as dit kom by die kwessie van CV en CC. Ons ken die volledige vorm, maar in baie gevalle het ons nie die regte idee hoe dit werk nie. Kom ons kyk na beide modusse en maak 'n vergelyking oor hoe hulle verskil van hul werkperspektief.

CV -modus (konstante spanning):

In die CV -modus (hetsy in die geval van 'n kragtoevoer/laaier/byna alles), hou die toerusting oor die algemeen 'n konstante uitgangsspanning by die uitset, onafhanklik van die stroom wat daaruit getrek word.

Kom ons neem nou 'n voorbeeld.

Ek het byvoorbeeld 'n wit LED van 50w wat op 32v werk en 1,75 A. verbruik. As ons die LED in die konstante spanningsmodus aan die kragtoevoer koppel en die toevoer op 32v stel, sal die kragtoevoer die uitsetspanning reguleer en dit sal handhaaf dit sal in elk geval teen 32v wees. Dit sal nie die stroom wat deur die LED verbruik word, monitor nie.

Maar

Hierdie tipe LED's trek meer stroom wanneer dit warmer word (dit wil sê dat dit meer stroom sal trek as die gespesifiseerde stroom by die datablad, dws 1.75A, en tot 3.5A. kan styg. As ons die kragtoevoer vir hierdie LED in die CV -modus plaas, dit kyk nie na die stroom wat getrek word nie en reguleer slegs die uitgangsspanning, en die LED sal uiteindelik op lang termyn beskadig word as gevolg van oormatige stroomverbruik.

Hier kom die CC -modus ter sprake !!

CC -modus (konstante stroom/huidige beheer):

In die CC -modus kan ons die MAX -stroom bepaal deur enige vrag en ons kan dit reguleer.

Byvoorbeeld, ons stel die spanning op 32v en stel die maksimum stroom op 1,75A en heg dieselfde LED aan die toevoer. Nou wat sal gebeur? Uiteindelik sal die LED warmer word en probeer om meer stroom uit die toevoer te trek., sal ons kragtoevoer dieselfde versterker behou, dws 1.75 by die uitset deur die spanning te verlaag (eenvoudige wet van Ohm), en ons LED sal dus op die lang termyn gered word.

Dieselfde geld vir die laai van die battery as u 'n SLA/Li-ion/LI-po-battery laai. In die eerste deel van die laai moet ons na die stroom reguleer in die CC-modus.

Kom ons neem nog 'n voorbeeld waar ons 'n 4.2v/1000mah battery wil laai met 'n nommer van 1C (dit wil sê, ons kan die battery laai met 'n maksimum stroom van 1A), maar om veiligheidshalwe reguleer ons die stroom tot 'n maksimum van 0.5 C ie 500mA.

Nou sal ons die kragtoevoer op 4.2v stel en die maksimum stroom op 500mA stel en die battery daaraan koppel. Nou sal die battery probeer om meer stroom uit die toevoer te haal vir die eerste laai, maar ons krag sal die stroom reguleer deur die spanning 'n bietjie verlaag. Aangesien die batteryspanning uiteindelik sal styg, is die potensiaalverskil tussen die toevoer en die battery kleiner en die stroom wat deur die battery getrek word, word verlaag. onder 500mA daal, sal die toevoer oorskakel na die CV -modus en 'n konstante 4,2V by die uitgang handhaaf om die battery vir die res van die tyd te laai!

Interessant, is dit nie?

Stap 3: Daar is so baie daar buite !!

Baie programmeerbare kragtoevoer is by verskillende verskaffers beskikbaar, dus as u nou nog lees en vasbeslote is om een te kry, moet u eers 'n paar parameters besluit !!

Elke kragtoevoer verskil van mekaar in akkuraatheidsaspekte, aantal uitsette, totale kraguitset, maksimum spanning/uitset, ens.

As u nou een wil besit, besluit u eers wat die maksimum uitgangsspanning en stroom is waarmee u in die algemeen werk vir u daaglikse gebruik! Kies dan die aantal uitsetkanale wat u benodig om op verskillende tye met verskillende stroombane te werk Dan kom die totale kraglewering, dit wil sê hoeveel maksimum krag u benodig (P = VxI -formule). Kies dan vir die koppelvlak, soos of u 'n numeriese toetsbord/roterende encoder -styl benodig, of dat u 'n analoog -koppelvlak benodig, ens.

As u nou besluit het, dan is die belangrikste faktor, dit wil sê pryse, kies een volgens u begroting (en kyk natuurlik of die tegniese parameters hierbo genoem is).

En laastens, maar nie die minste nie, kyk natuurlik na die verskaffer.

Kom ons neem nou 'n voorbeeld:

Ek werk meestal met digitale logiese stroombane/verwante stroombane wat oor die algemeen 5v/max 2A benodig (as ek 'n paar motors en sulke goed gebruik).

Soms werk ek ook aan klankkringe wat so hoog as 30v/3A benodig en ook dubbele toevoer, so ek sal 'n toevoer kies wat 'n maksimum van 30v/3A kan lewer en 'n dubbele elektronies geïsoleerde kanaal het. (Dws elke kanaal kan voorsien 30v/3A, en hulle sal nie 'n gemeenskaplike GND -rail of VCC -rail hê nie. sal 'n kragtoevoer kies volgens my bogenoemde kriteria …

Stap 4: My kragbron …. Rigol DP832

Volgens my behoeftes is Rigol DP832 dus die perfekte toerusting vir my gebruik (WEER, STERK IN MY MENING).

Kom ons kyk vinnig daarna. Dit het drie verskillende kanale. CH1 en Ch2/3 is elektronies geïsoleer. Ch1 en Ch2 kan altwee 'n maksimum van 30v/3A. gee. maksimum stroom is 3A). U kan hulle ook parallel verbind om 'n maksimum van 6A te kry (maksimum spanning is 30v). Ch2 en Ch3 het 'n gemeenskaplike grond. CH3 kan 'n maksimum van 5v/3A gee wat geskik is vir digitale stroombane Die totale uitsetvermoë van al die drie kanale saam is 195 W. Dit kos my ongeveer 639 dollar in Indië (hier in Indië is dit 'n bietjie duur in vergelyking met die webwerf van Rigol, waar dit teen 473 $ genoem word weens invoerheffings) en belasting..)

U kan verskillende kanale kies deur op die 1/2/3 knoppie te druk om die ooreenstemmende kanaal te kies. Elke individuele kanaal kan aan/uit wees met die ooreenstemmende skakelaars. aan/uit. Die beheer koppelvlak is heeltemal digitaal. Dit bied 'n numeriese toetsbord vir direkte invoer van 'n gegewe spanning/stroom. Ook is daar 'n draaikodeerder waarmee u 'n gegewe parameter geleidelik kan verhoog/verlaag.

Volt/Milivolt/Amp/Miliamp - daar is vier toegewyde sleutels om die gewenste entiteit in te voer. Hierdie sleutels kan ook gebruik word om die wyser bo/onder/regs/links te skuif.

Daar is vyf sleutels onder die skerm wat optree volgens die teks wat op die skerm bo die skakelaars verskyn. om OVP aan te skakel.

Die kragtoevoer het 'n OVP (oorspanningsbeskerming) en OCP (oorstroombeskerming) vir elke kanaal.

Gestel ek wil 'n stroombaan bestuur (wat 'n maksimum van 5v kan verdra) waar ek die spanning geleidelik sal verhoog van 3.3v na 5v. Now As ek per ongeluk spanning meer as 5v plaas deur aan die knop te draai en nie na die skerm te kyk nie, die kring sal gebraai word. Nou in hierdie geval kom die OVP in werking. Ek sal die OVP op 5v. stel. Nou sal ek die spanning geleidelik verhoog van 3.3v en wanneer die 5v limiet bereik word, sal die kanaal afgesluit word om te beskerm die vrag.

Dieselfde geld vir die OCP. As ek 'n sekere OCP -waarde stel (byvoorbeeld 1A), sal die uitset afgeskakel word wanneer die stroom wat deur die las getrek word, die limiet bereik.

Dit is 'n baie nuttige funksie om u waardevolle ontwerp te beskerm.

Daar is ook baie meer funksies wat ek nie nou sal verduidelik nie. Daar is byvoorbeeld 'n timer waarmee u 'n sekere golfvorm soos vierkant/saagtand, ens. Kan skep.

Ek het die model met 'n laer resolusie wat die herlewing van enige spanning/stroom tot twee desimale plekke ondersteun.

Stap 5: Genoeg praat, laat ons iets opdoen (ook CV/CC -modus herbesoek!)

Nou is dit tyd om 'n vrag aan te sluit en dit aan te skakel.

Kyk na die eerste prentjie waar ek my tuisgemaakte dummy -las aan die kanaal 2 van die kragtoevoer gekoppel het.

Wat is 'n Dummy -vrag:

Dummy -lading is basies 'n elektriese lading wat stroom van enige kragbron af trek, maar in 'n werklike lading (soos 'n gloeilamp/motor) word die huidige verbruik vir die spesifieke gloeilamp/motor vasgestel, maar in die geval van 'n dummy -las, kan ons pas die stroom aan wat deur die las deur 'n pot getrek word, dws ons kan die kragverbruik volgens ons behoeftes verhoog/verlaag.

Nou kan u duidelik sien dat die las (houtkas aan die regterkant) 0,50A van die voorraad af trek. Kom ons kyk nou na die kragbron se skerm. U kan sien dat kanaal 2 aan is en die res van die kanale af is (Die groen vierkant is rondom kanaal 2 en al die uitsetparameters, soos spanning, stroom, krag wat deur die las verdryf word, word getoon. 0.50A) en die totale krag wat deur die las versprei word, dws 2.650W.

Kom ons kyk na die skerm van die kragtoevoer op die tweede prentjie ((ingezoomde foto van die skerm). Ek het 'n spanning van 5v ingestel en die maksimum stroom is 1A. Op hierdie punt trek die las 0,53A, wat minder is as die ingestelde stroom 1A, sodat die kragtoevoer nie die stroom beperk nie, en die modus is die CV -modus.

As die stroom wat deur die las getrek word, 1A bereik, sal die toevoer na die CC -modus gaan en die spanning verlaag om 'n konstante 1A -stroom by die uitset te behou.

Kyk nou na die derde prentjie. Hier kan u sien dat die dummy -las 0.99A trek. In hierdie situasie moet die kragtoevoer die spanning verlaag en 'n stabiele 1A -stroom by die uitset maak.

Kom ons kyk na die vierde prentjie (ingezoomde foto van die skerm) waar u kan sien dat die modus na CC verander is. Die kragtoevoer het die spanning tot 0,28v verlaag om die lasstroom by 1A. Ongehou te word, ohm se wet wen !!!!

Stap 6: Kom ons geniet dit …. Tyd om die akkuraatheid te toets

Nou, hier kom die belangrikste deel van enige kragtoevoer, dit wil sê die akkuraatheid, en in hierdie gedeelte sal ons kyk hoe presies hierdie tipe programmeerbare kragtoevoer is!

Spanning akkuraatheid toets:

Op die eerste foto het ek die kragtoevoer op 5v gestel, en u kan sien dat my onlangs gekalibreerde Fluke 87v multimeter 5.002v lees.

Kom ons kyk nou na die datablad op die tweede foto.

Die spanningsnoukeurigheid vir Ch1/Ch2 sal binne die omvang wees soos hieronder beskryf:

Stel spanning +/- (.02% van die stel spanning + 2mv). In ons geval het ek die multimeter aan Ch1 gekoppel en die ingestelde spanning is 5v.

Die boonste grens van die uitgangsspanning is dus:

5v + (.02% van 5v +.002v) dit wil sê 5.003v.

en die onderste grens vir die uitgangsspanning is:

5v - (.02% van 5v +.002v) dit wil sê 4.997.

My onlangs gekalibreerde Fluke 87v industriële standaard multimeter toon 5.002v wat binne die gespesifiseerde bereik is soos ons hierbo bereken het. 'N Baie goeie resultaat moet ek sê !!

Huidige akkuraatheidstoets:

Kyk weer na die datablad vir die huidige akkuraatheid. Soos beskryf, is die huidige akkuraatheid vir al die drie kanale:

Stel huidige +/- (.05% van die ingestelde stroom + 2mA) in.

Kom ons kyk na die derde prentjie waar ek die maksimum stroom op 20mA gestel het (die kragtoevoer gaan in CC -modus en probeer om 20mA te handhaaf wanneer ek die multimeter aanheg) en my multimeter lees 20.48mA.

Kom ons bereken eers die omvang.

Die boonste grens van die uitsetstroom sal wees:

20mA + (.05% van 20mA + 2mA) dit wil sê 22.01mA.

Die onderste grens van die uitsetstroom sal wees:

20mA - (.05% van 20mA + 2mA) dit wil sê 17.99mA.

My betroubare Fluke lees 20.48mA en weer is die waarde binne die bogenoemde berekende omvang. Weer het ons 'n goeie resultaat gekry vir ons huidige akkuraatheidstoets. Die kragtoevoer het ons nie in die steek gelaat nie …

Stap 7: Die finale uitspraak …

Nou het ons by die laaste deel gekom …

Hopelik kan ek u 'n bietjie idee gee oor wat programmeerbare kragtoevoer is en hoe dit werk.

As u ernstig is oor elektronika en 'n paar ernstige ontwerpe doen, dink ek dat u enige programmeerbare kragtoevoer in u arsenaal moet hê, omdat ons letterlik nie daarvan hou om ons kosbare ontwerpe te braai as gevolg van toevallige oorspanning/oorstroom/kortsluiting nie.

Nie net dit nie, maar ook met hierdie tipe toevoer, ons kan presies elke tipe Li-po/Li-ion/SLA-battery laai sonder die vrees om aan die brand te raak/enige spesiale laaier (Omdat Li-po/Li-ion-batterye is geneig om aan die brand te raak as die regte laai -parameters nie voldoen nie!).

Nou is dit tyd om te groet!

As u dink dat hierdie instruksie ons twyfel uit die weg ruim, en as u iets daaruit geleer het, moet u 'n duim vashou en nie vergeet om in te teken nie! Kyk ook na my onlangs geopende youtube -kanaal en gee u kosbare opinies!

Lekker leer….

Adios !!