Как собрать мощный линейный блок питания с цифровым управлением. Какие компоненты нужны для сборки БП на 50В и 10А. Как настроить и откалибровать цифровой блок питания. На что обратить внимание при сборке линейного БП.
Особенности платы цифрового линейного блока питания от Gandf
Плата для цифрового линейного блока питания на 50В и 10А от разработчика Gandf имеет ряд интересных особенностей:
- Максимальное выходное напряжение — 50В
- Максимальный выходной ток — 10А
- Цифровое управление на базе микроконтроллера ATmega8A
- ЖК-дисплей 1604 для отображения параметров
- Два энкодера для регулировки напряжения и тока
- Возможность калибровки напряжения и тока
- Компактные размеры платы — 87х60 мм
- Простая схемотехника, доступная для повторения
Плата позволяет собрать полноценный лабораторный блок питания с цифровой индикацией и точной регулировкой параметров. Рассмотрим подробнее процесс сборки и настройки такого устройства.
Комплектация и необходимые компоненты
- Печатная плата
- Набор постоянных резисторов
- Подстроечный резистор 20 кОм
- Дроссель 100 мкГн
- Проволочный шунт ~0.1 Ом
Дополнительно для сборки потребуются:
- Микроконтроллер ATmega8A
- ЖК-дисплей 1604
- Операционный усилитель TL084
- Стабилизаторы напряжения 7805 и 7905
- Диоды, конденсаторы, разъемы
- Энкодеры с кнопкой — 2 шт
- Силовые транзисторы
Большинство компонентов широко доступны, что упрощает повторение устройства.
Особенности монтажа компонентов
При монтаже компонентов на плату необходимо учитывать следующие моменты:
- Маркировка выводов силового транзистора на плате неверная — нужно подключать зеркально (БКЭ вместо ЭКБ)
- Вместо проволочного шунта 0.1 Ом лучше использовать несколько резисторов 2512 для получения сопротивления 20 мОм
- Конденсаторы большой емкости могут не поместиться по высоте — нужно подбирать низкопрофильные
- Стабилизаторы напряжения устанавливаются горизонтально под платой
- ЖК-дисплей крепится на плату через штыревые разъемы
Внимательность при монтаже поможет избежать ошибок и проблем при запуске устройства.
Программирование микроконтроллера
Для работы устройства необходимо запрограммировать микроконтроллер ATmega8A. Процесс программирования включает:
- Загрузку прошивки (hex-файл доступен в исходных материалах)
- Настройку конфигурационных битов (фьюзов)
- Проверку работоспособности после прошивки
Правильная настройка фьюзов критически важна для корректной работы устройства. При возникновении проблем рекомендуется обратиться к опытным разработчикам.
Подключение и проверка работоспособности
- Силовой модуль или силовые транзисторы
- Источник питания ±9В для платы управления
- Силовое питание на входные клеммы
- Нагрузку на выходные клеммы
При первом включении следует:
- Проверить отображение информации на дисплее
- Убедиться в работоспособности энкодеров
- Измерить выходное напряжение мультиметром
- Проверить работу при разных уровнях тока нагрузки
Это позволит выявить возможные проблемы на раннем этапе.
Калибровка напряжения и тока
Для повышения точности измерений необходимо произвести калибровку устройства. Процедура калибровки включает:
- Вход в режим калибровки (включение питания с зажатым энкодером напряжения)
- Калибровку выходного напряжения при 1В и 19В
- Калибровку измерения входного напряжения
- Калибровку выходного тока при 0.1А и 4-5А
- Сохранение калибровочных значений
Тщательная калибровка позволяет значительно повысить точность установки и измерения параметров.
Выявленные недостатки и пути их устранения
В ходе тестирования устройства были выявлены некоторые недостатки:
- Отсутствие функции отключения выхода
- Недоработки в топологии печатной платы
- Слишком высокая частота обновления показаний на дисплее
- Сложность получения стабильных результатов калибровки
Для устранения этих недостатков можно:
- Доработать программное обеспечение микроконтроллера
- Изменить разводку платы, особенно в части токоизмерительного шунта
- Добавить сглаживание показаний в программе
- Усовершенствовать алгоритм калибровки
Эти доработки позволят значительно улучшить характеристики устройства.
Преимущества данного решения
Несмотря на выявленные недостатки, плата цифрового управления от Gandf имеет ряд существенных преимуществ:
- Простота повторения устройства
- Аналоговая стабилизация в сочетании с цифровым управлением
- Наличие исходного кода прошивки для доработки
- Отсутствие дефицитных компонентов
- Возможность комбинирования с другими модулями
- Постоянное совершенствование конструкции разработчиком
Эти преимущества делают данное решение привлекательным для радиолюбителей и профессионалов, желающих собрать мощный лабораторный блок питания.
Перспективы дальнейшего развития проекта
Проект цифрового линейного блока питания имеет хорошие перспективы для дальнейшего развития. Возможные направления улучшений включают:
- Оптимизацию выбора силового трансформатора
- Подбор более эффективных конденсаторов фильтра
- Разработку корпуса с эффективным охлаждением
- «Умное» управление вентиляторами охлаждения
- Доработку программного обеспечения
- Интеграцию дополнительных функций защиты
Открытость проекта позволяет энтузиастам вносить свой вклад в его совершенствование. Это создает хорошие предпосылки для появления действительно качественного и функционального устройства.
Плата для цифрового линейного БП 50 Вольт 10 Ампер от Gandf. Плата для блока питания. Плата линейного блока питания 50 Вольт
$3.17
Перейти в магазин
Не так давно я обещал, что будет обзор, где я расскажу как добавить цифровое управление для плат линейного блока питания. Выполняя обещание выкладываю сегодня как обзор самой платы, так и некоторые чертежи, схему, прошивку, ну и совсем для гурманов — исходники.
Начать наверное стоит с того, что данная плата, а точнее устройство которое можно собрать на её базе, фактически является дополнением к электронной нагрузке от того же автора. По нагрузке у меня есть целая серия обзоров, да и сама она появляется почти во всех обзорах блоков питания, а иногда и в обзорах аккумуляторов.
Прежде всего отмечу то, что оба устройства простые схемотехнически и доступны для повторения даже относительно начинающему пользователю, причем я знаю точно, что после обзора электронной нагрузки мало того что ее повторили некоторые читатели, так еще один даже смог модернизировать прошивку (за что ему огромное спасибо).
Но обо всем я расскажу в ходе обзора, а пока пару слов об упаковке.
Покупалась плата вместе с контроллером на нагрузки Sousim, о котором я рассказывал ранее. Коробка вышла реально большая, я даже как-то не ожидал.
При этом, общий вес составил 222 грамма, вес двух заказов 114, а тот комплект что в данном обзоре вообще крохотные 20 грамм. Думаю что такой набор можно брать в довесок к чему нибудь 🙂
Комплект был упакован в маленький пакетик, все что вы видели выше — упаковка магазина.
В состав входит:
Печатная плата
Набор постоянных резисторов
Подстроечный резистор
Дроссель.
Перемычка?
Да, набор очень скромный, кроме того на странице продавца что-то писалось насчет качественных конденсаторов 223, которых в комплекте не было.
Перечислю номиналы резисторов:
100 Ом — 2шт
220 Ом — 1шт
1 кОм — 4шт
4.7 кОм — 7шт
10 кОм — 6шт
39 кОм — 1шт
82 кОм — 1шт
100 кОм — 1шт
200 кОм — 3шт
3 МОм — 2шт
Почти все резисторы имеют точность 1%, об этом говорит как то, что они имеют в конце маркировки коричневую полосу, так и мои измерения.
Единственный номинал, который был обычным — 3МОм.
Подстроечный резистор 20 кОм и дроссель 100 мкГн
Выше я в составе комплекта указал еще перемычку. На самом деле это резистор, а точнее проволочный шунт.
На странице товара есть фото, где показано что в комплекте должен быть еще резистор 0.1 Ома, сопротивление проволочки также около 90мОм, что примерно совпадает.
Но есть одна, а точнее даже две проблемы:
1. По схеме и на плате было указано что шунт должен быть 20мОм.
2. Даже при шунте 20мОм на нем рассеивается до 2 Ватт, а на шунте в 0.1 Ома будут все 10.
В итоге проволочку я отложил в сторонку, а проблему буду решать другими способами, но об этом позже.
Печатная плата изготовлена довольно аккуратно, единственно что мне не очень понравилось, местами маленькие «пятачки».
Хотя в процессе выплыла и еще одна проблема, не совсем правильное подключение токоизмерительного шунта. Напряжение снимается не именно с него, а и с части дорожек, а медь имеет не очень низкий ТКС и может влиять на результат при нагреве, особенно при больших токах.
Лучше или продублировать силовые дорожки проводом большого сечения или немного изменить подключение измерительной цепи.
Плата имеет шелкографию, где подписаны не только позиционные обозначения компонентов, а и их номиналы, причем последнее куда важнее, так как по большей части я ориентировался именно на них.
Также на плате есть информация о разработчике, собственно о указанном выше Gandf.
Я искал для обзора трассировку в каком нибудь нормальном формате, но увы, смог найти только в таком варианте. Но если есть время и желание, то думаю что ее вполне реально перевести в тот же lay.
Размеры платы составляют 87х60 мм и сделано это не просто так, данные размеры полностью совпадают с размерами дисплея 1604, конечно полностью совпадают и крепежные отверстия. Точно также было сделано и с платой электронной нагрузки, только там был дисплей 2004 и размеры платы чуть больше.
А вот со схемой вышло одновременно проще и сложнее.
Проще потому, что их найти проще, а сложнее из-за того, что их мало того что несколько, так они еще и не очень похожи на ту, что в обзоре.
Например был вариант с упрощенным подключением силового транзистора.
Вернее даже не так, схема совпадает с платой, не все позиционные обозначения компонентов совпадают и нумерация выводов ОУ.
Я нашел самую похожую, впрочем ее хватает для сборки.
Дальше будет несколько нудных этапов сборки.
Как обычно, для начала я запаиваю те компоненты, которых больше всего, тогда проще будет найти остальные.
Сначала резисторы 4.7 и 10 кОм, в сумме их 13 штук, почти половина от общего количества.
Дальше шли все остальные резисторы плюс дроссель. Единственную небольшую сложность вызвал поиск места для одного резистора с номиналом 200кОм, на плате при беглом взгляде номинал читается как 20кОм.
А вот дальше комплектные компоненты практически иссякли, в наличии остался только подстроечный резистор. Потому все остальное пришлось искать дома, а что не нашел, покупать.
Кроме того в процессе сборки я решил некоторые номиналы конденсаторов заменить на другие.
Исходно по плате надо:
22 пФ — 2шт 0806
1нФ — 5шт
10нФ — 2шт
22нФ — 1шт
100нФ — 2шт.
Заменил я два конденсатора 1нФ на 220нФ, так как они стоят после стабилизатора напряжения.
Один из конденсаторов 100нФ также был заменен на 220нФ, а потому теперь список выглядит следующим образом
22 пФ — 2шт 0806
1нФ — 3шт
10нФ — 2шт
22нФ — 1шт
100нФ — 2шт
220нФ — 3шт.
Конденсатор 22нФ пришлось составить из двух — 15+5.1 нФ, так как 22 дома не нашлось.
Кроме того надо:
Кварцевый резонатор 8 МГц
Полярный конденсатор 10мкФ 16 Вольт — 7шт (я применил выпаянные танталовые из старой материнской платы)
Полярный конденсатор 1мкФ 50 Вольт — 1шт (лучше применить на 63 Вольта, я же понадеюсь на качество Matsushita)
Резистор 1-10 Ом, я применил 1.6 Ома (в комплекте его не было). На схеме это резистор последовательно с выходом RS232.
Запаиваем все на место. Стрелками помечены конденсаторы емкостью 220нФ.
Конденсаторы 22пФ устанавливаются с обратной стороны платы, там же я установил конденсатор 15нФ.
Еще детальки, теперь это:
1N4007 — 4шт. На плате указаны диоды Шоттки 1N5819, я поставил обычные.
1N4148 — 1шт, серенький на фото.
TL431 — 1шт, используется для стабилизации опорного напряжения, лучше с буквой B, у меня под рукой был только L.
TL084 — 1шт. Операционный усилитель.
Панелька 28 выводов узкая, для микроконтроллера. Для операционного усилителя панельку я решил не применять.
Устанавливаем все согласно ключам, указанным на плате.
Дальше дошло дело то токоизмерительного шунта, но сначала важное замечание.
На плате есть площадки для подключения силового транзистора и они промаркированы неправильно, вместо ЭКБ надо читать — БКЭ, т.е. зеркально.
Причем это глюк всех этих плат, даже на трассировке выше есть эта ошибка. Мало того, она упоминалась на китайском форуме, где человек купил такую же плату.
Странно что у продавца это никак не упомянуто.
Вот я и дошел до низкоомного резистора. По описанию он должен иметь мощность 3 Ватта, реально на нем рассеивается 2 Ватта (при токе 10 Ампер).
Я взял пять резисторов 2512 1% с номиналом 0.1 Ома, по даташиту они имеют рассеиваемую мощность 1 Ватт, но так как они установлены друг рядом с другом, то мощность должна быть снижена.
Сначала хотел расположить их один над другим, но потом выложил в ряд три штуки, припаял их при помощи выводов, оставшихся от диодов 4007, затем уложил сверху еще два резистора и в итоге получил резистор с номиналом 20мОм.
Конечно лучше бы было купить четыре резистора с номиналом 20мОм и расположить их вдоль, соединив по схеме 2S2P, но пришлось использовать то, что нашел в продаже.
Еще детали, на этот раз:
Конденсатор 470мкФ х 16 Вольт — 2шт
Конденсатор 100мкФ х 16 Вольт — 1шт
Конденсатор 100мкФ х 100 Вольт — 1шт
7805 — 1шт
7905 — 1шт.
Самую большую проблему составил поиск конденсаторов 470мкф 16 Вольт, так как они либо имеют большой диаметр, либо большую высоту. Я использовал в итоге какие-то Teapo. 100мкФ применил Samwha RD серии.
Конденсатор 100мкФх100 Вольт, это входной конденсатор силового питания, по схеме он на 60 Вольт (странно что не 63), я взял с запасом — 100 Вольт, тоже Samwha RD.
Входной конденсатор 100мкФ 100 Вольт пришлось установить горизонтально, а высота 470мкФ и 100х16 все равно оказалась большой, примерно на 2мм выше, чем надо и плата дисплея лежит на них.
Стабилизаторы установлены снизу, параллельно плате. При установке будьте внимательны, какой куда, так как они имеют разную полярность.
По сути осталось совсем немного, и дальше надо как-то подключить дисплей. Кстати, в одном ряду с дисплеем есть еще пара контактов, для подключения светодиода индикации включения, если он не используется, то надо установить «гребёнку» на 16 контактов.
На плату я установил «маму», а на дисплей «папу», но на начальном этапе к дисплею лучше ничего не паять.
Также есть еще одинарный контакт, он по идее используется для контроля, хотя я в итоге им не пользовался.
Теперь надо «вдохнуть жизнь» в устройство, т.е. прошить микроконтроллер.
Используется классическая Atmega8A.
Если с файлами прошивки проблем вообще не возникло, их я выложу в конце обзора, то вот с битами конфигурации я запутался.
Сначала прошил просто с теми, что были по умолчанию и плата даже ожила, но были некоторые проблемы. Так как я не программист, то обратился к одному из читателей, который модернизировал программу электронной нагрузки и он мне подсказал что надо выставить, за что ему еще раз большое человеческое спасибо. После этого все заработало нормально, хотя и нашелся нюанс, но о нем чуть позже.
В общем залили прошивку, установили микроконтроллер на место, но разъем на дисплее я пока не припаивал, а просто вставил штырьками в отверстия так, что дисплей получился экраном в обратную сторону.
Все потому, что резистор регулировки контраста находится под индикатором и регулировать потом его будет очень неудобно. Так я сначала все отрегулировал и только потом запаял дисплей.
Проверяем, все работает, при включении высвечивается заставка где указан разработчик программы.
Интересно что предустановлен ток выше 10 Ампер (справа вверху), хотя плата умеет всего 10. Вращение энкодера возвращает его на 10.
000 и больше увеличить нельзя.
Описание рабочего экрана:
Левый ряд
Установленное напряжение
Напряжение на выходе
Выходная мощность
Сопротивление нагрузки.
Правый ряд
Установленный ток
Выходной ток
Входное напряжение
Входная мощность.
Посередине есть квадратик, который при включении моргает. Если в этом режиме повернуть один из энкодеров, то экран переключится на второй режим, в котором две нижние строки просто дублируются вверху.
Также есть прошивка под 2004 дисплей, но там по сути все также, только по два вертикальных ряда знакомест слева и справа свободны. Видимо кто-то попросил автора сделать прошивку под тот дисплей, который у него есть.
На дисплее вы можете наблюдать странные значения, дело в том, что в данный момент подано только +5 Вольт.
А вот здесь уже отличие, вызванное моей особенностью применения. На плате есть два места под транзисторы 2SD667, но так как в моем случае плата будет управлять готовым силовым модулем, то второй транзистор мне не нужен.
В итоге я применил 2SC945, а выход на силовой модуль подключил через резистор 24 Ома.
Внимание! 2SC945 имеет два варианта расположения выводов, привычное КБЭ, и более редкое ЭКБ. В устройстве должен стоять 2SD667, который также имеет цоколевку ЭКБ. Я применил С945 с цоколевкой ЭКБ, если у вас другая, то придется немного помучаться.
Последний шаг сборки, разъемы.
Для подключения входа и выхода я взял DG128-5.0-02P-14-00A(H) производства DEGSON, они имеют заявленный ток в 10 Ампер, хотя лучше здесь применить что-то более мощное, например как в тех платах, которые я показывал ранее.
Остальные разъемы более банальны, питание на плату подается через трехконтактный NX2500-03SMS, а энкодеры подключаются через обычную «гребенку».
Так как я больше ничего паять не собирался, то промыл плату ацетоном и покрыл защитным лаком.
Разъемы установлены с обратной стороны, так как сверху мешает дисплей.
Получившийся в итоге модуль управления. Вверху дисплей удерживается разъемом, внизу поставил стойки.
Для управления используются энкодеры с кнопкой, я еще перед китайским Новым годом заказал пять штук и их даже успели отправить так, что получил я их в конце февраля. Но вот дисплей продавец отправил уже после праздников, собственно его и не хватало для завершения обзора. Можно было конечно купить в оффлайне, но обычно это дороже, а кроме того скорее всего был бы обычный Winstar у которого подсветка очень много потребляет.
В процессе экспериментов я пробовал OLED, но почему-то из-за него у меня слетала прошивка контроллера…
Подключение энкодеров есть на китайском форуме.
Но мне по сути достаточно было знать где общий провод, а где провод кнопки. В крайнем случае перепаял бы пару контактов самого энкодера.
В итоге все совпало сразу, даже сразу было понятно какой энкодер регулирует ток и какой напряжение.
На фото видно, что к каждому энкодеру идет четыре провода.
Напряжение
Черный — общий
Зеленый и желтый — энкодер
Синий — кнопка
Ток
Черный — общий
Зеленый и желтый — энкодер
Красный — кнопка
Средний контакт энкодера соединен с одним из выводов кнопки.
Осталось подключить все к силовому модулю. Я не буду расписывать все, так как полное подключение силового модуля показано в недавнем обзоре комплекте 60 Вольт 20 Ампер. В данном же случае я использовал только силовой модуль, а питание подавал от регулируемого блока питания.
По сути силовой модуль представляет из себя мощный составной транзистор, например как известный КТ827/825.
Собственно по этому я не ставил второй транзистор, так как он уже есть в силовом модуле, а его базу и эмиттер соединил просто резистором.
Кстати, плату вполне можно использовать в штатном включении, т.е. установить второй управляющий транзистор, а на место силового впаять указанный в схеме 2SC5200 или аналог. Но у меня есть некоторые сомнения в плане надежности такого решения, так как в качестве управляющего применен совсем маломощный, а к примеру у показанных силовых плат он даже установлен на радиаторе.
Я бы порекомендовал сделать так, как выше делал я, но вместо силового модуля установить указанный мною КТ827, но в этом случае мощность блока питания надо снизить.
В общем я подключил модуль так, как показано на фото и как я показал выше на схеме.
Силовое питание подал на левый разъем, а нагрузку подключал к правому, провод с белой полоской — плюс.
Кроме того плата питалась от одной обмотки 9 Вольт, хотя надо питать от двух.
Здесь есть еще важный момент! Показанная ранее плата управления имеет цоколевку разъема питания как — 15-0-15 Вольт, у обозреваемой платы применен такой же разъем, но цоколевка 0-9-9 Вольт. Больше 10 Вольт лучше не подавать, стабилизаторы начнут заметно нагреваться.
Включаем и ура, все работает и ничего не взорвалось 🙂
Позже я заметил непонятную вещь. Дело в том, что процедура управления блоком питания такова —
По умолчанию моргает центральный квадратик, в этот же режим плата переходит после 10 секунд бездействия.
Нажатие на энкодер включает режим установки напряжения или тока, последующие нажатия выбирают дискретность регулировки.
Если включена регулировка одного параметра, то для регулировки другого надо нажать на соответствующий энкодер.
Т.е. вы не сможете случайно изменить второй параметр без переключения на него.
Так вот выделенный разряд индикатора должен моргать, чтобы было понятно что регулируем. Но моргал он не всегда, вернее иногда он моргал еле еле. Позже я выяснил, что моргает он тогда, когда БП может обеспечить заданные параметры. Например входное напряжение 25 Вольт, если выставить 24-25, то моргает, если 25 и выше, то не моргает.
Такая вот своеобразная индикация.
Подключаем автомобильную лампочку 45 Ватт, задаем 12 Вольт. Видим что ток около 3.8 Ампера, на лампе 45 Ватт, общая мощность почти 75 Ватт, получается что на транзисторах «оседает» около 30 Ватт.
Как вы уже поняли из обзора, элементов для коррекции на плате нет, ну кроме подстроечного резистора регулировки контрастности индикатора.
Все производится из отдельного меню калибровки, чтобы в него попасть надо включить питание с зажатым энкодером напряжения.
После этого будет доступно меню, состоящее из шести пунктов:
Коррекция установки напряжения
Коррекция показаний измерения входного напряжения.
Коррекция установки тока
Загрузка параметров
Сохранение параметров.
Выход.
Пункты загрузка и сохранение параметров (как я понял) необходимы если вы производите изменение корректировок, а потом хотите восстановить предыдущие.
Например иногда я калибровал электронную нагрузку так, чтобы она задавала ток нагрузки в 2 раза больше, чем реально отображается на экране.
Более подробно о калибровке.
Все операции выполняются одним энкодером (напряжение) и есть три варианта — вращение, короткое нажатие и длинное нажатие.
Дальше по тексту я буду писать вместо длинное — Д, а вместо короткое — К.
Сначала калибруем выходное напряжение.
1. Для этого нажимаем на энкодер (Д), попадаем в первую часть. Здесь надо выставить нижнее контрольное напряжение, по умолчанию 1 Вольт.
2. Нажатие (Д) и курсор перейдет в установку константы, вращением энкодера и переключением разрядов (К) добиваемся чтобы вольтметр, подключенный к выходу БП, показал установленное в начале значение (1 Вольт).
3. Нажатие (Д), попадаем в выбор верхнего напряжения (по умолчанию 19 Вольт), еще нажатие (Д) и опять меняем контстанту пока не получим на выходе то, что выставлено (в данном случае 19 Вольт).
4. Нажатие (Д) и сохраняем установки (Д).
Корректировка измерения напряжения немного отличается, здесь надо на вход БП подать какие нибудь напряжение, по умолчанию это 19 Вольт. Но не просто его подать, а при этом точно знать сколько подано.
После этого выставляем то же напряжение, что показывает вольтметр, в данном случае 19.06 Вольта. Теперь контроллер будет знать сколько на входе реально.
Калибровка тока. В общем-то все то же самое что и с калибровкой выходного напряжения, но мультиметр включен в режиме измерения тока параллельно выходным клеммам БП.
Кроме того, по умолчанию калибровка производится при токе 0.1 и 1 Ампер, я бы советовал калибровать при токе 0.1 и 4 или 5 Ампер.
А теперь попробуем проверить, что получилось в итоге.
Сначала установка напряжения в интервале от 1 до 47 Вольт, последнее напряжение выбрано произвольно.
Если установка напряжения происходит более менее корректно, за исключением пожалуй 5 Вольт, то встроенный вольтметр иногда показывает не то, что надо.
Примерно та же картина происходит с током, только здесь на малых токах встроенный амперметр показывает вообще ерунду, вместо 100мА показал 147, а вместо 500 — 329, хотя сама по себе установка производится довольно точно.
А вот и вылез тот дефект, о котором я писал почти в самом начале обзора. Последовательно с шунтом работает участок дорожки и при больших токах выходной ток начинает «убегать» в меньшую сторону. Дело в том, что у меди положительный ТКС, т.е. сопротивление дорожки с ростом температуры начинает расти, соответственно блок питания начинает «думать» что растет ток, так как напряжение на шунте растет. Операционный усилитель это дело корректирует и в итоге ток на выходе падает.
Решение — либо дублировать дорожки толстым проводом, либо менять точку подключения к шунту, первое наверное даже проще.
Кстати, подобное немного проявляется и при регулировке напряжения, но заметно меньше.
На китайском форуме найдено очень много разной информации по данному блоку питания, например там же пользователь тестировал подобное на своем БП. Я взял только четыре фотографии, так как на остальных он проверял изменение результата при изменении младшей дискреты.
Кроме того еще один пользователь выложил неплохие результаты, так что есть к чему стремиться.
Кроме того оценивали реакцию на КЗ и перегрузку.
И измеряли шум на выходе, правда здесь неизвестно что за БП питал данную плату.
Есть и примеры готовых устройств, но меня они заинтересовали немного другим.
У них применена не только другая версия платы.
А и как я понял, здесь использован ШИМ + линейный регулятор, но могу ошибаться. Просто ничем другим наличие довольно мощного DC-DC я объяснить не могу.
Ссылка
Но кроме того применен и другой дисплей. И в принципе можно было бы повторить данную конструкцию, но вот как-то не нашел я прошивку к ней и судя по комментариям у них на форуме, данная проблема не только у меня, так как этот вопрос задают часто.
Данная плата еще умеет измерять температуру радиаторов и управлять вентиляторами.
Нашел полное описание как платы, так и управления, но на китайском (хром помог перевести), и опять без прошивки 🙁
Кстати там же «пасется» и известный моддер 100MHz, предлагая свои варианты, только уже на базе известных преобразователей.
А также экстремалы, ваяющие БП на базе STM8S103F3P6 и параметрами 60 Вольт 50 Ампер, причем с открытым исходным кодом.
Подведу небольшие итоги.
Если говорить о продавце и его товаре, то существенное замечание у меня только к отсутствию резистора 0.02 Ома, а также отсутствию указания насчет неправильной маркировки подключения силового транзистора регулятора.
Ну а если по самому устройству, то оно работает, хотя и имеет довольно много недостатков:
1. Нет функции отключения выхода.
2. Некоторые недоработки топологии печатной платы.
3. Измеренные на экране имеют слишком большую частоту обновления, раздражает.
4. Калибровать устройство хоть и просто, но не всегда получается хороший результат. Вспоминая мою электронную нагрузку могу сказать, что можно сделать две одинаковые калибровки и получить разный результат от не очень хорошего до почти идеального.
Из преимуществ отмечу то, что:
1. Устройство довольно легко повторить
2. Вся стабилизация по сути аналоговая, микроконтроллер только задает опорное напряжение, обратная связь построена на операционном усилителе.
3. Имеется не только прошивка, а и исходный код, потому те «кто в теме» могут изменить программу так, как им больше удобно. Например у меня уже есть свои идеи.
4. В схеме контроллера нет ничего дефицитного или дорогого.
5. При совмещении с платой реле, о которой я рассказывал ранее, можно получить устройство, которое не будет рассеивать на радиаторах все 500 Ватт в случае КЗ выхода.
6. Плата в обзоре отличается от той, что показана на странице продавца, причем в лучшую сторону, так как у него совсем старая версия показана и это очень радует 🙂
В качестве постскриптума. Наверное вы думали, что этим обзором я закончу серию о мощном линейном БП, но это не так. К сожалению (или к счастью), все только начинается, потому как еще предстоит выбор трансформатора, конденсаторов, заказ корпуса и радиаторов (здесь свои сложности), приведение этого всего в повторяемый вид, возможно доработка ПО, «умное» управление вентиляторами и т.д. Потому данный обзор скорее является предметом для общения на интересную тему, или генерацию идей для дальнейшего развития.
И конечно дополнение:
Два варианта схемы БП
Прошивки
Исходники
Печатная плата обозреваемого варианта в png
Печатная плата расширенного варианта в lay6
Печатная плата последнего варианта нагрузки в lay6
Выяснилось, что для скачивания файлов печатных плат в lay6 надо не только иметь регистрацию на форуме, а и их виртуальные монеты, благо я их до этого накопил в моих темах 🙂
Спонсором обзора выступил посредник yoybuy.
com, который взял на себя оплату доставки, но я бы все равно писал этот обзор, так как меня тема с линейными БП «зацепила».
$3.17
Перейти в магазин
Samwha — 1500мкФ — 470мкФ — 100мкФ — 50 Вольт — GX — LZ — WL — LS — HS — GT — Электролитические конденсаторы — Конденсаторы
1 шт.
Показать
20 40 60
на странице
Сортировка Позиция Название Цена Сортируется по возрастанию. Установить по убыванию
1 шт.
Показать
20 40 60
на странице
Сортировка
Позиция
Название
Цена
Сортируется по возрастанию.
Установить по убыванию
Фильтр
Выбранные параметры
- Производитель
Samwha
- Ёмкость
1500мкФ
- Ёмкость
470мкФ
- Ёмкость
100мкФ
- Напряжение
50В
- Серия
GX
- Серия
LZ
- Серия
WL
- Серия
LS
- Серия
HS
- Серия
GT
Очистить все
Доступные параметры
Производитель
Наличие
Ёмкость
Напряжение
Требования к защите для 50 вольт или более постоянного тока.
4 сентября 2015 г.
Г-н Марк Дюваль, эсквайр, директор
Beveridge & Diamond
1350 I St, N.W., Suite 700
Вашингтон, округ Колумбия 20005
Уважаемый г-н Дюваль Спасибо за ваш январь:
3 90 , 2015 г., переписка с Управлением по охране труда и здоровья (OSHA), Управление программ обеспечения соблюдения. Вы запросили разъяснение стандарта OSHA по защите от электрических помех в 29 CFR 1910.303(g)(2)(i).
Вопрос 1: Применяются ли требования по защите от электрических помех в 29 CFR 1910.303(g)(2)(i) к напряжению ниже 60 вольт постоянного тока?
Ответ: Рассматриваемое положение 29 CFR 1910.303(g)(2)(i) обычно требует, чтобы «части электрооборудования под напряжением 50 вольт и выше» были «защищены от случайного прикосновения с помощью утвержденных шкафы или другие формы одобренных корпусов» или другими указанными способами. Требование защиты не различает напряжения переменного и постоянного тока. Следовательно, требование распространяется на токоведущие части, работающие при напряжении 50 В и более переменного тока или постоянного тока. 1
Вопрос 2: Если 29 CFR 1910.303(g)(2)(i) применяется к токоведущим частям, работающим под напряжением 50 или более вольт переменного тока или пост. 60 вольт постоянного тока как минимальное нарушение?
Ответ: Нет. Минимальное нарушение имеет место, когда работодатель отклоняется от требований стандарта таким образом, который не имеет прямого или непосредственного отношения к безопасности или здоровью работников, а также в других ограниченных обстоятельствах, при которых работодатель не соблюдает действия обеспечивают защиту сотрудников, эквивалентную или превышающую ту, которая предусмотрена применимым стандартом. См. Руководство по полевым операциям, гл. 4, разд. VIII (CPL 02-00-150, 22 апреля 2011 г.). OSHA не считает, что сценарий, описанный в вашем вопросе, удовлетворяет этим критериям. Отсутствие защиты токоведущих частей, работающих при любом напряжении более 50 вольт постоянного тока, не обеспечивает такой же или большей защиты, как ограждение этих частей, и имеет ли прямое отношение к безопасности сотрудников. Следовательно, отсутствие необходимой защиты в вашем сценарии не будет незначительным нарушением.
В своем письме вы указываете, что некоторые согласованные стандарты считают токоведущие части, работающие от 50 до 60 вольт постоянного тока, неопасными при определенных обстоятельствах. Тем не менее, OSHA считает все напряжение 50 вольт или выше опасными. Электрический ток, а не напряжение, проходящий через тело человека, вызывает травмы, а величина тока, проходящего через объект, зависит от сопротивления объекта. Как поясняется в Приложении C к 29CFR 1910.269, внутреннее сопротивление человеческого тела составляет 500 Ом, что является минимальным сопротивлением рабочего с поврежденной кожей в месте контакта. Ток через 500 Ом от токоведущей части, находящейся под напряжением 60 вольт, будет 120 миллиампер. Этот уровень тока, переменного или постоянного, достаточен, чтобы вызвать серьезную травму. 2
Нам известно о задокументированных случаях серьезных травм, когда сотрудники контактировали с частями, находящимися под напряжением от 50 до 100 вольт постоянного тока. См., например, https://www.osha.gov/pls/imis/accidentsearch.accident_detail?id=775742&id=1429.5083. 3 На самом деле, хотя стандарты OSHA требуют, чтобы защита начиналась с 50 вольт (переменного или постоянного тока), напряжения ниже этого уровня не обязательно полностью безопасны. Мы слышали о случаях, когда автомеханики получали серьезные травмы. травмы при работе с автомобильными аккумуляторами на 12 или 24 вольта (постоянного тока). (См., например, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23937760; http://www.researchgate.net/publication/7737406; и http://www.medbc.com/annals. /review/vol_5/num_1/text/vol5n1p33.htm.)
Благодарим вас за интерес к вопросам безопасности и гигиены труда. Мы надеемся, что вы найдете эту информацию полезной. Требования OSHA устанавливаются законом, стандартами и правилами. Наши пояснительные письма объясняют эти требования и то, как они применяются к конкретным обстоятельствам, но они не могут создавать дополнительные обязательства работодателя. Это письмо представляет собой интерпретацию OSHA обсуждаемых требований. Обратите внимание, что на наше руководство по правоприменению могут повлиять изменения в правилах OSHA. Кроме того, время от времени мы обновляем наше руководство в ответ на новую информацию. Чтобы быть в курсе таких событий, вы можете посетить веб-сайт OSHA по адресу http://www.osha.gov. Если у вас есть дополнительные вопросы, обращайтесь в Управление программ правоприменения по телефону (202) 69.3-2100.
С уважением,
Томас Галасси, директор
Директорат программ обеспечения соблюдения требований
1 Обратите внимание, что другие положения электрических стандартов OSHA делают различие между напряжением переменного и постоянного тока. См., например, 29 CFR 1910.304(g)(1) (различные требования к заземлению для систем переменного и постоянного тока).
2 Публикация Международной электротехнической комиссии о воздействии тока на людей и домашний скот. Часть 1, Общие аспекты. Доступно по адресу: http://www.iec.ch/.
3 Хотя во втором реферате не упоминается конкретное напряжение, напряжение холостого хода сварочного аппарата постоянного тока составляет от 50 до 100 вольт.
Могут ли люди чувствовать 50 вольт?
Пятьдесят вольт обычно считается безопасным уровнем электричества с точки зрения поражения человека , даже при почти неограниченном токе.
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на quora.com
Насколько больно 50 вольт?
Воздействие напряжения менее 50 В переменного тока. обычно считается низким риском с точки зрения электробезопасности. Поражение электрическим током при напряжении 50 В переменного тока. маловероятно, что это приведет к летальному исходу, однако оно все же может быть болезненным и может вызвать связанный с ним несчастный случай в результате реакции на шок. Напряжение выше 450 В переменного тока особенно опасны.
|
Посмотреть полный ответ на pat-testing-training.net
Что 50 вольт могут сделать с человеком?
Напряжение всего 50 вольт, приложенное между двумя частями человеческого тела, вызывает протекание тока, который может блокировать электрические сигналы между мозгом и мышцами. Это может иметь ряд эффектов, в том числе: Остановка правильного сердцебиения. Мешает человеку дышать.
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на hse.gov.uk
Сколько вольт может чувствовать человек?
Человеческое тело чувствует удар, когда напряжение превышает примерно 3500 вольт. При ходьбе по ковру можно получить 35 000 вольт. Электростатический разряд (ESD) от этого напряжения может вызвать боль.
|
Посмотреть полный ответ на esdsystems.descoindustries.com
Сможете ли вы выдержать 50 вольт?
Поскольку человеческое тело является хорошим проводником электричества, сила, необходимая для прохождения электрического тока через ткань, минимальна. Это означает, что минимального напряжения 50 В достаточно, чтобы быть смертельным.
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на burncenters.com
Воздействие высокого напряжения переменного/постоянного тока на организм человека
Сколько вольт убивает человека?
Хорошее эмпирическое правило заключается в том, что при ударе током в 2700 вольт или выше человек часто умирает или получает серьезные травмы. При напряжении более 11 000 вольт жертва обычно умирает.
|
Посмотреть полный ответ на сайте creativesafetysupply.com
Сколько вольт у полицейского электрошокера?
Электрическая мощность TASER составляет 50 000 вольт. Напряжение может показаться высоким, но сила тока в обеих системах значительно ниже безопасного предела. Выход ADVANCED TASER M26 имеет средний ток 3,6 мА (0,0036 А). Выход X26 составляет 2,1 мА (0,0021 Ампер).
Запрос на удаление |
См. полный ответ на Prisonlegalnews.org
Вы чувствуете 48 вольт?
Напряжение до 48 В считается «безопасным» напряжением, но вы определенно можете его почувствовать, а постоянный ток намного опаснее, чем переменный (потому что при постоянном токе ваши мышцы сокращаются и остаются сокращенными, поэтому может быть очень трудно отключиться от источника).
|
Полный ответ см. на сайте news.ycombinator.com
На что похож удар 12 вольт?
12В на вашей коже, даже если у вас потные пальцы, мало что сделают, если что. Вы вряд ли даже почувствуете это. Человеческое тело — забавная штука, его импеданс/сопротивление падает с повышением напряжения (в основном из-за внешнего слоя кожи).
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на electronics.stackexchange.com
Какое напряжение безопасно для прикосновения?
В своем руководстве 1910.269(I)(3)(i) OSHA указывает в таблице R3, что любое напряжение до 50 В переменного тока является безопасным рабочим напряжением.
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на voltstick.com
Могут ли 50 В вас шокировать?
Большинство людей в достаточно хорошей физической и умственной форме все еще могут реагировать достаточно быстро, чтобы избавиться от разряда 50 В за 2,7 секунды или меньше. Однако при уровне напряжения 50 В и выше он отдает слишком много энергии менее чем за 3 секунды, что приводит к смертельным исходам из-за поражения электрическим током.
|
Посмотреть полный ответ на ecmweb.com
Почему 50 В безопасное напряжение прикосновения?
Это соответствует напряжению прикосновения около 50 В. Это означает, что работа установок может продолжаться при наличии любого замыкания фазы на землю, если напряжение прикосновения может поддерживаться ниже 50 В. Во всех других ситуациях, когда ожидаемое напряжение прикосновения выше 50 В прерывание питания обязательно.
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на сайте electric-installation.org
50 вольт это высокое напряжение?
Однако OSHA считает все напряжения 50 вольт и выше опасными. Электрический ток, а не напряжение, проходящий через тело человека, вызывает травмы, а величина тока, проходящего через объект, зависит от сопротивления объекта.
|
Посмотреть полный ответ на osha.gov
Сколько вольт может парализовать человека?
Люди переставали дышать при поражении током напряжением до 49 В.вольт. Обычно для паралича дыхания требуется ток около 30 мА. Токи более 75 мА вызывают фибрилляцию желудочков (очень быстрое, неэффективное сердцебиение).
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на elcosh.org
Может ли человек выжить при напряжении 10 000 вольт?
Доктор Майкл С. Морс, профессор электротехники в Университете Сан-Диего, объясняет, что, хотя 10 000 вольт могут быть опасными для жизни при определенных обстоятельствах, вполне возможно, что что-то имеет за собой 10 000 вольт и является относительно безвредным.
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на externalonline. com
На что похож удар 120 В?
120 В / 100 000 Ом = 0,0012 ампер, что соответствует 1,2 мА. Человек может ощущать легкое покалывание. Тяжесть шока от данного источника будет зависеть от его пути через ваше тело.
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на spgsamerica.com
Может ли удар в 120 вольт повредить вам?
Обычное, бытовое, переменное электричество 120 вольт опасно и может убить.
Запрос на удаление |
См. полный ответ на nycosh.org
На что похоже поражение электрическим током при напряжении 240 В?
Симптомы поражения электрическим током
Потеря сознания. Мышечные спазмы. Затрудненное дыхание (или отсутствие дыхания). Онемение/покалывание.
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на firstaidpro. com.au
Что произойдет, если вас ударит током 100 вольт?
Токи высокого напряжения 500 В и более могут вызывать глубокие ожоги, а токи низкого напряжения, составляющие 110–120 В, могут вызывать мышечные спазмы. Человек может получить удар электрическим током при контакте с электрическим током от мелкого бытового прибора, сетевой розетки или удлинителя.
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на сайте medicalnewstoday.com
Могут ли 60 вольт повредить вам?
Человеческому телу присуще высокое сопротивление электрическому току, что означает, что без достаточного напряжения опасное количество тока не может пройти через тело и вызвать травму или смерть. Согласно грубому эмпирическому правилу, более пятидесяти вольт достаточно, чтобы пропустить через тело потенциально смертельный ток.
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на сайте metroid. net.au
Могут ли 24 вольта постоянного тока навредить вам?
В отличие от переменного тока, 24 В постоянного тока не требует использования средств индивидуальной защиты. Техническое обслуживание можно безопасно выполнять в цепях под напряжением. Если произойдет несчастный случай с оголением проводки 24 В постоянного тока, вероятность травм персонала исключена. Поскольку мощность ограничена, оборудование также хорошо защищено.
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на сайте Manufacturing.net
Могут ли 12 вольт повредить вам?
12 вольт постоянного тока не представляют опасности поражения электрическим током.
Вы не можете коснуться проводов в вашей бытовой электросети 120 В переменного тока, не получив неприятного, опасного удара током, но вы можете касаться оголенных проводов, несущих 12 В постоянного тока в вашем автомобиле, даже положить руки на положительные и отрицательные клеммы аккумулятора 12 В, без риска поражения электрическим током.
|
Посмотреть полный ответ на hagerty.com
На что похожи 50 000 вольт?
Они были разделены на четыре группы, и двое из них подверглись пятисекундным ударам током напряжением 50 000 вольт. Исследователи обнаружили «статистически значимое снижение» вербального обучения и памяти; у некоторых участников также были проблемы с концентрацией внимания, они чувствовали себя подавленными и беспокойными.
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на nbcnews.com
Что сделают с человеком 100 000 вольт?
И, как видите, наша дряблая кожа не может сравниться с такой силой. Даже при более низких уровнях напряжения зонды, казалось, прорезали баллистический гель, как горячий нож масло. При максимальном напряжении в 100 000 вольт синтетическая плоть легко превращалась в неприятную лужу слизи.
Запрос на удаление |
Посмотреть полный ответ на сайте Vice.
