30. junija, 2010

Modifikacija PWM napajalnika

Revija 177 177 45 - Modifikacija PWM napajalnika

KLIK za povečavo

V uredništvu revije Svet elektronike imamo za svojo rabo kar nekaj napajalnikov. Kljub temu smo se odločili, da napravimo PWM napajalnik, ki je bil objavljen v reviji Svet elektronike št. 162 in v naši novi knjigi »Programirajmo z Bascom-AVR«. PWM napajalnik je namreč izredno simpatičen: je majhen, prikazuje tok in napetost in vsebuje zaščito pred prevelikim izhodnim tokom. Za piko na i pa povejmo še to, da lahko tokovno zaščito poljubno nastavljamo.

OBVESTILO: Članek je star, naredili smo novo verzijo: PWM II napajalnik, tokovni generator in polnilnik baterij

V uredništvu smo ob prvi priložnosti, ko se je našlo nekaj nerazporejenega časa, začeli sestavljati KIT komplet. Napajalnik je bil hitro sestavljen, v našem skladišču smo našli ustrezno ohišje in hladilno telo. Sodelavec Bojan je izfrezal sprednjo in zadnjo stran ohišja, da smo vse elemente lahko pritrdili na ohišje in – voila, PWM napajalnik je bil narejen. Prvo testiranje se je izkazalo odlično: pri nastavljenem toku 10 mA je ob obremenitvi večji od 10 mA napajalnik takoj zapiskal in hkrati izklopil napajanje.

Ko se je testiranje nadaljevalo…

Revija 177 PWMM t - Modifikacija PWM napajalnika

KLIK za povečavo

smo prišli do zanimivih zaključkov. Pri večjem izhodnem toku so se začele pojavljati zanimive meritve. Pri izhodnih tokovih, ki so večji od nekaj 100 mA, se je izhodna napetost ob obremenitvi povečala – vsaj tako je kazal LCD. Da je zgodba še malo bolj komplicirana, pa je izhodna napetost v resnici padla in ne narastla. Po analizi vezja smo ugotovili, da bo sicer zelo simpatičen PWM napajalnik potrebno malce preurediti, da bo zadovoljil tudi zahtevnejše uporabnike.

Modifikacije

Izhodna napetost

Slike PWM PWM 12 - Modifikacija PWM napajalnika

KLIK za povečavo

Slike PWM PWM 14 - Modifikacija PWM napajalnika

KLIK za povečavo

Prva naloga je bila, da prikaz izhodne napetosti ustreza dejanskemu stanju. To smo naredili tako, da smo R5 (1 Ohm) kratko sklenili in ga skupaj s senzorjem (IC4) prestavili v kolektorski krog tranzistorja Q1. Izhodna napetost je sedaj bila enaka izmerjeni napetosti

Izhodni tok

Revija 177 PWMM 5 - Modifikacija PWM napajalnika

KLIK za povečavo

Revija 177 PWMM 7 - Modifikacija PWM napajalnika

KLIK za povečavo

Pri meritvah izhodnega toka se je izkazalo, da 1 Ohm prevelik, tako fizično, kot tudi po vrednosti. Zato smo naredili majhno tiskano vezje, na katerega smo z vezicami na tiskanem vezju naredili vrednosti 0,1 Ohm in ga povezali na IC4. Izhod IC4 je visokoohmski, zato je bilo potrebno trimer RT3 iz vrednosti 1kOhm spremeniti na 100 kOhm. Zgornji priključek trimerja RT3 je bilo potrebno prekiniti in ga povezati s senzorsko ploščico, kot je narisano na shemi.

Osvetlitev LCD-ja

Revija 177 PWMM 4a - Modifikacija PWM napajalnika

KLIK za povečavo

Revija 177 PWMM 1 - Modifikacija PWM napajalnika

KLIK za povečavo

Slike PWM PWM 13 - Modifikacija PWM napajalnika

KLIK za povečavo

Revija 177 PWMM 2 - Modifikacija PWM napajalnika

KLIK za povečavo

Ker smo v KIT kompletu predvideli LCD z osvetlitvijo, se je kmalu izkazalo, da obstoječa vezava 78L05 ne bo primerna za krmiljenje osvetlitve LCD-ja. Zato smo po »liniji najmanjšega odpora« 78L05 zamenjali s »klasičnim 1A« 7805. Pri tem je bilo potrebno povrtati luknjice na tiskanem vezju in pravilno obrniti 7805 (pozor! 78L05 ima priključke drugače vezane kot 7805!). Ko smo to naredili, smo v vezju napajalnika namesto R7 vezali močno diodo 1N4001 ali 1N4007. Pri LCD-ju smo še dodali 22 Ohmov in s tem je ta modifikacija zaključena.

Ohišje napajalnika

V uredništvu revije smo imeli na zalogi zelo primerno ohišje za PWM napajalnik. Sodelavec Bojan je po predlogi izfrezal plastični plošči ohišja in tako smo dobili profesionalen izgled za relativno malo denarja. Ko vstavljamo LCD v sprednjo ploščo, boste opazili, da gre LCD v odprtino precej na tesno – to je namenoma narejeno tako, da najprej potisnemo LCD v položaj, kot ga prikazuje slika XXX, nato pa LCD previdno pritisnemo v luknjo. Podobno je s tipkami, ki jih je potrebno s primerno silo pritisniti v za njih predvidene luknje. na zadnji strani ohišja so še izvrtine za stikalo, ohišje varovalke, omrežni kabel in luknje za pritrditev hladilnega telesa na ohišje. Pri montaži stikala bodite previdni, saj ima stikalo majhen zatič, ki mora sesti v mesto na ohišju. Ta zatič namreč preprečuje, da bi se stikalo vrtelo okoli svoje osi.

Še nekaj malenkosti za konec…

Revija 177 PWMM 4 - Modifikacija PWM napajalnika

KLIK za povečavo

Revija 177 PWMM 6 - Modifikacija PWM napajalnika

KLIK za povečavo

Za konec smo naredili še nekaj malenkosti, kot npr. pri tipki TP2 (izbor med nastavitvijo napetosti/toka) smo dodali en 10 kOhm proti + 5V. Nadalje smo napajalniku dodali ohišje za varovalko in ustrezno hladilno telo. Ker pa smo z napajalnikom že posegli v izhodne tokove tja do 2 A, je bilo potrebno zamenjati tudi izhodni tranzistor, ki je sedaj po novem BDX53C. V kolikor vam piskanje (ob prekoračeni nastavitvi najvišjega toka) ne ustreza, lahko namesto piezo piskača abite LEDico za signalizacijo. Za manjše moči napajalnika je predviden 15W transformator, za malce večje pa 50W, vendar je pri tem potD=1915&state=0rebno računati z gretjem izhodnega tranzistorja. Tiskano vezje z IC4 smo montirali tako, kot je vidno iz fotografije in ga prilepili z vročim lepilom na obstoječe tiskano vezje.

Zaključek

Slike PWM PWM 15 - Modifikacija PWM napajalnika

KLIK za povečavo

Slike PWM PWM 16 - Modifikacija PWM napajalnika

KLIK za povečavo

Moram reči, da sem izjemno zadovoljen s PWM napajalnikom, saj je majhen, paše na vsako mizo, enostavno nastavljamo izhodno napetost in najvišji dovoljen tok. Morda si bo kdo od vas umislil rotacijski enkoder namesto tipk, s katerimi nastavljamo napetost in tok. To seveda ni slaba rešitev, vendar bi bilo potrebno spremeniti program v mikrokontrolerju. Zaščita pred previsokim izhodnim tokom je zelo praktična in se odlično obnese, kadar testiramo nove naprave.

Celotni članek PWM modifikacija in PWM navodila skupaj “NOVO”

Celotni članek PWM napajalnik brez modifikacije “STARO”

 

Modifikacija PWM napajalnika
2010_SE177_45
Avtor: Jure Mikeln