Programmeerbare voeding 42V 6A - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Mijn nieuwe project is geïnspireerd op de programmeerbare voeding, module Ruideng. Het is fantastisch, zeer krachtig, nauwkeurig en voor een redelijke prijs. Er zijn weinig modellen beschikbaar wat betreft uitgangsspanning en stroom. De nieuwste zijn uitgerust met communicatiemogelijkheden (USB en Bluetooth).

Programmeerbaar - variabele voeding beschreven in dit artikel, is bedoeld voor doe-het-zelf elektronische bank. Het was oorspronkelijk gebaseerd op Ruideng model DPS 5015 zonder communicatie. Tijdens het schrijven van mijn Instructable werden modules met communicatie op de markt gebracht. Ik heb deze optie toegevoegd als versie B.

Parameters:

• AC-ingang: 100 - 220V
• AC-frequentie: 50Hz/60Hz
• DC-spanningsuitgang: 0 - 42V
• DC-stroomuitgang: 0 - min. 4A, max. 5A (DPS5005) of 6A (DPS5015)
• Uitgangsspanning resolutie: 0.01V
• Uitgangsstroom resolutie: 0.01A, (0.001A voor DPS5005)
• Uitgangsvermogen: 200W
• Nauwkeurigheid uitgangsspanning: +/- (0,5% +1 cijfer)
• Nauwkeurigheid uitgangsstroom: +/-(0,5% +2 cijfers)
• Aantal geheugens: 9 sets datagroepen plus de laatste instelling (geheugen 0)

Wat betekent programmeerbaar?

1. Voeding Ruideng DPS 5015 of DPS 5005. U kunt parameters van de voeding aanpassen en deze intern in het geheugen opslaan, vanaf het frontpaneel. U kunt geen parameters extern aanpassen en programmeren. Er is geen connector en geen enkele link om parameters van buitenaf te programmeren. Versie A.
2. Voeding Ruideng DPS 5005 communicatie uitvoering. Deze Ruideng-module maakt communicatie van buiten het instrument mogelijk via een USB-microconnector of Bluetooth. U kunt alle parameters vanaf de pc aanpassen en programmeren. Versie B.

De belangrijkste programmeerbare parameters zijn:

1. Spanning
2. Huidig
3. Over- (spanning, stroom en vermogen)

Gereedschap:

• Kleine decoupeerzaag
• Oefening
• Soldeerbout
• Multimeter

Stap 1: Onderdelen

In mijn geval is het belangrijkste onderdeel de programmeerbare voeding Ruideng DPS5015. Deze module bevat kleuren-LCD, die alle benodigde gegevens weergeeft. DPS5015 was beschikbaar voor een lage prijs. De module kan een maximale DC-uitgang van 50V en een stroomsterkte van 15A leveren. Huidige waarde DPS 5015 wordt hier niet volledig benut, maar ik heb het gekocht, met tijdelijke korting voor minder dan 20 €. De beste oplossing voor dit geval, er is model DPS5005, communicatieversie, ik heb het aanbevolen.

Elke DPS-module Ruideng heeft op zijn ingang een andere voeding nodig (schakelend of niet schakelend) met de mogelijkheid om ongeveer 50V en 5A of meer te leveren. Een dergelijke voeding kan worden gemaakt op de hoofdtransformator 220V/50V en enkele andere componenten. Deze oplossing is erg zwaar en groot van formaat en niet erg efficiënt. Schakelende voeding is zuiniger. Daarom heb ik besloten om van voeding te wisselen, 220V AC te veranderen in 48V DC. Ik kon geen geschikte vinden, dus heb ik twee modules 220VDC/24VAC gebruikt. Modules zijn parallel aangesloten op hun ingangen en in serie op uitgangen.

Onderdelen zijn:

• Schakelende voeding Geekcreit 24V/4-6A, 2st, Banggood
• Een versie, zonder communicatie, Programmeerbare PS Ruideng DPS5005, (of DPS5015) Banggood
• B-communicatieversie, programmeerbare PS Ruideng DPS5005-communicatie, DPS Banggood
• Kunststof instrumentenbox, Banggood
• Hoofdschakelaar, Banggood
• Ventilator 12V, zoals bijvoorbeeld ebay
• Adapter 220VDC/12VDC, zoals bijvoorbeeld ebay
• Vrouwelijke banaanstekkerbussen, 2st, ebay
• Thermistor, 10kohm, ebay
• Driver voor ventilator, gebouwd op klein protoboard, Banggood
• Hoofdstroomkabel 220V, 2,5A uit de plaatselijke winkel, hangt af van het type stekker.

Onderdelen in driver voor ventilator:

• Transistor 2N5401of BC337, Banggood
• Diode universeel 1N4148, Banggood
• Trimmerweerstand 1kohm, Banggood
• JST vrouwelijke connector 2,5 mm aan boord, 3st, Banggood
• JST male connector 2.5mm met kabel, 3st, Banggood

Stap 2: Bedradingsschema - versie a - geen communicatie

Verbindingen tussen alle blokken verdrinken op bovenstaande foto. Aan de linkerkant is er ingang 220V, hoofdkabel en hoofdschakelaar. In het midden bevinden zich twee modules AC/DC 220V/24V. Deze modules zijn parallel geschakeld op ingang, spanning AC 220V. Beide modules zijn in serie aangesloten op hun uitgangen en aangesloten op de ingang van programmeerbare PS. Elke module levert 24V DC, dus de totale uitgangsspanning is 48V. Programmeerbare PS DPS 5015 is bevestigd aan uitgangsconnectoren (plus en min van de uitgangsspanning van het instrument) en via lintkabels aan het LCD-scherm. Op de afbeelding in het bovenste gedeelte is adapter 220V/12V, ventilatorstuurprogramma en de ventilator 12V. Er is geen weergegeven thermistor op de foto. Thermistor met negatieve temperatuurcoëfficiënt, NTC is gemonteerd in een aluminium koeler.

Programmeerbare DPS 5005, volgens tekening, bevat alle elektronische circuits die zich in het displaygedeelte bevinden. Je hebt meer ruimte in plastic doos. Draden worden rechtstreeks aangesloten van schakelende voedingen naar display en van display naar banaanconnectoren.

Schema voor hardware van ventilatorstuurprogramma staat op de volgende afbeelding. Aansluiten is heel eenvoudig, slechts een paar componenten. Transistor T1 schakelt de ventilator in volgens de waarde van de thermistor. Als de thermistor wordt blootgesteld aan een hogere temperatuur, wordt zijn weerstandswaarde verlaagd en geleidt de transistor meer stroom, de ventilator draait. Diode D1 beveiligingstransistor.

Over het algemeen is er niet voor alle modules een ventilator nodig. Programmering PS 5015 is uitgerust met een eigen kleine ventilator. DPS5005 heeft geen koeling nodig. Beide schakelmodules hebben koeling nodig bij een hoger vermogen. Daarom heb ik blok van twee schakelmodules voorzien van ventilator. Ventilator is ingeschakeld, alleen in geval van hogere temperatuur van aluminium koeler op een van de twee moduleborden. De meeste bedrijfstijd is programmeerbare voeding stil.

Speciale adapter 220V/12V levert spanning 12V voor ventilator. Ik kies voor deze oplossing, omdat ik de voorkeur geef aan een aparte voeding voor de ventilator.

Stap 3: Bedradingsschema - Communicatie versie B

Bedradingsschema is hetzelfde als versie A, module Ruideng DPS5005, alleen USB-communicatiebord is toegevoegd. Het staat op de foto hierboven. USB-kaart is aangesloten via de originele kabel met connectoren aan beide zijden.

Bestel je het Ruideng communicatiemodel met twee communicatieborden, USB en Bluetooth, dan kun je slechts één bord tijdig aansluiten, omdat de displaymodule maar één connector bevat.

Er zou een oplossing kunnen zijn voor beide borden, maar ik heb de functionaliteit van het volgende beschreven circuit niet gecontroleerd. Monteer beide modules op de vrije ruimte van de plastic bodemdoos. Ik raad aan om verbinding te maken als prioriteitsbord - Bluetooth en USB zijn aangesloten in het geval van een aangesloten USB-kabel. Draden kunnen worden gevoed via 12V-relais 4PST of via twee relais DPST. Onafhankelijke 12V DC-spanning is beschikbaar aan de adapteruitgang. Plaats de microschakelaar op zijn plaats, waar de USB-connector is geplaatst, op een zodanige manier dat de ingevoegde connector de schakelaar activeert. Met een schakelaar kan het relais worden geactiveerd en de draden naar de USB-kaart worden geschakeld.

Vier draden die naar communicatieborden komen, zouden moeten zijn: VCC, GND, TX, RX. Als u VCC en GND kunt identificeren, moeten alleen de resterende twee draden worden geschakeld door één relais DPST. Beide kaarten kunnen permanent op stroom worden aangesloten als het instrument is ingeschakeld.

Stap 4: constructie

Bouwstappen, versie A

De voeding wordt in de kant-en-klare plastic instrumentendoos geplaatst. Dit bespaart tijd en vereenvoudigt de constructie. De volgende stappen zijn voor DPS5015. In het geval van DPS5005 in stap 3. monteer gewoon de spanningsadapter en u krijgt wat vrije ruimte op het onderste deel van de plastic doos::

1. Bereid plastic doos voor: verwijder dezelfde plastic montagevoeten van het onderste deel van de doos (gemarkeerd door cirkel met zwarte pen). Boor gaten en snijd ramen in kunststof voorpaneel en achterpaneel volgens bovenstaande afbeeldingen.
2. Monteer zowel schakelende PS als ventilator samen in één montage. Gebruik metalen haakse verbindingen en schroeven. Monteer dit geheel aan de plastic onderkant van de behuizing met behulp van de genoemde verbindingen en schroeven. Vergeet niet om draden aan klemmen te bevestigen, want later is het niet mogelijk of niet zo eenvoudig. Op draden die naar programmeerbare module gaan, soldeervorkconnectoren.
3. Monteer de programmeerbare PS 5015-module en adapter op de plastic behuizing aan de onderkant met behulp van verbindingen en schroeven. Bereid draden voor voor uitgangsconnectoren en soldeer erop vorkterminals. Op de adapteruitgang soldeer je twee draden met JST-connector naar de ventilatordriver en twee ingangsdraden naar de schroefklem 220V.
4. Soldeer delen van ventilatorstuurprogramma op kleine printplaat of protoboard. Afmeting van dit bord is ongeveer 15 x 25 mm. Knip de connectordraden op de juiste lengte en soldeer ze aan de ventilator, thermistor en adapteruitgang 12V.
5. Plaats en bevestig de thermistor op een aluminium koeler. Ik repareer het door de thermistor in het gat van het koellichaam te plaatsen.
6. Monteer onderdelen op het frontpaneel. Aan/uit-schakelaar, twee banaanstekkers en LCD-display.
7. Plaats voor- en achterpaneel en sluit alle draden aan.

Constructie, versie B

Monteer het USB-communicatiebord op de vrije ruimte van het plastic onderste deel, zodanig dat de connector naar rechts wijst. Op het USB-bord zijn er twee gaten en met behulp van afstandhouder, schroefbord op plastic doos. Snijd een gat voor de connector aan de zijkant van de doos.

Voorpaneel

Op de laatste foto is er een frontpaneel. Je kunt het als sjabloon gebruiken. Tekening is gemaakt in Paint-programma in Windows 10. U kunt het ontwerp heel eenvoudig wijzigen. Tekening gebeurt precies in de maat van het frontpaneel (schaal in mm). Bij het bedrukken is het noodzakelijk om het afdrukformaat 100% te kiezen. Om het mooi te maken, kies je voor fotopapier en bescherm je het met transparante plakfolie.

Aanpassing

Het is een goede gewoonte om alle modules en onderdelen tijdens het montageproces te controleren. Ik raad aan om eerst de ventilatordriver te controleren die op de ventilator is aangesloten en op 12V is aangesloten vanaf een andere voeding. De ventilator moet draaien of niet draaien, afhankelijk van de stand van de trimmer. Ergens in het midden van het trimmerspoor stopt de ventilator gewoon. Als u de thermistor op een warme plaats plaatst (zoals een soldeerbout), moet de ventilator beginnen te draaien.

Controleer vervolgens beide schakelende voedingen. Sluit 220V van de schroefterminal aan op hun ingangen en verbind hun uitgang met serieel. U moet de eindspanning 48V meten. Beide modules moeten gelijk zijn wat betreft uitgangsspanning en stroom. Als je ze kunt kiezen, neem er dan twee met de uitgangsspanning precies hetzelfde. In dit geval zijn de voedingen goed uitgebalanceerd.

Als de spanning 48V correct is, sluit dan programmeerbare PS aan. Wees voorzichtig, meng input en output niet, en plus en min op input, programmeerbare module kan worden vernietigd.

Sluit aan het einde de driverkaart voor de ventilator en alle overige kabels aan. Kabels die als dik op het bedradingsschema zijn getrokken, moeten dikker zijn vanwege de hogere stroomsterkte. Op ingang 220V moet de diameter van de draden ongeveer 1 mm zijn (max. stroom 2A), op uitgang 48V moet een diameter van 1,5 mm zijn (max. stroom 6A).

Stap 5: Communicatie

Bezoek de site met linkcommunicatiesoftware en download DPS5005 pc-software voor communicatie. Gedetailleerde informatie, hoe software te installeren en te gebruiken, hoe de seriële poort voor USB te configureren, hoe Bluetooth te configureren, staat op video: communicatie.

Op pc-software lijken de functies op het tabblad Basis (de eerste afbeelding) erg op de instellingen op de niet-communicatieversie. Op het tabblad Geavanceerd (de tweede afbeelding) bevinden zich meer geavanceerde functies die kunnen worden gebruikt voor automatische componentmetingen. Behalve meer duidelijke en vereenvoudigde geheugens voor datagroepen zijn er functies:

• Automatische test - hiermee kunt u het aantal stappen aanpassen (maximaal 10), tijdsintervallen per vertragingswaarde voor elke stap, spanning en stroom voor elke stap.
• Spanningsscan - maakt het mogelijk om de uitgangsstroom, start-stop en stapwaarde van de spanning aan te passen, één vertraging gemeenschappelijk voor elke stap.
• Huidig - scannen. Functie hetzelfde als spanningsscan. Aanpassing van uitgangsspanning, start-stop en stapwaarde van stroom, één vertraging gemeenschappelijk voor elke stap.

Stap 6: Conclusie

Gebruiksaanwijzing voor Programmeerbare PS Ruideng wordt meegeleverd. Even een paar opmerkingen:

Zeer goede eigenschap is de mogelijkheid om de belasting op uitgangsconnectoren aan te sluiten of te ontkoppelen door middel van een schakelaar. Op die manier moet de belasting tijdens het aanpassen van spanning en stroom worden uitgeschakeld en beschermd.

Op bovenstaande foto's zijn er voorbeelden van een constante stroommodus. Op de bovenste regel van het LCD-scherm worden de ingestelde spanning en stroom weergegeven. Op uitgangsconnectoren is een weerstand van 4,7 ohm aangesloten. Hoewel de spanning is ingesteld op 10V, is de spanning op de uitgang ongeveer 4,7V, omdat de stroom is ingesteld op 1A en is bereikt.

Op de volgende foto is er een Zener-diode aangesloten op de uitgang zonder weerstand. De stroom is ingesteld op een waarde van ongeveer 0,05 A en de spanningslijn toont direct Zener-spanning 4,28 V. Bij dergelijke componentmetingen is het belangrijk om het weergegeven vermogen op de derde grote lijn te controleren (bijvoorbeeld 0,25 W). Ik heb een Zenerdiode voor 30V vernietigd, omdat ik 0.05A afstelde, ik had vermogen van meer dan 1.5W gemist!

In 9 geheugenplaatsen konden zeer vaak gebruikte spanningen worden opgeslagen, zoals 3.3V, 5V, 6V, 9V, 12V enzovoort, met de verwachte stromen, overspanningen en overstromen.

Communicatieversie maakt enige automatisering mogelijk voor het testen van componenten. Het is vergelijkbaar met het meten van spanning tot ampère-karakteristieken of het opladen van een batterij met tijd- en stroomafhankelijke spanning.

Opmerking over voorpaneel. Er was te grote ruimte aan de linkerkant van het LCD-scherm. Ik dacht eraan om daar iets geks te plaatsen, zoals een LCD-thermometer voor binnentemperatuur of sedentaire herinnering, maar uiteindelijk koos ik voor foto, omdat ik fotopapier als voorblad gebruikte. Tussen mooie natuur (bergen) en de mooiste stad, win de stad.

Ik hoop dat je veel plezier zult beleven aan het zelf doen van de mooie stroomvoorziening.