Kirish va dasturlashtiriladigan quvvat manbai: 7 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Agar siz dasturlashtiriladigan quvvat manbalari haqida hech o'ylab ko'rgan bo'lsangiz, unda siz dasturlashtirilgan quvvat manbai haqida to'liq ma'lumot va amaliy misolni olish uchun ushbu ko'rsatmalarni o'rganishingiz kerak.

Elektronika bilan qiziqadigan har bir kishi, iltimos, ushbu ko'rsatmalarni o'rganib, yangi qiziqarli narsalarni o'rganing.

Yangiliklarni kuzatib boring, xabardor bo'lib boring; Biz bilan qoling!!

1 -qadam: Programlanadigan quvvat manbai nima va u nimasi bilan farq qiladi?

Men yangi ko'rsatmalarni yuklaganimga bir muncha vaqt bo'ldi, shuning uchun men dasturlashtiriladigan quvvat manbai bo'lgan juda kerakli asbobga (har qanday havaskorlar/elektron ixlosmandlari/professionallar uchun) tezda yangi ko'rsatma yuklashni o'yladim.

Shunday qilib, bu erda birinchi savol tug'iladi, bu dasturlashtiriladigan ta'minot nima?

Dasturlanadigan quvvat manbai - bu raqamli interfeys/analog/RS232 orqali qurilmaning chiqish voltaji va oqimini to'liq nazorat qilish imkonini beradigan chiziqli quvvat manbai.

An'anaviy LM317/LM350/har qanday boshqa IC asosidagi chiziqli quvvat manbalaridan nimasi bilan farq qiladi? Keling, asosiy farqlarni ko'rib chiqaylik.

1) Asosiy farq - bu nazorat:

Odatda bizning an'anaviy LM317/LM350/har qanday boshqa ICga asoslangan ta'minotimiz CV (doimiy voltaj) rejimida ishlaydi, bu erda biz oqimni nazorat qila olmaymiz. dasturlashtiriladigan ta'minot, biz kuchlanish va oqim maydonlarini alohida nazorat qila olamiz.

2) boshqaruv interfeysi:

LM317/LM350 asosidagi ta'minotimizda biz qozonni aylantiramiz va chiqish voltaji mos ravishda o'zgaradi.

Taqqoslash uchun, dasturlashtiriladigan quvvat manbaida biz parametrlarni raqamli klaviatura yordamida sozlashimiz yoki aylanuvchi kodlovchi yordamida o'zgartirishimiz yoki hatto masofadan turib kompyuter orqali boshqarishimiz mumkin.

3) chiqish himoyasi:

Agar biz an'anaviy etkazib berishni qisqartirsak, u kuchlanishni pasaytiradi va to'liq oqimni beradi, shuning uchun qisqa vaqt ichida boshqaruv chipi (LM317/LM350/boshqa) haddan tashqari qizib ketishi tufayli shikastlanadi.

Ammo taqqoslaganda, dasturlashtiriladigan ta'minotda biz qisqa tutashuv sodir bo'lganda chiqishni butunlay o'chirib qo'yishimiz mumkin (agar xohlasak).

4) Foydalanuvchi interfeysi:

Odatda, har doim chiqish voltajini tekshirish uchun multimetrni ulashimiz kerak.

(Eslatma: Iltimos, rangli displeyda o'rnatilgan kuchlanish va oqim ko'rsatkichlaridan iborat 3A o'zgaruvchan quvvat manbaini o'qing)

Bundan tashqari, dasturlashtiriladigan ta'minotda u o'rnatilgan displeyga ega, u oqim kuchlanishi/tok kuchaytirgichi/o'rnatilgan kuchlanish/o'rnatilgan kuchaytirgich/ish rejimi va boshqa parametrlar kabi barcha kerakli ma'lumotlarni ko'rsatadi.

5) chiqishlar soni:

Agar siz VC, 0v va GND ga kerak bo'ladigan OP-AMP-ga asoslangan elektron/audio pallasini ishga tushirishni xohlasangiz, bizning chiziqli ta'minotimiz faqat Vcc & GND (bitta kanalli chiqish) beradi, shuning uchun siz bunday sxemani ishlata olmaysiz. chiziqli ta'minotdan foydalanish (Sizga ketma -ket ulangan ikkitasi kerak bo'ladi).

Taqqoslash uchun, odatiy dasturlashtiriladigan ta'minot kamida ikkita chiqishga ega (ba'zilari uchta), ular elektron izolyatsiya qilingan (har bir dasturlashtiriladigan ta'minot uchun to'g'ri emas) va siz kerakli Vcc, 0, GNDni olish uchun ularni ketma -ket qo'shishingiz mumkin.

Ko'p farqlar bor, lekin bu men tasvirlab bergan asosiy farqlar. Umid qilamanki, siz dasturlashtiriladigan quvvat manbai nima ekanligini bilib olasiz.

Bundan tashqari, SMPS bilan taqqoslaganda, dasturlashtiriladigan quvvat manbai juda past shovqinlarga ega (kiruvchi AC komponentlari/elektr uchlari/EMF va boshqalar) (chiziqli bo'lgani kabi).

Endi keyingi bosqichga o'tamiz!

Eslatma: Rigol DP832 dasturlashtiriladigan quvvat manbai haqidagi videomni bu erda ko'rishingiz mumkin.

2 -qadam: Har qanday elektr ta'minotining CV va CC rejimi nima?

CV va CC haqida gap ketganda, ko'pchiligimiz juda chalkashmiz. Biz uning to'liq shaklini bilamiz, lekin ko'p hollarda bizda ularning qanday ishlashi haqida to'g'ri fikr yo'q. Keling, ikkala rejimni ham ko'rib chiqaylik. ularning ish nuqtai nazaridan qanday farq qilishlari haqida taqqoslash qiling.

CV (doimiy kuchlanish) rejimi:

CV rejimida (har qanday quvvat manbai/batareya zaryadlovchisi/deyarli hamma narsada), uskuna, odatda, undan chiqadigan tokdan qat'i nazar, chiqishda doimiy chiqish voltajini saqlaydi.

Endi misol keltiraylik.

Aytaylik, menda 50 v oq LED bor, u 32 V da ishlaydi va 1.75A ni iste'mol qiladi, agar biz LEDni doimiy kuchlanish rejimida quvvat manbaiga ulab, quvvatni 32 v ga o'rnatsak, quvvat manbai chiqish voltajini tartibga soladi va saqlaydi. u har doim 32v.da LED iste'mol qilinadigan oqimni kuzatmaydi.

Lekin

Bu turdagi LEDlar qizib ketganda ko'proq tokni tortadi (ya'ni, u ma'lumotlar jadvalida ko'rsatilgan oqimdan ko'ra ko'proq oqim oladi, ya'ni 1.75A va 3,5A gacha ko'tarilishi mumkin). u chizilgan oqimga qaramaydi va faqat chiqish voltajini tartibga soladi, shuning uchun uzoq vaqt davomida LED haddan tashqari oqim iste'moli tufayli shikastlanadi.

Bu erda CC rejimi ishga tushadi !!

CC (doimiy oqim/oqim nazorati) rejimi:

CC rejimida biz MAX oqimini har qanday yuk bilan o'rnatamiz va uni tartibga solamiz.

Aytaylik, biz kuchlanishni 32V ga o'rnatdik va maksimal oqimni 1.75A ga o'rnatdik va shu LEDni quvvat manbaiga uladik, endi nima bo'ladi? Oxir -oqibat, LED qizib ketadi va manbadan ko'proq oqim olishga harakat qiladi., bizning quvvat manbai kuchlanishni pasaytirish (oddiy Ohm qonuni) orqali bir xil kuchaytirgichni, ya'ni 1,75 ni ushlab turadi va shu bilan bizning LED uzoq muddatda saqlanib qoladi.

SLA/Li-ion/LI-po batareyasini zaryad qilishda ham xuddi shunday bo'ladi. Zaryadning birinchi qismida biz CC rejimidan foydalanib tokni sozlashimiz kerak.

Keling, yana bir misolni ko'rib chiqaylik, biz 4C/1000mah batareyani zaryad qilmoqchimiz, u 1C da baholanadi (ya'ni, biz 1A maksimal oqim bilan batareyani zaryadlashimiz mumkin), lekin xavfsizlik uchun biz tokni maksimal 0,5 ga sozlaymiz. C, ya'ni 500mA.

Endi biz quvvat manbaini 4,2v ga o'rnatamiz va maksimal oqimni 500mA ga o'rnatamiz va batareyani unga biriktiramiz, endi batareya birinchi zaryadlash uchun ko'proq quvvat sarflashga harakat qiladi, lekin bizning quvvat manbai tokni boshqaradi. Batareya zo'riqishining biroz ko'tarilishi bilan, potentsial farq ta'minot va batareya o'rtasida kamroq bo'ladi va batareya chiqaradigan oqim kamayadi. 500mA dan pastga tushganda, ta'minot CV rejimiga o'tadi va batareyani qolgan vaqt davomida zaryadlash uchun chiqishda 4,2 V barqaror bo'ladi!

Qiziq, shunday emasmi?

3 -qadam: U erda juda ko'p !!!

Ko'p dasturlashtiriladigan quvvat manbalari har xil etkazib beruvchilardan mavjud, shuning uchun agar siz hali o'qiyotgan bo'lsangiz va uni olishga qaror qilsangiz, avval siz ba'zi parametrlarni tanlashingiz kerak bo'ladi !!

Har bir quvvat manbai aniqligi, chiqish kanallari yo'qligi, umumiy quvvat chiqishi, maksimal kuchlanish-tok/chiqish va h.k. jihatidan bir-biridan farq qiladi.

Endi, agar siz o'zingiznikiga ega bo'lishni xohlasangiz, avval siz har kungi kundalik foydalanish uchun ishlaydigan maksimal chiqish voltaji va oqimi nima ekanligini hal qilasiz! Keyin umumiy quvvat chiqishi keladi, ya'ni sizga qancha maksimal quvvat kerak (P = VxI formulasi). Keyin interfeysga o'ting yoki sizga raqamli klaviatura/aylanuvchi kodlovchi uslubi yoki analogli interfeys kerak bo'ladi.

Endi, agar siz qaror qilgan bo'lsangiz, nihoyat, asosiy omil - bu narx. Sizning byudjetingizga ko'ra birini tanlang (va agar yuqorida ko'rsatilgan texnik parametrlar mavjud bo'lsa, albatta tekshiring).

Va nihoyat, etkazib beruvchiga qarang, men sizga obro'li etkazib beruvchidan sotib olishni maslahat beraman va boshqa mijozlar tomonidan berilgan fikrlarni tekshirishni unutmang.

Endi misol keltiraylik:

Men odatda raqamli mantiqiy sxemalar bilan ishlayman, odatda 5v/max 2A kerak bo'lgan mikrokontrollerlar bilan bog'liq (agar men ba'zi motorlar va shunga o'xshash narsalarni ishlatsam).

Ba'zan, men 30v/3A va ikkilamchi manbalarga muhtoj bo'lgan audio davralarda ishlayman, shuning uchun men maksimal 30v/3A beradigan va ikkita elektron izolyatsiya qilingan kanalga ega bo'lgan manbani tanlayman. 30v/3A va ular hech qanday umumiy GND rayı yoki VCC relsiga ega bo'lmaydi). Menga umuman shunga o'xshash raqamli klaviatura kerak emas! Men yuqorida aytib o'tilgan mezonlarga muvofiq elektr ta'minotini tanlayman …

4 -qadam: Mening quvvat manbai …. Rigol DP832

Shunday qilib, mening ehtiyojlarimga ko'ra, Rigol DP832 - bu mening foydalanishim uchun mukammal uskunadir (QAYTA, MENING KO'RSATIMDA).

Keling, buni ko'rib chiqaylik, u uchta turli kanalga ega: Ch1 va Ch2/3 elektron izolyatsiya qilingan, Ch1 va Ch2 ikkalasi ham maksimal 30v/3A berishi mumkin, ularni 60v ga qadar uzluksiz ulash mumkin. Maksimal oqim 3A bo'ladi). Shuningdek, siz ularni parallel ravishda maksimal 6A (maksimal kuchlanish 30v bo'ladi) olish uchun ulashingiz mumkin. Ch2 va Ch3 umumiy asosga ega.. Ushbu uchta kanalning umumiy chiqish quvvati 195w. Hindistonda menga 639 dollarga tushdi (Bu erda Hindistonda Rigol saytiga qaraganda biroz qimmatroq, u erda 473 dollarlik import haqi bor) va soliqlar..)

Siz har xil kanallarni 1/2/3 tugmachasini bosib, mos keladigan kanalni tanlashingiz mumkin. Har bir alohida kanal mos keladigan tugmalar yordamida yoqilishi/o'chirilishi mumkin, shuningdek ularni Hammasi deb nomlangan boshqa maxsus kalit orqali yoqish/o'chirish mumkin. Boshqarish interfeysi to'liq raqamli bo'lib, u har qanday kuchlanish/tokni to'g'ridan -to'g'ri kiritish uchun raqamli klaviatura bilan ta'minlanadi.

Volt/Milivolt/Amp/Miliamp - kerakli ob'ektni kiritish uchun to'rtta maxsus tugma mavjud, shuningdek, bu tugmalar yordamida kursorni yuqoriga/pastga/o'ngga/chapga siljitish mumkin.

Displey ostida kalitlar ustidagi displeyda ko'rsatilgan matnga muvofiq ishlaydigan beshta tugma bor. Masalan, agar men OVPni (haddan tashqari kuchlanish himoyasi) yoqmoqchi bo'lsam, chapdan uchinchi kalitni bosishim kerak. OVP -ni yoqish.

Quvvat manbai har bir kanal uchun OVP (haddan tashqari kuchlanish himoyasi) va OCP (ortiqcha oqim himoyasi) ga ega.

Aytaylik, men zanjirni ishga tushirishni xohlayman (u maksimal 5v ga bardosh bera oladi), men asta -sekin kuchlanishni 3,3v dan 5vgacha oshiraman. Endi men tasodifan tugmachani burib, displeyga qaramasdan 5v dan yuqori kuchlanishni qo'ysam, Bu holda OVP ishga tushadi, men OVPni 5v ga o'rnataman, endi men asta -sekin 3,3v dan kuchlanishni oshiraman va 5v chegarasiga yetganda, kanal himoyalanish uchun yopiladi. yuk.

Agar men ma'lum bir OCP qiymatini (masalan, 1A) o'rnatgan bo'lsam, yukning oqimi bu chegaraga yetganda, chiqish o'chadi.

Bu sizning qimmatbaho dizayningizni himoya qilish uchun juda foydali xususiyatdir.

Bundan tashqari, men hozir tushuntirib bermaydigan yana bir qancha xususiyatlar bor, masalan, kvadrat/arra tishi kabi ma'lum bir to'lqin shaklini yaratishingiz mumkin bo'lgan taymer, shuningdek, ma'lum vaqtdan keyin har qanday chiqishni yoqish/o'chirish mumkin.

Menda har qanday kuchlanish/tokni ikkita o'nli kasrgacha qayta o'qishni qo'llab -quvvatlaydigan past piksellar soniga ega model bor, masalan: Agar siz uni 5v ga qo'yib, chiqishni yoqsangiz, displeyda 5.00 ko'rsatiladi va oqim uchun ham xuddi shunday.

5 -qadam: Suhbat uchun etarli, keling, ba'zi narsalarni kuchaytiraylik (shuningdek, CV/CC rejimi qayta ko'rib chiqilgan!)

Endi yukni ulash va uni yoqish vaqti keldi.

Men uy qurgan qo'g'irchoq yukimni elektr ta'minotining 2 -kanaliga ulagan birinchi rasmga qarang.

Dummy yuk nima:

Qo'rqinchli yuk - bu har qanday quvvat manbaidan tok oladigan elektr yuk, lekin haqiqiy yukda (Lampochka/dvigatel kabi) ma'lum bir Lampochka/Dvigatel uchun joriy iste'mol belgilanadi, lekin qo'g'irchoq yuk bo'lsa, biz yuk bilan tortilgan tokni qozon bilan rostlang, ya'ni biz o'z ehtiyojlarimizga ko'ra quvvat sarfini oshirishimiz/kamaytirishimiz mumkin.

Endi siz yuk (o'ngdagi yog'och quti) 0,50A chizig'idan tortib olinayotganini aniq ko'rasiz, endi quvvat manbai displeyini ko'rib chiqaylik, siz 2 -kanal yoqilganligini va qolgan kanallar o'chirilganligini ko'rishingiz mumkin (Yashil kvadrat 2 -kanal atrofida va yuk, kuchlanish, oqim, quvvat kabi barcha chiqish parametrlari ko'rsatiladi. U 5v kuchlanishni, 0,53A oqimini ko'rsatadi (bu to'g'ri va qo'g'irchoq yukim o'qiyapti) 0,50A) va umumiy quvvat 2,650 Vt yuk bilan tarqaladi.

Keling, ikkinchi rasmdagi quvvat manbai displeyini ko'rib chiqaylik ((displeyning kattalashtirilgan tasviri). Men 5v kuchlanishni o'rnatdim va maksimal oqim 1A ga o'rnatildi. Chiqish barqaror 5v beradi. Bu nuqtada yuk 0,53A ni tashkil etadi, bu 1A belgilangan oqimdan kam, shuning uchun quvvat manbai tokni cheklamaydi va CV rejimi.

Endi, agar yuk tomonidan olib boriladigan oqim 1A ga yetsa, ta'minot CC rejimiga o'tadi va chiqishda doimiy 1A tokini ushlab turish uchun kuchlanishni pasaytiradi.

Uchinchi rasmni tekshiring, bu erda qo'g'irchoq yuk 0,99A chizilganligini ko'rishingiz mumkin, shuning uchun bu holatda quvvat manbai kuchlanishni pasaytirishi va chiqishda 1A oqimi bo'lishi kerak.

Keling, 4 -rasmni (displeyning kattalashtirilgan rasmini) ko'rib chiqaylik, u erda rejim CC ga o'zgartirildi, quvvat oqimi yuk oqimini 1A da ushlab turish uchun kuchlanishni 0,28v ga kamaytirdi. Yana ohm qonuni g'alaba qozonadi. !!!!

6 -qadam: Bir oz dam olaylik …. Aniqlikni tekshirish vaqti !

Bu erda har qanday elektr ta'minotining eng muhim qismi, ya'ni aniqligi keladi, shuning uchun biz ushbu turdagi dasturlashtiriladigan quvvat manbalari qanchalik aniqligini tekshiramiz !!

Voltaj aniqligi testi:

Birinchi rasmda men quvvat manbaini 5v ga o'rnatdim va siz yaqinda kalibrlangan Fluke 87v multimetrining 5.002v o'qishini ko'rasiz.

Endi ikkinchi rasmdagi ma'lumotlar jadvalini ko'rib chiqaylik.

Ch1/Ch2 uchun kuchlanish aniqligi quyida tavsiflangan oraliqda bo'ladi:

O'rnatish kuchlanishi +/- (O'rnatilgan kuchlanishning 0,02% + 2mv). Bizning holatda, men Multimetrni Ch1 ga uladim va o'rnatilgan kuchlanish 5v.

Shunday qilib, chiqish voltajining yuqori chegarasi:

5v + (.02% 5v +.002v) ya'ni 5.003v.

va chiqish voltajining pastki chegarasi:

5v - (.02% 5v +.002v) ya'ni 4.997.

Mening yaqinda kalibrlangan Fluke 87v sanoat standartli multimetrim 5.002v ni ko'rsatadi, bu biz yuqorida hisoblaganimizdek belgilangan diapazonda. Juda yaxshi natijani aytishim kerak !!

Hozirgi aniqlik testi:

Ma'lumotlar jadvaliga yana bir bor aniqlik bilan qarang, ta'rif qilinganidek, barcha uchta kanal uchun joriy aniqlik quyidagicha bo'ladi:

+/- oqimini o'rnating (o'rnatilgan oqimning +05% + 2mA).

Endi men maksimal oqimni 20mA ga o'rnatgan Uchinchi rasmni ko'rib chiqaylik (Quvvat manbai CC rejimiga o'tadi va men multimetrni ulaganimda 20mA ni saqlashga harakat qilaman) va mening Multimetrim 20.48mA ni o'qiydi.

Endi birinchi navbatda diapazonni hisoblaylik.

Chiqish oqimining yuqori chegarasi quyidagicha bo'ladi:

20mA + (20mA + 2mA ning.05%) ya'ni 22.01mA.

Chiqish oqimining pastki chegarasi quyidagicha bo'ladi:

20mA - (.05% 20mA + 2mA) ya'ni 17.99mA.

Mening ishonchli Fluke 20,48mA o'qiydi va yana qiymat yuqoridagi hisoblangan oraliqda. Yana biz joriy aniqlik testimiz uchun yaxshi natijaga erishdik, quvvat manbai bizni mag'lubiyatga uchratmadi.

7 -qadam: Yakuniy hukm …

Endi biz oxirgi qismga keldik …

Umid qilamanki, men sizga dasturlashtiriladigan quvvat manbalari nima va ular qanday ishlashi haqida ozgina fikr bera olaman.

Agar siz elektronika bilan jiddiy shug'ullansangiz va jiddiy dizaynlarni qilsangiz, menimcha, sizning arsenalingizda har qanday dasturlashtiriladigan quvvat manbai bo'lishi kerak, chunki biz tasodifan haddan tashqari kuchlanish/haddan tashqari oqim/qisqa tutashuv tufayli qimmatbaho dizaynlarimizni qovurishni yoqtirmaymiz.

Faqat bu emas, balki shu turdagi ta'minot bilan biz har qanday Li-po/Li-ion/SLA batareyasini yong'indan qo'rqmasdan/maxsus zaryadlovchi bilan zaryadlashimiz mumkin (Chunki Li-po/Li-ion batareyalari to'g'ri zaryadlash parametrlari mos kelmasa, yong'inga moyil!).

Endi xayrlashish vaqti keldi!

Agar siz ushbu ko'rsatma bizning shubhalarimizni tozalaydi deb o'ylasangiz va agar siz undan biror narsa o'rgangan bo'lsangiz, bosh barmog'ingizni ko'taring va obuna bo'lishni unutmang! Shuningdek, yaqinda ochilgan youtube kanalimni ko'rib chiqing va o'z qimmatli fikrlaringizni bildiring!

Baxtli o'rganish ….

Adios !!