SVETELEKTRO
Verzia pre tlač
Laboratorní zdroj – 8. část – Závěr
OK2HAZStavbu našeho laboratorního zdroje LPS-450W jsme zdárně dokončili. Tímto článkem bych rád udělal celkové shrnutí a popsal konečnou montáž laboratorního zdroje.
1. Uspořádání zdroje
Blokové schéma zdroje:
Jednotlivé části zdroje jsou propojeny prostřednictvím Power Modulu.
Pomocné desky jako je spínání svorek pomocí relé, nebo Power modul nejsou dělány profi cestou a použil jsem na ně dvě mnou oblíbené metody, tedy výroba DPS nažehlováním a výroba DPS frézováním.
2. Montáž zdroje
Zdroj jsem vestavěl do rackové bedny o výšce 2U a rozměrech 435x80x450mm. Bednu jsem koupil v e-shopu Modushop. Sice nemají nic skladem a počkáte si 3 týdny, ale nikde jinde sem vyhovující krabice nenašel…
„Slave“ moduly zdrojů jsou přimontovány na děrovaném nosném roštu, stejně tak jako výkonový toroidní transformátor, pomocný spínaný zdroj 12V/3A a svorkovnice. Jako silové vodiče jsem volil izolovanou licnu 2,5mm2 se silikonovou izolací (do 180°C). Pro kanál A (2,5A) je rozvod jednoduchý pro kanál B (10A) jsou vodiče zdvojeny.
Jako chladič jsem použil dostupný CHL32C/80 s tepelným odporem 0,9°K/W který se hojně užívá pro nf zesilovače. Pořídit lze v eshopu EZK. Výkonové tranzistory jsou TIP35C, ty jsem osadil místo původních BD911 které nedokázaly odvést dostatek tepla do chladiče. Výkonovou ztrátu na chladiči by bylo možné snížit, pokud bychom měli větší počet odboček na transformátoru + relé. Na to jsme při návrhu zapoměli.
Jednotka MCU s rotačním kodérem je uchycena pomocí sub-panelu a je hned za hlavním čelem. Konstrukci jsme doplnili o spínání svorek pomocí relé.
Zdroj se ovládá pomocí rezistivního touchpadu a rotačního enkodéru.
3. Použití zdroje
Na následujících obrázcích jsem ověřoval vnitřní odpor zdroje v režimu konstantního napětí.
Zdroj byl zatížen čtveřicí odporů 33R/50W, celkem tedy 8,25Ω/200W. Po připojení zátěže 1200mA pokleslo napětí o 2,4mV což odpovídá vnitřnímu odporu cca 2mΩ !!!
Zdroj jsme doplnili o řadu dalších funkcí které budeme dále rozšiřovat…
Zpracovány tedy jsou:
- výpočet rezistivity připojeného spotřebiče
- výpočet příkonu spotřebiče
- měření doby po kterou spotřebič odebíral energii
- výpočet mAh / Wh
- zobrazení teplot na více místech chladiče a zdroje
- odpojování svorek zdroje pomocí relé, prostřednictvím tlačítek na displeji.
Máme v plánu doplnit:
- inteligentní nabíjení chemických článků Pb, NiCd,NiMH, Li-Ion, Li-Pol, NiFe
- přídavný potenciálový voltmetr pro kompenzaci ztrát na vedení viz. připomínka uživatele Jenda23 z diskuse u minulé kapitoly. Voltmetr bude mít možnost prostřednictvím řídícího počítače upravovat výstupní napětí.
- funkci nf generátoru (přímo modulem zdroje až do 500kHz)
Parametry zdroje:
| Kanál A (2A) | Kanál B (5A) | |
| Rozsah napěťové pojistky | 0,150 – 48,500 V | 0,150 – 48,500 V |
| Rozsah proudové pojistky | 0,75mA – 2500,0mA | 2mA – 5000mA (10000mA) |
| Jmenovitý výstupní výkon | 100W | 350W |
| Min. krok napětí | 1mV | 1mV |
| Min. krok proud | 0,1mA | 0,5mA |
| Zvlnění CV [Vpp] | 1,5mV | 3mV |
| Zvlnění CC [Vpp] | 3mV | 5mV |
| Reakce proudové pojistky | 250ns | 250ns |
| Ustálení proud pojistky | 5μs | 5μs |
| Vnitřní odpor CV | ∼2,5mΩ | ∼2,5mΩ |
| Vnitřní odpor CC | ∼ 250kΩ | ∼ 250kΩ |
| Zobrazení | Displej TFT 4,3″ 480x272px | |
| Ovládání | Rezistivní touchpad + rotační kodér | |
| Rozhraní | USB, RS-485 | |
| Rozměry š,v,h [mm] | 435 x 80 x 450 | |
| Hmotnost | 14kg | |
Zdroj chceme prezentovat na Radioamatérském setkání v Holicích, které proběhne 26-17.8. 2016, samotná přednáška bude v pátek 26.8 v klubovně č.7 v době mezi 14:00 – 15:00. Pokud na setkání budete, rádi Vás na své přednášce uvidíme.
Materiál, součástky a DPS přišly na cca 15 500,- Kč.
Čas strávený při stavbě a vývoji odhadujeme na cca 4000 hodin (2 lidé).
Autori článku: František OK2JNJ a Michal OK2HAZ
- DATV + NB provoz přes družici EsHail-2 - 29. apríla 2020
- Up-konvertor pro EsHail-2 – Aktualizace - 10. augusta 2019
- Up-konvertor pro EsHail-2 - 11. apríla 2019
Komentáre (13)
Pridaj komentár
Prepáčte, ale pred zanechaním komentára sa musíte prihlásiť.
nadhera! vyzera to paraadne len jedna vec sa mi tak kus nepaci .. idealne by bolo keby obidva kanale mali rovnake parametre … ako napr pri zapojeni do symetrie ( napr +-30v ) ja som sa nechal insirovat trosku a zacinam na mojom dual 2x 0-30v 0-12a riadene vsetko jednym arduinom – 3 relatka na prepinanie master , slave master+slave , parallel , series , … vsetko v mensiom 1U racku 😉
Díky za reakci,
rozdíl mezi moduly zdroje je pouze v hodnotě bočníku pro měření proudu (10mΩ/20mΩ) a ve vinutí toroidního transformátoru. Jinak je samořejmě možné spojit je do série a zatězovat symetricky… Do 1U racku by jsme toroidní transformátor bohužel nevměstnali a problém by byl i s odvodem tepla. Spínaný stabilizátor jsme od počátku zavrhli, kvůli značným zhoršujícím parametrům, zejména zvlnění napětí a produkovaný šum.
Zdroj je pojat jako laboratorní a nf zesilovače se dají oživovat na něčem zcela jiném:)
to hej .. ja zasa skor inym smerom – spinany takze ucinost paradna ( ekologia 😀 ) a zdroj bude taktiez spinany …
Jsme moc rádi že jsou naše články přínosem a další konstruktéři naleznou inspiraci, jako my v původní diskuzi, která předcházela našemu vývoji.
Spínaný zdroj bude samozřejmě menší, určitě se pak podělte také.
Díky.
urcite sa o tom podelím 🙂
Noo, klobuk dole chlapi!
Kde si mozem objednat dosky a navody na zostavenie?
Zdravím, inspirace k montáži je, návod neplánujeme. Data pro plošné spoje zašlu na vyžádání e-mailem…
Michal OK2HAZ
skvelá práca, tiež by som chcel stavať jeden, bude možné poslať projekt na môj e-mail, možno by som chcel študovať projekt trochu
Zdravím,
chtěl jsem se zeptat, jestli budete schopen zdroj zkalibrovat podle článku o kalibraci?
Zdravím,
chtěl jsem se zeptat, jestli budete schopen zdroj zkalibrovat podle článku o kalibraci?
Pekna prace, kdysi jsem chtel neco podobneho taky stavit, ale rozpocet mi vychazel obdobny takze jsem radeji koupil Rigol DP832 ktery ma +- podobnou cenu i parametry a svuj cas jsem venoval vecem ktere se koupit nedaji.
Zdravím,
Super projekt, už delší dobu koketuju s myšlenkou postavit si další pořádý zdroj a tento Váš se mě velice zalíbíl a doslova mě nutí si ho postavit. Mohl bych také poprosit o bližší data na mail? Rád bych se s projektem blíže seznámil a případně se inspiroval a nebo ho sám postavil.
Předem děkuji za odpověd.