Stavbu našeho laboratorního zdroje LPS-450W jsme zdárně dokončili. Tímto článkem bych rád udělal celkové shrnutí a popsal konečnou montáž laboratorního zdroje.
1. Uspořádání zdroje
[1]
Blokové schéma zdroje:
[2]
Jednotlivé části zdroje jsou propojeny prostřednictvím Power Modulu.
[3] 
[4] 
[5]
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.
[6] 
[7] 
[8]
2. Montáž zdroje
Zdroj jsem vestavěl do rackové bedny o výšce 2U a rozměrech 435x80x450mm. Bednu jsem koupil v e-shopu Modushop. [9] 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.
[10] 
[11] 
[12]
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 [13]. 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.
[14] 
[15] 
[16]
[17] 
[18] 
[19]
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.
[20] 
[21] 
[22]
[23] 
[24] 
[25]
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 !!!
[26] 
[27]
[28] 
[29] 
[30]
[31]
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 [32], 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