Font d'alimentació programable 42V 6A: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

El meu nou projecte es va inspirar en la font d'alimentació programable, el mòdul Ruideng. És fantàstic, molt potent, precís i a un preu raonable. Hi ha pocs models disponibles, relacionats amb la tensió i el corrent de sortida. Els més nous estan equipats amb opcions de comunicació (USB i Bluetooth).

La font d'alimentació variable programable que es descriu en aquest article està dedicada al banc electrònic de bricolatge. Originalment es basava en el model Ruideng DPS 5015 sense comunicació. Durant la redacció del meu Instructable, es van introduir al mercat mòduls amb comunicació. He afegit aquesta opció com a versió B.

Paràmetres:

• Entrada CA: 100 - 220V
• Freqüència de corrent altern: 50Hz / 60Hz
• Sortida de tensió CC: 0 - 42V
• Sortida de corrent continu: 0 - mín. 4A, màxim 5A (DPS5005) o 6A (DPS5015)
• Resolució de tensió de sortida: 0,01V
• Resolució actual de sortida: 0,01A, (0,001A per a DPS5005)
• Potència de sortida: 200W
• Precisió del voltatge de sortida: +/- (0,5% +1 dígit)
• Precisió del corrent de sortida: +/- (0,5% +2 dígits)
• Nombre de memòries: 9 conjunts de grups de dades més l'última configuració (memòria 0)

Què significa programable?

1. Font d'alimentació Ruideng DPS 5015 o DPS 5005. Podeu ajustar els paràmetres de la font d'alimentació i desar-los internament a la memòria des del tauler frontal. No podeu ajustar ni programar cap paràmetre externament. No hi ha cap connector ni cap enllaç als paràmetres del programa des de fora. Versió A.
2. Font d'alimentació versió de comunicació Ruideng DPS 5005. Aquests mòduls Ruideng permeten la comunicació des de l'exterior de l'instrument mitjançant un micro connector USB o Bluetooth. Podeu ajustar i programar tots els paràmetres des del PC. Versió B.

Els principals paràmetres programables són:

1. Voltatge
2. Actual
3. Sobretensió (tensió, corrent i potència)

Eines:

• Serreta petita
• Trepant
• Soldador
• Multímetre

Pas 1: parts

En el meu cas, la part principal és la font d'alimentació programable Ruideng DPS5015. Aquest mòdul conté LCD de color, que mostra totes les dades necessàries. DPS5015 estava disponible a un preu baix. El mòdul podria proporcionar una sortida de corrent màxima de 50V i una corrent de 15A. El valor actual DPS 5015 no s’explota del tot aquí, però l’he comprat, amb descompte temporal per menys de 20 €. La millor solució per a aquest cas, hi ha el model DPS5005, versió de comunicació, el recomano.

Qualsevol mòdul DPS Ruideng requereix a la seva entrada alguna altra font d'alimentació, (commutant o no commutant) amb capacitat per lliurar uns 50V i 5A o més. Aquesta font d'alimentació es podria produir en el transformador principal 220V / 50V i en alguns altres components. Aquesta solució és molt pesada i de grans dimensions i poc eficaç. La font d'alimentació de commutació és més econòmica. Per tant, vaig decidir canviar la font d'alimentació per canviar de 220V CA a 48V DC. No en vaig trobar cap adequat, així que he utilitzat dos mòduls 220VDC / 24VAC. Els mòduls es connecten en paral·lel a les seves entrades i en sèrie a les sortides.

Les parts són:

• Alimentació de commutació Geekcreit 24V / 4-6A, 2 unitats, Banggood
• Una versió, sense comunicació, PS Ruideng DPS5005 programable (o DPS5015) Banggood
• Versió de comunicació B, comunicació programable PS Ruideng DPS5005, DPS Banggood
• Caixa d’instruments de plàstic, Banggood
• Interruptor principal, Banggood
• Ventilador 12V, com per exemple eBay
• Adaptador 220VDC / 12VDC, com per exemple, eBay
• Preses de femella femella, 2 unitats, ebay
• Termistor, 10 kohm, ebay
• Controlador per a ventilador, construït en una protoborda petita, Banggood
• El cable principal d'alimentació de 220 V, 2,5 A del magatzem local, depèn del tipus d'endoll.

Parts al controlador per al ventilador:

• Transistor 2N5401or BC337, Banggood
• Diode universal 1N4148, Banggood
• Resistència de tall 1 kohm, Banggood
• Connector femella JST de 2,5 mm a bord, 3 unitats, Banggood
• Connector JST mascle de 2,5 mm amb cable, 3 unitats, Banggood

Pas 2: Esquema de cablejat - Versió a - Sense comunicació

Les connexions entre tots els blocs es ofeguen a la imatge superior. Al costat esquerre, hi ha entrada de 220V, cable principal i interruptor principal. Al centre hi ha dos mòduls AC / DC 220V / 24V. Aquests mòduls estan connectats en paral·lel a l’entrada, tensió CA 220V. Tots dos mòduls estan connectats a les seves sortides en sèrie i connectats a l'entrada de PS programable. Cada mòdul proporciona 24 V CC, de manera que el voltatge de sortida total és de 48 V. El PS DPS 5015 programable es connecta als connectors de sortida (més i menys del voltatge de sortida dels instruments) i mitjançant cables de cinta a la pantalla LCD. A la imatge de la part superior hi ha l'adaptador 220V / 12V, el controlador del ventilador i el ventilador de 12V. No apareix el termistor a la imatge. Termistor amb coeficient de temperatura negatiu, NTC es pot muntar dins d’un refrigerador d’alumini.

El DPS 5005 programable, després del dibuix, conté tots els circuits electrònics situats a l'interior de la part de visualització. Tens més espai a la caixa de plàstic. Els cables es connecten directament des de les fonts d’alimentació de commutació fins a la pantalla i des de la pantalla als connectors de plàtan.

L’esquema del maquinari del controlador del ventilador es troba a la imatge següent. La connexió és molt senzilla, amb pocs components. El transistor T1 encén el ventilador segons el valor del termistor. Si el termistor està exposat a una temperatura més alta, el seu valor de resistència disminueix i el transistor condueix més corrent, el ventilador funciona. El díode D1 protegeix el transistor.

En general, no és necessari un ventilador de refrigeració per a tots els mòduls. La programació PS 5015 està equipada amb el seu propi petit ventilador. El DPS5005 no necessita refrigeració. Ambdós mòduls de commutació requereixen refrigeració en cas de sortida de potència superior. Per tant, he proporcionat bloc de dos mòduls de commutació amb ventilador. El ventilador està engegat per si hi ha una temperatura més alta del refrigerador d’alumini en una de les dues plaques de mòduls.

L'adaptador especial de 220V / 12V proporciona tensió de 12V per al ventilador. Trio aquesta solució, perquè prefereixo una font d'alimentació separada per al ventilador.

Pas 3: Esquema de cablejat - Comunicació de la versió B

El diagrama de cablejat és el mateix que la versió A, el mòdul Ruideng DPS5005, només s’afegeix una placa de comunicació USB. Es troba a la imatge superior. La placa USB es connecta mitjançant el seu cable original amb connectors a banda i banda.

Si demaneu un model de comunicació Ruideng amb dues plaques de comunicació, USB i Bluetooth, només podeu connectar una placa a la vegada, ja que el mòdul de visualització només conté un connector.

Podria haver-hi solució per a les dues plaques, però no vaig comprovar la funcionalitat del següent circuit descrit. Muntar a l'espai lliure de la caixa inferior de plàstic els dos mòduls. Us suggereixo connectar-vos com a placa prioritària: el Bluetooth i l'USB es connecten per si hi ha un cable USB connectat. Els cables es podrien alimentar a través del relé 4PST de 12V o mitjançant dos relés DPST. Hi ha disponible un voltatge independent de 12 V CC a la sortida de l'adaptador. Col·loqueu el microinterruptor al lloc on s’insereix el connector USB, de manera que el connector d’activació del connector inserit. Per commutador es podria alimentar el relé i canviar els cables a la placa USB.

Quatre cables que arriben a les plaques de comunicació suposadament serien: VCC, GND, TX, RX. Si podeu identificar VCC i GND, només quedarien dos cables per un relé DPST. Les dues plaques es podrien connectar a l’alimentació permanentment si l’instrument està engegat.

Pas 4: construcció

Passos de construcció, versió A

La font d'alimentació es col·loca a la caixa d'instruments de plàstic ja feta. Això permet estalviar temps i simplificar la construcció. Els passos següents són per a DPS5015. En el cas del DPS5005 al pas 3. només heu de muntar l’adaptador de tensió i obtindreu una mica d’espai lliure a la part inferior de la caixa de plàstic:

1. Prepareu la caixa de plàstic: traieu els mateixos peus de muntatge de plàstic de la part inferior de la caixa (marcats amb un cercle amb un llapis negre). Traieu els forats i talleu les finestres al tauler frontal i posterior del plàstic segons les imatges anteriors.
2. Munteu el PS i el ventilador de commutació junts en un conjunt. Utilitzeu juntes i cargols angulars de metall. Munteu aquest conjunt a la caixa de plàstic inferior utilitzant les juntes i els cargols esmentats. No us oblideu de connectar els cables als terminals, perquè més tard no és possible o no és tan fàcil. Als cables que van als connectors de forquilla de soldadura de mòduls programables.
3. Muntar el mòdul i adaptador PS 5015 programables a la caixa de plàstic inferior mitjançant juntes i cargols. Prepareu els cables per als connectors de sortida i soldeu-los en els terminals de forquilla. A la sortida de l'adaptador, soldeu dos cables amb connector JST al controlador del ventilador i dos cables d'entrada per cargolar el terminal 220V.
4. Peces de soldadura del controlador del ventilador en una placa de circuit imprès petita o protoborda. La mida d’aquest tauler és d’uns 15 x 25 mm. Tallar els cables del connector a la seva longitud adequada i soldar-los al ventilador, al termistor i a l'adaptador de sortida de 12V.
5. Col·loqueu i fixeu el termistor en un refrigerador d'alumini. Ho soluciono introduint el termistor dins del forat del dissipador de calor.
6. Muntar les peces al tauler frontal. Interruptor d’alimentació, dos connectors de plàtan i pantalla LCD.
7. Col·loqueu el panell frontal i posterior i connecteu tots els cables.

Construcció, versió B

Munteu la placa de comunicació USB a l’espai lliure de la part inferior de plàstic de manera que el connector quedi cap a la dreta. A la placa USB, hi ha dos forats i, mitjançant un separador, cargoleu la placa a la caixa de plàstic. Talleu un forat per al connector al costat de la caixa.

Panell frontal

A la darrera imatge, hi ha el tauler frontal. El podeu utilitzar com a plantilla. El dibuix es va fer al programa Paint al Windows 10. Podeu modificar el disseny molt fàcilment. El dibuix es realitza exactament en la mida del tauler frontal (escala en mm). En imprimir cal escollir la mida d'impressió al 100%. Per fer-lo agradable, trieu paper fotogràfic i protegiu-lo amb un paper adhesiu transparent.

Ajust

Hi ha una bona pràctica per comprovar tots els mòduls i peces en el procés de muntatge. Recomano comprovar el controlador del ventilador connectat al ventilador i connectat a 12V al principi des d'alguna altra font d'alimentació. El ventilador hauria de funcionar o no en funció de la posició del tallador. En algun lloc enmig de la retalladora, el ventilador de rastre només s’ha d’aturar. Si col·loqueu el termistor a un lloc calent (com ara la soldadura), el ventilador hauria de començar a girar.

A continuació, comproveu les dues fonts d'alimentació de commutació. Connecteu 220V des del terminal de cargol a les seves entrades i connecteu la sortida a la sèrie. Heu de mesurar el voltatge final de 48V. Tots dos mòduls haurien de ser iguals pel que fa a la tensió de sortida i al corrent. Si podeu triar-ne, preneu-ne dos amb el voltatge de sortida exactament igual. En aquest cas, les fonts d’alimentació estan ben equilibrades.

Si el voltatge de 48V és correcte, connecteu PS programable. Aneu amb compte, no barregeu l'entrada i la sortida, i més i menys a l'entrada, el mòdul programable es pot destruir.

Al final, connecteu la placa del controlador per al ventilador i tots els cables restants. Els cables dibuixats com a gruixuts al diagrama de cablejat haurien de ser més gruixuts, a causa del corrent més alt. A l’entrada de 220V, el diàmetre dels cables ha de ser d’uns 1 mm (corrent màx. 2A), a la sortida 48V ha de tenir un diàmetre de 1,5 mm (corrent màxim 6A).

Pas 5: Comunicació

Visiteu el lloc amb el programari de comunicació d'enllaços i descarregueu-vos el programari DPS5005 per a la comunicació. La informació detallada, com instal·lar programari i com utilitzar-lo, com configurar el port sèrie per USB, com configurar Bluetooth, es troba en vídeo: comunicació.

Al programari de PC, les funcions de la pestanya Bàsic (la primera imatge) són molt similars a la configuració de la versió que no és de comunicació. A la pestanya Avançat (la segona imatge) hi ha funcions més sofisticades que es podrien utilitzar per a mesures automàtiques de components. Excepte les memòries més clares i simplificades per als grups de dades, hi ha funcions:

• Prova automàtica: permet ajustar el nombre de passos (màxim 10), els intervals de temps per valor de retard per a cada pas, la tensió i el corrent per a cada pas.
• Escaneig de tensió: permet ajustar el corrent de sortida, l’aturada d’inici i el valor del voltatge del pas, un retard comú per a cada pas.
• Actual: escaneig. Funciona de la mateixa manera que l’escaneig de tensió. Ajust de la tensió de sortida, parada d’inici i valor de corrent de pas, un retard comú per a cada pas.

Pas 6: Conclusió

El manual d’usuari de PS Ruideng programable s’inclou a l’enviament. Només uns quants comentaris:

Molt bona característica és la possibilitat de connectar o desconnectar la càrrega dels connectors de sortida mitjançant un commutador. D'aquesta manera, durant l'ajust de corrent i tensió s'hauria d'apagar la càrrega i protegir-la.

A les imatges anteriors, hi ha exemples de mode de corrent constant. A la línia superior de la pantalla LCD es mostren el voltatge i el corrent ajustats. En els connectors de sortida es connecta la resistència de 4,7 ohm. Tot i que la tensió està configurada a 10 V, la tensió a la sortida és d’uns 4,7 V, perquè el corrent està configurat a 1A i s’ha aconseguit.

A la imatge següent hi ha un díode Zener connectat a la sortida sense resistència. El corrent s'estableix en un valor aproximat de 0,05A i la línia de tensió mostra directament la tensió Zener de 4,28V. Mitjançant aquestes mesures de components, és important comprovar la potència mostrada a la tercera línia gran (0,25 W per exemple). He destruït un díode Zener per 30V, perquè ajustant 0,05A, havia perdut una potència superior a 1,5W.

En 9 llocs de memòria es podien emmagatzemar voltatges molt sovint utilitzats, com ara 3,3 V, 5 V, 6 V, 9 V, 12 V, etc., amb els seus corrents esperats, sobre tensions i sobre corrents.

La versió de comunicació permet una certa automatització per a la prova de components. És com la mesura de les característiques de la tensió a l’amper o alguna càrrega de la bateria amb el temps i la intensitat en funció del voltatge.

Comentari sobre el tauler frontal. Hi havia un espai massa gran a la part esquerra de la pantalla LCD. Pensava posar-hi alguna cosa boja, com ara un termòmetre LCD per a la temperatura interior o un recordatori sedentari, però finalment em vaig decidir a la imatge, a causa de l’ús de paper fotogràfic com a portada. Entre la natura agradable (muntanyes) i la ciutat més bella, guanya la ciutat.

Espero que us agradi fer la bona font d’alimentació vosaltres mateixos.