programowany zasilacz laboratoryjny 2.pdf

Programowany zasilacz laboratoryjny

P R O J E K T Y

Programowany zasilacz

laboratoryjny, część 2

kit AVT−366

W†drugiej czÍúci artyku³u

skupimy siÍ na omÛwieniu

montaøu i†uruchomienia

zasilacza. Najtrudniejsza

w†procesie uruchomienia jest

kalibracja, od ktÛrej zaleøy

precyzja ustawienia napiÍcia

wyjúciowego. Z†tego powodu

gor¹co zachÍcamy wszystkich

potencjalnych wykonawcÛw

zasilacza do wnikliwego

przeczytania tej czÍúci

artyku³u.

Montaø i†uruchomienie

Zasilacz jest montowany na

dwÛch dwustronnych p³ytkach

drukowanych, wykonanych

w†technologii dwuwarstwowej

z†metalizacj¹. Widoki úcieøek

na poszczegÛlnych warstwach

p³ytek przedstawiono na wk³ad-

ce wewn¹trz numeru.

Na rys. 6 (p³ytka nastawnika)

i† rys. 7 (p³ytka zasilacza) przed-

stawiono rozmieszczenie elemen-

tÛw na obydwu p³ytkach. Montaø

przebiega w†sposÛb tradycyjny:

kolejnoúÊ montaøu elementÛw na-

leøy dobieraÊ kieruj¹c siÍ ich

rozmiarami (pocz¹wszy od naj-

mniejszych i†leø¹cych najbliøej

powierzchni p³ytki). Naleøy zwrÛ-

ciÊ uwagÍ, øe na p³ytce nastaw-

nika prze³¹cznik Sw1, impulsator

Imp1 oraz diody LED D1..4 s¹

montowane od strony lutowania.

Pozosta³e elementy naleøy za-

montowaÊ od strony opisu. Pod

uk³ady scalone US1..4 warto za-

stosowaÊ podstawki, ktÛre ogra-

niczaj¹ ryzyko ich przypadkowe-

go uszkodzenia (wszystkie uk³ady

s¹ wykonane w†technologii

CMOS).

Nastawnik zadaj¹cy napiÍcie

wyjúciowe i†pr¹d zadzia³ania

ogranicznika jest doúÊ uniwersal-

ny (moøliwoúci zastosowanego

w†nim

mikrokontrolera

opisaliúmy w†pierwszej

czÍúci artyku³u), a†tryby jego pra-

cy ustala siÍ przy pomocy dwÛch

jumperÛw JP1 i†JP2. Zalecane po-

³oøenie jumperÛw podczas stero-

wania zasilaczem przedstawiono

na rys. 8 . Jeøeli nastawnik nie

bÍdzie wykorzystywany do in-

nych zadaÒ, moøna w†miejsce

gold-pinÛw i†jumperÛw wlutowaÊ

zwory.

Montaø p³ytki zasilacza takøe

nie jest zbyt trudny, wymaga

jednak od montaøysty pewnych

umiejÍtnoúci zwi¹zanych z†mecha-

nik¹ - niezbÍdne bÍdzie bowiem

samodzielne wykonanie dwÛch ra-

diatorÛw. Jeden radiator naleøy

Parametry zasilacza AVT−266.

zakres napięć wyjściowych: 3,5..24V;

rozdzielczość nastawnika napięcia: 80mV;

liczba kroków regulacji napięcia: 256;

liczba zakresów ograniczania prądowego: 4;

maksymalny prąd wyjściowy: 1,43A;

pozostałe zakresy prądowe: 100mA, 500mA,

1A.

Rys. 6. Rozmieszczenie elementów na płytce nastawnika.

Elektronika Praktyczna 12/97

Programowany zasilacz laboratoryjny

przyst¹piÊ do wykonania niezbÍd-

nych po³¹czeÒ pomiÍdzy obydwo-

ma modu³ami i†podzespo³ami ze-

wnÍtrznymi. Uproszczony sche-

mat tych po³¹czeÒ przedstawiono

na rys. 9 .

Uruchomienie zasilacza moøna

podzieliÊ na dwa etapy, ktÛre

przedstawiamy poniøej.

Rozpoczynamy od p³ytki na-

stawnika, ktÛr¹ moøna uruchomiÊ

bez koniecznoúci pod³¹czania do

p³ytki mocy. Do sprawdzenia dzia-

³ania nastawnika niezbÍdny bÍ-

dzie zasilacz o†stabilizowanym na-

piÍciu wyjúciowym 5V i†8†diod

LED. Diody do³¹czamy anodami

do wyprowadzeÒ PA0..7 mikro-

kontrolera, a†ich katody z†w³¹czo-

nymi w†szereg rezystorami o†re-

zystancji 470

Rys. 7. Rozmieszczenie elementów na płytce zasilacza.

przymocowaÊ, przy pomocy úrub

z†nakrÍtkami o†úrednicy 3mm, do

metalowych fragmentÛw obudÛw

stabilizatorÛw US10 i†US11. Dru-

gi, znacznie wiÍkszy radiator, sta-

nowi niezbÍdny element ch³odze-

nia tranzystora mocy T3. W†eg-

zemplarzu modelowym wykorzys-

tano fragment aluminiowego pro-

filu walcowanego, do ktÛrego zo-

sta³ przykrÍcony tranzystor T3.

PowierzchniÍ styku radiatora tego

tranzystora z†profilem pokryto

warstw¹ pasty silikonowej, co

zmniejsza rezystancjÍ termiczn¹

styku, poprawiaj¹c warunki ch³o-

dzenia.

Rezystor R5 naleøy zamonto-

waÊ w†odleg³oúci minimum 5mm

nad powierzchni¹ p³ytki drukowa-

nej. Dopuszczalny jest montaø

tego rezystora bezpoúrednio na

p³ytce drukowanej, jednak zaleca

siÍ zastosowanie, jako elementÛw

poúrednicz¹cych, miedzianych ko³-

kÛw lutowniczych pokrytych sreb-

rem.

Po zamontowaniu wszystkich

elementÛw na p³ytkach drukowa-

nych naleøy wykonaÊ jeszcze prze-

wÛd, ktÛrym zostan¹ po³¹czone

obydwa modu³y. Najprostszym

wyjúciem jest zastosowanie dwÛch

wtykÛw zgodnych ze standardem

FDC (np. ZWS-20), ktÛre naleøy

zacisn¹Ê na 10-cm odcinku p³as-

kiego, 20-øy³owego kabla taúmo-

wego. Kabel powinien byÊ wyko-

nany w†taki sposÛb, aby zosta³y

po³¹czone ze sob¹ styki o†takich

samych numerach w†obydwu wty-

kach.

Po wykonaniu kabla i†spraw-

dzeniu jakoúci montaøu moøna

Rys. 8. Sposób konfiguracji

procesora US4.

Naciskanie przycisku Sw1

wymusza kolejne zapalanie siÍ

diod D2..4. NastÍpnie sprawdza-

my, czy procesor reaguje na

pokrÍcanie osi¹ impulsatora

Imp1. Kaødy wyczuwalny rÍk¹

przeskok osi impulsatora powi-

nien spowodowaÊ zmianÍ stanu

wyjúÊ steruj¹cych úwieceniem

diod LED w†sposÛb charakterys-

tyczny dla licznikÛw binarnych.

Elektronika Praktyczna 12/97

do³¹czamy do ma-

sy zasilania ( rys. 10 ). NastÍpnie

naleøy do³¹czyÊ do p³ytki zaciski

wyjúciowe zasilacza, a†zworki na

z³¹czach JP1 i†JP2 naleøy ustawiÊ

zgodnie z†podanym wczeúniej opi-

sem. Po w³¹czeniu napiÍcia po-

winna zaúwieciÊ siÍ tylko dioda

D1, a diody do³¹czone do wyjúcia

mikrokontrolera (wg rys. 10) nie

powinny siÍ úwieciÊ.

Programowany zasilacz laboratoryjny

Rys. 9. Schemat montażowy.

Kierunek tych zmian jest zaleø-

ny od kierunku obracania osi

impulsatora.

Jeøeli obserwujemy opisane

efekty, to moøemy uznaÊ, øe p³yt-

ka nastawnika pracuje poprawnie.

Przechodzimy wiÍc do urucho-

mienia i†regulacji p³ytki zasilacza.

Moøna j¹ przeprowadziÊ po do-

³¹czeniu p³ytki nastawnika lub

moøna j¹ zast¹piÊ DIP-switchem

i†jednym mikroprze³¹cznikiem.

Obydwie metody s¹ jednakowo

skuteczne, wybÛr pozostawiamy

wiÍc Czytelnikom. Podczas regu-

lacji zasilacza niezbÍdny bÍdzie

woltomierz cyfrowy lub analogo-

wy o†duøej dok³adnoúci.

RegulacjÍ rozpoczynamy od

wpisania wartoúci 00h do rejestru

danych przetwornika. Mikrokont-

roler programatora robi to auto-

matycznie po w³¹czeniu zasilania,

generuj¹c pojedynczy impuls ze-

garowy. Wpisanie takiej wartoúci

do rejestru danych powoduje, øe

napiÍcie na wyjúciu zasilacza jest

minimalne.

Teraz, przy pomocy wkrÍtaka,

naleøy ustawiÊ nastÍpuj¹ce napiÍ-

cia:

- na wyjúciu wzmacniacza US6

(rys. 5) napiÍcie o†wartoúci 4,0V;

regulacji dokonujemy przy po-

mocy potencjometra wieloobro-

towego P1;

- na wyjúciu wzmacniacza US7

(rys. 5) napiÍcie o†wartoúci

0,583V; reguluje siÍ je przy po-

mocy potencjometra P2.

NapiÍcia te wyznaczaj¹ zakres

zmian napiÍcia na wyjúciu wtÛr-

nika US8. Przy podanych wartoú-

ciach napiÍÊ, najmniejszy skok

napiÍcia wynosi 80mV. Czyli po

kaødym skoku obrotu impulsatora

napiÍcie zmienia siÍ o†80mV.

NapiÍcie z†wyjúcia wtÛrnika

jest podawane na wejúcie nieod-

wracaj¹ce wzmacniacza operacyj-

nego, ktÛrego wzmocnienie jest

zaleøne od po³oøenia suwaka po-

tencjometra P3. Elementy R8, R9

i†P3 dobrano w†taki sposÛb, øe

dla úrodkowego po³oøenia suwaka

potencjometra wzmocnienie

wzmacniacza wynosi 6V/V. Regu-

lacjÍ wzmocnienia naleøy prze-

prowadziÊ dwukrotnie: pierwszy

raz po wpisaniu wartoúci 00h do

rejestru danych przetwornika US5,

drugi raz po wpisaniu wartoúci

ffh do rejestru danych . Wartoúci

napiÍÊ wyjúciowych (na wyjúcio-

wym z³¹czu ARK) w†skrajnych

przypadkach powinny wy-

nosiÊ odpowiednio: 3,5V

i†24V.

Jeøeli wszystkie do-

tychczas opisane regula-

cje uda³o siÍ przeprowa-

dziÊ, to naleøy skontrolo-

waÊ dzia³anie ograniczni-

ka pr¹dowego. Jeøeli oby-

dwa przekaüniki maj¹ sty-

ki rozwarte, wydajnoúÊ

pr¹dowa zasilacza jest naj-

mniejsza i†wynosi 100mA.

Zwarcie stykÛw przekaü-

nika Prz2 powoduje

zwiÍkszenie wydajnoúci pr¹dowej

do 500mA, zwarcie stykÛw prze-

kaünika Prz1 podnosi j¹ do 1A,

a†zwarcie obydwu stykÛw powo-

duje zadzia³anie ogranicznika do-

piero dla pr¹du wyjúciowego ok.

1,43A. Sterowanie przekaünikami

jest moøliwe przy pomocy p³ytki

programatora lub przez bezpo-

úrednie podawanie stanÛw ì1î

(lub napiÍcia 0/+5V) na styki 19

i†20 z³¹cza Zl2.

Podczas instalowania zasilacza

w†obudowie naleøy pamiÍtaÊ o†ko-

niecznoúci zapewnienia dobrego

ch³odzenia radiatorom stabilizato-

rÛw US10, US11 oraz tranzystora

T3. W†typowych zastosowaniach

nie bÍdzie konieczne stosowanie

wymuszonego ch³odzenia (np. przy

pomocy wentylatora), warto jednak

zadbaÊ o†to, aby w†obudowie urz¹-

dzenia wykonaÊ otwory wentyla-

cyjne w†okolicy radiatorÛw.

Piotr Zbysiński, AVT

Rys. 10. Układ pomocniczy do testowania

płytki sterownika.

Elektronika Praktyczna 12/97

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: