Программируемый лабораторный блок питания 42V 6A

При создании этого блока питания я был вдохновлён программируемым модулем питания Ruideng DPS5015. Доступно несколько моделей, они различаются по максимальному выходному напряжению и току. Последние оснащены опциями связи (USB и Bluetooth).

Программируемый - регулируемый блок питания, описываемый в этой статье, предназначен для питания электронных самоделок. Первоначально он был основан на модуле модели Ruideng DPS5015 без связи с ПК, но позже я приобрёл модуль позволяющий подключить его к компьютеру.

Параметры блока питания: 

  • Входное напряжение: 100 - 220В;
  • Частота переменного тока: 50 Гц / 60 Гц;
  • Выходное напряжение: 0 - 42 В;
  • Выходной ток: 0 - мин. 4A, макс. 5A (DPS5005) или 15A (DPS5015);
  • Разрешение выходного напряжения: 0,01 В;
  • Разрешение выходного тока: 0,01 А, (0,001 А для DPS5005);
  • Выходная мощность: 200 Вт;
  • Точность выходного напряжения: +/- (0,5% +1 цифра);
  • Точность выходного тока: +/- (0,5% + 2 цифры);
  • Количество ячеек памяти: 9 наборов групп данных плюс последняя настройка (память 0);

Что значит программируемый?

В блоке питания Ruideng DPS5015 или DPS5005 можно настроить параметры блока питания и сохранить их в энергонезависимой  памяти с передней панели. 

Блок питания Ruideng DPS5005 с модулем коммуникаци можно подключить к компьютеру с помощью USB кабеля либо посредством Bluetooth, и настраивать или программировать все параметры с ПК.

Основные программируемые параметры:

  • Выходное напряжение;
  • Выходной ток;
  • Пороги ограничения (напряжения, тока и мощности).

3575430229.jpg2461845125.jpg

Ruideng DPS5015 модуль содержит цветной ЖК-дисплей, на котором отображаются все необходимые данные. Модуль может обеспечить максимальное выходное напряжение 50 В и ток 15 А.

Любой модуль DPS Ruideng требует на входе другой источника питания, с выходным напряжением 50 В и током 5 А или более. Такой источник питания может быть выполнен на силовом трансформаторе 220В / 50В с диодным мостом и сглаживающим конденсатором. Это решение очень тяжелое, крупногабаритное и не очень эффективное. Я намеревался применить импульсный блок питания 220 В / 48 В, но поскольку подходящего не было найдено, было решено использовать два модуля 220VDC / 24VAC. Модули подключаются параллельно на их входах и последовательно на выходах.

Компоненты:

  • Импульсный блок питания 24V / 4-6A, 2шт;
  • Версия без связи, программируемый PS Ruideng DPS5005, (или DPS5015);
  • Версия со связью, программируемая связь PS Ruideng DPS5005;
  • Пластиковый корпус;
  • Выключатель питания;
  • Вентилятор 12В;
  • Адаптер 220VDC / 12VDC;
  • Розетки bannana jack, 2шт, ebay;
  • Термистор, 10 кОм;
  • Драйвер для вентилятора, построенный на небольшой монтажной плате;
  • Сетевой кабель 220 В, 2,5 А из местного магазина, зависит от типа вилки.

 Детали в драйвере вентилятора:

  • Транзистор 2N5401 или BC337;
  • Диод универсальный 1N4148;
  • Подстроечный резистор 1 кОм;
  • Гнездовой разъем JST 2,5 мм на плате, 3шт;
  • Штекер JST 2,5мм с кабелем, 3шт.

2950491957.jpg503067429.jpg

547101333.jpg

Схема подключения - Версия А - Без связи с компьютером

1732010053.jpg

Связи между всеми блоками показаны на картинке выше. С левой стороны находится ввод 220 В, главный кабель и главный выключатель. Посередине расположены два модуля AC/DC 220V/24V. Эти модули подключаются параллельно на входе напряжением 220 В переменного тока. Выходы этих модулей подключены последовательно и подключены к входу программируемого модулю DPS. Каждый модуль выдает 24 В постоянного тока, поэтому общее выходное напряжение составляет 48 В. Программируемый DPS 5015 подключается к выходным разъемам (плюс и минус выходного напряжения прибора) и ленточным кабелем к ЖК-дисплею. На картинке в верхней части - адаптер 220В/12В, драйвер вентилятора и вентилятор на 12 В. На картинке не отображается термистор. Термистор с отрицательным температурным коэффициентом, NTC устанавливается внутри одного из алюминиевых радиаторов.

 1515997685.jpg

Программируемый DPS 5005, показанный на следующем рисунке, содержит силовой блок внутри дисплея. Провода подключаются напрямую от импульсных источников питания к дисплею и от дисплея к выходным разъемам.

503105373.png

Схема драйвера вентилятора представлена ​​на следующем рисунке. Подключение очень простое, всего несколько компонентов. Транзистор T1 включает вентилятор согласно значению термистора. Если термистор нагревается, его сопротивление уменьшается, транзистор открывается, вентилятор начинает крутиться. Диод D1 защищает транзистор. 

Как правило, охлаждающий вентилятор не нужен для модулей DPS. Модуль DPS5015 оснащён собственным маленьким вентилятором. DPS5005 не требует охлаждения.

Блоки питания  220VDC/24VAC при большой нагрузке требуют охлаждения, поэтому я объединил их в единый блок и снабдил вентилятором. Вентилятор включается только при повышении температуры алюминиевого радиатора на одном из двух блоков. Большую часть времени работы программируемого блока питания вентилятор не работает. Для питания вентилятора установлен отдельный адаптер 220В/12В.

507539440.jpg

Схема подключения - Версия В -  имеется связь с компьютером

Схема подключения такая же, как у версии A. К модулю Ruideng DPS5005 добавлена ​​плата связи USB. Плата USB подключается штатным кабелем с разъемами с двух сторон.

 3849123732.jpg

К дисплейному модулю можно подключить только одну плату, USB или Bluetooth.

1507857696.jpg1686125712.jpg3600867456.jpg774950985.png

Рекомендуется проверять все модули и детали в процессе монтажа. Я рекомендую сначала проверить драйвер вентилятора, подключенный к вентилятору и к 12 В от другого источника питания. Вентилятор должен работать или не работать в зависимости от положения подстроечного резистора. Примерно в среднем положении подстроечника вентилятор должен останавливаться. Если нагреть термистор (например, паяльником), вентилятор должен начать вращаться.

Для управления блоком питания с помощью компьютера, требуется скачать и установить программу с этого сайта.

1220524349.gif1977585805.gif

Программа имеет две вкладки: Базовые и расширенные функции. Функции вкладка "Базовые функции" похожи на функции панели самого прибора. Вкладка "Расширенные функции" находятся более сложные функции, которые можно использовать для автоматических измерений компонентов. Кроме более понятной и упрощенной памяти для групп данных есть функции:

  • Автоматический тест - позволяет настроить количество шагов (максимум 10), временные интервалы по величине задержки для каждого шага, напряжение и ток для каждого шага.
  • Сканирование напряжения - позволяет регулировать выходной ток, пуск, останов и значение шага напряжения, одну общую задержку для каждого шага.
  • Сканирование тока . Функционирует так же, как сканирование напряжения. Регулировка выходного напряжения, пуска, остановки и значения шага тока, одна общая задержка для каждого шага.

Руководство пользователя программируемого DPS Ruideng входит в комплект поставки.

Очень хорошая особенность блока питания - это возможность подключения или отключения нагрузки на выходных разъемах переключателем. Таким образом, при регулировке напряжения и тока нагрузка может быть отключена и защищена.

324013441.jpg774906929.jpg
На рисунках выше показан пример режима стабилизации тока. В верхней строке ЖК-дисплея отображаются заданные напряжение и ток. К выходным разъемам подключен резистор 4,7 Ом. Хотя напряжение установлено на 10 В, выходное напряжение составляет около 4,7 В, потому что ток установлен на 1 А и был достигнут.

На следующем рисунке к выходу подключен стабилитрон, ток установлен на значение около 0,05 А, а линия напряжения показывает напряжение стабилитрона 4,28 В. При таких измерениях компонентов важно проверить отображаемую мощность на третьей большой строке (например, 0,25 Вт). Я сжёг один стабилитрон установив напряжение на 30 В, потому что при настройке тока 0,05 А я допустил мощность на нём более 1,5 Вт!

В 9 ячейках памяти могут храниться очень часто используемые напряжения, такие как 3,3 В, 5 В, 6 В, 9 В, 12 В и так далее, с ожидаемыми токами, повышенными напряжениями и токами.

Управляемая с компьютера версия блока питания позволяет проводить автоматическое тестирование компонентов, нечто похоже на снятие вольт-амперных характеристик. Так же возможно организовать зарядку аккумулятора со временем и током, зависящим от напряжения.

Расчет импульсного трансформатора

Подписаться на новости
Введите Ваш e-mail

Усилители мощности
Блоки питания
Arduino
Программаторы
Радиоконструкторы
Прочее...