Блок живлення/зарядний пристрій 20 вольт 5 ампер. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Блок живлення/зарядний пристрій 20 вольт 5 ампер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

Коментарі до статті

Відразу зазначу, що зробити БП можна і на іншу максимальну вихідну напругу і струм, пізніше буде описано, чому і як це зробити (у схемі розглянуто варіант 20 вольт 5 ампер).

У даній конструкції може бути застосований один з наступних дисплеїв від мобільних телефонів Siemens: A70, A52, A55, C55 можливо ще від якихось інших які мені не відомі.

Розташування висновків у цих дисплеїв зображено малюнку

Блок живлення/зарядний пристрій 20 вольт 5 ампер. Розміщення висновків

Отже, для налагодження та налаштування БП нам знадобиться

1. Тестер (вольтметр, амперметр) і бажано, щоб він вимірював досить точно.
2. Частотомір (точність особливо не потрібна, потрібно виміряти 1 кГц +/- 3 Гц)
3. Еквівалент навантаження (резистор 5-10 Ом з потужністю розсіювання 2-5 Ватт)
4. Прямі руки.

Тепер трохи за конструкцією

Все управління в схемі здійснює мікроконтролер ATmega8, тактується він від внутрішнього RC-ланцюга про що говорить відсутність кварцу :) Своїм внутрішнім АЦП він вимірює вихідну напругу та струм, внутрішнім ШІМ-модулятором керує вихідною напругою. Через внутрішній компаратор реалізовано захист струму (захист від К.З.). Ще через порти контролер управляє реле, опитує кнопки та валкодер, виводить зображення на дисплей.

Валкодер може бути застосований будь-якої конструкції (я, наприклад, зняв з передньої панелі автомагнітоли Sony :) ). Можна зробити зі старої комп'ютерної мишки (кулькової, хоча траплялася інформація і про те, як зробити і з оптичної).

Транзистор VT2 встановлюється на радіатор площею з розрахунку на максимальну потужність, яка вам потрібна. Наприклад, при напрузі трансформатора 24В та живленні навантаження при 10В 1А отримуємо: P = (U трансформатора - Uнавантаження) х I навантаження; (24В-10В) х 1А = 14 Ватт!

(Натисніть для збільшення)

Блок живлення/зарядний пристрій 20 вольт 5 ампер. Цифрова частина

За програмування

Є дві прошивки, вони однакові, але призначені для різних дисплеїв (для А70 та для всіх інших).

Прошити контролер можна як внутрісхемно, так і окремо на програматорі. Не забувайте прошивати область EEPROM (якщо її не прошити БП працюватиме не коректно). Рекомендую прошивати контролер окремо від схеми, т.к. цей пристрій живиться від мережі і в процесі прошивки може вийти з ладу сам контролер/програматор/порт ПК. Однак якщо застосований контролер у планарному корпусі, то зручніше прошити внутрішньосхемно. Але тут обов'язково потрібно дотримуватись заходів безпеки, а саме: між програматором, ПК та пристроєм повинна бути дуже надійна земля (загальна шина), підключення/відключення програматора від пристрою проводити тільки з витягнутою вилкою (самого БП) з розетки, не довіряйте вимикачам мережевих фільтрів ! Вони часто стоять лише на одному з мережевих дротів!

І так з прошивкою розібралися, після прошивки коду необхідно встановити біти конфігурації. Уважніше з ними, особливо з CKSEL, RSTDSBL, SPIEN! При неправильній установці контролер може перестати бачитися програматором!

Біти встановити в такому порядку:

;BootLock12 = Programmed (1)
;BootLock11 = Programmed (1)
;BootLock02 = Unprogrammed (1)
;BootLock01 = Unprogrammed (1)
;Lock2 = Programmed (0) ;)
;Lock1 = Programmed (0)
;
;RSTDSBL = Unprogrammed (1)
;WDTON = Unprogrammed (1)
;SPIEN = Programmed (0)
;CKOPT = Unprogrammed (1)
;EESAVE = Unprogrammed (1)
;BOOTSZ1 = Unprogrammed (1)
;BOOTSZ0 = Unprogrammed (1)
;BOOTRST = Unprogrammed (1)
;
;BODLEVEL = Programmed (0)
;BODEN = Programmed (0)
;SUT1 = Programmed (0)
;SUT0 = Programmed (0)
;CKSEL3 = Programmed (0)
;CKSEL2 = Unprogrammed (1)
;CKSEL1 = Programmed (0)
;CKSEL0 = Programmed (0)

Тепер про налагодження пристрою

Після включення (подачі мережевої напруги) потрібно перевірити напругу на виході діодного мосту (у моєму випадку має бути 24В) і напруга на 3-му виведенні DA2, там у будь-якому випадку має бути 5В.
При цьому на екрані може нічого не з'явитися, це нормально. Перше, що робимо, це налаштовуємо параметри РКІ. Для цього необхідно відключити мережну напругу, почекати поки розрядяться конденсатори, що фільтрують. Далі утримуючи всі 4 кнопки (натиснути та утримувати), при цьому подати мережеву напругу. БП повинен пропищати 4 рази (якщо цього не сталося, то ймовірно не правильно прошити контролер або щось неправильно з його харчуванням/сигналом RESET або ZQ1). Пропищавши 4 рази, на дисплей може бути виведене повідомлення

Це 4-й параметр за рахунком, при натисканні на U/I відбудеться перехід до параметра номер 1 (буде чути один довгий сигнал), при повторному натисканні перехід здійснюється до 2-го (два сигнали) і так до 4-х і по колу , зміна параметрів одразу застосовуються до дисплея (контролюються візуально). Зміна параметра виконується ручкою валкодера, зміна супроводжується короткими звуковими сигналами. Натисніть OUT, щоб запам'ятати налаштовані параметри та перейти в робочий режим.

Далі необхідно налаштувати аналогову частину схеми:

Для цього також знеструмте БП, затисніть кнопки MODE і VIEW, і подайте харчування. Ви побачите на дисплеї наступне:

Поріг говорить про стан захисту від К.З., 0 - струм у нормі, 1 - струм перевищений, U-ЦАП - стан ШІМ-модулятора (величина встановленої напруги), I-АЦП - поточний вимірюваний струм, U-АЦП - поточне вимірюване напруга. Діють усі кнопки: OUT/MODE – керують вихідним реле, VIEW/U/I – керують пищалкою (для тестування).

Методика налаштування наступна: натиснути OUT (включити реле), встановити валкодер значення U-ЦАП в 500, підключити на вихід БП вольтметр і налаштувати резистором R4 половину від максимальної напруги виходу (в моєму випадку це 10 вольт). Далі резистором R9 досягти однакового показання U-АЦП і U-ЦАП (тобто що б на U-АЦП теж було 500). Все, напруга налаштована, залишився струм. Встановіть U-ЦАП у нуль, підключіть на вихід послідовно амперметр та еквівалент навантаження (резистор). Піднімайте значення U-ЦАП контролюючи струм у навантаженні, встановіть якесь кругле значення (наприклад 500 мА, 1А і т.д.), резистором R7 досягайте I-АЦП необхідного значення (тобто 500 це максимальний струм, в моєму випадку 500мА це 50, 1А це 100).

Власне, налаштування аналогової частини завершено. Далі конфігуруємо програму під реальні значення напруги та струму. Для цього відключаємо БП, затискаємо кнопки VIEW та U/I і вмикаємо живлення. На дисплеї бачимо наступне:

Валкодером встановлюємо свою максимальну напругу (воно, до речі, має бути кратним 5-ти вольтам). Натискаємо OUT.

Валкодер встановлюємо свій максимальний струм. Натискаємо OUT.

А ось де потрібний частотомір. Підключаємо частотомір паралельно ZQ1 та валкодером виставляємо 1 кГц. Натискаємо OUT. На цьому налаштування завершується, і БП переходь у робочий режим роботи.

Тепер трохи про те, як користуватись БП та про режими роботи

У режимі джерела напруги можна змінювати 3 параметри. Це вихідна напруга, струм обмеження/захисту та режим роботи захисту.

Всі параметри управляються валкодером, перемикання між параметрами здійснюється кнопкою U/I, режимів захисту існує 4: Обмеження - струм обмежується до Imax, Захисту Imax - захист спрацьовує при перевищенні Imax, Захист К.З. - захист спрацьовує тільки при перевищенні максимально допустимого струму (Imax ролі не відіграє), Ні захист! - захист відключений взагалі, але обережніше з цим режимом, при короткому замиканні схема може вийти з ладу! Цей режим реалізований для випадків, коли випробовується пристрій з наявністю пікових перевищень струму споживання (наприклад УНЧ, сабвуфер і т.п.). Так, кнопка OUT управляє виходом напруги на клеми, судити про стан вихідної напруги можна за показаннями амперметра (якщо там прочерки то вихід відключений, якщо значення в цифрах то напруга подано на клеми). При спрацюванні захисту чути короткий звуковий сигнал, щоб повторно подати напругу на клеми натисніть OUT.

При натисканні на VIEW БП перетворюється на режим графічного відображення струму споживання як осцилограми. При цьому вибраний режим захисту та напруги зберігається.

У цьому режимі можна керувати вихідною напругою та параметром "час/розподіл", значення в секундах показує час розгортки всієї ширини дисплея. Правіше параметра "час/розподіл" розташований параметр "ампер/розподіл", його налаштовувати не можна, він встановлюється автоматично від мінімального до максимального залежно від поточного максимального струму споживання. Це значення показує всю висоту графіка по вертикалі, тобто вершина графіка це значення, яке вказано в амперах. Щоб його скинути до мінімального потрібно двічі натиснути VIEW, тобто перейти у звичайний режим і повернутися назад.

Ще в БП реалізований зарядний пристрій, який заряджає акумулятори постійним струмом. Для переходу в режим заряду АКБ потрібно натиснути кнопку MODE, але для цього напруга виходу повинна бути вимкнена, інакше перехід заблокований (зроблено як захист від випадкового натискання під час роботи).

І так зарядник, є 2 режими: режим Напруга - заряджає до зазначеної напруги з максимальним зазначеним струмом, при досягненні зазначеної напруги і падіння струму заряду в 4 рази заряд завершується, режим Час - все так само, але на струм заряду увага не звертається, а заряд припиняється після закінчення зазначеного часу. Час встановлюється за хвилини. Запуск здійснюється кнопкою OUT, після завершення заряду пристрій видає довгий звуковий сигнал і виводить на дисплей повідомлення про закінчення заряду. Перервати процес заряду можна будь-якої миті, натиснувши на будь-яку кнопку.

На цьому все. Думаю, розповів докладно. Запитання можете надсилати на e-mail: black27512@mail.ru або на ICQ: 330898528.

P.S. Можливо вам здасться, що в пристрої чогось не вистачає або щось зроблено не належним чином (наприклад, доцільне застосування більш багаторозрядної АЦП і ЦАП тощо). Але зрозумійте, я прагнув зробити пристрій в першу чергу якомога дешевше і простіше. Але в будь-якому разі чекаю зауважень та пропозицій, куди ж без них. А застосував графічний дисплей з тією метою щоб була можливість зробити відображення "осцилограми", це буває часто корисно при ремонті таких складних пристроїв як наприклад стільникових телефонів.

Завантажити прошивку та плату у форматі LAY

Автор: Олексій Чернов; Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Блоки живлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Ефективні суперконденсатори з конопель 25.08.2014

Канадські дослідники встановили, що за своєю здатністю накопичувати електричну енергію волокна конопель не поступаються графену. Інженери запропонували створювати суперконденсатори майбутнього саме із цієї рослини. Нова технологія буде представлена на 248 конференції Американського хімічного товариства.

Як відомо, суперконденсатори, на відміну від звичайних акумуляторів, можуть заряджатися та віддавати енергію лише за кілька секунд. Але вони мають істотний недолік: за енергетичної щільності вони поступаються акумуляторним батареям. Цей показник може бути покращений за рахунок електродів, якщо робити їх із матеріалів нового типу. Сьогодні основним кандидатом на таку роль вважається графен, але електроди з конопляного волокна, як виявилося, не поступаються графеновим електродам у продуктивності, а вартість їх буде помітно меншою.

Девід Мітлін (David Mitlin) з колегами досліджували відходи виробництва мотузок канатів та одягу з конопель, зокрема волокна з флоеми стебел рослини. При нагріванні матеріалу протягом доби до температури 180°С, з наступним нагріванням до ще більш високої температури, від нього починають відлущуватися вуглецеві нанолісти. Суперконденсатори, в яких електроди складаються з такого матеріалу, а функцію електроліту виконує іонна рідина, за своєю жароміцністю (до 93°С) та ємністю перевершують усі наявні на ринку пристрої такого типу. У нових суперконденсаторів щільність енергії досягла 12 Вт·ч/кг, що вдвічі-втричі вище, ніж у стандартних пристроїв.

В даний час група Мітліна вже розпочала налагодження дрібносерійного виробництва суперконденсаторів з конопель.

Інші цікаві новини:

▪ Імунітет вагітних реагує на стать дитини

▪ Крохмаль із картоплі

▪ Мікродатчик температури працює від радіохвиль бездротових мереж

▪ Екзоскелет для спецназу

▪ Рівень вуглецю в океані нерівномірний

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Афоризми знаменитих людей. Добірка статей

▪ стаття Матеріалознавство. Шпаргалка

▪ стаття Як з'явилися апельсини без кісточок? Детальна відповідь

▪ стаття Експлуатація крана-укосини. Типова інструкція з охорони праці