Главная » Питание
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Блок питания с индикацией на PIC-микроконтроллере

Лабораторный блок питания с цифровым вольтметром и амперметром служит мне уже полгода. Собран он в корпусе от компьютерного блока питания. К оформлению лицевой панели пока руки не доходят. Напряжение регулируется от 1,32 до 24,00 вольт, ток - до 3 ампер. Индикаторами служат 4-х цифровые светодиодные индикаторы с общим катодом. Вольтметр с разрешающей способностью 0,04. В (с гашением незначащих нулей в двух левых индикаторах), запятая после 2-го знака. Амперметр с разрешающей способностью 4 мА (с гашением незначащих нулей в двух левых индикаторах), запятая после 1-го знака.

Схема блока питания с индикацией на PIC-микроконтроллере

Программа в микроконтроллере создана для измерения напряжения от 00,00 до 40,92 В и тока от 0,000 до 4,092 А. Можно изготовить блок цифровой индикации и встроить в уже имеющийся блок питания, либо применить другой силовой трансформатор и другой регулятор напряжения (в указанных пределах). У меня регулятор напряжения собран на специальной микросхеме почти по стандартной схеме из «даташита». Микросхема работает в импульсном режиме на частоте 52 кГц, имеет высокий КПД.

Плата регулятора напряжения

Регулятор собран на отдельной плате, микросхема крепится через теплопроводную пасту на пластинчатый радиатор. Для регулировки лучше применять многооборотный потенциометр.

Плата измерений и индикации

Вольтметр и амперметр собраны на отдельной плате и питаются от отдельного трансформатора 9-15 В и стабилизированного источника питания напряжением 5,12 вольт. Настройку этого напряжения нужно сделать до установки микроконтроллера подстроечным резистором R2. Так же тщательно нужно подобрать резистор R5. Его сопротивление должно быть в 7 раз больше R6. Если R6 = 5,11 К, то R5 = 5,11 х 7 = 35,77 К. После установки запрограммированного микроконтроллера и устранения выявленных механических ошибок проверить (отрегулировать) напряжение на первой ноге 5,12В. От этого зависит точность показаний вольтметра.

«Токовый» резистор R1 взят от негодного мультиметра М-830. Амперметр не обладает такой же линейностью, как вольтметр. Это связано с применением ОУ.

Подбором резистора R8 регулируется коэффициент усиления ОУ. Калибровку провести с помощью наиболее точного амперметра.

Резисторы R9 – R16 от 270 до 330 Ом.

На видео: регулировка напряжения без нагрузки, а потом с нагрузкой – автомобильной лампой 24v 21w.

Скачать прошивку, печатные платы в формате LAY вы можете ниже.

Обновление 16.04.2014: Новая прошивка (AVmetr_2.rar). Улучшена разрешающая способность. 

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
МК PIC 8-бит
PIC16F873
1 Поиск в FivelВ блокнот
Линейный регулятор
LM317
1 LM317TПоиск в FivelВ блокнот
DC/DC импульсный конвертер
LM2576
1 LM2576-AdjПоиск в FivelВ блокнот
OP1 Операционный усилитель
LM358
1 Поиск в FivelВ блокнот
Диод
КД202А
4 Поиск в FivelВ блокнот
Диодный мост
DB157
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD1 Диод Шоттки
MBR350
1 Поиск в FivelВ блокнот
C1 Электролитический конденсатор100 мкФ, 50 B1 РегуляторПоиск в FivelВ блокнот
C2, C3 Электролитический конденсатор1000 мкФ, 35 B2 РегуляторПоиск в FivelВ блокнот
C1 Электролитический конденсатор100 мкФ, 25 B1 Поиск в FivelВ блокнот
C2 Электролитический конденсатор100 мкФ, 16 B1 Поиск в FivelВ блокнот
C3, C4 Конденсатор0.1 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
C5, C6 Конденсатор20 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
R1 Переменный резистор51 кОм1 РегуляторПоиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
1.2 кОм
1 РегуляторПоиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
0.01 кОм
1 Токовый резистор взят из мультиметра М-830Поиск в FivelВ блокнот
R2 Подстроечный резистор100 Ом1 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
680 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
1 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R5 Резистор
36 кОм
1 Сопротивление должно быть в 7 раз больше R6Поиск в FivelВ блокнот
R6 Резистор
5.1 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R7 Резистор
240 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R8 Резистор
75 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R9-R16 Резистор
300 Ом
8 270-330 ОмПоиск в FivelВ блокнот
L1, L1 Катушка индуктивности10 мкГн2 Поиск в FivelВ блокнот
Q Кварц4 МГц1 Поиск в FivelВ блокнот
Tr1 Трансформатор2 В*А, 220/9 В1 Поиск в FivelВ блокнот
Tr2 Трансформатор100 В*А, 220/24 В1 Поиск в FivelВ блокнот
HG 1, HG 2 Светодиодный индикаторFYQ-3641AS215 Общий катодПоиск в FivelВ блокнот
Предохранитель1 Поиск в FivelВ блокнот
Выключатель сдвоенный1 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 16.04.2014 0 2
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (32) | Я собрал (0) | Подписаться

0
luzik24 #
Что-то у меня в протеусе эта схема не работает
Ответить
0

[Автор]
VIG #
В Протеусе я не делал. А в "железе" блок питания уже работает более полутора лет. Неисправностей никаких не проявлялось.
Ответить
0
Valdemar_76 #
А как с настройкой амперметра, я имею ввиду линейность всей шкалы? Точные ли все показания амперметра по всему диапазону измерения?
Ответить
0
VIG #
Нелинейность показаний зависит от дрейфа сопротивления шунта и нелинейности ОУ. А микроконтроллер все считает в цифре - "линейно". Можно по "надежному" прибору в диапазоне с наименьшей по паспорту погрешностью выставить ток в одной точке и все. Нужно иметь в виду, я из нескольких мультиметров (М890G, MY98, VC96A, Ц4324 и др) не нашел двух, показывающих одинаковый ток.
Можно откалибровать прибор по образцовым резисторам, их сопротивление указывается до сотых.
Ответить
0
dimitry #
Катушки индуктивности для регулятора напряжения изготавливались самим или использовались стандартные?
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Я использовал дроссель R 0912 330 mkH 1А. Он стоит всего около 2 грн.
Ответить
0
Valdemar_76 #
Собрал сей девайс, всё заработало, но есть маленькая проблема. Цифры после запятых скачут при измерении, в вольтметре если меряю крону или аккумулятор то не скачут, а если БП, то прыгают. В амперметре прыгают постоянно,а в тестере такого нету. Как убрать сей конфуз?
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Несколько улучшить можно: поставить многооборотный потенциометр, добавить конденсаторы 0,1 мкФ перед и после стабилизаторов, увеличить емкость электролитов. Прыгающие цифры последних знакомест - это плата за мое стремление по максимуму использовать АЦП микроконтроллера - градация 4мА. Сейчас я стал на два года опытнее в программировании, поэтому, если буду переделывать программу для своего блока (я им постоянно пользуюсь) - обязательно сообщу.
Ответить
0
Valdemar_76 #
VIG, у меня стоят и многооборотный резистор и конденсаторы и дроссель и электролит 1500 на выходе, но ничего не помогает. Если будете переделывать прошивку, то буду очень благодарен обновлению. У меня ещё такая проблема: нелинейность амперметра, как добиться линейности в амперметре, шунт 0,01 керамический резистор 5 ватт, опер 358. Или это можно сделать корректировкой прошивки?
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Новая прошивка в статье. Мне понравилось.
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Микроконтроллер считает очень линейно, главное для него: стабильное напряжение 5,12 вольт при всех режимах. В программу можно ввести практически любую функцию, но надо разобраться: какую? Наверное проще сделать термостабилизацию на одном из ОУ.
Ответить
0
Александр #
Уважаемый VIG, повторил эту конструкцию, все хорошо, только не могу наладить роботу амперметра 0 показывает при R8 - 1,8-2 кОм. Я понимаю что это не правильно и показания будут неверными, но никак не могу понять как заставить его работать.
Ответить
0

[Автор]
VIG #
В статье выложил новую прошивку.
Первый ОУ работает с коэффициентом усиления К=R8/R4+1, т.е. = 76. Из этого следует, что при токе 1А на входе будет напряжение = 1*0,01=0,01В, на выходе = 0,76В. Второй ОУ имеет К=1. Значит на входе МК должно быть тоже 0,76В. Исходя из этого ищи причину.
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Прошивку переделал. Шаг вольтметра 0,01 В, амперметра 0,001А. Опробую в разных режимах, выложу в статье.
Ответить
0
Thorvald #
А что изменится, если в регуляторе поставить дроссели меньше нужного?
Ответить
0

[Автор]
VIG #
От дросселя, первого после LM2576 зависит многое: нагрев микросхемы, кпд, максимальный выходной ток и пульсации и т.д. Полный ответ можно найти в даташите, там даже есть соответствующие графики. Второй дроссель служит для сглаживания пульсаций выходного тока, его данные можно менять, вплоть до исключения.
Ответить
0
mark #
Ждем новую прошивку с шагом 0.001A
Ответить
0
mark #
А нагрузка -H разве не с минуса должна выходить? А она идет с 3 вывода OP1.1...
Прикрепленный файл: 5-228-1.jpg
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Новая прошивка выложена еще 16.04.2014г.
Нагрузка подключена к минусу через шунт 0.01 Ом.
Ответить
0
Grigi #
Собрал измерительную часть, работает на ура! Но цифры после запятых прыгают! Может вы решили эту проблему? Если да, то как?
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Прошивка во втором архиве.
Ответить
0
dimitry #
Чтобы избежать прыгающих цифр, нужно на входе регулятора ставить кондер не на 100мкФ, а чем побольше. Я себе поставил батарею их 7 кондеров на 2200мкф и при токе 3А все стабильно даже на первой прошивке. Просьба автору исправить.
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Я соглашусь с тем, что стабилизация выходного тока любым способом, благоприятно скажется на показаниях.
Ответить
0
Владимир #
Собрал схему Вольтметра и амперметра, прошил второй прошивкой. Все работает прекрасно.
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Рад за Вас. У меня он уж почти 5 лет работает. Не было ни одной неисправности.
Ответить
0
Вячеслав #
Собрал индикацию на макетке, на PIC16F876A, вторая версия прошивки ,все работает хорошо,я даже удивился, еще ничего не настраивал и не калибровал, даже датчик пока поставил на 0.1 ом, чтобы убедиться в работе индикации, циферки напряжения и тока меняются,ничего не прыгает и не дергается. У меня вопрос, постоянно горит точка в самом левом разряде тока,это так заложено в программе?
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Да. Если ток менее одного Ампера - будет .ххх, а если больше - будет х.ххх.
Ответить
0
Вячеслав #
Сделал все так. Датчик 0,12 ом, показания тока начинаются с 0,02А(20мА), с датчиком 0,01ом показания начинались с 300-400 мА. Для калибровки напряжения вместо R5 поставил цепочку из подстроечника 10к и резистора 30к. Для калибровки тока вместо R4 поставил цепочку из подстроечника 1К и резистора 200 Ом. Так то так. Линейность показаний тока не плохая(здесь особая точность и не чему). Индикатором доволен.
Да, забыл, R8 у меня получился 6.8К.
Ответить
0

[Автор]
VIG #
У меня амперметр начинает показывать от 1 мА, правда немного плавает: 1-2-0-1...
Ответить
0
Вячеслав #
Значит надо здесь еще посмотреть, почему так. Посмотрим по формулам (коэффициент усиления)
Ответить
0
Вячеслав #
VIG, не затруднит ли вас переделать прошивку так: uXX.X и iX.XX без гашения незначащих нулей?
Ответить
0

[Автор]
VIG #
Признаюсь честно - свободного времени нет. Если бы эта просьба прозвучала 5 лет назад, то переделка заняла бы пол часа. А сейчас сложнее: я уже года 3 пишу не на Ассемблере, а на MikroC PRO for PIC.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором
DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором
200 Вт усилитель класса D на IRS2092 Автомобильный GPS-трекер с GSM/GPRS и дистанционным управлением
вверх