Lf251, Hardver Tápegység; n az áram folytatása; mikrokontroller alapú nua
Guido nem csak azért szereti a Linuxot, mert szórakoztató felfedezni e rendszerek nagy lehetőségeit, hanem a tervezésben részt vevő összes ember miatt.
Spanyolra fordította:
Miguel Magán C. "
Mikrokontroller alapú egyenáramú tápegység
Ez az AT90S4433 mikrovezérlő sorozat Linux Focus negyedik cikke. Javaslom, hogy olvassa el az Atmel mikrokontroller programozásáról szóló korábbi cikkeket, különösen:
- A Linux AVR fejlesztői környezet telepítése és használata, valamint a programozási hardver felépítése:
2002. március, az AVR mikrokontroller programozása a GCC-vel - Hogyan készítsünk saját nyomtatott áramkört:
2002. május, LCD kezelőpanel a Linux szerverhez - Doboz felépítése az áramellátáshoz:
2002. szeptember, 1Hz-100Mhz frekvenciaszámláló LCD kijelzővel és RS232 interfésszel
Bevezetés
Az áramellátás alapjául szolgáló mikrovezérlő nem a legegyszerűbb áramkör, de biztosíthatom Önöket, hogy nem bánja az építéséhez szükséges időt. Nagyon robusztus és megbízható. Technikailag is nagyon érdekes, mert megtanulhatja, hogyan kell előállítani egy analóg egyenfeszültséget egy mikrovezérlővel digitális-analóg átalakító használata nélkül.
Ehhez a cikkhez jó néhány alkatrészre lesz szüksége, de olcsóak és szabványosak. Ez az áramellátás olcsó.
Mire van szükséged
Vázlat és tábla
A séma és a tábla megtervezéséhez a eagle for Linuxot használtam. A sas fájlokat a tar.gz csomag is tartalmazza a szoftverrel együtt. Letöltheti őket a cikk végén.
Az áramkör két részre oszlik. Egy fő rész és egy másik a teljesítménytranzisztorok számára. Az alábbiakban két független vázlatot láthat a két részről, amelyeket aztán kábelek kötnek össze.
A fő vázlat (kattintson a képre a nagyításhoz):
Az áramellátó alkatrész sematikus ábrája (kattintson a képre a nagyításhoz):
A nyomógombok összekapcsolása egy mátrixban (kattintson a képre a nagyításhoz):
A főtábla felülről nézve (kattintson a képre a nagyításhoz):
A táblát kifejezetten elektronikai hobbistáknak tervezték. Csak a kék réteget kell bevésni egy nyomtatott áramköri lapra. A piros vonalak kábelek. Sokkal egyszerűbb és kevesebb pontosságot igényel egyoldalas nyomtatott áramköri kártya felépítése. Forraszthatja a vezetékeket (piros színnel) úgy, hogy azok a legrövidebbek legyenek. Sason nem tudtam megtenni.
A forrás nagyfeszültségű részének néhány alkatrésze felszerelhető egy szokásos prototípus-táblára (ezek sok lyukú táblák). Az alaplap és a tápegység kábelekkel van összekötve (JP2 és JP3). Észre fogja venni, hogy a fővezeték földelő vezetéke csatlakozik a pozitív egyenáramú (DC) kimenethez. Ez helyes, és ezért van szükségünk két külön transzformátorra (az egyik a tápegységre, a másik a logikai részre a mikrovezérlővel és az op erősítőkkel).
Hogyan működik
A fő vázlatot megnézve láthatja, hogy 2 részből áll. Az egyiket sematikusan "áramszabályozás", a másikat "feszültségszabályozás" jelöli. Két független vezérlő hurok. Az egyik a feszültség kimenetét szabályozza, a másik pedig a feszültségesést (potenciálkülönbség) a tápoldali 0,275 ohmos ellenállás felett. A feszültségesés egyenértékű az árammal. A két vezérlőelemet D2 és D3 diódákkal "kombinálják". Ezek a diódák egy analóg VAGY kaput alkotnak. Vagyis, ha az áram túl nagy, akkor az áramvezérlő rész addig csökkenti a feszültséget, amíg az áram nem tér vissza a határértékek közé, másrészt, ha az áram nem túl nagy, akkor a feszültségszabályozó rész gondoskodik a feszültség kimenetének szabályozásáról.
Ez az OR kapu azért működik, mert a T3 tranzisztor az R19 ellenálláson keresztül + 5V-ra van csatlakoztatva. Ha a D2 és D3 mögé nem csatlakoznának op-erősítők, akkor maximális teljesítményt kapna. A vezérlő hurokban lévő erősítő vezérli a kimenetet azáltal, hogy eltávolítja a + 5 V-ot a T3-ból (annyi földet vesz fel, amennyi szükséges).
A feszültségszabályozó hurok a kimeneti feszültséget az IC6B 5. érintkezőjétől kapott feszültségszintnek megfelelően vezérli. Más szavakkal, az 5. érintkező feszültsége egyenértékű a kimenettel, szorozva az erősítési tényezővel, amelyet az R15, R10 és R16 ellenállások határoznak meg. Ugyanaz az áramnál, azzal a különbséggel, hogy az R30 ellenálláson a feszültség egyenértékű a maximális kimeneti árammal.
A maximális áram kiválasztásához vagy az áramellátás kimenetének szabályozásához csak a két ponton kell ellátnunk a megfelelő feszültségeket (az IC6B 5. érintkezője és az R30 ellenállás). Ezt teszi a mikrovezérlő. De hogyan tud egy mikrovezérlő előállítani és szabályozni egy egyenáramú referenciafeszültséget? Vessen egy pillantást a következő képre: