Hyrje & Tutorial mbi Furnizimin me Energji të Programueshme !: 7 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:27

Nëse keni menduar ndonjëherë për furnizimet me energji të programueshme, atëherë duhet të kaloni nëpër këtë udhëzues për të marrë një njohuri të plotë dhe shembull praktik të një furnizimi me energji të programueshëm.

Gjithashtu kushdo që është i interesuar në elektronikë, ju lutemi kaloni nëpër këtë udhëzues për të eksploruar disa gjëra të reja interesante….

Qëndroni të sintonizuar !!

Hapi 1: Çfarë është një furnizim me energji i programueshëm dhe çfarë e bën atë të ndryshëm?

Ka kohë që kam ngarkuar ndonjë udhëzues të ri. Kështu që mendova të ngarkoj shpejt një udhëzues të ri në një mjet shumë të nevojshëm (për çdo hobbyist/entuziast elektronik/profesionist) i cili është një furnizim me energji i programueshëm.

Pra, pyetja e parë lind këtu se çfarë është një furnizim i programueshëm?

Furnizimi me energji i programueshëm është një lloj furnizimi linear i energjisë i cili lejon kontroll të plotë të tensionit dhe rrymës së daljes së njësisë përmes ndërfaqes dixhitale/analoge/RS232.

Pra, çfarë e bën atë të ndryshëm nga një LM317 tradicional/LM350/çdo furnizim tjetër linear i bazuar në energji elektrike? Le të hedhim një vështrim në dallimet kryesore.

1) Dallimi kryesor i madh është kontrolli:

Në përgjithësi LM317/LM350/çdo furnizim tjetër me bazë IC funksionon në një mënyrë CV (tension konstant) ku ne nuk kemi kontroll mbi Rrymën. Ngarkesa tërheq rrymën sipas nevojës së saj aty ku ne nuk mund ta kontrollojmë atë. Por në një furnizimi i programueshëm, ne mund të kontrollojmë si fushat e Tensionit ashtu edhe ato aktuale aktualisht.

2) Ndërfaqja e kontrollit:

Në furnizimin tonë të bazuar në LM317/LM350, ne kthejmë një tenxhere dhe tensioni i daljes ndryshon në përputhje me rrethanat.

Në krahasim, në një furnizim me energji të programueshëm, ne mund t'i vendosim parametrat duke përdorur tastierën numerike ose mund t'i ndryshojmë duke përdorur një kodues rrotullues ose madje mund t'i kontrollojmë parametrat përmes një kompjuteri në distancë.

3) Mbrojtja e daljes:

Nëse shkurtojmë daljen e furnizimit tonë tradicional, ai do të ulë tensionin dhe do të furnizojë rrymën e plotë. Pra, brenda një hapësire të shkurtër, çipi i kontrollit (LM317/LM350/ndonjë tjetër) dëmtohet për shkak të mbinxehjes.

Por në krahasim, Në një furnizim të programueshëm, ne mund ta mbyllim daljen plotësisht (nëse duam) kur ndodh një qark i shkurtër.

4) Ndërfaqja e përdoruesit:

Në përgjithësi në një furnizim tradicional, ne duhet të bashkojmë një multimetër për të kontrolluar tensionin e daljes çdo herë. Gjithashtu përveç kësaj, nevojitet një sensor aktual/njehsor i saktë i kapëses për të kontrolluar rrymën e daljes.

(NB: Ju lutemi kontrolloni furnizimin tim me stol të ndryshueshëm 3A të udhëzueshëm këtu i cili përbëhet nga leximi i tensionit dhe rrymës i integruar në një ekran me ngjyra)

Përveç kësaj, në një furnizim të programueshëm, ai ka një ekran të integruar i cili tregon të gjitha informacionet e nevojshme si tensioni aktual/amplifikatori aktual/tensioni i vendosur/vendosja e amp/mënyra e funksionimit dhe shumë parametra të tjerë.

5) Numri i rezultateve:

Supozoni se doni të drejtoni një qark/qark audio të bazuar në OP-AMP ku do t'ju nevojiten të gjitha Vcc, 0v & GND. Furnizimi ynë linear do të japë vetëm Vcc & GND (dalje me një kanal) kështu që ju nuk mund të drejtoni këto lloj qarku duke përdorur një furnizim linear (Do t'ju duhen dy prej tyre të lidhur në seri).

Në krahasim, një furnizim tipik i programueshëm ka të paktën dy dalje (disa ka tre) të cilat janë të izoluara në mënyrë elektronike (nuk është e vërtetë për çdo furnizim të programueshëm) dhe ju lehtë mund t'i bashkoni ato në seri për të marrë Vcc, 0, GND të kërkuar.

Ekzistojnë gjithashtu shumë dallime, por këto janë ndryshimet kryesore kryesore të cilat i përshkrova. Shpresoj se do të merrni një ide se çfarë është një furnizim me energji i programueshëm.

Gjithashtu, në krahasim me një SMPS, furnizimi me energji i programueshëm ka një zhurmë shumë të vogël (komponentë të padëshiruar AC/thumba elektrike/EMF etj) në dalje (Siç është lineare).

Tani le të kalojmë në hapin tjetër!

NB: Ju mund të kontrolloni videon time në lidhje me furnizimin me energji të programueshme të Rigol DP832 këtu.

Hapi 2: Çfarë është mënyra CV & CC e çdo furnizimi me energji elektrike?

Manyshtë shumë konfuze për shumë prej nesh kur bëhet fjalë për çështjen e CV & CC. Ne e dimë formën e plotë, por në shumë raste, ne nuk kemi idenë e duhur se si funksionojnë. Le të hedhim një vështrim në të dy mënyrat dhe bëni një krahasim se si ndryshojnë nga perspektiva e tyre e punës.

Modaliteti CV (tension konstant):

Në modalitetin CV (qoftë në rast të ndonjë furnizimi me energji elektrike/Ngarkuesi i baterisë/pothuajse çdo gjë që e ka), pajisjet në përgjithësi mbajnë një tension konstant të daljes në dalje pavarësisht nga rryma e tërhequr prej tij.

Tani le të marrim një shembull.

Për shembull, unë kam një LED të bardhë 50w i cili funksionon në 32v dhe konsumon 1.75A. Tani nëse e lidhim LED -in në furnizimin me energji në modalitetin e tensionit të vazhdueshëm dhe e vendosim furnizimin në 32v, furnizimi me energji elektrike do të rregullojë tensionin e daljes dhe do të mbajë gjithsesi në 32v. Nuk do të monitorojë rrymën e konsumuar nga LED.

Por

Këto lloj LEDs tërheqin më shumë rrymë kur nxehen (dmth. Do të tërheqë më shumë rrymë sesa rryma e specifikuar në fletën e të dhënave dmth 1.75A dhe mund të shkojë deri në 3.5A. Nëse e vendosim furnizimin me energji elektrike në modalitetin CV për këtë LED, nuk do të shikojë rrymën e tërhequr dhe do të rregullojë vetëm tensionin e daljes dhe kështu, LED do të dëmtohet përfundimisht në afat të gjatë për shkak të konsumit të tepërt të rrymës.

Këtu hyn në lojë mënyra CC !!

Mënyra CC (kontroll i vazhdueshëm aktual/aktual):

Në modalitetin CC, ne mund të vendosim rrymën MAX të tërhequr nga çdo ngarkesë dhe mund ta rregullojmë atë.

Për shembull, ne vendosim tensionin në 32v dhe vendosim rrymën maksimale në 1.75A dhe i bashkojmë të njëjtën LED furnizimit. Tani çfarë do të ndodhë? Përfundimisht LED do të nxehet dhe do të përpiqet të nxjerrë më shumë rrymë nga furnizimi. Tani këtë herë, furnizimi ynë me energji elektrike do të mbajë të njëjtin amp dmth 1.75 në dalje duke ulur tensionin (ligji i thjeshtë i Ohmit) dhe kështu, LED -i ynë do të kursehet në planin afatgjatë.

E njëjta gjë vlen edhe për karikimin e baterisë kur ngarkoni ndonjë bateri SLA/Li-ion/LI-po. Në pjesën e parë të karikimit, ne duhet të rregullojmë rrymën duke përdorur modalitetin CC.

Le të marrim një shembull tjetër ku duam të ngarkojmë një bateri 4.2v/1000mah e cila është vlerësuar në 1C (dmth. Ne mund ta ngarkojmë baterinë me një rrymë maksimale 1A). Por për hir të sigurisë, ne do të rregullojmë rrymën në një maksimum prej 0.5 C dmth 500mA.

Tani ne do të vendosim furnizimin me energji elektrike në 4.2v dhe do të vendosim rrymën maksimale në 500mA dhe do ta lidhim baterinë me të. Tani bateria do të përpiqet të marrë më shumë rrymë nga furnizimi për karikimin e parë, por furnizimi ynë me energji do të rregullojë rrymën me ulja e tensionit pak. Meqenëse tensioni i baterisë do të rritet përfundimisht, diferenca potenciale do të jetë më pak midis Furnizimit dhe baterisë dhe rryma e tërhequr nga bateria do të ulet. Tani sa herë që rryma e ngarkimit (rryma e tërhequr nga bateria) bie nën 500mA, furnizimi do të kalojë në modalitetin CV dhe do të mbajë një qëndrueshmëri 4.2v në dalje për të ngarkuar baterinë për pjesën tjetër të kohës!

Interesante, apo jo?

Hapi 3: Ka kaq shumë atje !!!

Shumë furnizime me energji të programueshme janë në dispozicion nga furnizues të ndryshëm. Pra, nëse po lexoni akoma dhe jeni të vendosur të merrni një, atëherë së pari ju duhet të vendosni për disa parametra !!

Secili dhe çdo furnizim me energji elektrike janë të ndryshëm nga njëri-tjetri në aspektin e saktësisë, numri i kanaleve të daljes, fuqia totale e prodhimit, tensioni-rryma/dalja maksimale, etj.

Tani nëse doni të zotëroni një, atëherë së pari vendosni se cili është voltazhi dhe rryma maksimale e daljes me të cilën në përgjithësi punoni për përdorimin tuaj të përditshëm! Pastaj zgjidhni numrin e kanaleve të daljes që ju nevojiten për të punuar me qarqe të ndryshme në të njëjtën kohë. Pastaj vjen prodhimi i përgjithshëm i energjisë dmth sa fuqi maksimale ju nevojitet (formula P = VxI). Pastaj shkoni për ndërfaqen ose ose keni nevojë për stilin numerik të tastierës/koduesit rrotullues ose keni nevojë për ndërfaqe të tipit analog etj.

Tani nëse keni vendosur, atëherë më në fund vjen faktori kryesor i rëndësishëm dmth. Çmimi. Zgjidhni një sipas buxhetit tuaj (dhe sigurisht kontrolloni nëse parametrat teknikë të përmendur më sipër janë të disponueshëm brenda tij).

Dhe së fundi, por jo më pak e rëndësishme, padyshim shikoni furnizuesin. Unë do t'ju rekomandoja të blini nga një furnizues me reputacion dhe mos harroni të kontrolloni reagimet (të dhëna nga klientët e tjerë).

Tani le të marrim një shembull:

Unë në përgjithësi punoj me qarqe logjike dixhitale/qarqe të lidhura me mikrokontrolluesin i cili ka nevojë përgjithësisht 5v/max 2A (nëse përdor disa motorë dhe lëndë të tilla).

Gjithashtu ndonjëherë, unë punoj në qarqe audio të cilat kanë nevojë për 30v/3A dhe gjithashtu furnizim të dyfishtë. Kështu që unë do të zgjedh një furnizim që mund të japë një maksimum prej 30v/3A dhe të ketë një kanal të dyfishtë të izoluar elektronikisht. (Dmth. Secili kanal mund të furnizojë 30v/3A dhe ata nuk do të kenë asnjë hekurudhë të zakonshme GND ose hekurudhë VCC). Unë në përgjithësi nuk kam nevojë për ndonjë tastierë të zbukuruar numerike! (Por sigurisht që ata ndihmojnë shumë). Tani buxheti im maksimal është 500 $. Pra do të zgjedhë një furnizim me energji elektrike sipas kritereve të mia të lartpërmendura…

Hapi 4: Furnizimi me energji elektrike…. Rigol DP832

Pra, sipas nevojave të mia, Rigol DP832 është një pajisje e përsosur për përdorimin tim (PARFUNDIM, PRRFUNDIMISHT N IN OPINIONIN TIM).

Tani le të hedhim një vështrim të shpejtë në të. Ka tre kanale të ndryshme. Ch1 & Ch2/3 janë të izoluar në mënyrë elektronike. Ch1 & Ch2 mund të japin të dyja një maksimum prej 30v/3A. Ju mund t'i lidhni ato në seri për të marrë sa më shumë 60v (rryma maksimale do të jetë 3A). Gjithashtu mund t'i lidhni paralelisht për të marrë një maksimum prej 6A (tensioni maksimal do të jetë 30v). Ch2 & Ch3 ka një bazë të përbashkët. Ch3 mund të japë një maksimum prej 5v/3A e cila është e përshtatshme për qarqet dixhitale Fuqia totale e prodhimit të të tre kanaleve të kombinuara është 195w. Më kushtoi rreth 639 $ në Indi (Këtu në Indi, është pak e kushtueshme në krahasim me sitin e Rigol ku përmendet në 473 $ për shkak të tarifave të importit dhe taksat..)

Ju mund të zgjidhni kanale të ndryshme duke shtypur butonin 1/2/3 për të zgjedhur kanalin përkatës. Çdo kanal individual mund të aktivizohet/çaktivizohet duke përdorur çelësat përkatës. Gjithashtu mund t'i aktivizoni/çaktivizoni të gjitha njëherësh përmes një ndërprerës tjetër të dedikuar të quajtur All ndezur/fikur. Ndërfaqja e kontrollit është krejtësisht dixhitale. Ajo siguron një tastierë numerike për hyrjen direkte të çdo tensioni/rryme të caktuar. Gjithashtu ekziston një kodues rrotullues përmes të cilit gradualisht mund të rrisni/ulni çdo parametër të caktuar.

Volt/Milivolt/Amp/Miliamp - katër çelësa të dedikuar janë atje për të futur entitetin e dëshiruar. Gjithashtu këto çelësa mund të përdoren për të lëvizur kursorin Top/Bottom/Right/Left.

Ekzistojnë pesë çelësa nën ekranin i cili vepron sipas tekstit që shfaqet në ekranin mbi çelsat. Për shembull, Nëse dua të aktivizoj OVP (mbrojtja nga tensioni), atëherë duhet të shtyp çelësin e tretë nga e majta për të aktivizuar OVP.

Furnizimi me energji elektrike ka një OVP (mbrojtje mbi tensionin) dhe OCP (mbrojtje mbi rrymën) për secilin kanal.

Supozoni, unë dua të drejtoj një qark (i cili mund të tolerojë një maksimum prej 5v) ku gradualisht do të rris tensionin nga 3.3v në 5v. Tani nëse aksidentalisht vendos tension më shumë se 5v duke kthyer çelësin dhe duke mos parë ekranin, qarku do të skuqet. Tani në këtë rast OVP hyn në veprim. Unë do ta vendos OVP në 5v. Tani gradualisht do të rris tensionin nga 3.3v dhe sa herë të arrihet kufiri 5v, kanali do të mbyllet për të mbrojtur ngarkesa

E njëjta gjë vlen edhe për OCP. Nëse vendos një vlerë të caktuar OCP (Për shembull 1A), sa herë që rryma e tërhequr nga ngarkesa arrin atë kufi, dalja do të fiket.

Ky është një tipar shumë i dobishëm për të mbrojtur modelin tuaj të vlefshëm.

Gjithashtu ka shumë karakteristika të tjera të cilat unë nuk do t'i shpjegoj tani. Për shembull, ekziston një kohëmatës me të cilin mund të krijoni një formë valore të caktuar si katrori/sharra etj. Gjithashtu mund të aktivizoni/fikni çdo dalje pas një periudhe të caktuar kohe.

Unë kam modelin me rezolucion më të ulët i cili mbështet ripërsëritjen e çdo tensioni/rryme deri në dy vende dhjetore. Për shembull: Nëse e vendosni në 5v dhe ndizni daljen, ekrani do t'ju tregojë 5.00 dhe e njëjta vlen edhe për Rrymën.

Hapi 5: Mjaft duke folur, le të fuqizojmë diçka (gjithashtu, rishikohet mënyra e CV/CC!)

Tani është koha për të lidhur një ngarkesë dhe për ta fuqizuar atë.

Shikoni foton e parë ku kam lidhur ngarkesën time të shtrembëruar në shtëpi me kanalin 2 të furnizimit me energji elektrike.

Çfarë është një ngarkesë Dummy:

Ngarkesa bedel është në thelb një ngarkesë elektrike e cila tërheq rrymën nga çdo burim energjie. Por në një ngarkesë reale (si një llambë/motor), konsumi aktual është fiksuar për llambën/motorin e veçantë. Por në rast të një ngarkese Dummy, ne mund të rregullojmë rrymën e tërhequr nga ngarkesa nga një tenxhere dmth. ne mund të rrisim/ulim konsumin e energjisë sipas nevojave tona.

Tani mund ta shihni qartë se ngarkesa (kutia prej druri në të djathtë) po tërheq 0.50A nga furnizimi. Tani le të hedhim një vështrim në ekranin e furnizimit me energji elektrike. Ju mund të shihni që kanali 2 është ndezur dhe pjesa tjetër e kanaleve janë të fikur (Sheshi i gjelbër është rreth kanalit2 dhe tregohen të gjithë parametrat dalës si tensioni, rryma, fuqia e shpërndarë nga ngarkesa). Tregon tension si 5v, rrymë si 0.53A (që është e saktë dhe ngarkesa ime dumike është leximi është pak më pak dmth. 0.50A) & fuqia totale e shpërndarë nga ngarkesa dmth 2.650W.

Tani le të hedhim një vështrim në ekranin e furnizimit me energji në foton e dytë ((fotografia e zmadhuar e ekranit). Unë kam vendosur tension prej 5v dhe rryma maksimale është vendosur në 1A. Furnizimi po jep një 5v të qëndrueshëm në dalje. Në në këtë pikë, ngarkesa është duke tërhequr 0.53A e cila është më pak se rryma e caktuar 1A kështu që furnizimi me energji elektrike nuk është duke kufizuar rrymën dhe mënyra është mënyra CV.

Tani, nëse rryma e tërhequr nga ngarkesa arrin 1A, furnizimi do të kalojë në modalitetin CC dhe do të ulë tensionin për të mbajtur një rrymë konstante 1A në dalje.

Tani, kontrolloni figurën e tretë. Këtu mund të shihni se ngarkesa bedel është duke tërhequr 0.99A. Pra, në këtë situatë, furnizimi me energji duhet të ulë tensionin dhe të bëjë një rrymë të keqe 1A në dalje.

Le të hedhim një vështrim në foton e 4 -të (fotografia e zmadhuar e ekranit) ku mund të shihni që modaliteti është ndryshuar në CC. Furnizimi me energji elektrike ka ulur tensionin në 0.28v për të ruajtur rrymën e ngarkesës në 1A. Përsëri, ligji i Ohmit fiton !!!!

Hapi 6: Le të argëtohemi…. Koha për të testuar saktësinë !

Tani, këtu vjen pjesa më e rëndësishme e çdo furnizimi me energji dmth. Saktësia. Pra, në këtë pjesë, ne do të kontrollojmë, se sa të sakta janë këto lloje të furnizimeve me energji të programueshme !!

Testi i saktësisë së tensionit:

Në fotografinë e parë, unë e kam vendosur furnizimin me energji elektrike në 5v dhe ju mund të shihni që Multimetri im i kalibruar kohët e fundit Fluke 87v po lexon 5.002v.

Tani le të hedhim një vështrim në fletën e të dhënave në fotografinë e dytë.

Saktësia e tensionit për Ch1/Ch2 do të jetë brenda intervalit siç përshkruhet më poshtë:

Vendosni tensionin +/- (.02% të tensionit të caktuar + 2mv). Në rastin tonë, unë i kam bashkuar Multimetrin Ch1 dhe tensioni i vendosur është 5v.

Pra, kufiri i sipërm i tensionit të daljes do të jetë:

5v + (.02% e 5v +.002v) dmth 5.003v.

& kufiri i poshtëm për tensionin dalës do të jetë:

5v - (.02% e 5v +.002v) dmth 4.997.

Multimetri im standard i standardizuar industrial Fluke 87v po tregon 5.002v i cili është brenda intervalit të specifikuar siç kemi llogaritur më sipër. Një rezultat shumë i mirë duhet të them !!

Testi aktual i saktësisë:

Përsëri hidhini një sy fletës së të dhënave për saktësinë aktuale. Siç është përshkruar, saktësia aktuale për të tre kanalet do të jetë:

Vendosni rrymën +/- (.05% të rrymës së caktuar + 2mA).

Tani le të hedhim një vështrim në fotografinë e Tretë ku kam vendosur rrymën maksimale në 20mA (Furnizimi me energji elektrike do të kalojë në modalitetin CC dhe do të përpiqet të mbajë 20mA kur të bashkoj Multimetrin) dhe Multimetri im është duke lexuar 20.48mA.

Tani le të llogarisim vargun së pari.

Kufiri i sipërm i rrymës së daljes do të jetë:

20mA + (.05% e 20mA + 2mA) dmth 22.01mA

Kufiri i poshtëm i rrymës së daljes do të jetë:

20mA - (.05% e 20mA + 2mA) dmth 17.99mA

Fluke ime e besuar po lexon 20.48mA dhe përsëri vlera është brenda intervalit të llogaritur më sipër. Përsëri kemi marrë një rezultat të mirë për testin tonë aktual të saktësisë. Furnizimi me energji nuk na ka dështuar….

Hapi 7: Aktgjykimi Përfundimtar….

Tani kemi ardhur në pjesën e fundit…

Shpresoj se mund t'ju jap një ide të vogël se cilat janë furnizimet me energji të programueshme dhe si funksionojnë.

Nëse jeni serioz në lidhje me elektronikën dhe bëni disa dizajne serioze, unë mendoj se çdo lloj furnizimi me energji të programueshëm duhet të jetë i pranishëm në arsenalin tuaj sepse ne fjalë për fjalë nuk na pëlqen të skuqim modelet tona të çmuara për shkak të një mbitensioni/mbikorrenti/qarku të shkurtër aksidental.

Jo vetëm kaq, por edhe me këtë lloj furnizimi, ne mund të karikojmë saktësisht çdo lloj baterie Li-po/Li-ion/SLA pa frikën e marrjes së zjarrit/ndonjë karikuesi special (Sepse bateritë Li-po/Li-jon janë të prirur për të marrë zjarr nëse parametrat e duhur të karikimit nuk plotësojnë!).

Tani është koha për të thënë lamtumirë!

Nëse mendoni se ky Udhëzues pastron ndonjë nga dyshimet tona dhe nëse keni mësuar diçka prej tij, ju lutemi jepni një gisht dhe mos harroni të regjistroheni! Gjithashtu ju lutemi hidhini një sy kanalit tim në youtube të hapur së fundmi dhe jepni mendimet tuaja të çmuara!

Mësim të lumtur….

Adios !!