전원 공급 장치용 측정 장치. 계획, 설명

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전원 공급 장치용 측정 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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제안된 장치는 실험실 전원 공급 장치에 내장되도록 설계되었습니다. 마이크로 컨트롤러, LED XNUMX 요소 표시기에 조립되며 출력 전압 및 전류를 측정하도록 설계되었습니다.

이 장치는 유사한 장치의 단순화된 버전이며, 설명은 "Radio" 저널(2007, No. 7, p.)에 게시되었습니다. 26-28 (Zaets N. "측정 기능이 있는 고급 디지털 보호 장치"). 프로토타입과 비교하여 더 접근하기 쉬운 마이크로컨트롤러를 사용하고 과전류 및 과전압 보호를 제거하여 회로를 단순화했습니다. 이러한 보호는 전원 공급 장치 자체에서 구현되는 것으로 가정합니다. 이와 관련하여 마이크로 컨트롤러의 제어 프로그램이 새롭게 개발되었습니다.전압 측정 간격 - 0V의 분해능으로 25.5 ... 0,1V, 전류 - 0A의 분해능으로 1,55 ... 0,01A.

쌀. 1 (확대하려면 클릭)

장치 다이어그램은 그림에 나와 있으며 측정된 전압은 저항 분배기 R0R1R1을 통해 MK DD5의 RA6 포트 라인(ADC 입력으로 구성)에 공급됩니다. 전류 센서 - 저항 R4의 신호는 연산 증폭기 DA2.1의 전압 증폭기로 공급되고 DA2 2의 전압 팔로워 출력에서 증폭 된 후 ADC 입력으로도 구성된 포트 라인 RA1로 공급됩니다. MK의 클록 주파수는 석영 공진기 ZQ1에 의해 설정됩니다. 주파수가 중요하지 않기 때문에 3,57 주파수에서 구형 VCR의 공진기를 사용할 수 있습니다. 4,43 또는 4,5MHz. 이 장치는 공통 음극과 함께 1자리 2요소 LED 표시기를 사용합니다. 이 경우 측정 파라미터 "U"(HGXNUMX) 및 "I"(HGXNUMX)의 기호는 각각 맨 오른쪽 자리에 표시됩니다.

마이크로컨트롤러와 연산 증폭기는 통합 전압 조정기 DA5에서 안정화된 +1V 전원을 공급받습니다. 이 전압은 동시에 ADC의 기준으로 사용됩니다. 장치가 소비하는 전류는 포함된 요소의 수와 사용된 표시기의 유형에 따라 약 100mA입니다. 공급 전압은 불안정합니다 - 8. .25 V이지만 12 ... 15 V 이상의 전압에서는 면적이 1 ... 10cm20. 마이크로 컨트롤러는 패널에 설치됩니다.

전류 센서(저항 R4)는 부하와 직렬로 연결되어 있으므로 전압계 판독값은 이 센서의 전압 강하 값에 의해 과대 평가됩니다.오차는 부하 전류에 비례하며 1A에서 이 장치의 단점은 MK 프로그램을 수정하여 제거할 수 있습니다.

대부분의 요소는 브레드보드 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. R4를 제외하고 표면 실장용 고정 저항이 사용됩니다-권선 0 12 옴 5W 또는 집에서 만든 트리머-SPZ-19, 산화물 커패시터-수입, 나머지-표면 실장용(예: K10-17v) 표시기는 절연 장착 와이어 조각과 연결되고 확인 및 조정 후 전원 공급 장치의 전면 패널에 장착됩니다. 전압 안정기는 15 ~ 25cm2 면적의 방열판에 설치됩니다.

마이크로컨트롤러 프로그램에는 측정된 전류 간격 0 ... 2,55이 포함되어 있으며 측정 오류가 증가합니다(과소 평가). 장치가 내장된 전원 공급 장치가 최대 1.5A의 전류를 제공하는 경우 KR1,7UD2,55A KR1446UD1446A와 같은 KR1 시리즈의 연산 증폭기를 사용해야 합니다.

적절한 소프트웨어를 사용하는 모든 프로그래머는 MK 프로그래밍에 적합합니다. 저자는 1C-Prog 셸과 함께 자체 제작한 ExtraPic을 사용했습니다. 프로그래밍 절차는 문헌에 반복적으로 설명되어 있습니다.

조립된 장치(마이크로 컨트롤러 없음)는 전원 공급 장치의 해당 회로에 일시적으로 연결됩니다. MK 패널의 단자 1과 20의 전압은 연산 증폭기 DA5의 단자 6과 7에서 +2.2V - XNUMX에 가깝습니다.

전원 공급 장치를 끄고 마이크로컨트롤러를 설치합니다. 공급 전압이 적용된 후 표시등이 켜집니다. 전원 공급 장치의 출력에 부하를 연결하여 장치의 작동을 확인하십시오. 표시등의 밝기가 낮으면 저항 R8-R15(아래쪽)를 선택하여 밝기를 높일 수 있습니다. 그러나 RB33-RB0 포트 라인의 전류 과부하를 피하기 위해 저항이 7ohm 이상이어야 합니다. 오버로드되면 개별 요소의 표시가 무작위로 사라집니다.

장치의 교정은 디지털 전압계와 전류계를 사용하여 수행됩니다. 첫 번째는 전원 공급 장치의 출력에 연결되고 두 번째는 부하와 직렬로 연결됩니다. 전원 공급 장치의 출력에서 최대 전압을 설정하면 re(저항 R4)가 부하와 직렬로 연결되므로 전압계 판독값이 이 센서 양단의 전압 강하 값에 의해 과대 평가됩니다.오차는 부하 전류는 1A에서 0.12V입니다. 이 장치의 단점은 MK 프로그램을 수정하여 제거할 수 있습니다.

대부분의 요소는 브레드보드 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. R4를 제외하고 표면 실장용 고정 저항이 사용됩니다-권선 0 12 옴 5W 또는 집에서 만든 트리머-SPZ-19, 산화물 커패시터-수입, 나머지-표면 실장용(예: K10-17v) .

저항 R1은 장치의 전압 표시기와 전압계의 판독 값을 동일하게 만듭니다. 부하 저항을 변경하여 전류를 약 1A로 설정하고 저항 R3은 전류 표시기와 전류계의 판독 값을 동일하게 만듭니다.uF

마이크로컨트롤러용 프로그램은 ftp://ftp.radio.ru/pub/2012/05/vamper.zip에서 다운로드할 수 있습니다.

저자: P. 추바로프

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