Lf251, Alimentare hardware; n de cont curent; nua bazat pe microcontroler
Guido iubește Linux nu numai pentru că este distractiv să descoperi marile posibilități ale acestor sisteme, ci și pentru toți oamenii care sunt implicați în proiectarea acestuia.
Tradus în spaniolă de:
Miguel Magán C. "
Sursă de curent continuu pe bază de microcontroler
Acesta este al patrulea articol din Linux Focus al seriei de microcontrolere AT90S4433. Vă sugerez să citiți articolele anterioare despre programarea microcontrolerelor Atmel, în special:
- Cum se instalează și se utilizează mediul de dezvoltare Linux AVR și cum se construiește hardware-ul de programare:
Martie 2002, Programarea microcontrolerului AVR cu GCC - Cum să vă creați propria placă de circuite imprimate:
Mai 2002, un panou de control LCD pentru serverul dvs. Linux - Cum să construiți o cutie pentru sursa de alimentare:
Septembrie 2002, Contor de frecvență 1Hz-100Mhz cu afișaj LCD și interfață RS232
Introducere
Microcontrolerul pe care se bazează sursa de alimentare nu este cel mai simplu circuit, dar vă pot asigura că nu vă va deranja timpul necesar pentru a-l construi. Este foarte robust și fiabil. De asemenea, foarte interesant din punct de vedere tehnic, deoarece puteți învăța cum să generați o tensiune analogică DC cu un microcontroler fără a utiliza un convertor digital-analog.
Veți avea nevoie de câteva componente pentru acest articol, dar sunt ieftine și standard. Această sursă de alimentare este ieftină.
De ce ai nevoie
Schema și placa
Am folosit Eagle pentru Linux pentru a proiecta schema și placa. Fișierele Eagle sunt, de asemenea, incluse în pachetul tar.gz împreună cu software-ul. Le puteți descărca la sfârșitul articolului.
Circuitul este împărțit în 2 părți. O parte principală și alta pentru tranzistoarele de putere. Mai jos aveți două scheme independente pentru cele două părți care sunt apoi conectate prin cabluri.
Schema principală (faceți clic pe imagine pentru ao mări):
Schema pentru partea de putere (faceți clic pe imagine pentru a mări):
Cum se conectează butoanele într-o matrice (faceți clic pe imagine pentru ao mări):
Placa principală, văzută de sus (faceți clic pe imagine pentru a o mări):
Placa este special concepută pentru pasionații de electronice. Doar stratul albastru trebuie gravat pe o placă de circuite imprimate. Liniile roșii sunt cabluri. Este mult mai simplu și necesită mai puțină precizie pentru a construi o placă de circuite imprimate pe o singură față. Puteți lipi firele (în roșu), astfel încât acestea să aibă cea mai mică lungime. Nu am putut face asta pe vultur.
Cele câteva componente ale părții de înaltă tensiune a sursei pot fi montate pe o placă de prototipare standard (sunt acele plăci cu multe găuri). Placa principală și partea de alimentare sunt conectate cu cabluri (JP2 și JP3). Veți observa că firul de masă de la partea principală se conectează la ieșirea de curent continuu pozitiv (DC). Acest lucru este corect și este motivul pentru care avem nevoie de două transformatoare separate (unul pentru partea de putere și celălalt pentru partea logică cu microcontrolerul și amplificatorii op).
Cum functioneazã
Privind schema principală, puteți vedea că este alcătuită din 2 părți. Una este marcată pe schemă ca „control de curent”, iar cealaltă ca „control de tensiune”. Sunt două bucle de control independente. Una controlează ieșirea de tensiune, iar cealaltă căderea de tensiune (diferența de potențial) peste rezistorul de 0,275 ohmi de pe partea de alimentare. Căderea de tensiune este echivalentă cu curentul. Cele două părți de control sunt „combinate” cu diodele D2 și D3. Aceste diode formează o poartă SAU analogică. Adică, dacă curentul este prea mare, atunci partea de control a curentului scade tensiunea până când curentul revine în limite, pe de altă parte, dacă curentul nu este prea mare, partea de control al tensiunii se ocupă de reglarea ieșirii de tensiune.
Această poartă SA funcționează deoarece tranzistorul T3 este conectat prin rezistorul R19 la + 5V. Dacă nu ar exista amplificatori op conectați în spatele D2 și D3, veți obține puterea maximă de ieșire. Amplificatorul op din bucla de control controlează ieșirea eliminând + 5V din T3 (preluând cât de mult teren este necesar).
Bucla de control al tensiunii controlează ieșirea de tensiune în funcție de nivelul de tensiune pe care îl obține de la pinul 5 al IC6B. Cu alte cuvinte, tensiunea la pinul 5 este echivalentă cu ieșirea înmulțită cu factorul de amplificare care este determinat de rezistențele R15, R10 și R16. La fel pentru curent, cu excepția faptului că tensiunea pe rezistorul R30 este echivalentă cu curentul maxim de ieșire.
Pentru a selecta curentul maxim sau pentru a regla ieșirea sursei de alimentare, va trebui doar să furnizăm tensiunile corespunzătoare în cele două puncte (pinul 5 al IC6B și rezistorul R30). Așa face microcontrolerul. Dar cum poate un microcontroler să genereze și să regleze o tensiune de referință DC? Aruncați o privire la următoarea imagine: