Pengenalan & Tutorial mengenai Bekalan Kuasa yang Boleh Diprogram !: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Sekiranya anda pernah tertanya-tanya tentang bekalan kuasa yang dapat diprogramkan, maka anda mesti melalui arahan ini untuk mendapatkan pengetahuan & contoh praktikal mengenai bekalan kuasa yang dapat diprogramkan.

Juga sesiapa yang berminat dengan elektronik, sila baca arahan ini untuk meneroka beberapa perkara menarik yang baru….

Nantikan !!

Langkah 1: Apakah Bekalan Kuasa yang Dapat Diprogramkan dan Apa yang Membezakannya?

Sudah lama saya memuat naik arahan baru. Oleh itu, saya fikir untuk memuat naik arahan baru dengan cepat pada alat yang sangat diperlukan (untuk mana-mana peminat / peminat elektronik / profesional) yang merupakan bekalan kuasa yang dapat diprogramkan.

Oleh itu, persoalan pertama timbul di sini bahawa apakah bekalan yang dapat diprogramkan?

Bekalan kuasa yang dapat diprogramkan adalah jenis bekalan kuasa linier yang membolehkan kawalan penuh voltan & arus keluaran unit melalui antara muka digital / analog / RS232.

Oleh itu, apa yang membezakannya dengan LM317 / LM350 / bekalan elektrik linier berasaskan IC lain? Mari kita perhatikan perbezaan utama.

1) Perbezaan besar utama adalah kawalan:

Secara amnya bekalan tradisional LM317 / LM350 / IC kami yang lain beroperasi pada mod CV (voltan malar) di mana kami tidak mempunyai kawalan ke atas Arus. Beban menarik arus mengikut keperluannya di mana kami tidak dapat mengawalnya. Tetapi dalam bekalan yang dapat diprogramkan, kita dapat mengawal kedua-dua medan Voltan dan arus secara individu.

2) Antara muka kawalan:

Dalam bekalan berdasarkan LM317 / LM350 kami, kami menghidupkan periuk dan voltan keluarannya berbeza.

Sebagai perbandingan, dalam catu daya yang dapat diprogram, kita dapat mengatur parameter menggunakan papan kekunci angka atau kita dapat mengubahnya menggunakan pengekod putar atau bahkan kita dapat mengendalikan parameter melalui PC dari jarak jauh.

3) Perlindungan output:

Sekiranya kita mengurangkan output bekalan tradisional kita, ia akan menurunkan voltan dan membekalkan arus penuh. Oleh itu, dalam jangka masa pendek, cip kawalan (LM317 / LM350 / yang lain) rosak kerana terlalu panas.

Tetapi sebagai perbandingan, Dalam bekalan yang dapat diprogramkan, kita dapat menutup output sepenuhnya (jika kita mahu) apabila berlaku litar pintas.

4) Antara muka Pengguna:

Secara amnya dalam bekalan tradisional, kita harus memasang multimeter untuk memeriksa voltan keluaran setiap masa. Selain itu, sensor arus / penjepit tepat diperlukan untuk memeriksa arus keluaran.

(NB: Sila periksa bekalan kuasa bangku pemboleh ubah 3A saya di sini yang terdiri daripada bacaan Voltan & Arus terbina dalam paparan warna)

Selain itu, dalam bekalan yang dapat diprogram, ia mempunyai paparan dalaman yang menunjukkan semua maklumat yang diperlukan seperti voltan arus / arus amp / set voltan / set amp / mod operasi dan banyak lagi parameter.

5) Tidak ada output:

Katakan anda ingin menjalankan rangkaian / rangkaian litar audio OP-AMP di mana anda memerlukan semua Vcc, 0v & GND. Bekalan linier kami hanya akan memberikan Vcc & GND (output saluran tunggal) sehingga anda tidak dapat menjalankan litar jenis ini menggunakan bekalan linear (Anda memerlukan dua daripadanya bersambung secara bersiri).

Sebagai perbandingan, bekalan khas yang dapat diprogramkan mempunyai minimum dua output (ada yang mempunyai tiga) yang diasingkan secara elektronik (tidak benar untuk setiap bekalan yang dapat diprogramkan) dan anda dapat dengan mudah bergabung dalam siri ini untuk mendapatkan Vcc, 0, GND yang diperlukan.

Terdapat juga banyak perbezaan, tetapi ini adalah perbezaan utama yang saya jelaskan. Mudah-mudahan anda akan mendapat Idea mengenai apakah bekalan kuasa yang dapat diprogramkan.

Selain itu, dibandingkan dengan SMPS, bekalan kuasa yang dapat diprogramkan mempunyai kebisingan yang sangat sedikit (komponen AC yang tidak diingini / lonjakan elektrik / EMF dan lain-lain) pada output (Seperti linear).

Sekarang mari kita beralih ke langkah seterusnya!

NB: Anda boleh menyemak video saya mengenai bekalan kuasa yang boleh diprogram Rigol DP832 saya di sini.

Langkah 2: Apakah Mod CV & CC dari Mana-mana Bekalan Kuasa?

Ini sangat membingungkan bagi kebanyakan kita ketika menyangkut soal CV & CC. Kita tahu bentuk lengkap tetapi dalam banyak kes, kita tidak mempunyai Idea yang tepat bagaimana ia berfungsi. Mari kita lihat kedua-dua mod dan buat perbandingan bagaimana mereka berbeza dari sudut kerja mereka.

Mod CV (voltan malar):

Dalam mod CV (sama ada sekiranya terdapat bekalan kuasa / Pengecas bateri / hampir apa sahaja yang memilikinya), peralatan pada amnya mengekalkan voltan keluaran Tetap pada output yang tidak bergantung pada arus yang ditarik darinya.

Sekarang mari kita ambil contoh.

Sebagai contoh, saya mempunyai LED putih 50w yang beroperasi pada 32v & menggunakan 1.75A. Sekarang jika kita memasang LED ke bekalan kuasa dalam mod voltan berterusan & menetapkan bekalan ke 32v, bekalan kuasa akan mengatur voltan output dan akan mengekalkan tetap pada 32v. Ia tidak akan memantau arus yang dimakan oleh LED.

Tetapi

Jenis LED ini menarik arus lebih semasa mereka menjadi lebih panas (iaitu ia akan menarik arus lebih banyak daripada arus yang ditentukan di lembar data iaitu 1.75A & boleh mencapai setinggi 3.5A. Sekiranya kita meletakkan bekalan kuasa pada mod CV untuk LED ini, ia tidak akan melihat arus yang ditarik & hanya mengatur voltan keluaran dan dengan itu, LED akan rosak akhirnya dalam jangka masa panjang kerana penggunaan arus yang berlebihan.

Di sini mod CC dimainkan !!

Mod CC (kawalan arus / arus berterusan):

Dalam mod CC, kita dapat mengatur arus MAX yang ditarik oleh beban apa pun & kita dapat mengaturnya.

Sebagai contoh, kami menetapkan voltan pada 32v & menetapkan arus maksimum ke 1.75A dan memasang LED yang sama ke bekalan. Sekarang apa yang akan berlaku? Akhirnya LED akan menjadi lebih panas dan cuba menarik lebih banyak arus dari bekalan. Sekarang kali ini, bekalan kuasa kami akan mengekalkan amp yang sama iaitu 1.75 pada output dengan MENURUNKAN TEGANGAN (undang-undang Ohm sederhana) dan dengan itu, LED kami akan disimpan dalam jangka masa panjang.

Begitu juga dengan pengecasan bateri semasa anda mengecas mana-mana bateri SLA / Li-ion / LI-po. Pada bahagian pertama pengecasan, kita harus mengatur semasa menggunakan mod CC.

Mari kita ambil contoh lain di mana kita ingin mengecas bateri 4.2v / 1000mah yang dinilai pada 1C (iaitu kita boleh mengecas bateri dengan arus maksimum 1A). Tetapi demi keselamatan, kita akan mengatur arus hingga maksimum 0.5 C iaitu 500mA.

Sekarang kita akan menetapkan bekalan kuasa ke 4.2v dan menetapkan arus maksimum ke 500mA dan akan melampirkan bateri ke dalamnya. Sekarang bateri akan cuba mengambil lebih banyak arus dari bekalan untuk pengecasan pertama tetapi bekalan kuasa kita akan mengatur arus dengan menurunkan voltan sedikit. Oleh kerana voltan bateri akhirnya akan meningkat, perbezaan potensi akan kurang antara Bekalan dan bateri dan arus yang ditarik oleh bateri akan diturunkan. Sekarang setiap kali arus pengecasan (arus ditarik oleh bateri) turun di bawah 500mA, bekalan akan beralih ke mod CV & mengekalkan 4.2v yang stabil pada output untuk mengecas bateri sepanjang masa!

Menarik, bukan?

Langkah 3: Terdapat begitu banyak di luar sana !!

Banyak bekalan kuasa yang dapat diprogramkan tersedia dari pembekal yang berbeza. Oleh itu, jika anda masih membaca dan bertekad untuk mendapatkannya, pertama anda harus memutuskan beberapa parameter !!

Setiap & setiap bekalan kuasa berbeza antara satu sama lain dalam aspek ketepatan, tiada saluran output, jumlah output kuasa, voltan-arus / output maksimum dll.

Sekarang jika anda ingin memilikinya, pertama anda tentukan berapakah voltan output maksimum & arus yang biasanya anda gunakan untuk kegunaan harian anda! Kemudian pilih no saluran output yang anda perlukan untuk bekerja dengan litar yang berbeza pada satu masa. Kemudian datang jumlah output kuasa iaitu berapa banyak daya maksimum yang anda perlukan (formula P = VxI). Kemudian pergi ke antara muka seperti anda memerlukan pad kekunci berangka / gaya pengekod putar atau anda memerlukan antara muka jenis analog dll.

Sekarang jika anda telah memutuskan, akhirnya muncul faktor penting utama iaitu penetapan harga. Pilih satu mengikut anggaran anda (dan jelaskan bahawa jika parameter teknikal yang disebutkan di atas ada di dalamnya).

Dan yang terakhir, jelas melihat pembekal. Saya mengesyorkan anda membeli dari pembekal terkenal dan jangan lupa untuk menyemak maklum balas (diberikan oleh pelanggan lain).

Sekarang mari kita ambil contoh:

Saya biasanya bekerja dengan litar logik digital / litar yang berkaitan dengan Mikrokontroler yang biasanya memerlukan 5v / max 2A (jika saya menggunakan beberapa motor & barang seperti itu).

Kadang kala, saya mengusahakan litar Audio yang memerlukan bekalan 30v / 3A & juga dual supply. Oleh itu, saya akan memilih bekalan yang boleh memberikan maksimum 30v / 3A dan mempunyai saluran terasing secara elektronik. (Iaitu setiap saluran dapat membekalkan 30v / 3A dan mereka tidak akan mempunyai rel GND biasa atau rel VCC). Secara amnya saya tidak memerlukan papan kekunci berangka mewah! (Tetapi sudah tentu mereka banyak membantu). Sekarang anggaran maksimum saya ialah 500 $. Jadi saya akan memilih bekalan kuasa mengikut kriteria yang saya sebutkan di atas …

Langkah 4: Bekalan Kuasa Saya…. Rigol DP832

Oleh itu, mengikut keperluan saya, Rigol DP832 adalah peralatan yang sempurna untuk kegunaan saya (LAGI, KUAT DALAM PENDAPAT SAYA).

Sekarang mari kita melihatnya dengan cepat. Ia mempunyai Tiga saluran yang berbeza. Ch1 & Ch2 / 3 diasingkan secara elektronik. Ch1 & Ch2 dapat memberikan maksimum 30v / 3A. Anda boleh menghubungkannya secara bersiri untuk mendapatkan sebanyak 60v (arus maksimum akan menjadi 3A). Juga anda boleh menyambungkannya secara selari untuk mendapatkan maksimum 6A (voltan maksimum akan 30v). Ch2 & Ch3 mempunyai persamaan. Ch3 dapat memberikan maksimum 5v / 3A yang sesuai untuk litar digital. Kuasa output keseluruhan ketiga-tiga saluran yang digabungkan adalah 195w.. Saya menelan belanja sekitar 639 $ di India (Di India, harganya agak mahal jika dibandingkan dengan laman Rigol di mana ia disebut pada harga 473 $ kerana caj import dan cukai..)

Anda boleh memilih saluran yang berbeza dengan menekan butang 1/2/3 untuk memilih saluran yang sesuai. Setiap saluran individu boleh Hidup / Mati menggunakan suis yang sesuai. Anda juga boleh menghidupkan / mematikannya sekaligus melalui suis khas lain yang dipanggil Semua hidup / mati. Antaramuka kawalan benar-benar digital. Ia menyediakan pad kekunci berangka untuk kemasukan langsung voltan / arus yang diberikan. Juga ada pengekod putar di mana anda secara beransur-ansur dapat meningkatkan / menurunkan parameter tertentu.

Volt / Milivolt / Amp / Miliamp - ada empat kekunci khusus untuk memasukkan entiti yang dikehendaki. Juga kekunci ini boleh digunakan untuk menggerakkan kursor ke Atas / Bawah / Kanan / Kiri.

Terdapat lima kekunci di bawah paparan yang bertindak mengikut teks yang ditunjukkan pada paparan di atas suis. Misalnya, Sekiranya saya ingin menghidupkan OVP (perlindungan voltan atas), maka saya harus menekan suis ketiga dari kiri untuk menghidupkan OVP.

Bekalan kuasa mempunyai OVP (over voltage protection) & OCP (over current protection) untuk setiap saluran.

Katakan, saya ingin menjalankan litar (yang boleh bertolak ansur dengan maksimum 5v) di mana saya secara beransur-ansur akan meningkatkan voltan dari 3.3v hingga 5v. Sekarang jika saya tidak sengaja meletakkan voltan lebih dari 5v dengan memutar tombol & tidak melihat paparan, litar akan digoreng. Sekarang dalam kes ini OVP bertindak. Saya akan menetapkan OVP ke 5v. Sekarang saya secara beransur-ansur akan meningkatkan voltan dari 3.3v dan apabila had 5v tercapai, saluran akan dimatikan untuk melindungi beban.

Begitu juga dengan OCP. Sekiranya saya menetapkan nilai OCP tertentu (Untuk mengatakan 1A), setiap kali arus yang ditarik oleh beban mencapai had itu, output akan dimatikan.

Ini adalah ciri yang sangat berguna untuk melindungi reka bentuk berharga anda.

Juga terdapat banyak lagi ciri yang tidak akan saya jelaskan sekarang. Sebagai contoh, ada pemasa di mana anda boleh membuat bentuk gelombang tertentu seperti persegi / gigi gergaji dan lain-lain. Anda juga boleh menghidupkan / mematikan sebarang output selepas jangka masa tertentu.

Saya mempunyai model resolusi lebih rendah yang menyokong pembacaan voltan / arus sehingga dua tempat perpuluhan. Untuk Cth: Sekiranya anda menetapkannya ke 5v dan menghidupkan output, paparan akan menunjukkan 5.00 dan sama berlaku untuk Arus.

Langkah 5: Cukup Bercakap, mari Kuasa Beberapa Perkara (juga, Mod CV / CC Disemak semula!)

Kini tiba masanya untuk menyambungkan beban dan mengaktifkannya.

Lihat gambar pertama di mana saya telah menghubungkan beban boneka buatan sendiri ke saluran 2 bekalan kuasa.

Apakah beban Dummy:

Beban dummy pada dasarnya adalah beban elektrik yang menarik arus dari mana-mana sumber kuasa. Tetapi dalam beban sebenar (seperti Mentol / motor), penggunaan semasa ditetapkan untuk Mentol / Motor tertentu. Tetapi sekiranya beban Dummy, kita dapat sesuaikan arus yang ditarik oleh beban oleh periuk iaitu kita dapat meningkatkan / menurunkan penggunaan tenaga sesuai dengan keperluan kita.

Sekarang anda dapat melihat dengan jelas bahawa beban (kotak kayu di sebelah kanan) menarik 0.50A dari bekalan. Sekarang mari kita lihat paparan bekalan kuasa. Anda dapat melihat saluran 2 dihidupkan dan selebihnya saluran mati (Kotak hijau berada di sekitar saluran2 & semua parameter output seperti voltan, arus, kuasa yang hilang oleh beban ditunjukkan). Ia menunjukkan voltan sebagai 5v, arus sebagai 0.53A (yang betul & beban dummy saya membaca sedikit kurang iaitu 0.50A) & jumlah daya yang hilang oleh beban iaitu 2.650W.

Sekarang mari kita lihat paparan bekalan kuasa pada gambar kedua ((gambar paparan dizum). Saya telah menetapkan voltan 5v & arus maksimum ditetapkan pada 1A. Bekalan memberikan 5v stabil pada output. pada titik ini, beban menarik 0.53A yang kurang daripada arus 1A yang ditetapkan sehingga bekalan kuasa tidak membatasi arus dan mod adalah mod CV.

Sekarang, jika arus yang ditarik oleh beban mencapai 1A, bekalan akan masuk ke mod CC dan menurunkan voltan untuk mengekalkan arus 1A Tetap pada output.

Sekarang, periksa gambar ketiga. Di sini anda dapat melihat bahawa beban dummy menarik 0.99A. Oleh itu, dalam keadaan ini, bekalan kuasa harus menurunkan voltan & membuat arus 1A yang stabil pada output.

Mari kita lihat gambar ke-4 (gambar paparan yang diperbesar) di mana anda dapat melihat modnya diubah menjadi CC. Bekalan kuasa telah menurunkan voltan menjadi 0.28v untuk mengekalkan arus beban pada 1A. Sekali lagi, undang-undang ohm menang !!!!

Langkah 6: Mari Bersenang-senang …. Masa untuk Menguji Ketepatan

Sekarang, inilah bahagian terpenting dari sebarang bekalan kuasa iaitu Ketepatan. Oleh itu, di bahagian ini, kita akan periksa, seberapa tepat jenis bekalan kuasa yang dapat diprogramkan ini !!

Ujian ketepatan voltan:

Pada gambar pertama, saya telah menetapkan bekalan kuasa ke 5v & anda dapat melihat bahawa Fluke 87v Multimeter yang baru ditentukur saya membaca 5.002v.

Sekarang mari kita lihat lembaran data pada gambar kedua.

Ketepatan voltan untuk Ch1 / Ch2 berada dalam julat seperti yang dijelaskan di bawah:

Tetapkan voltan +/- (.02% daripada voltan Set + 2mv). Dalam kes kami, saya telah melekatkan Multimeter ke Ch1 & voltan set adalah 5v.

Jadi had atas voltan keluaran adalah:

5v + (.02% daripada 5v +.002v) iaitu 5.003v.

& had bawah untuk voltan keluaran adalah:

5v - (.02% daripada 5v +.002v) iaitu 4.997.

Multimeter piawai Perindustrian Fluke 87v yang baru dikalibrasi saya menunjukkan 5.002v yang berada dalam julat yang ditentukan seperti yang kita kira di atas. Hasil yang sangat baik saya mesti katakan !!

Ujian ketepatan semasa:

Sekali lagi lihat lembar data untuk ketepatan semasa. Seperti yang dijelaskan, ketepatan semasa untuk ketiga-tiga saluran tersebut adalah:

Tetapkan arus +/- (.05% arus set + 2mA).

Sekarang mari kita lihat gambar Ketiga di mana saya telah menetapkan arus maksimum ke 20mA (Bekalan kuasa akan masuk ke mod CC dan cuba mengekalkan 20mA ketika saya akan memasang Multimeter) & Multimeter saya membaca 20.48mA.

Sekarang mari kita mengira julatnya terlebih dahulu.

Had atas arus keluaran adalah:

20mA + (.05% daripada 20mA + 2mA) iaitu 22.01mA.

Had bawah arus keluaran adalah:

20mA - (.05% daripada 20mA + 2mA) iaitu 17.99mA.

Fluke yang dipercayai saya membaca 20.48mA & sekali lagi nilainya berada dalam julat yang dikira di atas. Sekali lagi, kami mendapat keputusan yang baik untuk ujian ketepatan semasa kami. Bekalan kuasa tidak berjaya kami….

Langkah 7: Keputusan Akhir…

Sekarang kita sampai ke bahagian terakhir …

Mudah-mudahan saya dapat memberi anda sedikit Idea mengenai apakah bekalan kuasa yang boleh diprogramkan dan bagaimana ia berfungsi.

Sekiranya anda serius mengenai elektronik dan melakukan reka bentuk yang serius, saya rasa bahawa apa-apa jenis bekalan kuasa yang dapat diprogramkan mesti ada di gudang anda kerana kami benar-benar tidak suka menggoreng reka bentuk berharga kami kerana ada voltan berlebihan / arus lebihan / litar pintas.

Bukan hanya itu, tetapi juga dengan jenis bekalan ini, kami dapat mengisi dengan tepat sebarang jenis bateri Li-po / Li-ion / SLA tanpa rasa takut terbakar / pengecas khas (Kerana bateri Li-po / Li-ion terdedah kepada kebakaran sekiranya parameter pengecasan yang betul tidak memenuhi!).

Kini tiba masanya untuk mengucapkan selamat tinggal!

Sekiranya anda berpendapat bahawa Instructable ini dapat menghilangkan keraguan kami dan sekiranya anda mengetahui sesuatu daripadanya, sila beri jempol & jangan lupa untuk melanggan! Juga perhatikan saluran youtube saya yang baru dibuka & berikan pendapat berharga anda!

Selamat belajar….

Adios !!