Mikroprocesorowy zasilacz laboratoryjny 0..30V/5A [AVT-5585]

Projekt teoretycznie „bardzo prostego urządzenia”, czyli zasilacza laboratoryjnego (warsztatowego) o napięciu regulowanym w zakresie od 0,0 do 30V i max. prądzie wyjściowym do 5A (z ograniczeniem regulowanym w zakresie od 100mA do 5,0A). Zasilacz nie zawiera przetwornicy impulsowej, więc pewnym wyzwaniem było odprowadzenie znacznej ilości ciepła, wydzielanego na szeregowym elemencie regulacyjnym, lub rozwiązanie tego zagadnienia w inny sposób. Do tego trochę pracy przy zabezpieczeniach: nadprądowym oraz przeciwprzepięciowym. No i regulacja: napięcia wyjściowego (stabilizacja) oraz limitu prądu wyjściowego. Nie mogło zabraknąć także pomiaru temperatury radiatora oraz ustawienia dopuszczalnych: strat mocy oraz temperatury pracy. W te założenia wpisuje się także automatyczny, programowalny system chłodzenia i wentylacji urządzenia.


Poniżej „garść” fotografii, prezentujących wygląd, konstrukcję i obsługę zasilacza:

Projekt zasilacza został dokładnie opisany w numerach 12/2017 oraz 01/2018 miesięcznika „Elektronika Praktyczna”. Zachęcam do lektury!


Pozdrawiam / Vy 73s,

Adam Sobczyk SQ5RWQ

15 thoughts on “Mikroprocesorowy zasilacz laboratoryjny 0..30V/5A [AVT-5585]

  1. Cześć Adam,
    Życzę powodzenia w konstrukcjach. Zasilacz, który przedstawiasz jest bardzo interesujący. Jestem ciekawy jak realizujesz ograniczenie prądowe i regulację napięcia. Czasami też coś konstruuję…
    Dla mnie fakt jest jeden, jeśli zasilacza ma być warsztatowy i „dobry” to musi być to zasilacz liniowy.
    Wiele lat temu zrobiłem popularny zasilacz z electronics-lab, dodałem Atmegę 8 z pomiarem i wyświetlaniem napięcia i prądu oraz temperatury i sterowania wentylatorem. Zasilacz później przeszedł wiele modyfikacji. Uzwojenie transformatora mam też dzielone, duży radiator z dużym wentylatorem, a jednak przy niskich napięciach i dużym prądzie ( np 2V4A/ 16V4A) bardzo mocno się grzeje.
    Największą wadą na początku dla mnie było ograniczenie prądowe. Ustawiam napięcie np. 15V prąd 5mA i zasilam np. czerwoną diodę LED… Pojemność na wyjściu mam tylko 4,7uF… Wystarcza aby diodę przebić. Oczywiście nikt nie ustawia 15V do zasilania diody, jednak w „ferworze walki” takie pomyłki się zdarzają. Gorzej jak zamiast diody podłączę MAR-6 itp. zabawki.
    Adamie, Jak u Ciebie będzie wyglądała wyżej poruszona kwestia? Czy na wyjściu zasilacza przewidujesz jakieś filtry wcz.? Czy próbowałeś prototypem zasilać jakieś małe PA?
    Gratuluję i dziękuję za kolejny projekt.
    ’73 Roman SQ2PPM

    • Czołem Romanie,
      Przede wszystkim dziękuję za ciepłe słowa – są zachętą do kolejnych konstrukcji … :-). Spróbuję odpowiedzieć w punktach, bo wiele kwestii poruszyłeś w swoim poście.

      1. Zasilacz został opublikowany w EP 12/2017 oraz 1/2018 (oba numery są do kupienia w sklepie/kiosku AVT – świeża sprawa). W EP 12/17 jest schemat. Nieco więcej informacji o tym projekcie (ale nie tyle, co w EP) podam na swojej stronie nieco później (chwilowo jestem zapracowany na maxa).

      2. Mój zasilacz jest regulowany co do napięcia w pełni liniowo (referencja z procesora + ujemne sprzężenie zwrotne w torze w pełni analogowym). Dość klasyczne podejście – na wyjściu mocny wtórnik.

      3. Natomiast ograniczenie prądowe ma charakter uzupełniający i jest regulowane programowo (może być szybsze lub wolniejsze – działa poprzez ingerencję w tor regulacji napięcia). Służy ochronie odbiornika przed uszkodzeniem nadprądowym. Tyle o tym.

      4. Na wyjściu tego zasilacza zastosowano dość rozbudowany zestaw pojemności (od wielu mikro do piko), więc jako klasyczne źródło prądowe (limit można ustawić od 100mA) do zasilenia diodki LED na 5mA raczej się on nie nadaje. Choć zupełnie nie mam pomysłu – po co by robić coś takiego w opraciu o zasilacz, który z założenia daje do 150W mocy na wyjściu? Normalnie LED-y zasila się przez oporniczki lub dedykowane, małe, analogowe źródła prądowe. W prostocie siła :-).

      5. Nie ma zasilaczy idealnych (nawet tych liniowych). Jedne są lepsze w tym, inne w tamtym. Nawet scalone „klasyki” mają swoje słabe strony – w dodatku każdy z nich nieco inne … Do bardziej złożonych obciążeń może być potrzeba dodania dedykowanej filtracji/odsprzężenia.

      6. Testowałem zasilanie z tego zasilacza PA HF opisanego tutaj: http://sq5rwq.pl/?p=217. Ze sztucznym obciążeniem pracował poprawnie i stabilnie. Bez rozbudowanej dodatkowej filtracji na wyjściu. Ale bardzo bym się zdziwił, gdyby przy dłuższych kablach zasilających nie było potrzebne odsprzężenie tuż przy samym obciążeniu (wzmacniaczu KF). Ot, klasyka – takie tory zasilania zwykle skraca się maksymalnie, a dedykowane odsprzężenie daje tuż przy samym obciążeniu.

      7. Co do grzania, to temat chłodzenia jest rozwiązany bardzo przyzwoicie. Programowo ustawia się progi załączenia i wyłączenia chłodzenia, temperatura jest mierzona precyzyjnie tuż przy samych elementach wykonawczych, a dodatkowo obsługiwany jest też próg czasowego wyłączenia z powodu przegrzania. U mnie w większości zastosowań wyrabiał się doskonale pojedyńczy mały wentylator, ale można dodać drugi (lub więcej).

      8. Polecam też Twojej uwadze ten poniższy projekt, który obecnie jest już w fazie projektowania PCB: http://sq5rwq.pl/?p=1770. Ciekaw o tyle, że można mieć wygodny (poręczny) zasilacz warsztatowy, który dość długo pochodzi bez zasilania sieciowego 230VAC.

      9. Być może zaciekawi Cię też projekt tzw. „sztucznego obciążenia” DC: http://sq5rwq.pl/?p=1093. Wpisy na WWW nie są jeszcze zaktualizowane, ale powiem tyle, że prototyp zadziałał już znakomicie i są już gotowe projekty dwóch PCB: wykonawczej i sterującej (drugi z nich dopiero robi się w fabryce, pierwszy użyty z powodzeniem w „hard – testach” obciążeniowych).

      No, tyle ode mnie. Mam nadzieję, że co nieco udało mi się wyjaśnić, Romku :-).

      Vy 73s,
      Adam SQ5RWQ

      • Adamie,
        Bardzo dziękuję, będę śledził Twoje projekty.
        Życzę wiele zadowolenia z hobby 🙂
        ’73
        Roman SQ2PPM

        • Witaj, Roman,
          Polecam się na przyszłość i dziękuję za życzenia :-).

          Przy okazji zachęcam do odwiedzenia zaktualizowanej strony projektu. Polecam także Twojej uwadze projekt dwupasmowego, modułowego odbiornika „Dosia” (mnóstwo mojej pracy i – mam nadzieję – mnóstwo dobrej zabawy i przyjemności korzystania dla Użytkowników tego sympatycznego radia 🙂 ).

          Vy 73s,
          Adam Sobczyk SQ5RWQ

    • Witam,
      Myślę, że będzie dostępna jakoś po Nowym Roku, bo dopiero od grudnia ruszyła publikacja projektu („Elektronika Praktyczna” 12/2017). Proponuję skontaktować się z Działem Handlowym AVT – to może przyspieszyć wdrożenie PCB do sprzedaży.

      Pozdrawiam / Vy 73s,
      Adam Sobczyk SQ5RWQ

      • Ok, dziękuję za odpowiedź.

        P.S
        Co pan sądzi o zasilaczu laboratoryjnym z regulowanym napięciem 0-30VDC i natężeniem 0-5A zbudowanym na module automatycznej przetwornicy step up/down LTC3780?

        • Witam,
          W odpowiedzi na:

          „P.S
          Co pan sądzi o zasilaczu laboratoryjnym z regulowanym napięciem 0-30VDC i natężeniem 0-5A zbudowanym na module automatycznej przetwornicy step up/down LTC3780?”

          Sądzę, że to bardzo ciekawy pomysł, który brałem pod uwagę. Ale nie spełniał wymogów tego projektu, niestety. Powody:
          1. Generowane zakłócenia w zastosowaniach w.cz.,
          2. Zakłócenia w sygnale wyjściowym,
          3. Dość wolna (względem klasycznych stabilizatorów liniowych) odpowiedź impulsowa (reakcja) na zmiany warunków obciążeniowych (zwarcie, spadek obciążenia etc.)

          Osobiście rozważałem pójście jeszcze innym tropem – celem, a mianowicie:
          A. Rezygnacja z trafa sieciowego (choćby z dzielonym uzwojeniem wtórnym, załączanym wg potrzeb – jak w tym projekcie AVT-5585) i wstawienie w to miejsce przetwornicy step-down, regulowanej wg potrzeb (np. na napięcie wyższe o 1..3V od Uwy),
          B. Wstawienie za przetwornicą „STEP-DOWN” klasycznego stabilizatora liniowego (szeregowego).

          Wtedy byłby „wilk syty i owca cała”, tzn. byłaby i znaczna sprawność i znakomite własności stabilizacyjne klasycznych stabilizatorów (regulatorów) liniowych. Ostatecznie jednak stanęło na „klasyce”. Tzn. stabilizator liniowy (szeregowy), ale z trafem z dzielonym uzwojeniem wtórnym (w zależności od Uwy używane jest jedno lub oba uzwojenia wtórne, połączone szeregowo). Ot, zawsze coś za coś.

          BTW. Obecnie realizuję projekt (przeznaczony do publikacji w czasopiśmie „EdW”) bardzo ciekawego, kompaktowego zasilacza warsztatowego z przetwornicą DC-DC STEP UP/DOWN typu „SEPIC”. Jest to zasilacz buforowy, tzn. ma własne akumulatory Li-Ion (z balanserami, oczywiście) i może pracować z zewnętrznym zasilaniem (doładowaniem) +12V albo i bez niego (o ile akumulatory nie są całkowicie rozładowane). Zalety: spore możliwości regulacyjne, spora wydajność i niezłe parametry także bez dostępu do zasilania 230VAC. Proszę śledzić link do projektu AVT-3178: http://sq5rwq.pl/?p=1770.

          Pozdrawiam / Vy 73s,
          Adam Sobczyk SQ5RWQ

  2. Witaj, mała nieścisłość się zakradła na płycie czołowej w opisie : „AVT5580” to kod do innego projektu „generatora z wobulatorem” tu powinno być AVT5585

  3. Pingback: SQ5RWQ.PL | Sztuczne obciążenie DC 0..20A/0..60V/0..200W – AVT5586

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *