Yeni güç kaynağı, kontrol için PIC16F1823 mikro denetleyicisini kullanıyor . Kontrol için 6 düğme vardır:
Orijinal devre şemasında dijital potansiyometre kontrolüne uygun hale getirmek için bazı değişiklikler yaptım. Geçmişte akımı ayarlamak için orijinal potansiyometreyi hiç kullanmadığım için onu çıkardım ve maksimum akımı 2 amper ile sınırlayan sabit bir dirençle değiştirdim.
Devre şeması eski ama güvenilir bir voltaj regülatörü LM723 üzerine kurulu bir güç kaynağını göstermektedir. Mikro devre, geniş bir voltaj aralığında akım sınırlama işleviyle referans voltajının sıcaklık dengelemesine sahiptir. Dijital potansiyometrenin değeri 10 kΩ'dur ve 3 telli seri arayüz kullanılarak 100 adımda 0 Ω'dan 10 kΩ'a değiştirilebilir.
Bu güç kaynağında 15 volt voltaj regülatörü (IC1) tarafından çalıştırılan bir dijital volt-amper ölçer bulunur. Bu 15 volt aynı zamanda PIC'e ve dijital potansiyometreye güç veren 5 volt voltaj regülatörünün (IC5) girişi olarak da kullanılır.
Transistör T1, LM723'ü kapatmak için kullanılır. Güç direnci R9, akımı algılamak için kullanılır ve içinden akım geçtiğinde direnç boyunca voltaj düşüşüne neden olur. Bu voltaj düşüşü, maksimum çıkış akımını 2 amper ile sınırlamak için LM723'e uygulanır.
Bu tasarımda kartta elektrolitik kapasitör ve güç transistörü (tip 2N3055) yoktur. Yıllar önceki orijinal tasarımımda elektrolitik kapasitör ayrı bir kart üzerindeydi, ben de onu orada bıraktım. Güç transistörü radyatöre monte edilmiştir.
Bu proje aşağıdaki elektronik bileşenleri gerektirecektir:
PCB'leri sipariş ettikten sonra "voltaj koruma" adını verdiğim bir özelliği ekleme fikri aklıma geldi. Bunu yapmak için çıkış voltajını ölçmek üzere PIC'in yerleşik analog-dijital dönüştürücüsünü (ADC) kullanmaya karar verdim. Bu çıkış voltajı herhangi bir nedenle yükselir veya düşerse enerji kesilir. Bu, bağlı yükü aşırı voltaj veya kısa devreye karşı koruyacaktır. Bu, orijinal projenin 1. revizyonuydu.
Yeni devreyi bir devre tahtası üzerinde monte edip test ettim. Prensip olarak, yeni güç kaynağının çalışmasını beğendim, ancak periyodik olarak dijital potansiyometre, örneğin önceden ayarlanmış voltaj değerini geri yüklerken her zaman aynı konumda olmuyor. Fark küçüktü ama sinir bozucuydu. Potansiyometre değeri okunamıyor.
Biraz düşündükten sonra, revizyon 1'in hafif bir revizyonu olan revizyon 2'yi oluşturdum. Bu versiyonda, çıkış voltajını kontrol etmek için PIC'deki yerleşik dijital-analog dönüştürücüyü (DAC) kullanarak dijital potansiyometreyi bıraktım. LM723 aracılığıyla. Tek sorun PIC16F1823'ün yalnızca 5 bitlik DAC'ye sahip olmasıydı, bu da yeterli değildi çünkü düzenleme adımları çok büyük olacaktı. Bu nedenle, 10-bit DAC'li başka bir PIC16F1765 mikrodenetleyiciyi gemiye aldım . Bu DAC versiyonunun güvenilir olduğu kanıtlanmıştır.
Yeni proje orijinal kart üzerine monte edilebilir, çünkü bazı bileşenleri çıkarmak, 1 kapasitörü değiştirmek ve 2 jumper eklemek yeterlidir (versiyon 1'de çıkış voltajını kontrol etmek için 1 kablo zaten gerekliydi). Ayrıca güç kaybını sınırlamak için 15V voltaj regülatörünü 18V'luk bir regülatörle değiştirdim.
Güç kaynağının yeni sürümü için ihtiyacınız olacak:
Potansiyometreler için açılan delikleri kapatmak için kasanın ön panelinin üstüne bir çerçeve ekledim. Gördüğünüz gibi her iki güç kaynağının da birbirinden tamamen bağımsız olduğu ikili bir güç kaynağı yaptım. Bu, 18V'den daha yüksek bir çıkış voltajına ihtiyaç duymam durumunda bunları seri olarak bağlamamı sağlıyor.
PCB elektronik aksamın montajını kolaylaştırdı. PCB üzerinde giriş elektrolitik kondansatörü veya güç transistörü olmadığını unutmayın. Fotoğraf, sürüm 2 için bazı bileşenlerin artık gerekli olmadığını ve 2 kablonun gerekli olduğunu göstermektedir: biri voltaj algılama fonksiyonunu eklemek için, diğeri ise dijital potansiyometrenin PIC mikro denetleyici D/A dönüştürücüsüyle değiştirilmesi nedeniyle.
Güç kaynağı, karta 18 VAC, 2 Amper sağlayabilen bir transformatör gerektirir. Orijinal tasarımımda halka çekirdekli transformatör kullandım çünkü daha verimli (ama aynı zamanda daha pahalı).
Program aşağıdaki ana görevleri yerine getirir:
Yazılımın geri kalanı basittir. Butonlar taranır ve herhangi bir şeyin değiştirilmesi gerekiyorsa, üç telli seri arayüz kullanılarak dijital potansiyometrenin değeri değiştirilir. Dijital potansiyometrenin aynı zamanda ayarı kaydetme özelliğine de sahip olduğunu unutmayın, ancak tüm ayarlar EEPROM PIC'de saklandığından bu kullanılmaz. Potansiyometre arayüzü, buradan değerin okunmasına yönelik bir işlev sunmaz. Bu nedenle, bir potansiyometrenin belirli bir değere önceden ayarlanması gerektiğinde yapılacak ilk şey, onu sıfır konumuna döndürmek ve bu noktadan itibaren potansiyometreyi doğru konuma ayarlamak için bir dizi adım göndermektir.
Her tuşa basıldığında EEPROM'a yazmayı önlemek ve dolayısıyla EEPROM'un ömrünü kısaltmak için, EEPROM'un içeriği tuşlar artık etkinleştirilmedikten 2 saniye sonra yazılır. Bu, düğmeleri son kez değiştirdiğinizde, son ayarın kaydedildiğinden emin olmak için gücü kapatmadan önce en az 2 saniye beklediğinizden emin olduğunuz anlamına gelir. Açıldığında, güç kaynağı her zaman EEPROM'da depolanan son seçilen voltajla başlayacaktır.
Revizyon 2 için yazılımdaki ana değişiklikler aşağıdaki gibidir:
- Güç kaynağını tamamen açıp kapatmaya gerek kalmadan çıkış voltajını açıp kapatan tek düğme;
- Çıkış voltajını artırmak için bir düğme ve çıkış voltajını azaltmak için başka bir düğme;
- Ön ayar düğmeleri olarak üç düğme kullanılır. Gerekli çıkış voltajı ayarlandıktan sonra bu voltaj bu tuşlar kullanılarak saklanabilir ve geri alınabilir.
Orijinal devre şemasında dijital potansiyometre kontrolüne uygun hale getirmek için bazı değişiklikler yaptım. Geçmişte akımı ayarlamak için orijinal potansiyometreyi hiç kullanmadığım için onu çıkardım ve maksimum akımı 2 amper ile sınırlayan sabit bir dirençle değiştirdim.
Devre şeması eski ama güvenilir bir voltaj regülatörü LM723 üzerine kurulu bir güç kaynağını göstermektedir. Mikro devre, geniş bir voltaj aralığında akım sınırlama işleviyle referans voltajının sıcaklık dengelemesine sahiptir. Dijital potansiyometrenin değeri 10 kΩ'dur ve 3 telli seri arayüz kullanılarak 100 adımda 0 Ω'dan 10 kΩ'a değiştirilebilir.
Bu güç kaynağında 15 volt voltaj regülatörü (IC1) tarafından çalıştırılan bir dijital volt-amper ölçer bulunur. Bu 15 volt aynı zamanda PIC'e ve dijital potansiyometreye güç veren 5 volt voltaj regülatörünün (IC5) girişi olarak da kullanılır.
Transistör T1, LM723'ü kapatmak için kullanılır. Güç direnci R9, akımı algılamak için kullanılır ve içinden akım geçtiğinde direnç boyunca voltaj düşüşüne neden olur. Bu voltaj düşüşü, maksimum çıkış akımını 2 amper ile sınırlamak için LM723'e uygulanır.
Bu tasarımda kartta elektrolitik kapasitör ve güç transistörü (tip 2N3055) yoktur. Yıllar önceki orijinal tasarımımda elektrolitik kapasitör ayrı bir kart üzerindeydi, ben de onu orada bıraktım. Güç transistörü radyatöre monte edilmiştir.
Bu proje aşağıdaki elektronik bileşenleri gerektirecektir:
- 1 PIC mikrodenetleyici 16F1823
- 1 x dijital potansiyometre 10k, X9C103 tipi
- Voltaj Regülatörleri: 1 * LM723, 1 * 78L15, 1 * 78L05
- Köprü doğrultucu: B80C3300/5000
- Transistörler: 1*2N3055, 1*BD137, 1*BC547
- Diyotlar: 2*1N4004
- Elektrolitik kapasitörler: 1*4700UF / 40V, 1*4.7UF / 16V
- Seramik kapasitörler: 1*1 nF, 6*100 nF
- Dirençler: 1*100 Ohm, 1*820 Ohm, 1*1k, 2*2k2, 8*4k7
- Güç Direnci: 0,33ohm/5W
PCB'leri sipariş ettikten sonra "voltaj koruma" adını verdiğim bir özelliği ekleme fikri aklıma geldi. Bunu yapmak için çıkış voltajını ölçmek üzere PIC'in yerleşik analog-dijital dönüştürücüsünü (ADC) kullanmaya karar verdim. Bu çıkış voltajı herhangi bir nedenle yükselir veya düşerse enerji kesilir. Bu, bağlı yükü aşırı voltaj veya kısa devreye karşı koruyacaktır. Bu, orijinal projenin 1. revizyonuydu.
Yeni devreyi bir devre tahtası üzerinde monte edip test ettim. Prensip olarak, yeni güç kaynağının çalışmasını beğendim, ancak periyodik olarak dijital potansiyometre, örneğin önceden ayarlanmış voltaj değerini geri yüklerken her zaman aynı konumda olmuyor. Fark küçüktü ama sinir bozucuydu. Potansiyometre değeri okunamıyor.
Biraz düşündükten sonra, revizyon 1'in hafif bir revizyonu olan revizyon 2'yi oluşturdum. Bu versiyonda, çıkış voltajını kontrol etmek için PIC'deki yerleşik dijital-analog dönüştürücüyü (DAC) kullanarak dijital potansiyometreyi bıraktım. LM723 aracılığıyla. Tek sorun PIC16F1823'ün yalnızca 5 bitlik DAC'ye sahip olmasıydı, bu da yeterli değildi çünkü düzenleme adımları çok büyük olacaktı. Bu nedenle, 10-bit DAC'li başka bir PIC16F1765 mikrodenetleyiciyi gemiye aldım . Bu DAC versiyonunun güvenilir olduğu kanıtlanmıştır.
Yeni proje orijinal kart üzerine monte edilebilir, çünkü bazı bileşenleri çıkarmak, 1 kapasitörü değiştirmek ve 2 jumper eklemek yeterlidir (versiyon 1'de çıkış voltajını kontrol etmek için 1 kablo zaten gerekliydi). Ayrıca güç kaybını sınırlamak için 15V voltaj regülatörünü 18V'luk bir regülatörle değiştirdim.
Güç kaynağının yeni sürümü için ihtiyacınız olacak:
- PIC16F1823'ü PIC16F1765 ile değiştirin;
- İsteğe bağlı: 78L15'i 78L18 ile değiştirin;
- X9C103 dijital potansiyometreyi çıkarın;
- R1 ve R15 dirençlerini çıkarın;
- Elektrolitik kapasitör C5'i 100 nF seramik kapasitörle değiştirin;
- IC4'ün (PIC) pin 13'ü ile IC2'nin (LM723) pin 5'i arasına bir jumper takın;
- IC4'ün (PIC) pin 3'ü ile IC2'nin (LM723) pin 4'ü arasına bir atlama kablosu takın.
Potansiyometreler için açılan delikleri kapatmak için kasanın ön panelinin üstüne bir çerçeve ekledim. Gördüğünüz gibi her iki güç kaynağının da birbirinden tamamen bağımsız olduğu ikili bir güç kaynağı yaptım. Bu, 18V'den daha yüksek bir çıkış voltajına ihtiyaç duymam durumunda bunları seri olarak bağlamamı sağlıyor.
PCB elektronik aksamın montajını kolaylaştırdı. PCB üzerinde giriş elektrolitik kondansatörü veya güç transistörü olmadığını unutmayın. Fotoğraf, sürüm 2 için bazı bileşenlerin artık gerekli olmadığını ve 2 kablonun gerekli olduğunu göstermektedir: biri voltaj algılama fonksiyonunu eklemek için, diğeri ise dijital potansiyometrenin PIC mikro denetleyici D/A dönüştürücüsüyle değiştirilmesi nedeniyle.
Güç kaynağı, karta 18 VAC, 2 Amper sağlayabilen bir transformatör gerektirir. Orijinal tasarımımda halka çekirdekli transformatör kullandım çünkü daha verimli (ama aynı zamanda daha pahalı).
Program aşağıdaki ana görevleri yerine getirir:
- Dijital Potansiyometre Kullanarak Güç Kaynağı Çıkış Gerilimini Kontrol Etme
- Güç açma/kapama. Bu, çıkış voltajını 0V'a veya seçilen son voltaja ayarlayan bir anahtarlama fonksiyonudur.
- Çıkış voltajını yükseltir/düşürür. Düğmeye her bastığınızda voltaj biraz artar veya azalır. Bu düğmeler basılı tutulduğunda tekrarlama işlevi etkinleştirilir.
- Ön ayarları kaydedin/ön ayarları alın. Herhangi bir voltaj ayarı, ön ayar düğmesine basılarak ve en az 2 saniye basılı tutularak EEPROM PIC'e kaydedilebilir. Kısa süre basıldığında EEPROM'dan söz konusu ön ayara ait değer döndürülecek ve çıkış voltajı buna göre ayarlanacaktır.
Yazılımın geri kalanı basittir. Butonlar taranır ve herhangi bir şeyin değiştirilmesi gerekiyorsa, üç telli seri arayüz kullanılarak dijital potansiyometrenin değeri değiştirilir. Dijital potansiyometrenin aynı zamanda ayarı kaydetme özelliğine de sahip olduğunu unutmayın, ancak tüm ayarlar EEPROM PIC'de saklandığından bu kullanılmaz. Potansiyometre arayüzü, buradan değerin okunmasına yönelik bir işlev sunmaz. Bu nedenle, bir potansiyometrenin belirli bir değere önceden ayarlanması gerektiğinde yapılacak ilk şey, onu sıfır konumuna döndürmek ve bu noktadan itibaren potansiyometreyi doğru konuma ayarlamak için bir dizi adım göndermektir.
Her tuşa basıldığında EEPROM'a yazmayı önlemek ve dolayısıyla EEPROM'un ömrünü kısaltmak için, EEPROM'un içeriği tuşlar artık etkinleştirilmedikten 2 saniye sonra yazılır. Bu, düğmeleri son kez değiştirdiğinizde, son ayarın kaydedildiğinden emin olmak için gücü kapatmadan önce en az 2 saniye beklediğinizden emin olduğunuz anlamına gelir. Açıldığında, güç kaynağı her zaman EEPROM'da depolanan son seçilen voltajla başlayacaktır.
Revizyon 2 için yazılımdaki ana değişiklikler aşağıdaki gibidir:
- Güç kaynağının çıkış voltajı yapılandırıldıktan sonra ölçülerek voltaj algılama özelliği eklenmiştir. Bunun için ADC PIC dönüştürücü kullanılır. Yazılım, bir ADC kullanarak çıkış voltajını örnekler ve birkaç örneklemeden sonra çıkış voltajı ayarlanan voltajın yaklaşık 0,2V üstünde veya altındaysa güç kaynağı kapatılır.
- Güç kaynağının çıkış voltajını kontrol etmek için dijital potansiyometre kullanmak yerine PIC DAC kullanma. Bu değişiklik, dijital potansiyometre için 3 telli bir arayüz oluşturma ihtiyacını ortadan kaldırarak yazılımı basitleştirdi.
- EEPROM depolamanın yerini Yüksek Dayanıklılık Flash depolama aldı. PIC16F1765 yerleşik bir EEPROM'a sahip değildir, dolayısıyla ayarları depolamak için Flash programının bir kısmını kullanır.
- Güç açma/kapama düğmesi. Basıldığında her iki voltaj algılama işlevi de devre dışı bırakılır.
- Aşağı düğmesi. Basıldığında düşük gerilim algılama etkinleştirilir.
- Yukarı düğmesi. Basıldığında aşırı gerilim algılama etkinleştirilir.