Voltímetro para fuentes de alimentación de laboratorio. Esquema, descripción

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Voltímetro para fuentes de alimentación de laboratorio. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Este voltímetro está diseñado para integrarse en fuentes de alimentación de laboratorio reguladas. Mide e indica en un indicador de voltaje LED digital de siete elementos y cuatro dígitos dentro de 0 ... 99.9 V. Este intervalo se divide en dos subrangos: 0 ... 9,99 V y 10,0 ... 99,9 V, y su conmutación toma lugar automáticamente. El indicador no usa puntos decimales, por lo que la división de unidades y decenas de voltios de décimas y centésimas de voltio se realiza mediante un dígito "apagado" del indicador. El esquema del dispositivo se muestra en la fig. 1. Su base es el microcontrolador DD1, que funciona de acuerdo con el programa, que puede tomar del enlace al final del artículo.

Arroz. 1 (clic para agrandar)

La medición de voltaje y la conversión a un código digital se lleva a cabo mediante un ADC de 1 bits integrado en el microcontrolador DD10. El diodo VD1 protege su entrada del voltaje de polaridad negativa, y el diodo VD2 limita el voltaje a 3,1 ... 3,3 V. El inductor L1 junto con el capacitor C3 forman un filtro de potencia para la parte analógica del microcontrolador DD1. El condensador C1 reduce el nivel de ruido en la entrada del ADC y el condensador C4, en la salida PA3 del microcontrolador, que tiene un voltaje de referencia para el ADC (2,56 V), establecido por software.

Mientras que el voltaje de entrada es inferior a 9,99 V, el valor en los registros de datos ADC es inferior al umbral establecido y la salida PA0 del microcontrolador es baja. Por tanto, el transistor VT1 está cerrado y las resistencias R1-R3 forman un divisor de tensión con un coeficiente de transferencia de 0,25. En este caso, el primer y segundo dígito del indicador HG2 "brillan", que indican centésimas y décimas de voltio, respectivamente. El tercer dígito se apaga, ya que se va separando, también se “enciende” el primer dígito del indicador HG1, que en este caso es el tercer dígito de todo el indicador del voltímetro, muestra unidades de voltios. Si el voltaje de entrada alcanza un valor de 10 V o más, se establece un nivel alto en la salida PA0 del microcontrolador, el transistor VT1 se abre y, en paralelo con la resistencia R3, la resistencia R4 se conectará a través de la fuente de drenaje bajo. resistencia del transistor abierto, reduciendo el coeficiente de transferencia del divisor de voltaje resistivo R1-R4 diez veces - 0,025.

En este caso, el primer dígito (décimas de voltio) y el tercero (unidades de voltios) del indicador HG2 "brillan" (el segundo se separa y se apaga), así como el primer dígito (decenas de voltios) del indicador HG1. Indicador HG2. La mayoría de las piezas, a excepción de los indicadores LED, están montadas en una placa hecha de fibra de vidrio de lámina de un solo lado, cuyo dibujo se muestra en la Fig. XNUMX.

Voltímetro para fuentes de alimentación de laboratorio. placa de circuito impreso
La figura. 2

El dispositivo utiliza condensadores de óxido K50-35 o resistencias importadas: los transistores MLT, C2-23, BSS88 son intercambiables con BS170P, KP504A. Puede utilizar un indicador LED de siete elementos de cátodo común de cuatro dígitos, dos de dos dígitos o cuatro de un solo dígito. Inductor L1 - DM-0,1 o EC24 importado, se instala en la placa entre los pines 5 y 15 del microcontrolador del lado de los conductores impresos. Es necesario alimentar el dispositivo desde una fuente de voltaje estabilizado, por ejemplo, un estabilizador integral 78L05, conectándolo a la salida del rectificador de la fuente de alimentación. Pero debe recordarse que el voltaje máximo de entrada del estabilizador 78L05 es de 30 V. La corriente promedio consumida por el dispositivo es de aproximadamente 12 mA. El establecimiento se reduce a una selección de resistencias R1 y R4. Primero, aplicando un voltaje de aproximadamente 5 V a la entrada y controlándolo con un voltímetro ejemplar, el valor requerido se establece en el indicador seleccionando la resistencia R1. Luego, el voltaje de entrada aumenta a 15 ... 20 V y el valor requerido también se establece en el indicador seleccionando la resistencia R4.

Programa para firmware de microcontrolador

Autor: M. Ozolín, pág. Krasny Yar, región de Tomsk; Publicación: cxem.net

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