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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Carga ficticia para probar fuentes de alimentación. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación Muchos radioaficionados, al ensamblar fuentes de alimentación para varios dispositivos, se enfrentan a la necesidad de probarlas antes de utilizarlas para el fin previsto. El dispositivo propuesto le permite determinar automáticamente la corriente de carga máxima de una fuente en función de una caída del 5% en su voltaje de salida o eliminar la característica de carga manualmente. Un día necesitaba comprobar los parámetros de salida de la fuente de alimentación. Al no encontrar resistencias de carga adecuadas en mis suministros, decidí ensamblar un equivalente de carga ajustable de transistor. Como no fue posible encontrar una descripción del diseño terminado, decidí desarrollar y ensamblar dicho dispositivo yo mismo. características técnicas
El diagrama de carga equivalente se muestra en la Fig. 1. Está controlado por el microcontrolador DD1, que permite visualizar en el LCD HG1 el voltaje de la fuente que se está probando y la corriente suministrada por la misma. Después de encender el equivalente, el programa del microcontrolador muestra su número de versión en la pantalla LCD durante 3 s, después de lo cual enciende el LED verde HL2, lo que indica que está listo para funcionar. Ahora puede conectar la entrada del equivalente a la salida de la fuente que se está probando. Después de presionar brevemente el botón SB1 “+”, el dispositivo cambiará al modo de funcionamiento manual, pero si lo mantiene presionado durante al menos 0,5 s, se activará el modo automático. En modo automático, el voltaje de la fuente que se está probando se mide primero en reposo, luego la corriente de carga aumenta gradualmente hasta que el voltaje cae en un 5% o la corriente alcanza el límite de 9 A. El voltaje proveniente de la fuente que se está probando se reduce mediante un divisor resistivo R1R2 para medir el valor aceptable para el ADC integrado en el microcontrolador DD1. El seguidor de voltaje en el amplificador operacional DA2.1 tiene una impedancia de salida baja, que es necesaria para el correcto funcionamiento del ADC. La carga regulada de la fuente que se está probando es el transistor VT3. Su base, a través de un repetidor en el amplificador operacional DA1.1, un divisor de voltaje R5R3 y un seguidor de emisor en el transistor VT1, recibe la componente constante de los pulsos generados por el microcontrolador en la salida de RC6, separados por el circuito integrador R1C2. Cuanto mayor sea el ciclo de trabajo de los pulsos (la relación entre su duración y el período de repetición), mayor será el componente constante, más abierto estará el transistor VT3 y mayor será la corriente de carga de la fuente que se está probando. El voltaje proporcional a esta corriente, tomado de la resistencia R7, lo lleva el amplificador en el amplificador operacional DA2.2 a un valor aceptable para el ADC del microcontrolador. En modo automático, el programa aumenta gradualmente la duración de los pulsos y la corriente aumenta hasta que el voltaje de la fuente que se está probando disminuye en un 5% con respecto al original. Además, el crecimiento de la corriente se detiene y los valores de voltaje y corriente en estado estable se pueden leer en la pantalla LCD. En modo manual, la corriente de carga se ajusta presionando los botones SB1 “+” y SB2 “-”, leyendo los valores de voltaje y corriente del indicador HG1. En ausencia de sobrecorriente, la salida del RC7 se establece en un nivel de voltaje alto. Por lo tanto, el transistor de efecto de campo VT2 está abierto y no afecta el funcionamiento del dispositivo. Pero tan pronto como la corriente exceda el valor límite de 9 A, el microcontrolador configurará la salida RC7 a un nivel de voltaje bajo y el transistor VT2 se cerrará, interrumpiendo el circuito de carga de la fuente que se está probando. Aparecerá un mensaje de sobrecarga en la pantalla LCD. Para devolver el equivalente al modo de funcionamiento después de eliminar la causa de la sobrecarga, presione el botón SB1. El microcontrolador volverá a establecer la salida RC7 en nivel alto, abriendo así el transistor VT2. A la medición y visualización de los valores de voltaje y corriente en la pantalla LCD del programa le sigue la medición mediante el sensor BK1 de la temperatura del disipador de calor en el que están instalados los transistores VT2 y VT3. Esto resultó ser muy importante, ya que con una corriente de base constante, la corriente del colector del transistor VT3 aumenta considerablemente al aumentar la temperatura. Dependiendo del valor medido de la temperatura del disipador de calor, el programa hace lo siguiente: 1. Si la temperatura no supera los 35 °C, establece niveles lógicos bajos en las salidas RC5 y RC6 del microcontrolador. Los transistores VT4 y VT5 están cerrados, el ventilador M1 está apagado. 2. Si la temperatura está en el rango de 35...56 °C, configura la salida RC5 en nivel alto y la salida RC6 nivel bajo, abriendo el transistor VT4 y activando la primera velocidad del ventilador M1. 3. Si la temperatura es superior a 56 °C, ajuste la salida RC5 a nivel bajo y la salida RC6 a nivel alto, cerrando el transistor VT4, abriendo VT5 y activando así la segunda velocidad (aumentada) del ventilador. 4. Si la temperatura excede los 70 °C, establece el nivel bajo en la salida de RC7, cerrando así el transistor VT2 e interrumpiendo la corriente de carga de la fuente que se está probando. Además, apaga el LED verde HL2 y enciende el rojo HL1. El ventilador continúa funcionando enfriando los transistores, y en la pantalla LCD aparece el mensaje “Sobrecalentamiento en curso” y se cuenta el tiempo hasta completar esta operación. Después del mensaje "La purga se completó", el equivalente pasa al modo normal cerrando el circuito de carga de la fuente que se está probando, apagando el LED rojo HL1 y encendiendo el HL2 verde. Además de los valores medidos de corriente y voltaje, la pantalla LCD del HG1 muestra el valor del registro del microcontrolador CCPR1L, del cual depende la duración de los pulsos generados. Caracteriza indirectamente el grado de apertura del transistor regulador de corriente VT3. Cada 250 µs se comprueba si la corriente ha superado los 9 A. Si esto sucede, el circuito de carga de la fuente que se está probando se interrumpe.
El dispositivo se ensambla en una placa de circuito impreso de una sola cara hecha de lámina de fibra de vidrio, como se muestra en la Fig. 2. Puede utilizar cualquier resistencia fija con una potencia de 0,125 W, por ejemplo MLT. Resistencia R7 - SQP-10 u otro alambre bobinado con una potencia de 10 W. Si planea utilizar el dispositivo para probar corrientes superiores a 5 A, es recomendable equipar esta resistencia con un disipador de calor. Las resistencias recortadoras R10 y R16 son PV37W importadas. Los condensadores C1 - C3, C5 son de óxido de Jamicon, el resto son cerámicos. Los transistores VT2 y VT3 se instalan por separado de la placa en un disipador de calor del procesador Pentium 4. También se utiliza un ventilador M1 de dos velocidades. Los cables que conectan los transistores VT2 y VT3 a la placa y entre sí deben tener una sección transversal de al menos 1 mm2. En el disipador de calor, al lado de los transistores, hay un sensor de temperatura BK1. En lugar del sensor DS18S20 indicado en el diagrama, puede utilizar el DS1820. Para los estabilizadores integrados DA3 y DA4, no se requiere un disipador de calor. La corriente consumida por la carga equivalente de su fuente de alimentación no supera los 250 mA y se gasta principalmente en iluminar la pantalla LCD. Al reemplazar un indicador del tipo indicado en el diagrama por un WH1602D, puede seleccionar la resistencia R17 para reducir el consumo de corriente a 90 mA. Si apagas la luz de fondo por completo, disminuirá aún más. El establecimiento de un equivalente se realiza en el siguiente orden. En primer lugar, a su entrada se conecta una fuente de tensión de 10.12 V CC, cuyo valor se mide con la mayor precisión posible con un voltímetro digital. Al cambiar el equivalente al modo manual, nos aseguramos de que el valor de voltaje en su LCD coincida con las lecturas del voltímetro digital. Eliminamos la diferencia seleccionando la resistencia R1. Para calibrar el molinete conectamos un amperímetro en serie entre la fuente de tensión y la carga equivalente. Habiendo establecido la corriente en este circuito en aproximadamente 2 A, comparamos sus lecturas con el valor que se muestra en la pantalla LCD del equivalente. Usando la resistencia de sintonización R10 logramos una coincidencia. A continuación, aumentando y disminuyendo la corriente presionando los botones SB1 y SB2, nos aseguramos de que las lecturas coincidan en todo el rango de su cambio. Después de esto, fijamos el motor de la resistencia de recorte R10 con un barniz de secado rápido. En conclusión, un consejo. Después de soldar todas las piezas a la placa de circuito impreso, es necesario eliminar con cuidado cualquier resto de fundente (colofonia). Al final resultó que, las fugas que crean entre los conductores impresos pueden alterar el correcto funcionamiento del dispositivo. Habiendo descubierto tales violaciones, revisé todos los conductores del circuito impreso de la placa en busca de cortocircuitos y roturas mutuas, pero no los encontré. Y después del lavado todos los problemas desaparecieron. Utilicé el disolvente Titan, que viene en forma de aerosol y elimina perfectamente los residuos de fundente. Los umbrales especificados en el programa para reducir el voltaje del dispositivo bajo prueba bajo carga y para disparar la protección actual se pueden cambiar, pero esto requiere intervención en el código fuente del programa (el archivo rez.asm disponible en la aplicación). La información del umbral se registra en sus primeras filas, como se muestra en la tabla.
Los valores disponibles allí deben expresarse en números enteros: corriente - en miliamperios, caída de voltaje - en porcentaje. Después de realizar cambios, se debe volver a traducir el programa y cargar el archivo HEX resultante en la memoria del microcontrolador. El archivo de la placa de circuito impreso en formato Sprint Layout y el programa del microcontrolador se pueden descargar desde ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/06/rez.zip. Autor: Kuldoshin
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