Prosty zasilacz "laboratoryjny" z ogranicznikiem prądu.

[lukaszd82]

Gdy po 12 latach wróciłem do elektroniki, musiałem odtworzyć sprzęt niezbędny do tej zabawy. Prócz lutownicy itp. niezbędny jest również zasilacz z możliwością ograniczenia maksymalnego prądu. Zapobiega to uszkodzeniom podpinanego w celach testowych sprzętu. Najpierw rozejrzałem się po znanych portalach aukcyjnych, by następnie przejrzeć zasoby internetu. I tak oto trafiłem na schematy zasilaczy SN1530, SN1533, SN1533 v2.0

Są to zasilacze na mosfecie P,  ale uznałem, że na moje potrzeby będą jak znalazł na początek. Od schematów do czynów. Przeanalizowałem schematy i przerzuciłem je we własnej wersji do oprogramowania EAGLE. Tak oto powstało PCB (jeszcze w owym czasie trawione).

Jak widać na podstawie zamieszczonego schematu i wielkości PCB układ jest banalny. Dla własnej wygody na PCB znalazły się złącza ARK oraz gniazda CRIMP pod potencjometry, diodę, pomiar napięcia. Mosfet również jest wpinany pod złącze ARK - ułatwia to jego montaż w obudowie na kablach (oczywiście na radiatorze). Wykorzystałem gotową obudowę obudowę Z1A. Całość zasilana z transformatora toroidalnego z odzysku (ok 80VA). Zaciski Pomiar1-Pomiar2 służą do wpięcia amperomierza. Normalnie trzeba tam założyć mostek. Wyjście1,2 to biegun dodatni, Pomiar1,2,3 to biegun ujemny wyjścia zasilacza.

Panel przedni i tylny zostały wykonane z blachy aluminiowej o grubości 2mm. Przód został wygrawerowany na sprzęcie w pracy i wyszedł jak dla mnie fenomenalnie, normalnie jak ze sklepu 🙂

W celu pomiaru napięcia wyjściowego oraz pobieranego prądu zamontowałem gotowy miernik -  woltomierz i amperomierz 0-100V 10A. Oczywiście na panelu przednim znajduje się dioda LED informująca swoim światłem o stabilizacji napięcia (gdy przygaśnie, działa ogranicznik prądowy). Aby dioda stabilizacji napięcia gasła całkowicie, trzeba odpowiednio dobrać diodę zenera. Ja wstawiłem diodę na 20V, bo taką miałem i zapewniła przygasanie tego wskaźnika.

Napięcie wyprowadziłem za pomocą gniazd bananowych (czerwone i czarne) na przedni panel. Na tylnym panelu znajduje się gniazdo zasilania AC IEC z wymiennym bezpiecznikiem szklanym.

Elementy na PCB zasilacza zostały dobrane na maksymalny prąd ~3,5A. Zwykle wykorzystuję prądy poniżej 1A. Przy ciągłym obciążeniu poniżej 1,5A i napięciu 5V radiator jest lekko ciepły po dłuższej pracy. Jest to duża zaleta takiego zasilacza. Oczywiście całość jest odporna na zwarcia na wyprowadzonych zaciskach. W ten sposób ustawiana jest dokładna wartość dla ograniczenia prądowego.

W praktyce umożliwia to nawet zabezpieczenie zwykłej diody led przed przepaleniem przy bezpośrednim podpięciu (bez rezystora). Przy doborze tranzystora mosfet niezwykle ważnym parametrem jest Rds on. Decyduje on o stratach, a więc o tym ile energii zamieni się w ciepło. Ja zastosowałem IRF4905 (Rds on 0.02om). Przy zastosowanym transformatorze, maksymalne napięcie jakie mogę uzyskać na wyjściu to ok 23V DC.

Zostało sporo miejsca, więc dodałem nieodzowny włącznik z diodą sygnalizującą zasilanie. I dodatkowo zakładając, iż nie będę potrzebował dużych prądów wykorzystałem małą przetwornicę na LM2596 jako źródło drugiego napięcia. Oczywiście potencjometr montażowy zastąpiłem nowym, zamontowanym na panelu czołowym. Oczywiście dodałem mały mierniczek napięcia dla wygody.

Wszystkie płytki zamocowane są wewnątrz na kołkach dystansowych za pomocą śrub wkręconych przez podstawę obudowy.

Sprzęt ocalił już podczas 2 lat sporo podpinanych urządzeń przed uszkodzeniem, w tym kilka mikroprocesorów Atmega8 i Atmega32. Jest prosty w wykonaniu i dość tani. PCB zostało wykonane w sposób umożliwiający zasilenie układu z dowolnego zasilacza impulsowego (i tak całość była testowana) lub poprzez mostek napięciem AC (zworki J2, J3, J4, J5 na schemacie).

Oczywiście nic nie jest wieczne, więc w planach mam zastąpienie obecnego zasilacza czymś nowym. Zakupiłem już na aliexpress kit zasilacza Hiland 0-28V 0.01-2a i przymierzam się do jego zabudowy. W obudowie znajdzie się jako drugi zasilacz SN1530, tylko pomiar prądu i napięcia będzie realizowany za pomocą Atmega8, podobnie jak to ma miejsce w tym nowym zasilaczu. Na LCD znajdzie się zarówno pomiar prądu bieżącego jak i ustawionego ograniczenia.

Jeśli ktoś chciałby skorzystać z gotowych plików EAGLE to zamieszczam takowe w załączniku. Dodatkowo zamieszczam również schematy zasilaczy z serii SN w pdf.

SN1530_moja wersja.zip

SN1533_N.zip

[Treker (Damian Szymański)]

@lukaszd82, właśnie zaakceptowałem opis. Dziękuję za przedstawienie ciekawego projektu, zachęcam do prezentowania kolejnych DIY oraz aktywności na naszym forum 😉

[qbas0600]

Konstrukcja estetyczna jednak mnie najbardziej ciekawi zasilacz z ali 🙂 Sam na niego czekam z wstępnie przygotowaną obudową. Ciekaw jestem jak sie sprawdza i czy tranzystor sie bardzo grzeje przy ustawionym niskim napięciu i wysokim prądzie

[lukaszd82]

Niestety nie testowałem go za długo... Ale mam wentylator do zestawu ;>

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[mwwojcik]

Lukaszd82, mam pytanie który z tych zasilaczy na schemacie jest impulsowy? Te SN15xx zawierające MOSFET-a typu P są jak najbardziej liniowe.

[lukaszd82]

Impulsowy na lm2596 mam jako dodatkowe zasilanie. To gotowy moduł przetwornicy impulsowej step down. Jak spojrzysz na obudowę, to po lewej stronie mamy tylko pomiar napięcia i wyprowadzone zaciski od tego "zasilacza".

Fakt, na początku coś niefortunnie napisałem, że zasilacz na mosfecie nieliniowy .. Za duży i niefortunny skrót myślowy 😆

Edytowano Luty 19, 2019 przez lukaszd82

[mwwojcik]

OK, proponuję zatem zmienić opis: "Co prawda są to zasilacze na mosfecie P, a nie liniowe, ale uznałem, że na moje potrzeby będą jak znalazł na początek. " - to jest trochę niefortunne zdanie bo wprowadza w błąd, co do reszty - bardzo fajnie i estetycznie wykonany projekt. Gotowiec na LM2596 z radiatorem potrafi "pociągnąć" nawet ze 3A - trzeba pamiętać żeby do uruchamiania układów używać tej sekcji z ograniczeniem prądu.

[lukaszd82]

Chciałem zmienić ale nie mam już możliwości edycji.

[Treker (Damian Szymański)]

@lukaszd82 napisz co konkretnie i gdzie chcesz zmienić to zaktualizuję wpis. Najlepiej wklej cały poprawiony akapit  to "przekleję" go na miejsce 😉