Dokładna stabilizacja 12V

[microzap]

Poszukuję stabilizatora-zasilacza, który z napięcia wejściowego 11,8-12,2V potrafi wyprowadzić 12,000V (czyli z dokładnością 1mV) przy poborze prądu poniżej 100mA. Może ktoś wie, jak to zrealizować? Lub może mi taki gotowy sprzedać? Czy może łatwiej jest zrobić stabilizację, gdy wejściowe będzie 13-15V?

[H1M4W4R1]

Czyli trzeba się cofnąć w czasie i zbudować zasilacz liniowy. Większość obecnego sprzętu to zasilacze impulsowe o niesamowitym rozrzucie. W skrócie: transformator, mostek Greatz'a, kupa kondensatorów, regulator liniowy i kolejna kupa kondensatorów.

Po Co ci aż tak dokładne zasilanie? Większość układów i tak ma większe szumy na wejściach, a zasilanie można stabilizować lokalnie (ścieżki / przewody nie są idealnymi przewodnikami, więc tworzą opór, który w połączeniu z lokalną pojemnością w formie kondensatora tworzy skuteczny lokalny filtr dolnoprzepustowy, dlatego większość nowych układów wymaga kondensatorów odsprzęgających zasilanie).

Alternatywa to SMPS o wysokiej częstotliwości wyjściowej i potężny filtr LC na wyjściu.

Edytowano Listopad 14, 2023 przez H1M4W4R1

[microzap]

Dokładne napięcie jest potrzebne, by dokładnie zmierzyć rezystancję "badanego opornika" , a właściwie jej zmiany.  Nie jestem elektronikiem i myślałem, że gotowe stabilizatory liniowe (po kilkanaście zł) mogą to załatwić. Prądy nie będą większe niż kilka mA, bo to tylko pomiar. Chciałem zrobić elektroniczny omomierz na bazie arduino, ale przy napięciu zasilającym 5V (+/- nie wiem ile wychodzi z płytki), uzyskane wskazanie mierzonego opornika 10kOhm "pływa" mi pomiędzy 10.1 a 10.2. co nie jest dla mnie wystarczające. Chcę wiedzieć czy jest 10010 czy 10015 Ohm. I dla mnie jest ważne, by te oczekiwane 12,00OV było dziś i po wyłączeniu/włączeniu jutro i za tydzień bez dodatkowej regulacji. Podobny problem jest do zasilania belki tensometrycznej. Wahania napięcia (zakładam, że są w zakresie np. 4,99 a 5,01 V) powodują "wykładnicze" zmiany wskazań. Szukam gotowego wyrobu do podłączenia.

[H1M4W4R1]

7 minut temu, microzap napisał:

Dokładne napięcie jest potrzebne, by dokładnie zmierzyć rezystancję "badanego opornika" , a właściwie jej zmiany.  Nie jestem elektronikiem i myślałem, że gotowe stabilizatory liniowe (po kilkanaście zł) mogą to załatwić. Prądy nie będą większe niż kilka mA, bo to tylko pomiar. Chciałem zrobić elektroniczny omomierz na bazie arduino, ale przy napięciu zasilającym 5V (+/- nie wiem ile wychodzi z płytki), uzyskane wskazanie mierzonego opornika 10kOhm "pływa" mi pomiędzy 10.1 a 10.2. co nie jest dla mnie wystarczające.

To dość małe szumy jak na opornik. Zajrzyj tutaj, a zrozumiesz, czemu Twoje podejście jest dość problematyczne 😉 A to tylko jeden z elementów wpływających na dokładność pomiaru. Dodaj do tego jeszcze indukcje, pojemności i opory pasożytnicze oraz powiązane z nimi szumy i masz duży problem. Poszukałbym referencyjnych schematów zasilaczy audio. Wprawdzie pracują w trybie zmiennego poboru prądu, ale powinny być dobrym punktem wyjścia.

8 minut temu, microzap napisał:

I dla mnie jest ważne, by te oczekiwane 12,00OV było dziś i po wyłączeniu/włączeniu jutro i za tydzień bez dodatkowej regulacji.

A czemu nie użyjesz metody pomiaru opartej o diagnostykę prądowo-napięciową (inaczej znaną jako ASA).

9 minut temu, microzap napisał:

Wahania napięcia (zakładam, że są w zakresie np. 4,99 a 5,01 V) powodują "wykładnicze" zmiany wskazań.

Wahania dobrej jakości zasilacza SMPS 12V to +/- 0.2V, w przypadku tych chińskich potrafią dobić nawet do +/- 0.5-0.6V. Dla stabilizatorów liniowych zwykle to jakieś 1-4%. Czujniki tensometryczne nie powinny pracować samodzielnie, ale w mostku Wheatstone'a, by zredukować zakłócenia wynikające z tego, iż nasz świat nie jest idealny. Tam raczej za winny bym uznawał układ pomiarowy niż zasilanie belki (ADC i wzmacniacze operacyjne kupione po taniości nie nadają się do pomiarów precyzyjnych, tak samo dedykowane układy z niższej półki).

I "zakładanie" nie jest certyfikowaną metodą pomiarową. Wynik może odbiegać od rzeczywistego nawet o 99.999%.

[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

[ethanak]

4 godziny temu, microzap napisał:

uzyskane wskazanie mierzonego opornika 10kOhm "pływa" mi pomiędzy 10.1 a 10.2.

Jeśli robisz to na wbudowanym w Arduino ADC to i tak bardzo dobre osiągnięcie. Robiłem podobne rzeczy zarówno na Arduino jak i ESP32, ale służą mi raczej do określenia jaki to opornik w typoszeregu (tzn. zbieram opornik z podłogi, podpinam do miernika a ten mi mówi "półtora kilo").

 

[microzap]

Dziękuję za dotychczasowe sugestie, chyba po prostu skorzystam ze wzorcowych oporników i całość skalibruję. Co do mostków, to oczywiście je wykorzystuję. Ale właśnie na przykładzie mostka jest ważne i stabilne zasilanie i przynajmniej jeden wzorcowy opornik, bo (wg mojego rozeznania), gdy wskazanie (pomiar) się rozchodzi to nie wiadomo, co wpłynęło - napięcie, czy chwilowa zmiana własności opornika.

[Harnas]

Takie rzeczy kompensuje się pomiarem precyzyjnego źródło napięcia odniesienia https://www.tme.eu/pl/katalog/zrodla-napiecia-odniesienia-uklady_100218/  . Arduino powinno zmierzyć w krótkim odstępie czasu zasilania tego badanego rezystora i napięcie na źródle odniesienia. Wtedy stosunku pierwszej wartości do drugiej wyznaczysz rzeczywiste napięcie zasilania i skompensujesz sobie błąd. Albo od razu podłączyć VREF Atmegi do tego źródła, wtedy odpada ten drugi pomiar

Do tego dla zwiększenia dokładności możesz na czas pomiaru uśpić procesor i zrobić dużo pomiarów żeby uśrednić wartości.

Edytowano Listopad 16, 2023 przez Harnas

[microzap]

5 godzin temu, Harnas napisał:

Bardzo dziękuję (Harnas) za tę informację. A gdzie mogę znaleźć gotowe moduły z wyprowadzeniami (bo sam nie wymyslę, jak te kosteczki wykorzystać) zawierające te "źródła odniesienia". Taka kostka ADR4504 z 0,02% za niecałe 45zł bardzo mi odpowiada, tylko żeby był gotowy moduł...

 

[H1M4W4R1]

Raczej takie "kostki" wkłada się bezpośrednio jak najbliżej płytki, więc modułu zbyt łatwo nie uświadczysz... Jedyne co mi przychodzi z wyszukiwania to LM4040 od Adafruit:

https://www.adafruit.com/product/2200

https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/lm4040-n.pdf

Działają jak bardzo precyzyjnie wykonane Diody Zenera 😉 (tych nie polecam, bo tanie mają rozjazd nawet do 20%). Na modułach masz nawet wbudowane dzielniki napięcia, więc zero męczenia się. Tylko pamiętaj - jak najkrótsze i jak najgrubsze (OFC racjonalnie) przewody. Wtedy dostaniesz najbardziej precyzyjny wynik.

Edytowano Listopad 16, 2023 przez H1M4W4R1

[Harnas]

Akurat układ jest prosty, więc możesz wziąć jakiś adapter SOT-23 i zrobić płytkę samemu. I większość działa tak samo, więc możesz pierw spróbować z układem za 50gr i gdy wszystko będzie działać to dorobić moduł z ADR4504.