Lf251, pilot de alimentare cu energie hardware; e prin microcontrol; al lor
Guido iubește Linux nu numai pentru că este distractiv să descoperi marile posibilități, ci și datorită oamenilor implicați în proiectarea acestuia.
Tradus în franceză de:
Iznogood
Sursa de alimentare controlată de microcontroler
Acest articol este a patra tranșă din seria de microcontrolere LinuxFocus AT90S4433. Vă sugerez să citiți articolele anterioare despre programarea microcontrolerelor Atmel cu privire la:
- Cum se instalează și se utilizează mediul de dezvoltare AVR pentru Linux și cum se face programatorul:
Martie 2002, Programați microcontrolerul AVR cu GCC - Cum să vă creați propriul PCB:
Mai 2002, un panou de control LCD pentru serverul dvs. Linux - Cum să construiți carcasa pentru sursa de alimentare:
Septembrie 2002, Contor de frecvență 1Hz-100Mhz cu afișaj LCD și interfață RS232
Introducere
Această sursă de alimentare cu microcontroler nu are cele mai simple circuite, dar vă pot asigura că nu veți regreta timpul petrecut construindu-l. Este foarte robust și fiabil. De asemenea, este foarte interesant din punct de vedere tehnic, deoarece veți învăța cum să generați o tensiune analogică cu un microcontroler fără un convertor digital-analog.
Ai nevoie de multe componente pentru a face această dietă, dar toate sunt ieftine. Este foarte ieftin.
De ce ai nevoie
Diagrama și circuitul
Am folosit Eagle pentru Linux pentru a proiecta schema și circuitul. Fișierele Eagle sunt, de asemenea, incluse în pachetul tar.gz cu software-ul. O puteți descărca la sfârșitul articolului.
Circuitul este împărțit în două părți. O parte principală și o parte care trebuie să fie lângă tranzistoarele de putere. Vedeți mai jos două diagrame independente pentru cele două blocuri, dar apoi trebuie conectate prin fire.
Diagrama principală (faceți clic pe ea pentru o imagine mai mare):
Diagrama pentru partea de putere (faceți clic pe ea pentru o imagine mai mare):
Cum să conectați butoanele la o matrice (faceți clic pe ea pentru o imagine mai mare):
Circuitul principal, vedere de sus (faceți clic pe el pentru o imagine mai mare):
Circuitul este special conceput pentru inginerii electronici amatori. Numai stratul albastru este destinat să fie gravat sub formă de circuit imprimat. Liniile roșii sunt fire. Un card pe o singură față este mai ușor și necesită mai puțină precizie în proiectarea sa. Puteți aranja firele (în roșu) astfel încât să fie cât mai scurte posibil. Nu am reușit să o fac cu vultur.
Cele câteva componente ale părții de alimentare a sursei de alimentare pot fi montate pe plăci prototip standard (aceste plăci cu multe găuri). Placa principală și partea de alimentare sunt conectate prin fire (JP2 și JP3). Veți observa că firul de masă din partea principală se conectează la ieșirea curentă. Acest lucru este corect și acesta este motivul pentru care avem nevoie de două transformatoare (unul pentru partea de putere și celălalt pentru partea logică a microcontrolerului și amplificatoarelor).
Cum functioneaza
Privind diagrama principală, puteți vedea că este alcătuită din două blocuri logice. Unul este marcat ca „control al curentului”, iar celălalt ca „control al tensiunii”. Acestea sunt două bucle de control independente. O buclă monitorizează tensiunea de ieșire în timp ce cealaltă monitorizează căderea de tensiune a rezistorului de 0,275 Ohm din secțiunea de alimentare. Pierderea de tensiune este echivalentă cu curentul. Cele două blocuri de control sunt „combinate” prin intermediul diodelor D2 și D3. Aceste diode formează o poartă SAU analogică. Adică, dacă curentul este prea mare, partea de control a curentului va reduce tensiunea până când este sub limita (curent suficient de scăzut) și partea de control a tensiunii este responsabilă pentru reglarea tensiunii de ieșire.
Acest OR logic (OR) funcționează deoarece tranzistorul T3 este conectat de R19 la + 5V. Dacă nu ar exista amplificatoare operaționale conectate în spatele D2 și D3, veți obține puterea maximă de ieșire. Amplificatoarele operaționale din buclă controlează ieșirea eliminând + 5V din T3 (deviază cât este necesar la masă).
Bucla de control al tensiunii sclavează tensiunea de ieșire în funcție de nivelul obținut la pinul 5 al IC6B. Cu alte cuvinte, tensiunea pe pinul 5 este echivalentă cu ieșirea înmulțită cu factorul de amplificare care este determinat de rezistențele R15, R10 și R16. La fel se întâmplă și pentru curent, cu excepția faptului că este tensiunea de pe rezistorul R30 și este echivalentă cu curentul maxim de ieșire.
Pentru a obține curentul maxim sau pentru a regla ieșirea sursei de alimentare, trebuie doar să furnizăm tensiunile corespunzătoare pe cele două puncte (pinul 5 al IC6B și rezistorul R30). Așa face microcontrolerul. dar cum poate genera și regla o tensiune de referință? Uită-te la următoarea imagine: