Podobné dokumenty

Regulátor TERM 2.0 NÁVOD K OBSLUZE A MONTÁ NÍ PØÍRUÈKA


8 ZÓNOVÝ REGULÁTOR HORKÝCH VTOKÙ


Izolaèní zesilovaèe s IL300 Zapojení izolaèních zesilovaèù s IL300 se liší pøedevším režimem v nichž pracují interní fotodiody Podle toho zda interní





Univerzální napájecí moduly

Pøevodník úrovnì hladiny LT 2010 Pøedpis instalace a údržby

4x kombinovaný analogový vstup s vysokou pøesností (0..10V, R, C)

Generátor funkcí DDS 3.0



Návrh konstrukce odchovny 2. dil

Digitální multimetr 3900

Digitální barometr - s tlakovým èidlem Motorola MPX4115A 1 BAROMETR BEZ RTUTI A VLNOVCE (AUTOR: RADEK VÁCLAVÍK OK2XDX)



SKØÍÒOVÝ ROZVÁDÌÈ EZB 750L

Pøístrojové transformátory proudu nízkého napìtí

Zak³ad Monta u Urz¹dzeñ Elektronicznych KATALOG ZAØIZENI

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/


PWM-01 Zdroj 17 VA (5 V stab., 12 V, 24 V) 4-2. PWM-03Zdroj 50 VA (12 V, 24 V, 24 V stab. nebo 24 V~) 4-3


Obvod kmitá bez pøipojení mìøené souèástky (pøi mìøení indukènosti jsou mìøicí svorky zkratovány) na frekvenci, dané souèástkami L1, C8 (1). Aby bylo

NRUE/A, NRUF/A (NRUT../A)

testo 521 / 526 Pøesné tlakomìry Vnitøní tlakový senzor, možnost pøipojení externích sond, všechny rozsahy hpa bar m/s m 3 /h

Dodatky k dokumentaci Elektronické zátěže (PE 5/2008)

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/

MMI3G. Pro navigaèní systémy Audi MMI 3G basic/high, MMI3G+ basic/high a VW RNS 850 navigaèní systémy se 4pinovým HSD LVDS konektorem

ZPA EKOREG s.r.o. Ústí nad Labem. Regulátor TERM 2.2u


Návod k obsluze [CZ] Solar thermo [Digital]

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/


ZPA EKOREG s.r.o. Ústí nad Labem. Regulátor TERM 2.2

ZPA EKOREG s.r.o. Ústí nad Labem. Regulátor TERM 2.8

Měřicí rozsah: C / %rv Rozlišení: 0,1 C / 0,1%rv ±0,5 C / ±2,5%rv (5...95%rv) Jednotky: C, F / %rv, mokrý teploměr, rosný bod

MU-411/412 MU-811/812. 4x AIN (12 bitù), RS-485

Klasifikace. Vzhledem k neustálému technickému rozvoji si výrobce vyhrazuje právo mìnit dílèí parametry bez pøedchozího upozornìní.



NÁVOD K OBSLUZE A ÚDRŽBÌ

MÌNIÈE NAPÌTÍ. DC / DC mìnièe pro vysoké vstupní napìtí (Uis=3000V, vývody do plošného spoje)

PA20 Pøedzesilovaè kapacitní sondy Pøedpis instalace a údržby

Programovatelný časový spínač 1s 68h řízený jednočip. mikroprocesorem v3.0a

Regulátor TERM 2.3 NÁVOD K OBSLUZE A MONTÁ NÍ PØÍRUÈKA


NTIS-VP1/1: Laboratorní napájecí zdroj programovatelný

Senzor teploty. Katalogový list SMT

NÁVOD K MONTÁŽI A OBSLUZE

VÍCEKANÁLOVÝ REGISTRÁTOR ELEKTRICKÝCH VELIÈIN SÉRIE DL


SUPERLINE , 8-11, 10-11, OCHRANY

Registrační teploměr


MALÉ KYTAROVÉ KOMBO - VÝROBA I. ZESILOVAČ. Staženo z ÚVODEM

Mikropočítačová vstupně/výstupní jednotka pro řízení tepelných modelů. Zdeněk Oborný

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/

TERM 4MK. Univerzální regulaèní systém. Charakteristika. ZPA EKOREG s.r.o. Ústí nad Labem

MATRIX DC Napájecí Zdroj

PØÍMOÈARÝ ŠOUPÁTKOVÝ ROZVÁDÌÈ

SEH62.1. Spínací hodiny. Siemens Building Technologies HVAC Products SEH62.1


Manuál přípravku FPGA University Board (FUB)

Programovací manuál [CZ] Domovník [ACU 100] Elektronický identifikaèní systém

Popis zapojení a návod k osazení desky plošných spojů STN-G


ZVÝRAZNÌNÉ DOPRAVNÍ ZNAÈKY S LED SVÌTELNÝMI ZDROJI D-180BL2 DYNASIG


SYSTÉM AUTOMATICKÉ KONTROLY VÌTRACÍHO TAHU EOL 3F

ØADA FERNI F 1000 F 1100 F 1024

10/2001 7/2001 SW 3.0


SINLINE 800, 1200, 1600, 2000,

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/

Schémata a konstrukce

POWERLINE , 20-33, 30-33, 40-33, KOMUNIKACE

HAWAII 6. U ivatelský re im øídící jednotky. Servisní funkce øídící jednotky. Návod k obsluze [CZ] Dodatek



Stabilizovaný zdroj s L 200T

Návod na stavbu. K3NG open source Arduino CW keyer s podporou WinKey. edice v. 1.0 říjen 2012 od OK1HRA dostupné na

Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol CZ.1.07/1.5.00/

G205 - Athos GSM v1.2


ELEKTROMAGNETICKÁ KOMPATIBILITA,


TERM05. Zobrazovací a ovládací panel. Příručka uživatele AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA

Solar thermo [Digital DIN]

Elektronická stavebnice: Deska s jednočipovým počítačem

M-142 Multifunkční kalibrátor

TR 12. Možno použít i pro výrobky jiných výrobcù. Umístìní regulátoru


TENZOMETRICKÝ PŘEVODNÍK


Transkript:

Pøesná elektronická zátìž Ivo Strašil Elektronická zátìž je jedním ze základních pøístrojù pro mìøení a kontrolu napájecích zdrojù. Èlánek popisuje konstrukci elektronické zátìže s digitálním nastavením parametrù, možností vnìjší modulace proudu a práce v režimu konstantního proudu, odporu èi napìtí. Rozsah aplikací rozšiøuje i USB komunikace s poèítaèem, schopnost spoleèného øízení více zátìží a funkce pro mìøení odebrané energie a vnitøního odporu zkoušeného zdroje. Technické parametry Napájení st.: 230 V, 6 W (sí ový adaptér 12 V/0,8 A). Proud testovaným zdrojem: Rozsahy 0 až 1 A, 0 až 10 A; omezení ztrátového výkonu na 250 W krátkodobì, dlouhodobì podle chlazení. Napìtí testovaného zdroje: 0,8 až 32 V (rozsah 1 A); 1,6 až 32 V (rozsah 10 A). Standardní nejistota mìøení napìtí: 0,5 % +2 dgt, aut. volba rozsahu 10 V/30 V. Standardní nejistota mìøení proudu: 0,15 % +3 dgt. Standardní nejistota mìøení pøíkonu a energie: 0,9 % +2 dgt. Standardní nejistota mìøení vnitø. odporu: 1,5 % +5 dgt. Standardní nejistota regulace proudu: 0,25 %. Standardní nejistota regulace napìtí: 2,3 %. Standardní nejistota regulace na konst. R: 2,0 %. Modulace proudu: vnitøní, vnìjší 0 až 2,5 V do 20 khz. Vnìjší mìøení proudu: výstup 2,35 V/1 A resp. 3,0 V/10 A. Provozní teplota: 0 až 50 C, nejistoty udány pro 25 C. Hmotnost: 2,1 kg. Vnìjší rozmìry: 254 x 178 x 76 mm. Koncepce regulaèního tranzistoru je øízen zesilovaèem odchylky tak, aby byl skuteèný proud roven proudu požadovanému, urèenému napìtím na výstupu pøevodníku D/A. Referenèní napìtí pøevodníku D/A je možné elektronickým pøepínaèem pøepnout na vnitøní referenèní napìtí 2,5 V, napìtí na vstupu pro externí modulaci (takto je umožnìna regulace citlivosti externího vstupu, protože signál stále prochází pøevodníkem D/A, který nyní pracuje jako elektronický potenciometr) nebo na výstup z odporového dìlièe mìøení napìtí. Touto volbou pøejde pøístroj do režimu konstantního odporu, kdy je proud zátìží pøímo úmìrný napìtí na zátìži. Posledním základním režimem práce je režim regulace napìtí, kdy pøístroj neodebírá žádný proud, pokud není napìtí na jeho vstupních svorkách vyšší než nastavené. Po jeho dosažené se zaøízení chová podle nastavení jako v režimu konstantního proudu nebo odporu. Tuto funkcionalitu zajiš uje komparátor napìtí, který pøi nízkém napìtí na svorkách pøístroje nuluje požadovanou hodnotu proudu na výstupu z pøevodníku D/A. Popis zapojení Øídicí obvody Srdcem øídicích obvodù pøístroje (viz schéma na obr. 2) je mikrokontrolér ATMega16 (IC4), bìžící na hodinové frekvenci 16 MHz. Mikrokontrolér snímá stav fóliové maticové klávesnice, pøipojené ke konektoru SL1, a pøímo øídí podsvícený displej LCD 16x 2 znakù (LCD1). Kontrast displeje mùžeme zmìnit zmìnou odporu rezistoru R28, jas podsvícení zmìnou odporu rezistoru R20; uvedené hodnoty jsou vhodné pro použitý displej MC1602B s èerveným podsvitem. Konektor SV1 na desce pøístroje slouží k programování mikrokontroléru pomocí rozhraní ISP. Komunikaèní rozhraní Spojení mìøièe s okolím zajiš uje obvod USB rozhraní FT232R (IC8), což je inovovaná verze známého pøevodníku USB na asynchronní sériovou linku FT8U232BM, nyní bez potøeby vnìjšího krystalu. Kondenzátory C23, C34 odrušující USB linku osazujeme jen v pøípadì, že je komunikace nestabilní. Obvod USB rozhraní je napájen z poèítaèe, jeho galvanické oddìlení od obvodù zátìže zajiš ují optoèleny OK1, OK2. Pokud potøebujeme ovládat poèítaèem více než jednu zátìž, pøípadnì nastavovat parametry na více zátìžích souèasnì z panelu jednoho pøístroje, je možné propojením konektorù SV2 jednotlivých pøístrojù podle schématu na obr. 3 propojit øízení na dvì èi více zaøízení. Každá zátìž má urèenu adresu v systému v rozsahu 0 až 7; více zátìží mùže mít shodnou adresu, tyto pøístroje poté pøebírají Elektronická zátìž (viz blokové schéma na obr. 1) je navržena tak, aby umožnila testování rozlièných typù zdrojù v rùzných režimech regulace proudu. Mìøený zdroj se pøipojuje mezi svorky Kladný pól a Záporný pól, svorku Souètová svorka mùžeme využít pro odebírání èásti proudu, který by jinak procházel regulaèním tranzistorem. V režimu konstantního proudu odebírá zátìž ze zdroje konstantní proud bez ohledu na napìtí (napìtí zdroje samozøejmì musí být vyšší než minimální - uvedené v technických parametrech). Úbytek napìtí na mìøicích rezistorech je zesilován blokem mìøení proudu a stupeò otevøení Obr. 1. Blokové schéma zapojení 14

Obr. 2. Schéma zapojení 15

Obr. 3. Propojení pøístrojù shodné hodnoty nastavení. Pokud je pøipojeno USB rozhraní a øídicí zátìž je v REMOTE režimu - dálkovì øízena z poèítaèe, jsou povely z poèítaèe pøedávány všem pøístrojùm. Není-li USB rozhraní pøipojeno nebo je-li øídicí zátìž v lokálním režimu, jsou nastavení provádìná z jejího panelu pøedávána všem zátìžím, které mají stejnou adresu jako øídicí zátìž a jsou v režimu REMOTE (pro provoz bez pøipojeného USB konektoru je nutné na jedné zátìži spojit vývody 1-2 a 3-4 konektoru pro kaskádování, aby byly napájeny optoèleny galvanického oddìlení). Pøi pøipojení USB konektoru a korektním navázání komunikace svítí LED USB, pøi pøepnutí pøístroje do REMOTE režimu navíc i LED REMO- TE. Komunikaèní protokol je znakový a jeho dokumentace je volnì ke stažení. Mìøicí obvody Proud z mìøeného zdroje teèe svorkou Kladný pól (X1) pøes rychlou tavnou pojistku F1 (10 A) a regulaèní tranzistor Q4 k souètové svorce (X2) a dále pøes dvojici sériovì zapojených rezistorù R15, R16 na svorku záporného pólu (X3). Prùchod proudu mezi svorkami X3 a X1 (resp. X2) vyvolává úbytek napìtí na rezistorech R15/R16, který je zesilován operaèním zesilovaèem IC6, zapojeným jako invertující zesilovaè s pøepínatelným zesílením. Volba zesílení urèuje zvolený proudový rozsah pøístroje a je realizována pøepínáním záporného vstupu OZ mezi pozicemi X0 (rozsah 10 A) a X1 (rozsah 1 A) v odporovém dìlièi R17/R18/R19 bìžným multiplexerem 74HC4053 (IC5). Pøi této topologii zapojení není na závadu vnitøní odpor spínaèù v obvodu IC5, protože jimi prochází pouze zanedbatelný vstupní proud operaèního zesilovaèe. Kladný vstup OZ je na DPS pøiveden zvláštním vodièem pøímo k rezistoru R15 tak, aby úbytky napìtí spoleèné zemní ploše nevyvolávaly chybu mìøení. Mìøicí rezistory R15/R16 Welwyn OAR5 jsou ve speciálním provedení pro mìøicí pøístroje s teplotním koeficientem menším než 20 ppm/ C, jejich ohøev tedy nevyvolává významnou pøídavnou chybu mìøení. Celkový pøevod obvodu mìøení proudu pro jednotlivé rozsahy urèíme z úbytku napìtí na rezistorech R15/R16 a zesílení obvodu IC6 jako: Výstupní napìtí, odpovídající mìøenému proudu, je pøivedeno vodièem IMER na vstup pøevodníku A/D mikrokontroléru a dále pøes oddìlovací zesilovaè IC1B na výstupní konektor BNC (SL4) pro pøipojení osciloskopu. Zem tohoto výstupního konektoru je pro snazší užití s uzemnìným zdrojem spojena se svorkou Zápor - výstupní napìtí na výstupu z OZ IC1B je tedy navýšeno o úbytek na mìøicích rezistorech a pøevodní koeficienty pro tento výstup jsou 2,35 V/A pro rozsah 1 A, resp. 0,3 V/1 A pro rozsah 10 A. Zenerova dioda 3,6 V (D5) chrání pøevodník A/D mikrokontroléru pøed poškozením v pøípadì, kdy bude na výstupu OZ IC6 z jakéhokoliv dùvodu vyšší nebo záporné napìtí, napøíklad pøi pøepólování vstupních svorek nebo pøi poruše regulaèních obvodù. Proud Zenerovou diodou je omezován vnitøní nadproudovou ochranou IC6. Napìtí na zátìži se mìøí odporovým dìlièem R2/R1-R4; výstupní napìtí na vodièi UMER je vzorkováno mikrokontrolérem a je pøivedeno do OZ IC1A pro øízení zátìže v režimu regulace napìtí. Pøístroj automaticky volí rozsah otevøením nebo zavøením tranzistoru Q1 (BSS123). Pøi otevøeném tranzistoru je rezistor R4 zkratován zanedbatelným vnitøním odporem kanálu R DS on Q1 (asi 10 Ω) a je zvolen rozsah 30 V, pøi zavøeném tranzistoru je rozsah mìøení 10 V. Jako hlavní napì ová reference je užita referenèní dioda TL431C (VR1), nastavená na napìtí 2,5 V. Toto napìtí slouží jako referenèní pro pøevodník A/D mikrokontroléru a jako referenèní napìtí pøevodníku D/A v režimu konstantního proudu. Na tomto místì je vhodné zmínit, že na žádném místì v pøístroji není vyžadováno použití pøesných rezistorù, pouze rezistorù teplotnì stabilních. Setrvalé chyby hodnot se vykompenzují pøi softwarové kalibraci pøístroje, ale nesmí být použity takové souèástky, které jsou nadmìrnì tepelnì závislé nebo jinak mìní své vlastnosti, napøíklad stárnutím. Požadovaný proud se nastavuje 12bitovým násobícím pøevodníkem D/A Microchip MCP4921 (IC2). Obvod je vybaven volitelným dvojnásobným zesílením výstupního napìtí, které vlastnì rozšiøuje rozlišení pøevodníku o tøináctý bit. Vstup referenèního napìtí vref je ve struktuøe IC2 vybaven oddìlovacím zesilovaèem a má vysokou vstupní impedanci, takže bylo možné pro pøipojování jednotlivých zdrojù referenèního napìtí (2,5 V z VR1, externí vstup na SL2 a výstup z dìlièe mìøení napìtí - vodiè UMER) použít zbylé sekce Y a Z multiplexeru 4053 (IC5). Pomocí pøevodníku D/A se také uskuteèòují požadované modulace proudu zátìží. Výstup pøevodníku D/A je pøes rezistor R9 pøiveden ke spínaèi s tranzistorem Q5. Tento obvod slouží k vypínání zátìže a k realizaci funkce regulace napìtí. Celý obvod je ovládán mikrokontrolérem pomocí vodièe ONOFF: - Je-li vodiè ONOFF v úrovni L, je tranzistor Q5 trvale zavøený a pøístroj je v normálním provozním režimu bez regulace napìtí. - Je-li vodiè ONOFF v úrovni H, je tranzistor Q5 plnì otevøený a zkratuje výstupní napìtí z pøevodníku D/A. Proud zátìží je tedy nulový - zátìž je vypnutá. - Je-li vodiè ONOFF ve stavu vysoké impedance, je zvolen režim regulace napìtí. Gate tranzistoru Q5 je ovládána výstupem z OZ IC1A, který srovnává požadované minimální napìtí na zátìži (vodiè UPOZ) se skuteèným napìtím (vodiè UMER). Napìtí na vodièi ONOFF odpovídá stavu otevøení tranzistoru a je èteno pøevodníkem A/D mikrokontroléru, který tak mùže detekovat pøípadné kmitání pøipojeného zdroje a zobrazit varování. Jednoduché zapojení obvodu IC1A neumožòuje v režimu regulace napìtí kompenzovat chybu, zpùsobenou úbytkem na rezistorech mìøení proudu R15/R16, proto je tento režim regulace oproti ostatním relativnì nepøesný. V režimu konstantního odporu se chyba neuplatní, je kompenzována softwarovým odeètením odporu dvojice R15/R16 od požadovaného odporu zátìže. Napìtí na vodièi UPOZ je generováno modulací PWM v mikrokontroléru a filtrováno dvojitým èlánkem RC R23/C8, R24/C9. Zesilovaè odchylky s OZ IC3 øídí proud zátìží tak, aby vyrovnal napìtí, odpovídající skuteènému proudu (vodiè IMER), s napìtím, urèujícím požadovaný proud (drain Q5). Pro pøípad poruchy øídicích obvodù nebo pøivedení nadmìrného napìtí na vstup externí modulace je hodnota požadovaného proudu omezena pøed vstupem do zesilovaèe odchylky Zenerovou diodou D2. D5 musí mít vyšší stabilizaèní napìtí než D2, aby regulace fungovala pøi otevøení D2 správnì a nesepnul se nekontrolovanì regulaèní tranzistor. IC3 ovládá pøes jednoduchý budiè s tranzistory Q3, Q6 regulaèní tranzistor MOSFET HUF75343G3 (Q4). Tento typ tranzistoru byl zvolen pro malý R DSon = 9 mω, který umožòuje provoz zátìže pøi velkých proudech a malém úbytku napìtí. Pro zlepšení spolehlivosti je tranzistor znaènì vý- 16

Obr. 4. Deska s plošnými spoji konovì pøedimenzovaný (katalogové údaje pro trvalý provoz 75 A, 55 V, 270 W). Nabíjecí a vybíjecí proudy parazitní kapacity C GS Q4 neovlivòují mìøení, protože neprochází mìøicími rezistory proudu a vrací se do zemì pøístroje ihned pøes source Q4. Nìkteré další mìøicí funkce jsou realizovány výpoèetnì mikrokontrolérem, napøíklad mìøení kapacity akumulátorù nebo mìøení vnitøního odporu zdroje pøi rùzných proudech zátìží. Jako operaèní zesilovaèe v pøesných obvodech mìøení proudu a zesilovaèe byly zvoleny OZ OP27, které jsou pro amatérskou stavbu pøístroje dostateènì dobøe dostupné. Na pozici IC6 je možné použít i OZ OP37 (dekompenzovaná verze OP27), který zlepší frekvenèní charakteristiku obvodu za cenu nutnosti osazení kompenzaèního kondenzátoru C7 do obvodu zesilovaèe odchylky. Kapacitu C7 urèíme experimentálnì jako nejmenší, pøi které nebude zátìž samovolnì kmitat (asi 100 pf). Vlastnosti pøístroje pøi vyšších frekvencích (nad 1 MHz) mùžeme zlepšit použitím rychlejších operaèních zesilovaèù s malým ofsetem a vysokou rychlostí pøebìhu, napøíklad LT1468. Tyto OZ jsou však dosti nákladné a pro bìžná mìøení v oblasti lineárních a spínaných stejnosmìrných zdrojù nepøinese jejich užití žádnou mìøitelnou výhodu. Typ OZ IC1 - AD8672 s malým ofsetem a vysokou rychlostí pøebìhu již není kritický a je možné jej nahradit bez významné ztráty pøesnosti standardním obvodem, napøíklad LM358. V pøípadì kmitání obvodu regulace napìtí (IC1A) mùžeme osadit kondenzátor C6 s kapacitou 1 až 100 nf. Napájecí zdroj Pøístroj je napájen sí ovým adaptérem se støídavým výstupem 12 V, 800 ma (MW1208AC). Výstupní vodiè adaptéru je pøipojen do zásuvky na zadním panelu pøístroje a odtud na konektor SL5 na DPS. Napájecí napìtí je usmìrnìno Graetzovým mùstkem B1 a vyhlazeno kondenzátorem C21. Napájení digitální èásti pøístroje napìtím 5 V je stabilizováno obvodem IC7, napájecí napìtí analogové èásti je pouze vyhlazeno násobièem kapacity s tranzistorem Q8. Napájení pøevodníku A/D mikrokontroléru a napì ové reference VR1 je navíc filtrováno filtrem LC L1/C3. Záporné napájecí napìtí, potøebné pro korektní funkci použitých operaèních zesilovaèù v okolí nulových vstupních a výstupních napìtí, je získáno násobièem (diody D7, D8) a stabilizováno obvodem IC9 na -5 V. Aktivní chlazení pøístroje zajiš uje ventilátor, spínaný tranzistorem Q7 podle teploty chladièe, která je periodicky mìøena mikrokontrolérem pomocí termistoru R25. Mechanická konstrukce DPS pøístroje je oboustranná prokovená s nepájivou maskou (obr. 4 až 6). Mimo DPS je umístìn jen displej, který pøipojíme plochým kabelem do konektoru LCD1, a klávesnice. Samotná fóliová klávesnice je zakonèena velmi krátkým páskovým vodièem, ukonèeným konektorem, který pøilepíme na zadní stranu èelního panelu pøístroje a spojíme sedmi vodièi s konektorem SL1 na DPS mìøièe. Ventilátor pøipojíme do konektoru SL3, napájecí konektor k SL1 a konektory fast-on X1 až X3 spojíme lankem o prùøezu 2,5 mm 2 s dostateènì dimenzovanými pøístrojovými zdíøkami, které umístíme na èelní panel. Pøístroj je vestavìn v plastové krabièce typu SP-7771. Èelní panel je použit plastový, dodávaný s krabièkou, do kterého vyvrtáme díry pro zdíøky a vyøežeme otvory pro displej, pøívodní plochý kabel klávesnice a konektory, umístìné na DPS. Zadní panel nese pouze napájecí konektor. Samotná DPS je pøipevnìna na distanèních sloupcích ke spodnímu dílu krabièky. Na pøedním panelu je nalepen štítek podle obr. 7, vytištìný poèítaèem na samolepící fólii a pøelepený prùhlednou samolepící fólií. Teprve na tento štítek lepíme fóliovou klávesnici, kterou pøedem upravíme odstøihnutím horní èásti, kde nejsou umístìna tlaèítka, tak, aby se výškovì vešla na panel. V zadní èásti krabièky je umístìn èernìný hliníkový chladiè s tepelným odporem 1,8 K/W, ke kterému jsou pøišroubovány tranzistory Q4 a Q8. Tranzistor Q4 mùžeme montovat bez izolaèní podložky - jeho chladicí plocha je vnitønì izolována. Nezapomeneme na teplovodivou pastu zejména pod tranzistor Q4! Teplotu chladièe snímá tepelnì vodivým lepidlem pøipevnìný termistor R25. Ovládání pøístroje Po zapnutí pøístroje se na displeji krátce objeví identifikace pøístroje, verze firmware a nastavená adresa. Poté se zobrazí standardní zobrazení: I const. 1,000 A 0,998 A 17,56 V Na prvním øádku displeje je vždy zobrazen režim funkce a požadovaná hodnota, druhý øádek zobrazuje skuteèné napìtí a proud zátìží. 17

Obr. 5. Rozmístìní souèástek Stiskem klávesy Enter zapínáme a vypínáme zátìž. Tlaèítkem Shift pøepínáme mezi režimy zobrazení v druhém øádku, kdy mùžeme volit i zobrazení odebrané energie (kapacity pøi použití zátìže k vybíjení baterií) nebo výkonu. Klávesa 0 slouží pro vstup do menu, kde mùžeme nastavit režim práce pøístroje a vlastnosti komunikace. Klávesy s kurzorovými šipkami slouží pro vstup do menu pøístroje; ostatní klávesy umožòují rychlé pøí- Obr. 6. Rozmístìní souèástek SMD Obr. 8. Obslužný program Obr. 7. Pøední panel 18

mé zadání požadovaných hodnot nebo jejich zmìnu o øád nahoru/dolù. Kompletní návod k obsluze stejnì jako návod k obslužnému programu pro Windows, který umožòuje grafické zobrazení charakteristik (viz obr. 8) a kalibraci pøístroje, je z dùvodu znaèného rozsahu umístìn pouze na www stránce pøístroje. Osazení a oživení Pøi osazování desek s plošnými spoji postupujeme bìžným zpùsobem. Napøed osadíme SMD integrované obvody, které lze jednoduše zapájet pøi použití kvalitního pájecího drátu a dostatku tavidla (používám pájku Stannol Sn60Pb38Cu2 a tavidlo MTL 468) pøejetím øady nožièek køížovou pinzetou doèasnì pøichyceného obvodu horkou pájeèkou s velkou kulièkou pájky. Pøebyteèný cín poté odsajeme odsávací licnou, DPS omyjeme izopropylalkoholem a pod lupou pájení zkontrolujeme. Zapojení je relativnì jednoduché a mìlo by pracovat pøi peèlivé práci na první zapojení, pouze je vhodné zkontrolovat osciloskopem prùbìh výstupního proudu v režimech s modulací a pøípadné zákmity odstranit osazením kondenzátoru C7. Pokud nepracuje øídicí èást zapojení, ovìøte správnost naprogramování mikrokontroléru a kmitání krystalu Q2. Pøi závadì v analogové èásti napøed ovìøíme funkci obvodù mìøení napìtí a proudu kontrolou napìtí na vodièích UMER a IMER, dále podle charakteru závady ovìøíme v režimu konstantního proudu napìtí na výstupu pøevodníku D/A a drainu Q5, které musí odpovídat požadovanému proudu. Následnì ovìøíme funkci zesilovaèe odchylky IC3, budièe s Q3, Q6 a pøípadnì i stav samotného regulaèního tranzistoru Q4 (pøístup k elektrodì gate si uvolníme odpájením nulového rezistoru R11). Po dokonèení kontroly spojíme pøístroj pomocí USB rozhraní s poèítaèem, nastavíme obvod FT232R programem MProg (soubor s nastavením je pøístupný na www stránce pøístroje) a po instalaci a spuštìní ovládacího programu zátìže uskuteèníme kalibraci, která spoèívá v pøipojení zátìže ke zdroji a zadávání údajù kontrolního ampérmetru a voltmetru do pøístroje. Jako kontrolní ampérmetr a voltmetr vyhoví libovolné pøístroje tøídy pøesnosti 0,1. Seznam souèástek R1 18 kω, SMD 0805 R2 100 kω, SMD 0805 R3, R32 4,7 kω, SMD 0805 R4 82 kω, SMD 0805 R5, R21, R34, R36 10 kω, SMD 0805 R6, R13, R14, R27, R35 2,2 kω, SMD 0805 R7, R31, R37 1 kω, SMD 0805 R8, R12 10 Ω, SMD 0805 R9 22 kω, SMD 0805 R10 100 Ω, SMD 0805 R11, R28 0 Ω, SMD 0805 R15, R16 25 mω, Welwyn OAR5, 5 W R17 47 kω, SMD 0805 R18, R23, R24 8,2 kω, SMD 0805 R19 1,2 kω, SMD 0805 R20 22 Ω, SMD 0805 R22 470 Ω, SMD 0805 R25 4,7 kω, NTC R26 47 Ω, SMD 0805 R29, R30, R33 390 Ω, SMD 0805 C1, C2 22 pf, SMD 0805 C3, C4, C8 až C12, C15, C17 až C20, C28, C29 100 nf, SMD 0805 X7R C5, C13, C30 2,2 µf SMD Tn vel. A C6, C7 viz text C14 1 nf, SMD 0805 NPO C21 1000 µf/35 V C22, C27, C32 22 µf/35 V C23, C24 47 pf, SMD 0805 C25 10 nf SMD 0805 X7R D1 BZX84 5,1 V D2 BZX84 3,3 V D3, D4, D6 až D8 1N4148 MINIMELF D5 BZX84 3,6 V B1 B250 IC1 AD8672 IC2 MCP4921 IC3, IC6 OP27 IC4 ATMega16-16PU IC5 74HC4053 IC7 7805DT (SMD) IC8 FT232RL IC9 79L05 L1 TLEC24 0,1 mh LCD1 MLW16 LED1 až LED3 3 mm, LED OK1, OK2 6N137 Q1, Q5 BSS123 Q2 Miniaturní 16 MHz Q3 BC546B Q4 HUF75343G3 Q6 BC557B Q7 BC238 Q8 BD139 SL1 PSH02-08PG SL2, SL4 BNC-Z 50RW SL3, SL5 PSH02-02PG displej LCD 2x 16 znakù SV1 dut. lišta 6 pinù SV2 ML06 VR1 TL431C X1-X3 faston 4,8 mm X4 PN61729 F1 pojistka 10 A/F vèetnì držáku Souèástky mimo DPS (znaèení podle GM Electronic) krabièka U-SP7771 napájecí konektor 2,5 mm 3 ks pøístrojové zdíøky fóliová klávesnice STD34-07 (GES ELECTRONICS) napájecí zdroj MW1208AC Závìr Popisovaná konstrukce umožòuje s relativnì nízkými náklady doplnit laboratoø o pøesný a pohodlnì ovladatelný pøístroj pro všestranné testování napájecích zdrojù a mìøení kapacity akumulátorù. Všechny použité souèástky jsou bìžnì dostupné, kromì rezistorù R15, R16 a tranzistoru Q4, které dodává i v kusových množstvích napøíklad firma Farnell (www.farnell.com/cz) pøes své distributory v ÈR. V pøípadì zájmu ètenáøù je možné otestovat a zveøejnit i upravenou verzi zátìže pro støídavá mìøení s FET usmìròovaèem. Pokud máte jakékoliv námìty, dotazy nebo pøipomínky, kontaktujte mì prosím na e-mailu: ivo@strasil.net Firmware, software pro PC, štítky, návod k obsluze, popis komunikaèního protokolu a pøípadné doplòující informace jsou dostupné na www.strasil.cz. Literatura [1] Krejèiøík, A.: Napájecí zdroje 3. BEN Praha, 2002. 352 s. [2] Horowitz, P.; Hill, W.: The Art of Electronics. Cambridge University Press, 1989. 1125 s. 19