Покупал по акции колонки на JD - тут мой обзор на них - Переделал усилитель на колонках на копеечный D-class модуль на PAM8403. Колонки играть стали громче, появился типа бас. Доволен. Но появилась одна проблема - если подавать питание на колонки от обычной (импульсной) зарядки на 5В шли большие искажения по питанию. На маленькой громкости еще слушать можно было, на большой невозможно. Решил спаять блок питания с линейной стабилизацией.
По-прежнему необходимо было определить, какая мощность будет генерироваться на резисторе для этого предельного напряжения, чтобы правильно выбрать резистор, который мог бы обеспечить эту мощность. 19 Расчет величины мощности, которая будет испускать резистор.
Резистор будет иметь выходную мощность 5 Вт, поэтому следует использовать силовой резистор с мощностью более 5 Вт, но для испытания используется 5-ваттный резистор, который слегка нагревается из-за отсутствия сильных ветров. Рисунок 22 Вид собранной измерительной системы.
Такое решение значительно уменьшило ценное пространство в корпусе, большая часть которого была перехвачена модулем управления мощностью. На нижней панели блока питания имеется винтовая задвижка для подачи всей системы и быстрых соединителей, с которыми будет питаться верхний модуль или измеритель мощности. 23 Электрическая схема импортного электропитания измерителя мощности и контроллера мощности.
Схема такого БП простая:
Первый порыв - купить все детали в местной «Электронике» и быстренько спаять на макетке схему БП. Подсчитал только цену деталей стабилизатора - получилось около 700 р. Жаба придушала. Посмотрим готовые варианты на али и ебее. Тут все шоколадно. Есть копеечные конструкторы (самому на печатную плату паять), есть готовые модули по 110 р. Купил в итоге на ебее - там дешевле было. Дошло недели за три. Стабилизатор болтался на радиаторе - привинтил его покрепче.
Только на этапе тестирования системы не было необходимости создавать схему стабилизатора напряжения для контроллера мощности на плате источника питания, поскольку стабилизатор уже был на плате этого контроллера. Рис. 24 Принципиальная схема пластины измерителя мощности.
В дополнение ко всем элементам, упомянутым в предыдущей главе, таким как микропроцессор, дисплей и преобразователи, есть и другие компоненты, необходимые для системы. Этот разъем используется для прямого последовательного программирования микроконтроллера на целевом устройстве. Как правило, при изготовлении электронных компонентов он не используется, поскольку микроконтроллер запрограммирован заранее. В этом случае мы имеем дело с прототипом, поэтому было очевидно, что во время работы устройства будут необходимы изменения в программе и ненужное удаление системы со стойки при условии возможности программирования в макете.
Остальные детали - трансформатор, предохранитель, корпус, кнопку включения, ножки под корпус, usb-разъем в «Электронике». Ушло на все про все 500 р.
Характеристики модуля и стабилизатора LM7805:
1. Board size. 57mm*23mm
2. Input voltage input voltage polarity, AC and DC can, range. 7.5-20V
3. The output voltage 5V
4. The maximum output current. 1.2A
5. Provided fixed bolt hole, convenient installation
Как видно, на модуль можно подавать напряжение от 7.5V до 20V. На выходе - 5V.
Система также использовала защиту микроконтроллера для обеспечения напряжения вне допустимого диапазона 0-5 В в этой роли использовались два стабилитрона 5, 1 В и 1к резистор. Во время измерений было обнаружено, что путем отбора высокого напряжения и тока в силовой цепи полученные результаты были очень неустойчивыми и в значительной степени менялись, что не соответствовало стандартам, которые могут быть приемлемыми. Необходимо было применить синхронизацию энергосистемы к измерительной системе. Синхронизация заключалась в генерации импульса регулятором при включении транзистора и прикладывании импульса тока к нагрузке.
Стабилизатор внутри устроен достаточно сложно:
Трансформатор купил такой ТП112 (7,2 Вт) 2*12В хх - 
Кнопку включения на 220 В взял такую - достаточно большая.
Кнопка с фиксацией и подсветкой. Как подключить подсветку при нажатии - не понял (может подскажите, кто знает?). Сделал без подсветки.
После получения такого импульса измерительная система начала отсчет. Уже после травления пластины этот разъем был отсоединен от дисплея и перепрограммирован для выполнения функции входа внешнего прерывания. Программист также использовал программируемую синхронизацию, где аналого-цифровой преобразователь постоянно отбирал сигнал, и только тогда, в момент обнаружения изменения, инициирует правильную выборку, записывая данные в переменную, в которой будут записываться и усредняться отсчеты. Такая синхронизация, безусловно, будет полезна, если счетчик должен быть универсальным, но в этом случае он является специализированной системой для конкретного регулятора мощности, в котором получение сигнала синхронизации не является проблемой.
Собрал стенд для тестирования:
Колонки играют без искажений на максимальной громкости. В БП ничего не греется сильно. Цель достигнута:
Попробовал зарядить телефон - ток 0.5А
При резисторе на 1 А - все совсем печально:
Вывод - данный БП как зарядник использовать не получиться. Видимо трансформатор нужно ставить мощнее.
Синхронизация программного обеспечения была гораздо более обременительной для микроконтроллера и заняла дополнительную память. Рис. 27 Система измерителя, установленная в корпусе контроллера. Единственным недостатком является большой объем кода, сгенерированный компилятором по сравнению с другими языками, например.
Эта версия имеет ограничение на количество результатов кода до 4 кБ, но этой суммы достаточно, чтобы написать программу для управления измерителем мощности. Механизм измерения мощности состоит в запуске выборки напряжения и тока, когда микроконтроллер получает от внешнего управления внешнее прерывание.
Собрал все в корпус:
Дырочку сверху сделал для того, чтобы было видно светодиод - индикатор на модуле для индикации работы. С обратной стороны дырочку заклеил прозрачной пленкой.
Напряжение и ток в силовой цепи длится 0, 22 мс и для точного измерения и воспроизведения эффективного значения, как можно больше образцов, в это время. В системе эти измерения производятся один за другим, т.е. сначала микроконтроллер измеряет напряжение, а в следующем периоде ток, миллисекундный интервал в этом случае не имеет значения для рассчитанной мощности и количества энергии. 30 Идея усреднения значений выборок.
В конце выборки значение переменной делится на количество произведенных образцов, и результатом является то, что среднее значение тока, текущего в текущей цепи с заданным напряжением, будет эффективным. Затем эти значения будут пересчитаны для расчета величины мощности и полной энергии, подаваемой электростанцией. После сборки устройства и размышления о концепции измерений, которые должны быть выполнены, необходимо было написать программу, которая это сделает. Ниже приведена программа с описаниями каждой строки кода.
Спасибо за внимание.
Планирую купить +13 Добавить в избранное Обзор понравился +23 +38В настоящее время тяжело найти какое-либо электронное устройство не использующее стабилизированный источник питания. В основном в качестве источника питания, для подавляющего большинства различных радиоэлектронных устройств, рассчитанных на работу от 5 вольт, наилучшим вариантом будет применение трехвыводного интегрального 78L05 .
Рис. 32 Установите все компоненты в корпусе. Все силовые соединения выполнены из цветных медных проводов с резиновой изоляцией диаметром 2, 5 мм. Использованный алюминиевый корпус для восстановления после демонтажа старого и ненужного источника питания.
Перед сборкой прибора счетчик был испытан при относительно низкой мощности, когда большие токи были прерваны регулятором тяжелой нагрузки. Оказалось, что результаты измерений выше определенного порога мощности около 3 кВт снова начинают неустойчиво, т.е. происходят нерегулярные отклонения. Лучшим решением будет медианный фильтр, который эффективно устраняет такой отклоненный образец, но займет столько места в программе, что, вероятно, не будет достаточной для учебной версии компилятора с ограничением в 4 Кбайт полученного кода.
Описание стабилизатора 78L05
Данный стабилизатор не дорогой () и прост в применении, что позволяет облегчить проектирование радиоэлектронных схем со значительным числом печатных плат, к которым подается нестабилизированное постоянное напряжение, и на каждой плате отдельно монтируется свой стабилизатор.
Микросхема - стабилизатор 78L05 (7805) имеет тепловую защиту, а также встроенную систему предохраняющую стабилизатор от перегрузки по току. Тем не менее, для более надежной работы желательно применять диод, позволяющий защитить стабилизатор от короткого замыкания во входной цепи.
Эта обработка решает проблему и приводит к тому, что результаты измерений очень стабильны и точно воспроизводят измеренное значение. К сожалению, проблемы с ложными образцами были не единственными в тестировании с более высокой мощностью. Обертывание всего дисплея и соединительных кабелей слоем алюминиевой фольги и подключение его к логическому заземлению позволило решить проблему висячего дисплея. 34 Проверка системы управления мощностью и счетчика, загрузка в виде электрического чайника.
Следующим недостатком встроенной измерительной системы является необходимость синхронизации ее с формой волны в энергосистеме, применение вышеупомянутого метода синхронизации заставляет систему управления оставлять короткие импульсы в экстремальных точках управления, т.е. при минимальном заполнении, транзистор нельзя полностью отключить и, по возможности, он не может быть полностью включен. рис. 35 Минимальное заполнение управляющего сигнала в системе регулировки.
Технические параметры и цоколевка стабилизатора 78L05:
- Входное напряжение: от 7 до 20 вольт.
- Выходное напряжение: от 4,5 до 5,5 вольт.
- Выходной ток (максимальный): 100 мА.
- Ток потребления (стабилизатором): 5,5 мА.
- Допустимая разница напряжений вход-выход: 1,7 вольт.
- Рабочая температура: от -40 до +125 °C.
Как вы можете видеть на картинке выше, с минимальной настройкой заполнения, транзистор включается в течение очень коротких периодов времени, обеспечивая импульсы синхронизации для измерительной системы, аналогично максимальному заполнению. Необходимо было бы построить дополнительную схему, которая блокировала бы подачу таких коротких импульсов на затвор транзистора, чтобы не излишне пересекать транзистор в этих крайних точках управления. Другим хорошим решением было бы также изменить программное обеспечение для обнаружения отсутствия синхроимпульсов, было бы признаком для программы, что энергосистема должна измерять напряжение постоянного тока.
Аналоги стабилизатора 78L05 (7805)
Существуют два типа данной микросхемы: мощный 7805 (ток нагрузки до 1А) и маломощный 78L05 (ток нагрузки до 0,1А). Зарубежным аналогом 7805 является ka7805. Отечественными аналогами являются для 78L05 - КР1157ЕН5, а для 7805 - 142ЕН5
Схема включения 78L05
Типовая схема включения стабилизатора 78L05 (по datasheet) легка и не требует большого количества дополнительных радиоэлементов.
Во время измерений, уже выполненных в небольшой ветровой турбине, был еще один аспект, который можно было бы реализовать в макете счетчика. Это постоянная память об объеме энергии, производимой электростанцией. Вся компоновка счетчика является прототипом и не может работать 24 часа в сутки, в то время как обслуживание отсутствует, например, ночью, тогда необходимо отключить систему и, таким образом, сбросить измеренное количество энергии. Это решение, хотя и не требует каких-либо технических изменений, было отклонено из-за ограниченного числа возможных операций чтения и записи.
Конденсатор С1 на входе необходим для ликвидации ВЧ помех при подачи входного напряжения. Конденсатор С2 на выходе стабилизатора, как и в любом другом источнике питания, обеспечивает стабильность блока питания при резком изменении тока нагрузки, а так же уменьшает степень пульсаций.
Программа должна записать в энергонезависимую память переменную, в которой хранится значение энергии в каждом цикле измерений, чтобы предотвратить потерю значения, например, если система зависает. Такое решение даже при использовании механизма с переменным сдвигом для другого адреса памяти не будет работать в течение трех недель за раз. Это память, которая после сбоя питания теряет данные из сохраненных ячеек, но с использованием небольшой батареи, которая поддерживает мощность, решает проблему. Это решение было подробно описано в микропроцессорном расходомере и газовом счетчике в одночиповом микроконтроллере.
При разработке блока питания необходимо иметь в виду, что для устойчивой работы стабилизатора 78L05 напряжение на входе должно быть не менее 7 и не более 20 вольт.
Ниже приводятся несколько примеров использования интегрального стабилизатора 78L05.
Лабораторный блок питания на 78L05
Данная схема отличается своей оригинальностью, из-за нестандартного применения микросхемы , источником опорного напряжения которого служит стабилизатор 78L05. Поскольку максимально допустимое входное напряжение для 78L05 составляет 20 вольт, то для предотвращения выхода 78L05 из строя в схему добавлен параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1 и резисторе R1.
Сыдловец. К сожалению, количество генерируемой энергии было намного больше, чем они могли разойтись. Вместо этого система решила использовать резисторы в виде нагревателей, внезапные мощные дозы не смогли нанести вред и эффективно замедлить вращение турбины до тех пор, пока не включится контактор, постоянно закрывающий клеммы генератора. 38 Нагреватели, торгующие скоростью генератора за пределы скорости.
Измерения были основаны на определении энергетических характеристик в зависимости от скорости вращения вала генератора и функции скорости ветра. К сожалению, во время измерений выяснилось, что скорость ветра меняется настолько быстро, что невозможно измерить энергетические характеристики генератора с разной скоростью на одну конкретную скорость. Если бы можно было ударить по ветру, который бы ударил довольно устойчивым темпом, регулировка нагрузки генератора, установленного в корпусе водителя, позволила бы потенциометру определить характеристики ветрового двигателя.
Микросхема TDA2030 подключена по типу неинвертирующего усилителя. При таком подключении коэффициент усиления равен 1+R4/R3 (в данном случае 6). Таким образом, напряжение на выходе блока питания, при изменении сопротивления резистора R2, будет меняться от 0 и до 30 вольт (5 вольт х 6). Если нужно изменить максимальное выходное напряжение, то это можно сделать путем подбора подходящего сопротивления резистора R3 или R4.
К сожалению, ситуация ухудшилась из-за того, что электростанция располагалась между многими зданиями завода, и она могла дополнительно вводить сильные колебания ветра, что вызывало высокую скорость его скорости. Рисунок 38. Вид измерительной станции во время работы.
Таким образом, мы измерили мгновенные значения, пытаясь найти потенциометр на данный момент, чтобы найти только значение заполнения, для которого мощность в данный момент является самой большой. Ветер менялся так быстро, что было невозможно записать значения мощности для каждой позиции потенциометра. Однако информации об оптимальном заполнении для данного ветра было достаточно для создания контроллера, который автоматически контролировал бы нагрузку на электростанцию. В качестве измерений использовались измерители скорости ветра, установленные вблизи ветровой турбины, а напряжение фаз-напряжение генератора измерялось с помощью небольшого трансформатора с понижающим напряжением с выпрямителем и конденсатором фильтра.
Бестрансформаторный блок питания на 5 вольт
данная характеризуется повышенной стабильностью, отсутствием нагрева элементов и состоит из доступных радиодеталей.
Структура блока питания включает в себя: индикатор включения на светодиоде HL1, вместо обычного трансформатора - гасящая цепь на элементах C1 и R2, диодный выпрямительный мост VD1, конденсаторы для уменьшения пульсаций, стабилитрон VD2 на 9 вольт и интегральный стабилизатор напряжения 78L05 (DA1). Необходимость в стабилитроне вызвана тем, что напряжение с выхода диодного моста равно приблизительно 100 вольт и это может вывести стабилизатор 78L05 из строя. Можно использовать любой стабилитрон с напряжением стабилизации от 8…15 вольт.
Внимание! Так как схема не имеет гальванической развязки с электросетью, следует соблюдать осторожность при наладке и использовании блока питания.
Простой регулируемый источник питания на 78L05
Диапазон регулируемого напряжения в данной схеме составляет от 5 до 20 вольт. Изменение выходного напряжения производится при помощи переменного резистора R2. Максимальный ток нагрузки составляет 1,5 ампер. Стабилизатор 78L05 лучше всего заменить на 7805 или его отечественный аналог КР142ЕН5А. Транзистор VT1 можно заменить на . Мощный транзистор VT2 желательно разместить на радиаторе с площадью не менее 150 кв. см.
Схема универсального зарядного устройства
Эта схема зарядного устройства достаточно проста и универсальна. Зарядка позволяет заряжать всевозможные типы аккумуляторных батарей: литиевые, никелевые, а так же маленькие свинцовые аккумуляторы используемые в бесперебойниках.
Известно, что при зарядке аккумуляторов важен стабильный ток зарядки, который должен составлять примерно 1/10 часть от емкости аккумулятора. Постоянство зарядного тока обеспечивает стабилизатор 78L05 (7805). У зарядника 4-е диапазона тока зарядки: 50, 100, 150 и 200 мА, которые определяются сопротивлениями R4...R7 соответственно. Исходя из того, что на выходе стабилизатора 5 вольт, то для получения допустим 50 мА необходим резистор на 100 Ом (5В / 0,05 А = 100) и так для всех диапазонов.
Так же схема снабжена индикатором, построенном на двух транзисторах VT1, VT2 и светодиоде HL1. Светодиод гаснет при окончании зарядки аккумулятора.
Регулируемый источник тока
По причине отрицательно обратной связи, следующей через сопротивление нагрузки, на входе 2 (инвертирующий) микросхемы TDA2030 (DA2) находится напряжение Uвх. Под влиянием данного напряжения сквозь нагрузку течет ток: Ih = Uвх / R2. Исходя из данной формулы, ток, протекающий через нагрузку, не находится в зависимости от сопротивления этой нагрузки.
Таким образом, меняя напряжение поступающее с переменного резистора R1 на вход 1 DA2 от 0 и до 5 В, при постоянном значении резистора R2 (10 Ом), можно изменять ток протекающий через нагрузку в диапазоне от 0 до 0,5 А.
Подобная схема может быть с успехом применена в качестве зарядного устройства для зарядки всевозможных аккумуляторов. Зарядный ток постоянен во время всего процесса зарядки и не находится в зависимости от уровня разряженности аккумулятора или от непостоянства питающей сети. Предельный ток заряда, можно менять путем уменьшения или увеличения сопротивление резистора R2.
(161,0 Kb, скачано: 3 935)