Lf251, Хардуерно захранване; n от текущото продължение; базирана на микроконтролер nua
Guido обича Linux не само защото е забавно да се открият големите възможности на тези системи, но и заради всички хора, които участват в нейния дизайн.
Преведено на испански от:
Мигел Маган С. "
DC захранване на базата на микроконтролер
Това е четвъртата статия в Linux Focus от серията микроконтролери AT90S4433. Предлагам ви да прочетете предишните статии за програмиране на микроконтролер Atmel, особено:
- Как да инсталирате и използвате средата за разработка на AVR на Linux и как да изградите програмния хардуер:
Март 2002 г., Програмиране на AVR микроконтролера с GCC - Как да направите своя собствена печатна платка:
Май 2002 г., LCD контролен панел за вашия Linux сървър - Как да изградите кутия за вашето захранване:
Септември 2002 г., 1Hz-100Mhz Честотен брояч с LCD дисплей и RS232 интерфейс
Въведение
Микроконтролерът, на който се базира захранването, не е най-простата схема, но мога да ви уверя, че няма да имате нищо против времето, необходимо за изграждането му. Той е много здрав и надежден. Също технически много интересно, защото можете да научите как да генерирате аналогово постояннотоково напрежение с микроконтролер, без да използвате цифрово-аналогов преобразувател.
За този артикул ще ви трябват доста компоненти, но те са евтини и стандартни. Това захранване е евтино.
Какво ти е необходимо
Схема и табела
Използвах орел за Linux, за да проектирам схемата и дъската. Файловете на орел също са включени в пакета tar.gz заедно със софтуера. Можете да ги изтеглите в края на статията.
Веригата е разделена на 2 части. Основна и друга част за силовите транзистори. По-долу имате две независими схеми за двете части, които след това са свързани с кабели.
Основната схема (щракнете върху изображението, за да го увеличите):
Схемата за захранващата част (щракнете върху изображението, за да увеличите):
Как да свържете бутоните в матрица (щракнете върху изображението, за да го увеличите):
Основната дъска, гледана отгоре (щракнете върху изображението, за да увеличите):
Платката е специално създадена за любителите на електрониката. Само синият слой трябва да бъде гравиран върху печатна платка. Червените линии са кабели. Изграждането на едностранна печатна платка е много по-просто и изисква по-малко прецизност. Можете да запоявате проводниците (в червено), така че да са с най-късата дължина. Не можех да направя това на орел.
Малкото компоненти на високоволтовата част на източника могат да бъдат монтирани на стандартна прототипираща платка (те са тези дъски с много дупки). Основната платка и захранващата част са свързани с кабели (JP2 и JP3). Ще забележите, че заземяващият проводник от основната част се свързва с положителния изход на постоянен ток (DC). Това е правилно и е причината, поради която се нуждаем от два отделни трансформатора (единият за захранващата част, а другият за логическата част с микроконтролера и операционните усилватели).
Как работи
Разглеждайки основната схема можете да видите, че тя се състои от 2 части. Единият е отбелязан на схемата като "управление на тока", а другият като "контрол на напрежението". Те са два независими контура за управление. Единият контролира изхода на напрежението, а другият спада на напрежението (потенциалната разлика) над резистора от 0,275 ома от страната на захранването. Спадът на напрежението е еквивалентен на тока. Двете части за управление са "комбинирани" с диоди D2 и D3. Тези диоди образуват аналогов ИЛИ затвор. Тоест, ако токът е твърде висок, тогава контролната част на тока намалява напрежението, докато токът се върне в границите, от друга страна, ако токът не е твърде висок, частта за управление на напрежението се грижи за регулиране на изходното напрежение.
Тази ИЛИ порта работи, защото транзисторът T3 е свързан чрез резистор R19 към + 5V. Ако нямаше свързани усилватели зад D2 и D3, ще получите максималната изходна мощност. Операционният усилвател в управляващия контур контролира изхода, като премахва + 5V от T3 (взима толкова земя, колкото е необходимо).
Контурът за управление на напрежението контролира изходното напрежение според нивото на напрежението, което получава от щифт 5 на IC6B. С други думи, напрежението на щифт 5 е еквивалентно на изхода, умножен по коефициента на усилване, който се определя от резисторите R15, R10 и R16. Същото за тока, с изключение на това, че напрежението на резистора R30 е еквивалентно на максималния изходен ток.
За да изберем максималния ток или да регулираме изхода на захранването, ще трябва само да подадем подходящите напрежения в двете точки (щифт 5 на IC6B и на резистор R30). Това прави микроконтролерът. Но как микроконтролерът може да генерира и регулира постояннотоково напрежение? Погледнете следното изображение: