Источник питания 0-25В / 0-2А с токовой стабилизацией и цифровым управлением⁠⁠

На этой странице показан пример создания источника питания с регулируемым выходным напряжением от 0 до 25 В и током нагрузки от 0 до 2 А. В источнике питания предусмотрена токовая стабилизация от 0,2 до 2 А. Регулирование напряжения и тока стабилизации цифровое, выполнено на микроконтроллере LGT8F328 (LGT8F328P-LQFP32 MiniEVB).

Источник питания состоит из двух основных блоков:

• Силовая часть, содержит несколько транзисторов и ОУ, а так же шунт для измерения тока.

• Цифровая часть состоит из микроконтроллера LGT8F328, дисплея 0.96′ I2C 128X64 OLED (SSD1306) и органов управления в виде энкодера и одной кнопки.

Схема источника питания

Параметры дисплея SSD1306:

• Технология дисплея: OLED

• Разрешение дисплея: 128 на 64 точки

• Диагональ дисплея: 0,96 дюйма

• Угол обзора: 160°

• Напряжение питания: 2.8 В ~ 5.5 В

• Мощность: 0,08 Вт

• Габариты: 27.3 мм х 27.8 мм х 3.7 мм

Энкодер KY-040

Регулировка тока стабилизации и выходного напряжения

На дисплей в верхней строке выводятся показания установленного напряжения (1), а так же измеренное напряжение на выходе (3). В нижней строке выводятся показания установленного тока стабилизации (2) и измеренный ток (4). Заначек «*»(5) показывает активный для регулировки параметр. Переключение регулировки тока/напряжения производится нажатием кнопки энкодера. Для включения/отключения выхода необходимо нажать кнопку OUT_ON_OFF.

Измерение напряжения и выходного тока производится с разрешением 12 бит. Все установленные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти. Индикатор тока нагрузки начинает работать при токе выше 0,05 А.

Для прошивки платы LGT8F328P-LQFP32 MiniEVB используется платформа Arduino. Как добавить плату LGT8F328P-LQFP32 MiniEVB в Arduino IDE написано в LGT8F328P-LQFP32 MiniEVB в Arduino IDE.

Источник питания нуждается в регулировке, регулировка содержит 4 параметра (коэффициента):

#define U_OUT_K 508
#define I_OUT_K 1970
#define I_STAB_K 1210
#define U_OUT_IND 157

Процесс регулировки состоит из нескольких этапов, которые должны быть выполнены в определенной очередности. В процессе регулировки необходимо менять корректирующие коэффициенты и несколько раз загружать измененный скетч.

Настройка выходного напряжения

• К выходу источника питания подключите вольтметр, установите при помощи энкодера выходное напряжение на дисплее (не на выходе ИП) 18 В.

• Подберите коэффициент U_OUT_K таким образом чтобы на выходе источника питания было 18,0 В.

Настройка измерителя напряжения

• Установите при помощи энкодера выходное напряжение на дисплее 18 В.

• Подберите коэффициент U_OUT_IND таким образом чтобы на дисплее было 18,0 В.

Настройка измерителя тока

• Установите при помощи энкодера выходное напряжение на выходе источника питания 18 В.

• Подключите нагрузку 5-10 Ом, так чтобы выходной ток быть больше 1 А.

• Измерьте амперметром полученный ток нагрузки.

• Подберите коэффициент I_OUT_K таким образом чтобы на показания тока на дисплее и измеренное амперметром были равны.

Настройка токовой стабилизации

• Установите при помощи энкодера выходное напряжение на выходе источника питания 18 В.

• Подключите нагрузку 5-10 Ом, так чтобы выходной ток быть больше 1 А.

• Установите значение тока стабилизации на 10-50% меньше тока нагрузки, например если выходной ток 1,45 А, то установите ток стабилизации на 1,00 А

• Если ток нагрузки выше тока стабилизации, то источник питания перейдет в режим стабилизации тока и будет выводить значение выходной тока в режиме стабилизации тока, подберите коэффициент I_STAB_K таким образом, чтобы указанный ток стабилизации и выходной ток стали равными.

В скетче уже указаны необходимые корректирующие коэффициенты, поэтому при правильной сборке уст-ва и соблюдения всех номиналов элементов указанных на схеме, источник питания будет правильно регулировать и измерять ток и напряжение. Настройка корректирующих коэффициентов необходима для получения большой точности источника параметров источника питания.

Скетч - http://rcl-radio.ru/?p=130243

Версия №2

Замена дисплея на LCD1602 I2C

Скетч — http://forum.rcl-radio.ru/viewtopic.php?pid=7520#p7520