Лабораторный блок питания PSA2

[koyodza]

Что на выходе зависит от номиналов некоторых элементов (конденсаторов). Динамические характеристики можно менять. Если Вам нужно получить хороший load regulation, поставьте конденсатор параллельно нагрузке, если нужно минимальное время переключения CV-CC и обратно, уменьшайте С702, однако амплитуда переходного процесса станет больше и load regulation при этом ухудшится. В общем, как и любое другое техническое решение нужен компромисс, оптимальное соотношение характеристик может оказаться разным для различных применений. Учитывая что сам БП можно сделать как минимум с разным выходным током, количество возможных вариантов реализации получается большим. Ещё нужно учитывать условия измерения, если речь идёт о переходных процессах и load regulation, то здесь очень важна скорость нарастания тока. Растягивание фронта на единицы мксек может менять картину неузнаваемо.

[Getm]

Попробуйте выпаять VD131

Выпаял, за 12 часов отклонение в пределах 10мВ. Установил другой - ситуация не изменилась, отклонение в пределах 10мВ. Плату специально не мыл, кроме диода элементы не трогал.
Но при нагреве R100 отклонение возрастает до 30-40мВ. Диод из той же ленты что и предыдущий, возможно партия фиговая.
Возможно имеет смысл вынести шунт R100 подальше от диода и других элементов расположенных рядом?

[koyodza]

Значит, дело было в диоде.
Вообще острой необходимости в установке диодов VD121 VD131 нет, их можно и не ставить. Условия, когда возможно появление прямого смещения, довольно маловероятны.
Нагрев R100 сам по себе не должен приводить к изменению выходного напряжения, скорее всего просто нагревается какой-то другой элемент. Возможно, как раз VD131
Попробуйте просто убрать VD131 (можно и VD121) совсем и посмотрите, будет ли плыть от нагрева.

[machowicz]

Приобрёл у ув. koyodza платы. Собрал. Прошилось нормально.
Напряжения на выходе нет. В режиме калибровки есть, регулируется. В обычном режиме нет сигналов DACC и DACV. Проверил работоспособность DA301 (стоит MCP602) - нормально. Напряжения ADCC и ADCV появляются при появлении сигнала на выходе (в режиме калибровки). Подскажите, куда копать далее.
Пререгулятор работает, как и всё остальное (вентилятор и т.д.)
Кстати, на сайте написано о невозможность прошивки процессора, используя GUI и СОМ порт. Короче говоря - можно, если использовать дополнительный источник питания для формирования +12в. Возможно, кому-нибудь это будет полезно.

[koyodza]

Светодиод горит? Кнопку Output ON не забыли нажать? Режим работы установлен CVCC или другой?

Если при калибровке на выходе есть напряжение, и величина напряжения и тока нормальная, должно всё работать. Принципиальных отличий калибровки и рабочего режима нет, все цепи одни и те же.

Про невозможность прошивки GUI через СОМ написал как раз из-за невозможности управления RTS DTR
Если есть возможность подать со стороны компьютера небольшое (5..12В) положительное напряжение вместо DTR, то конечно всё получится.

[Getm]

Попробуйте просто убрать VD131

Да, я сразу его и убрал, увидев его реакцию на нагрев, я его ещё паяльником пробовал подогреть, результат - возрастающее отклонение.
Просто шунт греется достаточно сильно и часть тепла рассеивается на проводнике платы который греет и VD131 и VT131 и С132, С133.

[koyodza]

В принципе если остальные элементы нормальные, то изменение температуры на 10..20 градусов из-за внешнего нагрева не должно приводить к заметному уходу.
Вынести шунт далеко нельзя, потому что потребуется 4-проводное подключение к нему. По-хорошему должно быть достаточно зазора в несколько мм между шунтом и платой. Если, конечно, у Вас выходной ток не 4А и выше.
Можно попробовать пойти путём уменьшения падения на шунте, таким образом уменьшится и нагрев. Однако ухудшится точность и стабильность по току.

[Getm]

В этом варианте ток 2А. Погоняю под нагрузкой без диода, посмотрю на результат нагрева.

[koyodza]

При 2 А там всего 1 Вт должен рассеиваться, не такой уж большой нагрев. Должно быть нормально. На всякий случай если есть возможность поднимите R100 хотя бы на 1 мм над платой.

[rx3apf]

Может быть, имеет смысл поставить на резистор шунта радиатор. Выгнуть из алюминиевой пластины омега-образную деталь, насадить на корпус резистора, и хорошо бы капнуть эпоксидки. Резистор чуть над платой приподнять (подложить полоску пенополиэтилена или чего-нибудь подобного).

А в очередной редакции печатной платы, IMHO, стоит предусмотреть четырехпроводное подключение - т.е. сделать четыре точки, соединить их попарно. Кто захочет - разрежет и подключит четырехпроводкой. Как вариант, чтобы не резаком - SMD-перемычки, "глазки", или via с зенковкой (сверлышком аккуратненько сняли - и нет перемычки).

А что до утечек диодов - что-то мне помнится, что у диодов с переходом Шоттки с обратным током дело несколько хуже...

[koyodza]

Нет, внешнее подключение шунта делать не планирую. Этот БП ориентирован на небольшие токи, а 1..1,5Вт вполне можно рассеивать и без выноса шунта. Для больших токов нужно делать импульсные БП. Подобная идея давно есть, но не знаю, буду ли её развивать и публиковать. Пока больше склоняюсь к тому, что нет.

Небольшой пластинчатый радиатор при желании можно и сейчас приспособить, однако это не те мощности, чтобы сильно заморачиваться.
Диоды VD121 VD131 скорее всего просто уберу из последующей редакции перечня за ненадобностью.

[rx3apf]

Мощность, конечно, невелика, но разогрев все ж по-любому не на пользу точности (плывут ведь не только нули ОУ и увеличиваются утечки диодов, но даже и резисторы тоже имеют солидный ТКС). А даже один ватт локально - это ощутимо. Совсем мелкий радиатор - и картина улучшится.

А выносной шунт может быть удобен, если критична высота над платой. Ну, это всего лишь пожелание, не более того...

Защитные диоды - это больше для успокоения паранойи Ну, можно BAV99, а можно и ничего. Но вообще странно - как же BAS54 должен "течь", чтобы при таком номинале R128 это сказывалось на результате ? Впрочем, я как-то BAV99 попробовал в ОС усилителя для ограничения воткнуть, а там резистор ОС был порядка 10 MOhm - плохо получилось, совсем плохо, даже при комнатной температуре...

[machowicz]

Светодиод горит? Кнопку Output ON не забыли нажать? Режим работы установлен CVCC или другой?

Горит, не забыл. На индикаторе - нули, что соответствует напряжению и току. Режим CVCC. Ручку крутишь - цифры меняются, потом - опять на нули.

Если при калибровке на выходе есть напряжение, и величина напряжения и тока нормальная, должно всё работать. Принципиальных отличий калибровки и рабочего режима нет, все цепи одни и те же.

Что-то непонятное. Мой процессор - STM34F103RCT. Может, проблема в нём?
При калибровке могу выставить все значения, кроме верхнего напряжения. Но это нормально, ибо на схему сейчас подаётся пониженное напряжение (22 в после моста).

[koyodza]

Совсем мелкий радиатор - и картина улучшится.

Разогрев платы будет в любом случае хотя бы от расположенного рядом силового трансформатора. Поэтому бессмысленно убирать 1Вт резистор в сторону, когда в паре см находится источник теплового излучения мощностью в десяток Вт

Да, насчёт диодов с Вами согласен
Насколько должен течь я написал чуть выше - порядка 0,5мкА приведут к смещению по выходу на 0,15В
Сами диоды (нижние) работают при небольшом обратном напряжении менее 100мВ, верхние при практически нулевом смещении.
BAV99 имеют намного меньшую утечку, но для особо чувствительных цепей есть BAV199
Однако здесь можно просто убрать совсем.

Мой процессор - STM34F103RCT

Таких в природе нет. Есть STM32F103RCT который должен нормально работать. Тем более что он нормально работает, иначе в процессе калибровки на выходе тоже был бы ноль.

При калибровке могу выставить все значения, кроме верхнего напряжения. Но это нормально, ибо на схему сейчас подаётся пониженное напряжение (22 в после моста).

Чтобы верхняя точка попала в диапазон, вначале нужно установить значения диапазона (Range MAX), и только после этого выполнять калибровку. Вполне возможно выход не включается, если не откалибрована верхняя точка. После выполнения калибровки нужно сохранить результат. Пока индикации неправильных калибровок в программе не сделано, как и много чего другого.

[Getm]

На индикаторе - нули, что соответствует напряжению и току. Режим CVCC. Ручку крутишь - цифры меняются, потом - опять на нули.

Что-то неправильно с калибровкой. У меня такое-же было, в чем причина точно не помню, но то-ли я сначала калибровал а потом выставлял пределы, толи что-то ещё, повторите калибровку.

Ув. KOYODZA, к Вам есть просьба: в какой-нибудь из следующих версий предусмотреть режим блокировки изменения напряжения/тока. Я думаю многие, забыв о подключенном устройстве, меняли выходное напряжение источника питания, к сожалению, это иногда приводит к неприятным последствиям. Неплохо было бы иметь режим, скажем, "LOCK" который бы не позволял изменить настройки без каких-то дополнительных действий(например, длинное нажатие на кнопку ON/OFF).

[koyodza]

Спасибо, LOCK записал в планы. Нужно подумать как его включать и выключать так, чтобы это было удобно.
Сейчас хочу наконец запустить интерфейс, чтобы можно было делать расширенную настройку.

[Getm]

Предлагаю четыре варианта:
1. Длинное нажатие на кнопку энкодера.
2. Длинное нажатие на SET.
3. Длинное нажатие на ON/OFF.
4. Через меню.
Только если через кнопку, обязательно длинное, двойное и т.п. нажатие, что-бы случайно не включить/выключить.

[mr_kot]

Для LOCK можно использовать одну из функциональных кнопок - все равно сейчас отдыхают. Причем, сделать включение блокировки автоматически через определенный промежуток времени (задавать через меню, 0 - функция отключена), а выключать блокировку - кнопкой.

[ig3757]

Тоже собрал PSA. Всё заработало фактически сразу, Автору большое спасибо! Тестирую, гоняю. Пока всё красиво!
machowicz- что получилось?

[rx3apf]

Про LOCK я тоже хотел сказать (поскольку пока у меня конструкции нет, трудно заочно, не попробовав, что-то предлагать) - но предложил бы (если этот вариант не задействован) длинное нажатие "Меню". Ни в коем случае не шток энкодера !

И еще - но на этой версии "железа" без "хирургии" не реализуемо - индикаторный светодиод сделать двухцветным, выход включен - "зеленый", перегрузка или переход в ограничение тока - "красный". Выход отключен - не горит. Себе-то, я полагаю, исхитрюсь "навесом"...

Совсем мелкий радиатор - и картина улучшится.

Разогрев платы будет в любом случае хотя бы от расположенного рядом силового трансформатора. Поэтому бессмысленно убирать 1Вт резистор в сторону, когда в паре см находится источник теплового излучения мощностью в десяток Вт

Но есть два момента - мощность-то мощностью, но к изменению параметров ведет рост _температуры_. Радиатор на шунте не изменит рассеиваемую мощность, но уменьшит температуру.

Что до трансформатора - ну, если прибор работает долго, трансформатор близок к перегрузке, да еще и на материале "съэкономили", то да - нагреется, обязательно. Но - ведь корпус не обязательно именно Z2A (да и трансформаторы разные), и тепловые экраны никто не отменял...

Так что я все ж полагаю, что чем меньше собственный нагрев платы измерителя, тем лучше...