S tromi modulmi, ktoré spolu stoja menej ako 45,00 €, môžete vytvoriť malý, ale veľmi profesionálny laboratórny napájací zdroj, ktorý vám poskytne napätie až 32,00 Vdc a prúd až 2 A. Prístroj samozrejme funguje ako zdroj konštantného napätia a prúdu. Tento a podobné moduly regulovateľných zdrojov nájdete aj na tomto odkaze - klikni. Vieme, že existujú už aj inovované verzie tohoto modulu s rôznymi funkciami navyše, tie tak isto nájdete na stránkach tohoto výrobcu v rovnako zaujímavých cenách. Rozhodli sme sa ale na začiatok "prevetrať" túto základnú verziu a časom prinesieme v recenziách aj ostatné verzie.

Čo dostanete za svoje peniaze

Aby sme vás nadchli týmto projektom, začneme tento článok obrázkom o tom, ako to bude vyzerať. Spolu do 45,00 € dostanete veľmi malý laboratórny zdroj napätia, ktorý bude hodnotným pomocníkom vo vašej dielni :

• Rozmery: 13,0 cm x 11,8 cm x 4,2 cm
• Skrinka zdroja: antracitový eloxovaný hliník
• Režim: konštantné napätie alebo konštantný prúd
• Konštantné výstupné napätie: 0,00 Vdc až 32,00 Vdc
• Rozlíšenie nastavenia napätia: 10 mV
• Konštantný výstupný prúd: 0,000 mA až 2 A
• Rozlíšenie aktuálneho nastavenia: 1 mA
• Nastavenie maximálneho výkonu: 0,00 W až 96,00 W
• Displej: napätie, prúd, výkon
• Pamäť: 10 pozícií
• Predvoľby: päť nastavení pre každý súbor údajov
• Rýchly výber jedného z desiatich súborov údajov
• Chladenie so zabudovaným ventilátorom

Konečný výsledok vašej práce.

Tri potrebné komponenty

Ak trávite nejaký čas za počítačom, môžete zostaviť nasledujúci nákupný zoznam s týmito položkami:

• 1 x napájací adaptér  36 V - 2 A. (možné použiť aj adaptér s výstupným prúdom 3A)
• 1 x DPS3003 32V - 3A modul step UP od spoločnosti Ruideng, približne 22,00 EUR. link predajcu - klikni
• 1 x kryt DPS3003 od spoločnosti Ruideng, približne 20,00 EUR. link na predajcu - klikni

Napájací adaptér  36 V - 2 A

Tento napájací adaptér je určený na napájanie prenosných počítačov, ale je mimoriadne užitočný pre tento projekt. Aj keď DPS3003 vydrží vstupné napätie 40 V a môže napájať 3 A, nemohli sme nájsť lacný napájací adaptér s týmto výstupným prúdom, tak sme použili 2A verziu, ale je možné použiť - ak sa k nej dostanete aj 3A verziu. S výstupným prúdom 2 A tohto adaptéra máte v praxi viac ako dostatok energie.

Napájací adaptér poskytuje potrebné jednosmerné napätie pre DPS3003.

Technické údaje adaptéra 36V - 2A

Tento sieťový adaptér má nasledujúce technické parametre. Zámerne neuvádzame presný typ, nakoľko voľba je na vás:

• Vstupné napätie: 100 Vac až 240 Vac
• Výstupné napätie: 36 V DC
• Výstupný prúd: 2 A
• Výstupný výkon: 96 W
• Výstupný konektor: 5,5 mm x 2,1 mm

Čo je DPS3003?

DPS3003 je modul nazývaný „synchrónny buck step down“ menič. S týmto princípom môžete odvodiť nižšie jednosmerné napätie z vysokého jednosmerného napätia a to s enormne vysokou účinnosťou. To znamená, že v samotnom okruhu sa stráca veľmi málo energie, a preto je potrebné minimálne chladenie. Princíp je uvedený na nasledujúcom obrázku. Vstupné napätie Uin prechádza cez elektronický spínač S1 do cievky L1 a kondenzátora Cl. Cez kondenzátor sa vytvorí požadované nižšie výstupné napätie Uuit. Keď je zatvorený spínač S1, lineárne stúpajúci prúd preteká sériovým zapojením L1 a C1. Charakteristikou cievok je to, že odolávajú kolísaniu prúdu vytváraním napätia, ktoré pôsobí proti kolísaniu prúdu. Toto napätie UL je zapojené do série s výstupným napätím Uuit. Súčet sa však rovná vstupnému napätiu Uin. Bude zrejmé, že výstupné napätie sa rovná vstupnému napätiu mínus napätie na cievke. Keď sa výstupné napätie rovná požadovanej hodnote, spínač S1 sa otvorí. Zo vstupného napätia nebude prúdiť žiaden prúd. Magnetická energia sa však v cievke nahromadila a to spôsobí, že cievkou prúdi druhý prúd, ktorý prúdi cez diódu Dl. Napätie UL zostáva na cievke, takže napätie na kondenzátore zostáva konštantné. Rýchlym otváraním a zatváraním prepínača (S1) a meniacim sa časom otvárania a zatvárania môžete generovať pekné a nastaviteľné jednosmerné napätie na kondenzátore s minimálnym zvlnením.

Princíp synchrónneho "buck step down" obvodu.

Vzhľad modelu DPS3003

Kompletná elektronika DPS3003 je umiestnená v malej skrinke len 79 mm x 43 mm x 41 mm. Dominantou predného panela je displej s rozmermi 28 mm x 28 mm. Na tomto displeji môžete vidieť veľa údajov:

• Aktuálne výstupné napätie (zelená).
• Aktuálny výstupný prúd (žltý).
• Aktuálny výstupný výkon (fialový).
• Nastavené hodnoty napätia a skratového prúdu (svetlo modrá).
• Skutočná hodnota vstupného napätia (svetlo modrá).
• Počet piktogramov predstavujúcich funkciu modulu.

Vľavo vidíte tri nepatrné tlačidlá, pomocou ktorých nastavíte napätie a prúd a nakonfigurujete desať umiestnení pamäte. Vpravo sa nachádza otočný enkóder, ktorý umožňuje rýchlo nastaviť hodnotu výstupných premenných ich zapnutím a kliknutím na ne. Pod enkodérom je štvrté tlačidlo, ktorým môžete zapnúť napätie na výstupné svorky.

Modul DPS3003 z troch perspektív.

Špecifikácie DPS3003

• Vstupné napätie (max): 40,00 Vdc
• Výstupné napätie: 0,00 Vdc až 32,00 Vdc
• Výstupný prúd: 0,000 mA až 3 000 mA
• Rozsah výstupného výkonu: 0 W až 96 W
• Rozlíšenie výstupného napätia: 10 mV
• Rozlíšenie výstupného prúdu: 1 mA
• Rozlíšenie výstupného výkonu: 10 mW
• Presnosť výstupného napätia: 0,5% ± 1 číslica
• Presnosť výstupného prúdu: 0,5% ± 2 číslice
• Rozmery: 79 mm x 43 mm x 41 mm
• Hmotnosť: 65 g

Kryt pre DPS3003

Vynikajúca kvalita stavebnice

Kryt, ktorý musíte postaviť okolo DPS3003, sa dodáva ako súprava a je skutočne vynikajúcej kvality. Tento balík obsahuje malú vopred zostavenú DPS. Jediným účelom tejto dosky plošných spojov je znížiť vstupné napätie napájacieho zdroja na 12 V DC pre miniatúrny ventilátor.

Časti krytu a všetky komponenty ptrebné pre zostavenie zdroja.

Konštrukcia laboratórneho zdroja

Zostavenie zadného panela

Ak ste sa rozhodli pre napájací adaptér prostredníctvom konektora 5,5 mm x 2,1 mm, musíte najskôr vyvŕtať otvor v zadnom paneli pre tento konektor o veľkosti 5,5 mm. Urobte to vedľa dvoch otvorov pre svorky 4 mm. Po namontovaní spojte dva pevné vodiče (2.5 mm²) k výstupkom tohto konektora a tieto výstupky ohnite čo možno najrovnejšie. Na zadný panel namontujte vypínač, dva 4 mm konektory a ventilátor. Dva vodiče konektora 5,5 mm sú pripevnené pod maticami, pomocou ktorých priskrutkujete dva konektory 4 mm. NEZAMEŇTE SI PLUS A MÍNUS!

DPS by sa mala potom priskrutkovať k dvom 4 mm konektorom pomocou druhej sady matíc. Uistite sa, že spodná strana DPS nie je v kontakte s pripojovacími výstupkami konektora 5,5 mm. Potom môžete spájkovať dva drôty (2.5 mm²) spínača a dva drôty ventilátora na DPS. Do dvoch veľkých otvorov v ľavom hornom rohu dosky plošných spojov spájajte dva pevné vodiče so vstupným konektorom modulu DPS3003.

Zostava zadného panela.

Konečná montáž laboratórneho zdroja

Zvyšok je už iba kúsok koláča a jedna káva :). Pripojte dva zvyšné 4 mm konektory na predný panel a zaklapnite modul DPS3003 do veľkého otvoru. Pozor na polohu modulu - nedajte ho dolu hlavou :) Prispájkujte dva vodiče k 4 mm konektorom a priskrutkujte ich do svoriek OUT- a OUT + modulu. Priskrutkujte dva vodiče, ktoré prichádzajú zo zadnej dosky plošných spojov, do svoriek IN- a IN + modulu. Pripevnite predný a zadný panel k spodnej polovici puzdra. Toto je časť s otvormi na cirkuláciu vzduchu. Skontrolujte, či sú tieto otvory pod modulom. Zaklapnite hornú polovicu puzdra do dolnej polovice a pripevnite túto časť na predný a zadný panel.

Konečná montáž laboratórneho zdroja.

Úvod do ovládania zdroja

Aby sme sa naučili používať tento zdroj, nastavíme výstupné napätie na 5,00 V a prúdové obmedzenie na 1A. Pripojte napájací adaptér  k napájaniu 230 V a výstupnú zástrčku zapojte do konektora na zadnej strane napájania. Zapnite spínač na zadnej strane krytu. Ak je všetko v poriadku, budete počuť, že ventilátor bude bežať (dosť hlučný typ!) A na displeji sa zobrazí logo výrobcu. O niečo neskôr bude displej aktívny a uvidíte, že tri parametre napätie, prúd a výkon sú nastavené na nulu. Spodný riadok displeja zobrazuje hodnotu vstupného napätia svetlo modrou farbou. Malo by to byť samozrejme približne 36,00 V.

Nastavenie výstupného napätia na 5,00 V

Stlačte a uvoľnite horné tlačidlo označené „V / ↑“. V hornom riadku displeja uvidíte číslo, ktoré svieti fialovo. Toto je posledná číslica nastavenia napätia (00,0XV), ktorú teraz môžete nastaviť na požadovanú hodnotu otočením gombíka enkodéra. Nastavte na „0“ a kliknite na tlačidlo. Teraz uvidíte číslo naľavo vedľa toho, ktoré sa začervenalo (00, X0V). Nastavte tiež na „0“ a znova kliknite na kodér. Nasledujúce dve číslice vľavo (XX, 00V) sa zmenia na fialovú, nastavia sa na „05“. Nakoniec znova kliknite na tlačidlo „V / ↑“.

Nastavenie aktuálneho limitu na 1 A

Stlačte a uvoľnite spodné tlačidlo označené „A / ↓“. Teraz uvidíte číslo zmeny nastavenia mA (0,00XA) na fialovú. Ako je vysvetlené, súčasný limit môžete upraviť na 1 A.

Napätie na výstupe

Nakoniec stlačte tlačidlo „ON / OFF“ pod enkóderom. Displej okamžite preberie hodnoty „05,00 V“ a „0,000 A“ a na oboch výstupných konektoroch napájacieho zdroja sa zobrazí nakonfigurované napätie 5,00 V. Napájací zdroj krátko skratujte vodičom. Displej okamžite odpovie zobrazením  „1 A“. Displeje výstupného napätia a výstupného výkonu budú samozrejme niečo naznačovať, pretože vnútorné zapojenie a skratovaný vodič majú určitý odpor, takže napätie sa nedostane až na nulu.

Poznámka

Nastavenia napätia a prúdu, ktoré ste vykonali, sa uložia do pamäte ako dátová sada M0. Keď prístroj znova zapnete, obe hodnoty prejdú na posledné nastavené hodnoty a môžete ich pripojiť k výstupným konektorom jedným stlačením tlačidla „ON / OFF“.

Informácie na displeji

Displej poskytuje viac informácií ako zvolené napätie, prúd a výkon. Všetky funkcie zobrazené na displeji sú zhrnuté na nasledujúcom obrázku.

Význam symbolov na displeji.

Rozhranie  pamäte

Krátko stlačte stredné tlačidlo „SET“ a displej sa  zmení, ako je to znázornené na obrázku nižšie. Na tejto obrazovke môžete nakonfigurovať desať súborov údajov v pamäti jeden po druhom. Uvidíte údaje z množiny údajov M0, z ktorých ste už nastavili niekoľko parametrov:

• U-SET: 05,00 V
• I-SET: 1.000A

Stláčaním dvoch klávesov so šípkami môžete listovať v siedmich parametroch:

• S-OVP:

Nastavte prepäťovú ochranu. Môžete nastaviť limitné napätie, ako je opísané vyššie. Po zadaní číselnej hodnoty pomocou otočného enkodéra krátko stlačte tlačidlo „SET“, aby ste nastavili hodnotu. Ak z nejakého dôvodu napätie medzi svorkami napájacieho zdroja prekročí túto hodnotu, napájacie napätie sa okamžite vypne.

• S-OCP:

Nastaviť na súčasnú ochranu. Rovnaký príbeh, ale pre dodávaný prúd.

• S-OPP:

Nastavte ochranu pred prepätím. To isté, ale pre napájanie.

• B-LED:

Nastavuje jas displeja od 0 do 5.

• <>M-PRE:

Výber súboru údajov.

Ponuka na konfiguráciu parametrov množiny údajov.

Konfigurácia množiny údajov

Z bezpečnostných dôvodov stlačte tlačidlo „ON / OFF“ tak, aby boli výstupné svorky odpojené od obvodu a výstup dosiahol hodnotu 0,00 V. Z hlavnej ponuky krátko stlačte tlačidlo „SET“. Pomocou tlačidiel so šípkami prejdite na možnosť „M-PRE“ a krátko stlačte kodér. Otáčajte enkodérom, kým sa na displeji nezobrazí číslo sady údajov, do ktorého chcete uložiť predvoľby. Znovu stlačte tlačidlo enkódera. Otáčajte enkodérom, kým sa nezobrazí možnosť „ON“. Stlačte a uvoľnite tlačidlo „SET“. Teraz môžete pomocou klávesov so šípkami vybrať parameter a nastaviť jeho hodnotu pomocou enkodéra, ako je opísané. Po nastavení nezabudnite stlačiť tlačidlo „SET“!

Pripravený?

Potom sa vráťte naspäť na „M-PRE“, vyberte množinu údajov a stlačte „SET“ na dve sekundy. Číslo sady údajov sa zobrazí na pravej strane displeja, čo znamená, že údaje boli uložené. Nakoniec stlačte a uvoľnite tlačidlo „SET“. Vrátite sa do hlavnej ponuky zariadenia.

Výber jednej z množín údajov

Dátová sada M0 je predvolená. Ak vyberiete jednu z ďalších sád, nastavenia tejto skupiny sa automaticky prenesú do sady M0. Ak chcete zvoliť množinu údajov, stlačte tlačidlo „SET“ dlhšie ako dve sekundy. Otáčajte enkodérom, kým sa na displeji nezobrazí číslo požadovanej sady údajov. Nakoniec krátko stlačte tlačidlo „SET“. Nastavenia sady údajov preberá M0 a sú aktívne.

Rýchly výber sady údajov M1 a M2

Nastavenia, ktoré najčastejšie používate, napríklad 5,00 V a 12,00 V, uložte do súborov údajov M1 a M2. Môžete ich vyvolať veľmi rýchlo stlačením tlačidiel „V / ↑“ (M1) alebo „A / ↓“ (M2) na viac ako dve sekundy.

Výkon vášho laboratórneho zdroja

Stabilita výstupného napätia

Tento zdroj napájania sa správa dokonale. Našim prvým testom bolo nastavenie výstupného napätia na 5,00 V a postupné zaťaženie napájacieho zdroja na 2 A. Výstupné napätie kleslo z 5,00 V na 4,97 V. Merania sa opakovali s výstupným napätím 12,00 V pri nulovej záťaži. Pri 2 A sa výstupné napätie znížilo na 11,98 V. Nakoniec sa meralo pri výstupnom napätí 30,00 V. Pri 2 A dodával zdroj 29,99 V.

Presnosť zobrazenia

Aj tu poskytuje DPS3003 optimálny výkon. Merania napätia a prúdu na displeji sa porovnávali s meraniami na multimetri Fluke 177. Najväčšie odchýlky, ktoré sme zistili, boli iba 10 mV a 3 mA.

Šum a zvlnenie výstupného napätia

Je známe, že spínané napájacie zdroje kontaminujú svoje výstupné napätie zvyškami vysokofrekvenčného signálu, s ktorým synchrónne spínané obvody znižujú kondenzáciu. DPS3003 bohužiaľ nie je výnimkou. Na nasledujúcom obrázku je zvyškový signál pri výstupnom napätí, ktoré je prakticky nezávislé na zaťažovacom prúde. Zvlnenie 200 mV pri výstupnom napätí 12 V DC sú samozrejme veľmi veľké. Frekvencia tohoto zvlnenia je našťastie dosť vysoká, v skutočnosti 135 kHz. Tento zvyšok môžete ľahko odfiltrovať v obvode, ktorý môžme odfiltrovať doplnením kondenzátora 100 nF medzi výstupné napájacie svorky.

Zvyšky šumu pri výstupnom napätí 12,00 V pri záťaži 2 A.

Tepelné vlastnosti

Napájací zdroj sme nechali bežať hodiny pri výstupnom napätí 5,00 V a záťažovom prúde 2  A. Kovové puzdro sa výrazne nezohrialo a vzduch vyfukovaný ventilátorom nebol teplejší ako okolitý vzduch.

Náš názor na DSP3003

S týmto zdrojom napájania sme veľmi spokojní. Získate poloprofesionálny napájací zdroj, ktorý vám za výnimočne nízku cenu dá dosť veľa. Takže odporúčame ako dobrý zdroj najmä pre začínajúceho konštruktéra.

Tento zdroj si môžte kúpiť na tomto odkaze - klikni