Конструкция выходного дня или лабораторный источник питания 50в/15а на базе программируемого модуля dps5015
- Цена: $35.99, с купоном еще минус $3.5 от цены
Приветствую всех!Выдались свободные выходные и наконец-то решил доделать собственный источник питания с возможностью правильной напряжения и установки тока.(Большое количество фотографий)
Мало предыстории.
Принимал участие в студенческом проекте по разработке «умного» блока питания, в течение шести месяцев неспешно с комплектухой на Али собирали блок питания на STM, с плюшками типа сенсорного экрана, джойстика и 3Д печатного корпуса. Парни удачно защитились, а мне захотелось собрать также что-то подобное «для себя». Отладочные платы влетели бы в копеечку, но подобный функционал в блоке питания для меня излишний.
Мало поискал, отыскал хороший вариант: модуль от Hangzhou Ruideng Technologies — RD DPS5015. Ссылки на комплектующие для студенческого проекта Лабораторный источник питанияОтладочная плата STM32F407ZET6 для запуска кода студентовСенсортный дисплей 3,5 для индикации параметров источника Не весьма хороший источник питания 100Вт, по большей части употреблялся для начальных тестов. 36В/5А.
Но недорогой и популярный.
Простенький Step Down модуль, через что (цепь подстроечных резисторов), студенты планировали управление током и напряжением. WiFi модуль ESP07 для удаленного управления источником и антенна к нему.Кардридер для логгера Джойстик для управления предустановками. Кнопка с подсветкойВот ссылка на мой DPS5015 Для сравнения ссылка на Али $37.40 И для проекта был проработан 3Д печатный корпус (с элементами активного охлаждения, радиаторами и т.аккумуляторная.).
Вот внешний вид передней панели, парни очень сильно заморочались с промдизайном Имеется целый типоряд аналогичных устройств. В большинстве случаев в заглавии зашифрованы рабочие параметры: ток и рабочее напряжение (5015 – 50В, 15А, наряду с этим входное напряжение должно быть 6-60В). Дисплеи у всех однообразные, но компоновка печатной платы резко отличается от версии к версии.
Так как мощности различные, то и размеры плат растут от «не сильный» до «замечательного» в линейке. Принцип однообразен для всех – кнопки, каковые заводятся на контроллер (4 кнопки), энкодер (с нажатием), графический цветной дисплей. Описание типоряда Фактически все модули собраны в корпусе одного дисплея.Вот ссылка на модуль типа DP30V5A/DP50V5A.
На фотографии видно маленький шунт, вертикально установленные два силовых транзистора Потом, модуль типа DPS3003 И вот такая модификация Еще модуль 50В 2А.
Уже присутствует активное охлаждение. Итак, пара слов про модуль Digital Programmable Step-down Power Supply Module DPS5015 Устройство представляет собой интегрированный программно управляемый понижающий модуль со стабилизацией тока/напряжения Имеется возможность хранения 10 предустановок ток/напряжение. Управление осуществляется посредством графического цветного дисплея, энкодера и нескольких кнопок на панели. Устройство может отрисовывать два рабочих экрана: главной экран с индикацией текущих значений напряжения, тока и потребляемой мощности и вспомогательный экран предустановок и настроек, где предварительно выбираются установки тока либо напряжения
Описание посылки, набора и внешний вид устройства
Посылка пришла в несложном почтовом пакете, в модуль 5015 в прозрачной упаковке. Распаковываем из прозрачной коробки. Плата и дисплей заботливо уложены любой в собственную ячейку из пеноматериала.
В набор входит кроме самой платы Step-down и дисплея еще два шлейфа (межблочные соединения платадисплей), ножевые коннекторы для обжимки проводов и инструкция. В блоке из пеноматериала, экран в отдельной ячейке, плата и два шлейфа в второй. Размер упаковки, шлейфов представлен на фото.
Протяженность шлейфов 20 см, оба однообразные, ввзаимозаменяемые Габаритные размеры дисплея: 80 х 42 х 45 мм, платы: 91 х 67 х 40 мм Масса дисплей 50г, платы чуть больше 100.
Пара фото крупным планом. Вид на выходные клеммы, шунт, катушку для ШИМ и фильтры. Вид на фильтр и входные клеммы Еще фото.
Как видно присутствует маленькой вентилятор, два разъема для шлейфов. На обратной стороне нет элементов. Плата разведена более менее грамотно, входные цепи раздельно, выходные раздельно сгруппированы.
Обратная сторона платы Дисплей 1.44, цветной. Присутствуют дополнительные органы управления. Инструкция Ссылка на pdfдля модуля 5005. Ключевые принципы управления однообразны
Описание экранного меню и органов управления на панели.
На панели присутствуют кнопки M1, M2, SET, On/Off, и джойстик На панели присутствуют кнопки M1, M2, SET, On/Off, и джойстик: кнопка M1 для движения в меню вверх, ярлык для групп предустановок М1 SET — кнопка переключения главного меню и меню настроек. Кроме этого удержанием кнопки заносятся параметры в память. кнопка M2 для движения в меню вверх, ярлык для групп предустановок М2 Энкодер-джойстик. Пролистывает меню, нажатием происходит перемещение по ячейкам.
ON/OFF — включение-выключение выходного напряженияОсновное меню Вверху отображается текущая предустановка вольты/амперы Текущее показания напряжения, мощности и тока Внизу указан входной вольтаж с внешнего блока питания. Пиктограммы справа:значек заблокировать/разблокировать настройку параметров. значек «обычного» режимаИндикация CV/CC Индикация банка памяти (М1/М2) Индикация включения-выключения выходного напряженияМеню предустановок Меню предустановок: Установка выходного напряжения Установка выходного тока Установка предельного напряжения Установка предельного тока Установка предельной мощности Регулировка яркости дисплея (5 значений яркости) Индикация занесения настроек в банк памяти
Подробное описание платы и компонентов
Чёрта Разрешение экрана: 1.44 цветнойl LCD Входное напряжение: DC 6-60V Выходное напряжение: 0-50.00VВходное напряжение должно быть с «запасом» не меньше 10% Выходной ток в пределах: 0-15.00A Выходная мощность до 750Вт Цена деления установки напряжения: 0.01V Цена деления установки тока: 0.01A Точность установки напряжения: ± 0,5% плюс 0.01V Точность установки тока: ± 0,5% плюс 0.02А Мало про внутренности и схемотехникуПодключение к плате тривиальное. Вход (плюс и минус) и выход (плюс и минус).
Внутреннее подключение между основной платой и модулем дисплея осуществляется двумя шлейфами. Самое занимательное, что это простое прямое подключение без преобразований либо интерфейсов – напрямую контакт идет с кнопки на контроллер, и с дисплея на контроллер, через шлейфы и разъёмы. Ниже на фотографии видна маркировка выходов.
IN+: Input Positive IN-: Input Negative OUT+: Output Positive OUT-: Output Negative Плюс два шлейка от дисплей: KEY и LCD. Потом, мало фотографий компонентов модуля. Дисплей разбирается весьма легко — четыре защелки и не забыть снять ручку с энкодера. В легко плата LCD экранчика, впаянного в плату с разъемами и кнопки.
Преобразователей интерфейса на плате нет, все напрямую идет на контроллер через шлейфы. Снимаем вентилятор.
Присутствует термоинтерфейс в виде особой прокладки между радиатором и транзисторами. На входе три емкости 470мкФ/63В. На выходе емкости два кондерсатора 470мкФ/63В, и один маркировкой 220/50В Присутствует измерение тока и обратная связь.
На плате распаяны 3 шунта в параллель R010, другими словами три по 0,01 Ом (по всей видимости любой снабжает работу на токе до 5А. В версии на 10А будут стоят 2 шунта). Вот часть электрической схемы с шунтом, что установлен в разрыв минуса на выходе платы.
А вот часть схемы, с обработкой обратной связи от шунта и операционным усилителем MCP6002. После этого сигнал заводится на АЦП. Силовые транзисторы AOD2810 (80В/46А) ШИМ TL594Cи ОУ SGM8581 МК STM32F100C8 Ну и сообщу, что в качестве доработки весьма интересно подключение дисплея чуть побольше штатного (в случае если у дисплей распайка стандартная, SPI), и модицикация кода для STM (разъем внутрисхемного программирования я не отыскал).
В целом плата представляет собой достаточно законченное устройство, с высокой точностью установки выходных параметров.Вот тут в обзоре мало схемотехники модуля DPS3003 и ссылкина китайские форумы с описанием модуля 5005.
Тестирование
Замер тока проводился от импульсного источника 36В/5А (не рекомендуется для постоянного применения с DPS5015 из-за высоких пульсаций). Схема проверки смотрелась так: источник 36В/5А, после этого модуль DPS5015, на выходе нагрузка 100Вт 10Ом. К ней подключался мультиметр В7-38М. Выставляем 12В и ограничение 1А.
Так как нагрузка 10Ом, то модуль переключается в режим СС и ограничивает ток. Отличие в показаниях приблизительно 0,006 В. Чуть увеличиваем значение уставки тока.
Вольтметр показывает 12В (отклонение 0,004В) Потом выставляем 20В и делаем замер тока. Должно быть около 2А на выходе. Погрешность 0,01А.
И последнее измерение, установлено около 30В, модуль держит по факту 29.99В. Отличие в показаниях тока: 0,0144А. (144 десятитысячных).
Источник постоянного напряжение 36В/5А, что я применял мягко говоря не весьма. Слабо держит напряжение при работе на 100Вт нагрузку. В будущем заменю на более замечательный.
Я уверен, что при проверке мультиметром типа M-830 показания сойдутся в копеечку с показаниями дисплея модуля))) Исходя из этого контролировал мультиметром В7-38М с ценой деления 0,0001.
За время тестирования около 5 мин. нагрузка 100Вт достаточно очень сильно нагрелась (около 80 градусов), а плата была холодная, вентилятор не включился ни разу, снизу платы в месте размещения транзисторов кроме этого не было нагрева. Все-таки плата запланирована на громадную мощность (напоминаю, предельная 750Вт). Выводы по тесту:Отображение параметров с точностью ±0,01 единица: напряжение и ток ограничивает с высокой точностью до 0,01А либо 0,01В.
Стабильность показаний: установку держит совершенно верно.
Напряжение держит чуть хуже, разброс более заметный. Отклонение от контрольных составило: – Ток 0,01…..0,015А. – Напряжение 0,01В. Предположительно воздействует и уровень качества входного импульсного питания и уровень качества конкретно распаянного на плате фильтра.
Применение модуля
Устройство подходит для разного применения. Я собрал на базе этого устройства лабораторный блок питания – оказался «блок питания стремительного изготовление». Но возможно заряжать устройства либо питать контролируемым током (к примеру, тестировать светодиоды), возможно регулировать напряжение, подаваемое на устройства (к примеру, регулировать обороты двигателя постоянного тока).
Довольно широкие возможности по регулировки параметров питания (0-50В/0-15А) снабжают широкое использование этому устройству. Возможно кроме того сделать мобильный лабораторный источник питания, в случае если обеспечить подачу на вход напряжения в районе 12В (сборки 3S-4S, свинцовые аккумуляторная батареи на 12В и без того потом).Для сборки лабораторного источника потребуется корпусные подробности, вентилятор, внешний источник питания, модуль DPS5015 и клеммы с проводами.
Был побыстрому сварганен 3Д панель и корпус. Вот скрин из CAD.
Из слайсера принтера — печатаем панель Вторая панель должна была закрывать задний торец с монтажем разъемов питания (вход/выход), но в итоге потребовалось переделать. На фото ветхий вариант. Планировалось применять внешний источник (12/24/48В, 15-20А) и разъемы XT60.
Вентилятор кстати возможно запитать в параллель с мелким, а лучше вместо него.
В случае если вторых нагревающихся элементов в корпусе нет (к примеру, блока питания), громадный вентилятор не нужен, возможно покинуть лишь декоративную вентиляционную панель. БП ампер на 15. До тех пор пока 12В/15А (от принтера), позже прикуплю вольт на 48.
Внешний вид моего лабораторного источника. Вот как выглядит источник в сборе. Подаем напряжение на вход и управления и выход источником Параллельно имеется идея проработать мобильный источник для тестирования и питания: в автомобиле, шуруповертов и батарей, устройств с нестандартным едой постоянным током до 12В. Планируется установка батарей от ветхого павербанка и плата защиты 4S. Наружу будут клеммы banana и microUSB разъем для заряжания.
Будет дисплей 1.44 модуля DPS5015.
Пока только прорабатываю, заказал кое-какие подробности.
Видео
Мало видео работы моего источникаСначала подключаю двигатель. Видно повышение тока при блокировке вала руками.Потом подключаю светодиод — возможно тестировать матрицы, неспешно увеличивая питающий ток. К сожалению, моего 12В источника нехватает — на выходе около 11В, COB-матрице не хватает питания для зажигания всех ячеек, загораются лишь ячейки в центре.В целом устройство имеет маленькие габариты, эргономичное управление, достаточное количество функций.
Отображение текущих параметров работы осуществляется маленьком, но «глазастом» дисплее. Шрифты главных параметров имеют громадной яркие цвета и размер, что разрешает оценивать выходные параметры скоро и не всматриваясь.Устройство имеет довольно низкое тепловыделение и штатного охлаждения достаточно. Точность установки высокая, подходит для самоделок-источников питания с контролем параметров.Что не очень сильно понравилось: закрытая firmware (нет исходников), не работает внешний RX/TX (было бы весьма комфортно снимать лог работы).
Нужная информация
Фотоподборка самоделок на базе аналогичных модулейподборку утянул с Али. Довольные самодельщики выкладывают отзывы на ютуб, в блогах, усердные продавцы все это собирают себе на страничку с товаром.
Ссылка на рамку для дисплеяДругие модели для 3Д печати под данный модуль Обзор на подобный управляемый модуль А вот тут в обзоре мало схемотехники модуля DPS3003 Дополнительная информация — производитель не рекомендует применение кое-какие источников питанияПро выбор блока питания — входного напряжение должно быть не меньше 10%, чем выходное. В случае если вам необходимо 12 вольт на выходе, то 12вольтовый источник не подойдет совершенно верно.Что не сделал для обзора и что возможно сделать на будущее: охотно бы взглянуть осцилографом пульсации на выходе при питании от линейного источника (к примеру, батареи).
У меня под рукой до тех пор пока нет, вероятно позднее добавлю. Но подобные замеры имеется в видеотестах на ютубе. Канал Hangzhou Ruideng Technologies на Youtube Дополнительная информация — видео тестированиеВидео частично с канала производителя, частично с просторов ютуба, но нужное Создание предустановок в памятиОценка пульсаций на выходеВидео про занимательную самоделкуЕще самоделкаКупон на скидкуДо 10 мая 2017 купон на скидку $3.5 HXFE1973 Благодарю за просмотр!
