В летний сезон радиолюбительская деятельность маленько перекрывается огородом и хозяйством, времени уделяется меньше, да и возможности "урезаны" - не потащишь из города все приборы. Но потихоньку из года в год собирается маленькая "дачная лаборатория".
В продаже есть такой вот модуль преобразователя напряжения - XY-SK120.
Характеристики модуля:
- Входное напряжение: 5,5В-36 В
- Выходное напряжение: 0В-36,5 В
- Разрешение настройки выходного напряжения: 0,01 В
- Точность: ±0,5% (есть калибровка)
- Выходной ток: 0-6,2А
- Разрешение настройки ограничения тока: 0,001 А
- Точность: ±0,5% есть (калибровка)
- Выходная мощность: 120 Вт.
- Память настроек: 10 ячеек.
- Эффективность преобразования: около 88%.
- Размер экрана: 1,8 дюйма, видимый размер 38мм.х29 мм.
- Размер корпуса: 79мм.х43мм.х50 мм.
- Вес: 96 гр.
Защитные функции:
- Защита от обратной полярности по входу: Да.
- Защита от обратной полярности по выходу: Да.
- Защита от пониженного напряжения на входе (LVP): 5,5В-40 В, регулируемая, по умолчанию 5,5В.
- Защита от перенапряжения на выходе (OVP): 0,5В-38В, регулируемая, по умолчанию 38В.
- Защита от перегрузки по току на выходе (OCP): 0,001А-6,2А, регулируемая, по умолчанию 6,2А.
- Защита от перегрузки по выходной мощности (OPP): 0,01Вт-150Вт, регулируемая, по умолчанию 125Вт.
- Защита от перегрева (OTP): 30℃-110℃, регулируемая, по умолчанию 60℃.
- Ограничение времени работы (OHP): 1 минута-100 часов 00 минут, по умолчанию отключена.
- Защита от перегрузки по емкости (OAH): 0,001-9999 А·ч, по умолчанию отключена.
- Защита от перегрузки по энергии (OWH): 0,001-4200 кВт·ч, по умолчанию отключена.
"Инструкция по эксплуатации", если можно так назвать листовку - но лучше, чем ничего.
Модуль имеет последовательный порт и может управляться по протоколу Modbus RTU, честно говоря интерес пока к этой функции "нулевой" с моей стороны, хотя на github есть проекты.
Имеется калибровка по напряжению, и по току.
Вполне подходит для радиолюбительского использования в "полевых" условиях на даче в качестве лабораторного источника питания. Остается только задача сделать корпус.
Конструктивно модуль - "пирог" из платы управления и платы преобразователя, собранный в пластмассовом корпусе. Платы в корпусе фиксируются на защелках.
Между собой платы в одном из углов стянуты винтами.
Экранчик размером 1.8 дюйма, яркий. Установлен в пластиковую "обойму" (привыкли уже к тому, что приклеивают на соплях к плате, а тут прям роскошно).
С обратной стороны платы установлен микроконтроллер HK32C030K8T7, "аналог" типа stm32, контроллер дисплея, "пищалка" и "обвязка".
Плата преобразователя представлена на Рисунке 6.
На этой стороне "расположились" операционные усилители GS358, полевой транзистор MOSFET DP4080, контроллер ШИМ FP5139 и некоторое чисто биполярных транзисторов да диодов вместе с "обвязкой". На Рисунке 7 более подробные фотографии платы.
На радиатор установлен полевой транзистор MOSFET RS100N120T и диод Шотки B20100G.
Охлаждение "ключа" и диода Шотки преобразователя активное, вентилятор включается при повышении температуры радиатора выше 50℃.
Для удобства применения преобразователя потрачено некоторое время на изготовление корпуса.
Рисуем корпус в САПР, подготавливаем файлы для 3D печати и фрезерования на станочке ЧПУ. (Рисунок 9).
Передняя и задняя панели изготовлены из "молочного" акрилового стекла толщиной 3 мм (что было под рукой). Фрезеровалось и гравировалось на стареньком станочке ЧПУ "CNC3018".
Боковины корпуса распечатаны на 3D принтере из ABC пластика.
Для удобства использования лабораторного блока питания подключить входное напряжение можно с помощью клемм или с помощью разъема питания диаметром 5.5 мм на 2.5 мм (самый распространённый штекер на блоках питания).
Собираем всё в кучу, ставим на свои места, припаиваем провода.
Получилось вполне похоже на задуманное.
Полную проверку на максимальную нагрузку не делал, пока не вижу смысла тратить время - в процессе эксплуатации "хороший стук выйдет наружу". Пока только замечено - если входное напряжение, например, 12 В, то преобразователь не выдаст 23 В. А вот 22 В выдаст. Причём не зависимо есть нагрузка или нет. Приходится вручную повышать выходное напряжение с 22 В до требуемого.
Маленькая проверочка на лампочке 24 В мощностью 21 Вт - температура до 50 гр. поднялась минут за 10, включилось охлаждение, часа два работы в режиме включение - выключение вентилятора не выявило проблем в работе. Для 120 Вт думается охлаждения маловато...
На Рисунке 16 осциллограмма напряжения - хорошо видны выбросы с частотой ШИМ.
На Рисунке 17 осциллограмма напряжения на более медленной разметки.
На этом позвольте пока прервать повествование. Конечно, небольшие проблемы в работе преобразователя присутствуют - но вполне можно смирится при эксплуатации в "полевых" условиях.
Прошу уважаемых читателей подписываться, писать комментарии, и большое спасибо, что уделяете моему небольшому труду время. С уважением.