Luxe symmetrische (lab)voeding.
Geplaatst: vr 16 mei 2014, 18:08
De "luxe" zit 'm in de aansluitmogelijkheid voor een microcontroller-LCDisplay, maar verder is het een standaard analoge instelbare symmetrische (lab)voeding van 0 tot ruim +/- 20V met een instelbare stroombegrenzing van ca. 20mA tot 2A.
Uitermate geschikt voor het testen/voeden van (eind)versterkers, maar ook te gebruiken als enkele voeding tot ruim 40V.
De analoge regeling met potmeters blijft altijd de baas, maar de μC kan wel de spanning/stroom verlagen, ook op afstand via RS232 of USB.
De controller zal ik later bespreken, maar nu eerst de hoofdzaak:
Gebruikt worden de LM317/337 die met OpAmps aangestuurd worden en zorgen al voor een thermische en vaste stroombegrenzing van ca. 1,5 A, zodat er met de voeding eigenlijk niks mis kan gaan.
Maar je aangesloten schakeling kan wel kapot gaan bij een te grote stroom, dus moeten we die verder kunnen begrenzen.
Ook kan de negatieve en/of de positieve uitgang te veel stroom leveren en dan kan je het best beide spanningen verlagen, daarom volgt de negatieve uitgang de positieve met IC4-1 en worden zowel de positieve als de negatieve stroom gemeten.
Alle gemeten waarden dienen geschikt gemaakt te worden voor de μC en moeten liggen tussen 0 en 5V.
De negatieve stroom loopt door R15//R16 en spanning daarover wordt naar boven getransformeerd door IC4-2, T1 en IC5-1, en levert een spanning van 1 V/A, die door IC5-2 opgeteld wordt bij het verschil tussen de positieve en negatieve stroom die door R6//7 loopt en zo de positieve stroom aangeeft ook met 1 V/A.
A- en A+ leveren de gemiddelde waarde af voor de μC en omdat IC5 gevoed wordt met +5V en -0,6V, kan dit nooit fout gaan.
De μC kan niet snel genoeg reageren om je schakeling te beschermen en dus verloopt de stroombegrenzing analoog: de gemeten stromen worden "geORd" met D12,13 en vergeleken met de ingestelde stroom door IC6-2 en verlaagt met D15 zo snel mogelijk de uitgangsspanningen. De DuoLED licht rood i.p.v. groen op bij stroombegrenzing door de rest van IC5.
De μC is dus niet nodig voor de werking, maar kan wel een langdurige overbelasting detecteren en de voeding uitschakelen via P.
Je kan trafo's van 2x18 tot 2x24Vac vanaf 40VA gebruiken, boven 2x20Vac dienen D1 en D2 geplaatst te worden om te voorkomen dat de ingangsspanning te hoog wordt bij geringe belasting.
De drie OpAmp-IC's hebben andere voedingsspanningen, aangepast waarvoor ze gebruikt worden, dat vergt nogal wat weerstanden en (zener)diode's.
Om ruimte te sparen zijn 6 (R8 t/m 13) weerstanden rechtop geplaatst in Ra.
14 (met *) van de 52 weerstanden dienen 1% te zijn en zo is de schakeling zonder instelpots redelijk nauwkeurig.
De (referentie)voeding (ook voor de μC) is 5V en wordt gemaakt met IC1, de bekende 7805.
Alles past op een printje van ca. 10x6cm en kan makkelijk ingebouwd worden:
IC1, B4A, IC2 en IC3 dienen gekoeld gemonteerd te worden en passen in een hoek van een metalen kast. De Volt-, Amppotmeter en DuoLED zitten aan de voorkant.
Voor IC4,6 kunnen de populaire LM358, en voor IC5 de LM324 gebruikt worden, maar als het super nauwkeurig moet, de dure LT1013 en LT1014 vanwege hun lage offsetspanning.
Uitermate geschikt voor het testen/voeden van (eind)versterkers, maar ook te gebruiken als enkele voeding tot ruim 40V.
De analoge regeling met potmeters blijft altijd de baas, maar de μC kan wel de spanning/stroom verlagen, ook op afstand via RS232 of USB.
De controller zal ik later bespreken, maar nu eerst de hoofdzaak:
Maar je aangesloten schakeling kan wel kapot gaan bij een te grote stroom, dus moeten we die verder kunnen begrenzen.
Ook kan de negatieve en/of de positieve uitgang te veel stroom leveren en dan kan je het best beide spanningen verlagen, daarom volgt de negatieve uitgang de positieve met IC4-1 en worden zowel de positieve als de negatieve stroom gemeten.
Alle gemeten waarden dienen geschikt gemaakt te worden voor de μC en moeten liggen tussen 0 en 5V.
De negatieve stroom loopt door R15//R16 en spanning daarover wordt naar boven getransformeerd door IC4-2, T1 en IC5-1, en levert een spanning van 1 V/A, die door IC5-2 opgeteld wordt bij het verschil tussen de positieve en negatieve stroom die door R6//7 loopt en zo de positieve stroom aangeeft ook met 1 V/A.
A- en A+ leveren de gemiddelde waarde af voor de μC en omdat IC5 gevoed wordt met +5V en -0,6V, kan dit nooit fout gaan.
De μC kan niet snel genoeg reageren om je schakeling te beschermen en dus verloopt de stroombegrenzing analoog: de gemeten stromen worden "geORd" met D12,13 en vergeleken met de ingestelde stroom door IC6-2 en verlaagt met D15 zo snel mogelijk de uitgangsspanningen. De DuoLED licht rood i.p.v. groen op bij stroombegrenzing door de rest van IC5.
De μC is dus niet nodig voor de werking, maar kan wel een langdurige overbelasting detecteren en de voeding uitschakelen via P.
Je kan trafo's van 2x18 tot 2x24Vac vanaf 40VA gebruiken, boven 2x20Vac dienen D1 en D2 geplaatst te worden om te voorkomen dat de ingangsspanning te hoog wordt bij geringe belasting.
De drie OpAmp-IC's hebben andere voedingsspanningen, aangepast waarvoor ze gebruikt worden, dat vergt nogal wat weerstanden en (zener)diode's.
Om ruimte te sparen zijn 6 (R8 t/m 13) weerstanden rechtop geplaatst in Ra.
14 (met *) van de 52 weerstanden dienen 1% te zijn en zo is de schakeling zonder instelpots redelijk nauwkeurig.
De (referentie)voeding (ook voor de μC) is 5V en wordt gemaakt met IC1, de bekende 7805.
Alles past op een printje van ca. 10x6cm en kan makkelijk ingebouwd worden:
Voor IC4,6 kunnen de populaire LM358, en voor IC5 de LM324 gebruikt worden, maar als het super nauwkeurig moet, de dure LT1013 en LT1014 vanwege hun lage offsetspanning.
)
