Fuente de alimentación programable 42V 6A: 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Mi nuevo proyecto se inspiró en la fuente de alimentación programable, módulo Ruideng. Es fantástico, muy potente, preciso y a un precio razonable. Hay pocos modelos disponibles en cuanto a voltaje y corriente de salida. Los más nuevos están equipados con opciones de comunicación (USB y Bluetooth).

La fuente de alimentación variable programable descrita en este artículo está dedicada al banco electrónico de bricolaje. Originalmente se basó en el modelo Ruideng DPS 5015 sin comunicación. Durante la redacción de mi Instructable, se introdujeron en el mercado módulos con comunicación. He agregado esta opción como versión B.

Parámetros:

• Entrada AC: 100 - 220V
• Frecuencia de CA: 50Hz / 60Hz
• Salida de voltaje DC: 0 - 42V
• Salida de corriente DC: 0 - min. 4A, máximo 5A (DPS5005) o 6A (DPS5015)
• Resolución de voltaje de salida: 0,01 V
• Resolución de corriente de salida: 0.01A, (0.001A para DPS5005)
• Potencia de salida: 200 W
• Precisión del voltaje de salida: +/- (0.5% +1 dígito)
• Precisión de la corriente de salida: +/- (0,5% + 2 dígitos)
• Número de memorias: 9 conjuntos de grupos de datos más el último ajuste (memoria 0)

¿Qué significa programable?

1. Fuente de alimentación Ruideng DPS 5015 o DPS 5005. Puede ajustar los parámetros de la fuente de alimentación y guardarlos en su memoria internamente, desde el panel frontal. No puede ajustar y programar ningún parámetro de forma externa. No hay ningún conector y ningún enlace para programar los parámetros desde el exterior. Versión A.
2. Fuente de alimentación Ruideng DPS 5005 versión de comunicación. Este módulo Ruideng permite la comunicación desde el exterior del instrumento a través de un micro conector USB o Bluetooth. Puede ajustar y programar todos los parámetros desde la PC. Versión B.

Los principales parámetros programables son:

1. Voltaje
2. Actual
3. Over- (voltaje, corriente y potencia)

Instrumentos:

• Pequeña sierra de calar
• Taladro
• Soldador
• Multimetro

Paso 1: Partes

En mi caso, la parte principal es la fuente de alimentación programable Ruideng DPS5015. Este módulo contiene LCD en color, que muestra todos los datos necesarios. DPS5015 estaba disponible a bajo precio. El módulo podría proporcionar una salida de CC máxima de 50 V y una corriente de 15 A. El valor actual DPS 5015 no está completamente explotado aquí, pero lo he comprado, con descuento temporal por menos de 20 €. La mejor solución para este caso, existe el modelo DPS5005, versión de comunicación, lo recomiendo.

Cualquier módulo DPS Ruideng requiere en su entrada alguna otra fuente de alimentación, (conmutando o no conmutando) con capacidad para entregar alrededor de 50V y 5A o más. Dicha fuente de alimentación podría realizarse en el transformador principal 220V / 50V y algunos otros componentes. Esta solución es muy pesada y de gran tamaño y no es muy eficiente. Cambiar la fuente de alimentación es más económico. Por lo tanto, decidí cambiar la fuente de alimentación para cambiar 220V AC a 48V DC. No pude encontrar uno adecuado, así que he usado dos módulos 220VDC / 24VAC. Los módulos están conectados en paralelo en sus entradas y en serie en sus salidas.

Las partes son:

• Fuente de alimentación conmutada Geekcreit 24V / 4-6A, 2 piezas, Banggood
• Versión A, sin comunicación, PS programable Ruideng DPS5005, (o DPS5015) Banggood
• Versión de comunicación B, comunicación PS Ruideng DPS5005 programable, DPS Banggood
• Caja de instrumentos de plástico, Banggood
• Interruptor de encendido principal, Banggood
• Ventilador 12V, como por ejemplo ebay
• Adaptador 220VDC / 12VDC, como por ejemplo, ebay
• Enchufes hembra banana jack, 2 piezas, ebay
• Termistor, 10kohm, ebay
• Controlador para ventilador, construido en un pequeño protoboard, Banggood
• Cable principal de alimentación 220 V, 2,5 A de la tienda local, depende del tipo de enchufe.

Partes en controlador para ventilador:

• Transistor 2N5401or BC337, Banggood
• Diodo universal 1N4148, Banggood
• Resistencia recortadora 1kohm, Banggood
• Conector hembra JST de 2,5 mm a bordo, 3 piezas, Banggood
• Conector macho JST de 2,5 mm con cable, 3 piezas, Banggood

Paso 2: Diagrama de cableado - Versión a - Sin comunicación

Las conexiones entre todos los bloques se ahogan en la imagen de arriba. En el lado izquierdo, hay entrada 220V, cable principal e interruptor principal. En el medio hay dos módulos AC / DC 220V / 24V. Estos módulos están conectados en paralelo en la entrada, voltaje AC 220V. Ambos módulos están conectados en sus salidas en serie y conectados a la entrada de PS programable. Cada módulo entrega 24 VCC, por lo que el voltaje de salida total es de 48 V. El PS DPS 5015 programable se conecta a los conectores de salida (más y menos el voltaje de salida del instrumento) y mediante cables planos a la pantalla LCD. En la imagen de la parte superior está el adaptador 220V / 12V, el controlador del ventilador y el ventilador 12V. No se muestra un termistor en la imagen. Termistor con coeficiente de temperatura negativo, NTC se monta dentro de uno de los enfriadores de aluminio.

El DPS 5005 programable, que sigue el dibujo, contiene todos los circuitos electrónicos ubicados dentro de la parte de la pantalla. Tienes más espacio en caja de plástico. Los cables se conectan directamente desde las fuentes de alimentación conmutadas a la pantalla y desde la pantalla a los conectores banana.

El esquema para el hardware del controlador del ventilador está en la siguiente imagen. La conexión es muy simple, solo unos pocos componentes. El transistor T1 enciende el ventilador según el valor del termistor. Si el termistor está expuesto a una temperatura más alta, su valor de resistencia disminuye y el transistor conduce más corriente, el ventilador está funcionando. El diodo D1 protege el transistor.

Generalmente, no es necesario un ventilador de enfriamiento para todos los módulos. Programación La PS 5015 está equipada con su propio ventilador pequeño. DPS5005 no necesita refrigeración. Ambos módulos de conmutación requieren refrigeración en caso de mayor potencia de salida. Por lo tanto, he proporcionado un bloque de dos módulos de conmutación con ventilador. El ventilador está encendido, solo en caso de una temperatura más alta del enfriador de aluminio en una de las dos placas del módulo. La mayor parte del tiempo de funcionamiento es una fuente de alimentación programable silenciosa.

El adaptador especial 220V / 12V entrega voltaje 12V para ventilador. Elijo esta solución porque prefiero una fuente de alimentación separada para el ventilador.

Paso 3: Diagrama de cableado - Comunicación versión B

El diagrama de cableado es el mismo que en la versión A, módulo Ruideng DPS5005, solo se agrega la placa de comunicación USB. Está en la imagen de arriba. La placa USB está conectada por su cable original con conectores en ambos lados.

Si solicita el modelo de comunicación Ruideng con dos placas de comunicación, USB y Bluetooth, puede conectar solo una placa a tiempo, porque el módulo de visualización contiene un solo conector.

Podría haber una solución para ambas placas, pero no verifiqué la funcionalidad del siguiente circuito descrito. Monte ambos módulos en el espacio libre de la caja inferior de plástico. Sugiero que se conecte como placa de prioridad: Bluetooth y USB están conectados solo en caso de que se conecte un cable USB. Los cables se pueden alimentar a través del relé 4PST de 12 V o mediante dos relés DPST. El voltaje independiente de 12 V CC está disponible en la salida del adaptador. Coloque el microinterruptor en su lugar, donde se inserta el conector USB, de tal manera que el conector insertado active el interruptor. Por interruptor se puede energizar el relé y cambiar los cables a la placa USB.

Se supone que los cuatro cables que llegan a las placas de comunicación son: VCC, GND, TX, RX. Si puede identificar VCC y GND, solo los dos cables restantes deben ser conmutados por un relé DPST. Ambas placas se pueden conectar a la alimentación de forma permanente si el instrumento está encendido.

Paso 4: Construcción

Pasos de construcción, versión A

La fuente de alimentación se coloca en la caja de instrumentos de plástico confeccionada. Esto ahorra tiempo y simplifica la construcción. Los siguientes pasos son para DPS5015. En el caso de DPS5005 en el paso 3. simplemente monte el adaptador de voltaje y obtendrá algo de espacio libre en la parte inferior de la caja de plástico:

1. Prepare la caja de plástico: retire las mismas patas de montaje de plástico de la parte inferior de la caja (marcada con un círculo con un bolígrafo negro). Taladre agujeros y corte las ventanas en el panel frontal y posterior de plástico de acuerdo con las imágenes de arriba.
2. Monte la PS de conmutación y el ventilador juntos en un solo conjunto. Utilice juntas y tornillos metálicos en ángulo recto. Monte este conjunto en la carcasa de plástico inferior utilizando las juntas y tornillos mencionados. No olvide conectar cables a los terminales, porque luego no es posible o no es tan fácil. En los cables que van a los conectores de horquilla de soldadura del módulo programable.
3. Monte el módulo PS 5015 programable y el adaptador en la carcasa de plástico inferior con juntas y tornillos. Prepare los cables para los conectores de salida y suéldelos en los terminales de horquilla. En la salida del adaptador, suelde dos cables con conector JST al controlador del ventilador y dos cables de entrada al terminal de tornillo 220V.
4. Suelde las partes del controlador del ventilador en una placa de circuito de impresión pequeña o en una protoboard. El tamaño de esta placa es de unos 15 x 25 mm. Corte los cables del conector a la longitud adecuada y suéldelos al ventilador, al termistor y a la salida del adaptador de 12 V.
5. Coloque y fije el termistor en uno de los enfriadores de aluminio. Lo arreglo insertando un termistor dentro del orificio del disipador de calor.
6. Monte las piezas en el panel frontal. Interruptor de encendido, dos conectores banana y pantalla LCD.
7. Coloque el panel frontal y posterior y conecte todos los cables.

Construcción, versión B

Monte la placa de comunicación USB en el espacio libre de la parte inferior de plástico de tal manera que el conector quede orientado hacia la derecha. En la placa USB, hay dos orificios y, utilizando un separador, atornille la placa a la caja de plástico. Haga un agujero para el conector en el costado de la caja.

Panel frontal

En la última imagen, hay un panel frontal. Puedes usarlo como plantilla. El dibujo se realizó en el programa Paint en Windows 10. Puede modificar el diseño muy fácilmente. El dibujo se realiza exactamente en el tamaño del panel frontal (escala en mm). Al imprimir hay que elegir el tamaño de impresión al 100%. Para hacerlo agradable, elija papel fotográfico y protéjalo con una lámina adhesiva transparente.

Ajustamiento

Es una buena práctica comprobar todos los módulos y piezas en el proceso de montaje. Recomiendo verificar el controlador del ventilador conectado al ventilador y conectado a 12V al principio desde alguna otra fuente de alimentación. El ventilador debe funcionar o no funcionar según la posición de la recortadora. En algún lugar en el medio del ventilador de seguimiento de la recortadora, simplemente deténgase. Si coloca el termistor en un lugar caliente (como un soldador), el ventilador debería comenzar a girar.

A continuación, compruebe ambas fuentes de alimentación conmutadas. Conecte 220V del terminal de tornillo a sus entradas y conecte su salida a serie. Debe medir el voltaje final 48V. Ambos módulos deben ser iguales en cuanto a voltaje y corriente de salida. Si puede elegirlos, tome dos con el voltaje de salida exactamente igual. En este caso, las fuentes de alimentación están bien equilibradas.

Si el voltaje de 48 V es correcto, conecte la fuente de alimentación programable. Tenga cuidado, no mezcle entrada y salida, y más y menos en la entrada, el módulo programable puede destruirse.

Al final, conecte la placa del controlador para el ventilador y todos los cables restantes. Los cables dibujados como gruesos en el diagrama de cableado deben ser más gruesos debido a la mayor corriente. En la entrada de 220 V, el diámetro de los cables debe ser de aproximadamente 1 mm (corriente máxima de 2 A), en la salida de 48 V debe tener un diámetro de 1,5 mm (corriente máxima de 6 A).

Paso 5: comunicación

Visite el sitio con el software de comunicación de enlace y descargue el software de PC DPS5005 para la comunicación. La información detallada, cómo instalar el software y cómo usarlo, cómo configurar el puerto serie para USB, cómo configurar Bluetooth, está en video: comunicación.

En el software de PC, las funciones en la pestaña Básico (la primera imagen) son muy similares a las configuraciones en la versión sin comunicación. En la pestaña Avanzado (la segunda imagen) hay funciones más sofisticadas que podrían usarse para mediciones automáticas de componentes. Excepto memorias más claras y simplificadas para grupos de datos, existen funciones:

• Prueba automática: permite ajustar el número de pasos (máximo 10), intervalos de tiempo por valor de retardo para cada paso, voltaje y corriente para cada paso.
• Escaneo de voltaje: permite ajustar la corriente de salida, el inicio, la parada y el valor de paso del voltaje, un retardo común para cada paso.
• Actual: escanear. Funciona igual que el escaneo de voltaje. Ajuste del voltaje de salida, arranque, parada y valor de paso de la corriente, un retardo común para cada paso.

Paso 6: Conclusión

El manual del usuario para PS programable Ruideng se incluye en el envío. Solo algunos comentarios:

Una característica muy buena es la posibilidad de conectar o desconectar la carga en los conectores de salida mediante un interruptor. De esa manera, durante el ajuste de voltaje y corriente, la carga debe desconectarse y protegerse.

En las imágenes de arriba, hay ejemplos de modo de corriente constante. En la línea superior de la pantalla LCD se muestran el voltaje y la corriente establecidos. En los conectores de salida se conecta una resistencia de 4,7 ohmios. Aunque el voltaje se establece en 10 V, el voltaje en la salida es de aproximadamente 4,7 V, porque la corriente se establece en 1 A y se logró.

En la siguiente imagen hay un diodo Zener conectado a la salida sin resistencia. La corriente se establece en un valor de aproximadamente 0.05A y la línea de voltaje muestra directamente el voltaje Zener 4.28V. Mediante estas mediciones de componentes, es importante comprobar la potencia mostrada en la tercera línea grande (0,25 W en el ejemplo). ¡He destruido un diodo Zener para 30 V, porque ajustando 0.05A, había perdido energía por encima de 1.5W!

En 9 lugares de memoria se pueden almacenar voltajes de uso muy frecuente, como 3.3V, 5V, 6V, 9V, 12V y así sucesivamente, con sus corrientes esperadas, sobretensiones y sobrecorrientes.

La versión de comunicación permite cierta automatización para la prueba de componentes. Es como medir las características de voltaje a amperios o alguna carga de batería con el tiempo y la corriente dependiendo del voltaje.

Comentario sobre el panel frontal. Había demasiado espacio en el lado izquierdo de la pantalla LCD. Estaba pensando en poner allí algo loco, como un termómetro LCD para la temperatura interior o un recordatorio sedentario, pero finalmente me decidí por la foto, por usar papel fotográfico como portada. Entre la naturaleza agradable (montañas) y la ciudad más hermosa, gana la ciudad.

Espero que disfrute haciendo usted mismo la buena fuente de alimentación.