niedziela, 24 listopada 2019

QS-1212CCBA-80W jako zasilacz elektronika hobbysty arduino ESP8266 cz.II




Poprzedni wpis dotyczył chińskiej przetwornicy dc-dc, która z zasilaczem od notebooka służy mi  z powodzeniem jako prosty zasilacz laboratoryjny. Dziś znowu temat chińskich przetwornic w roli zasilacza dla elektronika trochę większej mocy.





W przypływie niezrozumiałego pędu do poprawiania rzeczy dobrych  wciąż powraca do mnie temat zasilacza laboratoryjnego. W pierwszym odruchu chciałem nawet kupić gotowy moduł ot choćby taki z serii DPS np 30003 lub 30005.  Tu film o tym zasilaczu



Wygląda to ładnie, ma czytelny wyświetlacz i  dziesięć pamięci nastaw, sterowanie z komputera ale.... nie o estetykę tu chodzi. To wciąż przetwornica typu step down za 25-30$ więc trzeba by do tego dokupić jeszcze zasilacz 220/35 - 40 V by wykorzystać cały zakres napięć wyjściowych. Urządzenie się rozrasta, budżet także skutecznie redukując chęć zakupu. A za step up/down (np  DPH3205) trzeba dać 35-40$. Nie są to oczywiście jakieś kwoty astronomiczne ale z ręką na sercu kto potrzebuje tych wszystkich funkcji od zwykłego zasilacza?

A problem można rozwiązać znacznie prościej - jak dysponując zasilaczem notebooka uzyskać regulowany zakres napięć 0-30V z płynnym ograniczeniem prądu 0-5 A.
Przeszukując zasoby chińskiego sklepu trafiłem na takie cóś.




Za  4$ dostałem profesjonalnie wykonaną przetwornicę napięcia Step Up/Down (Buck/Boost Converter). To przetwornica serii QS-1212CCBA-80W  firmy QSKJ


Ma prawie wszystko co powinien mieć zasilacz - regulację CV/CC, zabezpieczenie prądowe i termiczne. Najważniejsze jest to, że ta przetwornica up/down przy podłączeniu jej do notebookowego zasilacza daje możliwość uzyskania napięcia w zakresie 1-35V i prądu 0-8A. Nie ma co prawda szansy wyciągnąć z niej obu wielkości maksymalnych U i I jednocześnie bo to wymagałoby źródła o mocy ponad 250W i wydajnego wentylatora do chłodzenia radiatorów (przy sprawności 80% wydzieli się tam z 50W). Ale dowolną kombinację napięć i prądów nie przekraczających 80 W można z tej przetwornicy pobrać bez problemu. A to zasługa dwu porządnych radiatorów zainstalowanych w module.

Jak widać na załączonych obrazkach zasilacz ten nie posiada mierników a do regulacji U i I zastosowano mało wygodne wieloobrotowe potencjometry montażowe. Uzupełniłem więc swój zasilacz o zespolony wskaźnik napięcia i prądu (1,5$)



i zewnętrzne potencjometry  wieloobrotowe (1$)


Z przyłączeniem miernika nie było kłopotu - wybrałem taki o szerokim zakresie napięcia zasilania  5-30V. Bez problemu więc da się go nakarmić z notebookowego zasilacza.



Trochę gorzej sytuacja wygląda z zamianą potencjometrów montażowych na zewnętrzne rezystory regulowane. Odradzam próbę wlutowania ich z modułu - istnieje duża szansa uszkodzenia delikatnych ścieżek. W końcu nie wiemy jakiej jakości laminat został zastosowany w tym chińskim produkcie.  Można jednak poradzić sobie inaczej.
Pierwszy sposób to fizycznie zniszczyć potencjometry tak by pozostawić nienaruszone wlutowane w płytkę piny. Trochę to barbarzyński sposób ale bezpieczny dla druku.
Drugi to dołączenie zewnętrznych rezystorów bez wylutowania oryginalnych.
Na początek rzut oka na typowy schemat przetwornic dc-dc z regulacją napięcia i prądu.


To nie jest schemat mojego układu ale zasada regulacji U i I jest podobna w większości przetwornic CV CC. Napięcie wyjściowe zmieniamy potencjometrem podającym sygnał  z wyjścia na wewnętrzny układ porównawczy. Najłatwiej zewnętrzny rezystor włączyć szeregowo z R Volt adj. przecinając ścieżkę w miejscu zaznaczonym czerwoną kreską. Oczywiście rezystor na module trzeba skręcić do zera. Uzyskujemy w ten sposób pełen zakres regulacji napięcia wyjściowego.

Zmiana prądu wyjściowego (CC) to właściwie regulacja napięcia wyjściowego w taki sposób by Iwyj = constans. Dlatego wyście wzmacniacza operacyjnego poprzez LED i diodę przyłączone jest w ten sam punkt co potencjometr regulacji napięcia. Sygnałem sterującym wzmacniacz jest spadek napięcia od prądu wyjściowego na rezystorze pomiarowym 10 mili Om. Przy 10 A spadek na nim wyniesie 100mV. Niby nie dużo ale ten spadek nie będzie rekompensowany sprzężeniem zwrotnym całej przetwornicy i będzie dokładał się do wahania napięcia na wyjściu przy zmianach obciążenia.

Jeśli nie chcemy niszczyć potencjometru na module należy równolegle do niego przyłączyć  potencjometr zewnętrzny. Oba potencjometry powinny mieć taką samą oporność. Oryginalny potencjometr należy nastawić w połowie jego wartości. Szkopuł w tym, że takie rozwiązanie zmniejszy o połowę zakres regulacji prądu gdyż wypadkowa oporność obu potencjometrów wyniesie 1/2 R. W moim przypadku to nie problem gdyż przetwornica miała pierwotnie regulację prądu do 8A. Po modernizacji mogę ustawić ograniczenie maksymalnie na 4A. Dla mnie Ok.



Dla osiągnięcia pełnego zakresu zmian prądu wyjściowego eleganckim rozwiązaniem byłoby dwukrotne zmniejszenie oporności rezystora pomiarowego z 10 mOm na 5mOm. Najłatwiej zrobić to poprzez równoległe nalutowanie dodatkowego rezystora pomiarowego o wartości 10 mOm . Zamówione w tym celu sztuki już płyną do mnie przez cieśninę Malakka.

Zmodernizowana dla celów testowych przetwornica przerobiona na zasilacz elektronika wygląda tak


Zasilacz zwiększył swoje wymiary i i zabiera więcej cennego miejsca na biurku. Za to taki układ nadaje się znakomicie do eksperymentów wymagających większych mocy w projekcie.  Zasilając go z 90 W zasilacza notebooka Dell bez obaw można pociągnąć z niego 50-70 W dzięki porządnej elektronice i dużym radiatorom
Po pierwszych próbach całość, o dziwo, działa to całkiem przyzwoicie ale na ostateczne wnioski zaczekajmy co przyniesie nasz ulubiony ciąg dalszy.

Linki

Poprzedni wpis w temacie http://100-x-arduino.blogspot.com/2019/11/arduino-esp8266-zasilacz-elektronika.html
film o zasilaczu DSP3005  https://www.youtube.com/watch?v=qWAqSSLwBtw
o przetwornicy CC CV https://electronics.stackexchange.com/questions/207614/cc-cc-buck-schematic-circuit-help
mocno podobny układ opisany ładnie https://mysku.ru/blog/china-stores/38587.html

Brak komentarzy:

Publikowanie komentarza