Programmeerbare labvoeding

[lemming_nl]

Aangezien de labvoeding die ik nu heb staan een lineaire is die mijn vader ooit eens tijdens zijn studie gemaakt heeft vond ik het tijd om een nieuwe te maken. Een van de dingen waar ik me altijd aan erger bij mijn labvoeding is dat het even (2 seconden maar toch) tijd kost om precies de juiste spanning/stroom te krijgen. Dat moet makkelijker kunnen. Mijn idee was een PIC te gebruiken om de voeding aan te sturen. Hang er een keypadje aan en je typt een waarde in welke de PIC vervolgens instelt. Ik heb al een redelijk idee hoe ik dit moet maken behalve het instellen van de voeding. Hoe kan ik dit handig doen, digitale potmeter? Zijn er geen betere opties beschikbaar? Ik wil zowel de spanning als stroom in kunnen stellen.

-edit-

Ik weet niet niet precies welke chips ik ga gebruiken voor voeding zelf.

[ Voor 5% gewijzigd door lemming_nl op 18-04-2007 16:19 ]

[Armageddon_2k]

Als je referentie spanningen gaat gebruiken om je voeding mee aan te sturen kan je vrij eenvoudig DAC gebruiken, dan kan je van digitaal naar analoog, pak je een 16bits heb je ook nog wat precizie dr in.
Maar ik denk dat we er meer aanhebben als je een schema post van wat je ongeveer van plan bent, want mijn glazenbol staat thuis en de router blokkeert de webinterface

[bazzzzzz]

digitale potmeter gebruiken inderdaad, beter idee heb ik niet

[lemming_nl]

Heel simpel schematisch:

Keypad -> PIC -> analoog signaal om voeding in te stellen

De meeste regelaar chips (eigenlijk alle die ik ken??) maken gebruik van een spanningsdeler om de uitgangsspanning te meten en een shuntweerstand voor de stroom. De PIC zou zelf de spanning en stroom moeten meten om zo de voeding te regelen. Met de PIC de stroom meten en dan met een DAC de regelaar aansturen is wel een idee. Een beetje PIC heeft een 10bits ADC, welke een resolutie van 1024 stappen oplevert. Mijn maximale spanning wil ik op 40V hebben. Dit levert mij dan ongeveer 0.04V minimale stapgrootte op, dat is ruim voldoende. Een 10bits DAC zou dan ook moeten voldoen. Het nadeel vind ik aan een DAC dat wanneer de PIC kapot gaat dat hij dan een spanning van 0V geeft waardoor de voeding hoge spanningen/stroom levert waar ik niet al te blij mee ben. Of heeft een DAC een soort geheugen functie? Aan de andere kant is het misschien een beetje onzin om rekening te houden met een kapotte PIC

[SA007]

Kan je geen pwm en een afvlakcondo pakken, en dan een feedback naar een dac?

Volgens mij heb je dan ook minder onderdelen nodig, dan ben je er volgens mij al met een flinke condendator, een power pnp, een npn om die pnp aan te sturen, een pic met een veel-bits dac en een paar weerstanden als spanningdeler voor de dac feedback.

En dan een ingangsvoeding natuurlijk he (condo + gelijkrichbrug + trafotje)

Btw, als de pic doodgaat dan gaat ie zo wel naar max, dan zou je een externe pullup aan de npn moeten gooien en dan naar ground trekken met je pic, dan heb je dat afgevangen.

[ Voor 17% gewijzigd door SA007 op 18-04-2007 17:52 ]

[lemming_nl]

Op die manier maak ik toch zelf een soort van geschakelde voeding? Levert dat niet flink wat rekenwerk op aan welke frequentie ik nodig heb, hoe veel stroom hij kan leveren enzo? Ik heb geen ervaring met dit soort voedingen. Het lijkt me simpel genoeg, laad een condensator op, zodra hij leegloopt laad je hem weer bij. De PIC moet dan gewoon de duty cycle omhoog doen zolang de spanning te laag is en omlaag als de spanning te hoog is. Het kan toch niet zo simpel zijn?

[naftebakje]

Een geschakeld voedingkje maken in een PIC is te doen, zolang je er geen te hoge eisen aan stelt (rimpel, geen te hoge stroom leveren, "traag" regelgedrag), wil je het deftig dan gebruikt je gewoon specifieke controller-IC's voor geschakelde voedingen. In woorden komt het idd neer op wat je vertelt, in de praktijk moet je flink wat kaas hebben gegeten van regeltechniek om een naar ideaal gaand systeem te bekomen (met trail-and-error is met veel tijd en moeite een relatief stabiel systeem te bekomen).

Imho is een goed afgebufferde digitale potmeter het best geschikt, of een slim schakelsysteem om tussen verschillende spanningsdelers te kiezen (komt weer neer op een digitale potmeter). Zo stel je de verhouding in van de feedback spanning, en zal de geschakelde voeding netjes werken zonder dat de PIC enige (negatieve) invloed heeft op het regelgedrag.

Door met de PIC de uitgangsspanning in te lezen, en dat dan via een DAC weer uit te sturen, zal je érg waarschijnlijk veel te traag de variatie's in uitgangsspanning weergeven (geschakelde voedingen draaien meestal aan 100 à 400 kHz), waardoor het IC niet vlot genoeg kan reageren, en je grandioze oscillatie's krijgt (tegen dat het IC merkt, al door de ADC, de PIC en de DAC, dat de uitgangsspanning goed is, zit ie al veel te hoog).

Dit is echter voor de spanningsinstelling, de stroominstelling is redelijk simpel te doen, je gaat gewoon met een comparator de spanning die de stroomwaarde voorstelt (shuntweerstandje + verschilversterker) vergelijken met een analoge spanning die je met de PIC genereert (PWM + RC filtertje). Als je boven de toegelaten stroom zit, schakel je met een FET de uitgangsspanning af (tussen de geschakelde voeding en de uitgangsklemmen), zo zal de spanning van de geschakelde voeding niet beïnvloed worden.

[ Voor 7% gewijzigd door naftebakje op 18-04-2007 23:14 ]

[jeronimo]

Ik zou eens gaan spieken op de elektuur site. Zij hebben al meerdere ontwerpen gepubliceerd van controller gestuurde voedingen. Dit is er een van, maar er ik weet zeker dat er meer zijn.
http://www.elektuur.nl/De...x?tabid=30&ProductID=1651

[lemming_nl]

Ik ben weer wat verder met mijn ontwikkeling. Mijn idee nu is de mc33063a regulator te gebruiken. Het is een lekker compact dingetje welke doet wat hij moet doen. Door een digitale potmeter te gebruiken kan ik dan de spanning instellen. De stroom kan de regelaar als ik het verhaaltje (niet echt uitgebreid) ook regelen. Door een hele lage shuntweerstand te nemen en deze vervolgens te versterken kan ik die ook instellen met een digitale potmeter. Op deze manier heb ik heel weinig componenten nodig om het geheel werkend te krijgen. Door een externe transistor te gebruiken kan ik grote stromen leveren. Zie ik nog iets over het hoofd?

Ik had ook nog een vraagje over de externe transistor. In de datasheet gebruiken ze altijd een transistor, zou dit ook een FET kunnen zijn? Aangezien hij geregeld wordt door PWM zie ik niet in wat een transistor heeft wat hij nodig heeft wat een FET niet heeft?

[ Voor 3% gewijzigd door lemming_nl op 19-04-2007 18:04 ]

[naftebakje]

Tuurlijk kan je een FET gebruiken, geschakelde voedingen van wat vermogen gebruiken bijna altijd FET's.
Hou er wel rekening mee dat je niet zomaar de te leveren stroom kan verhogen door enkel een externe switch te gebruiken, je moet ookde waarde van de spoel aanpassen en de piekstroombegrenzing verhogen.