EEVblog #221 - Lab Power Supply Design

Dave shows you how to design a simple constant current and constant voltage lab power supply that can be either software (PIC/AVR et.al microcontroller) or traditional pot controlled. Starting with the venerable LM317, and ending up with an LT3080 solution, and the some thought processes that go into it all.


https://www.youtube.com/watch?v=CIGjActDeoM

Veoma je siroka oblast a pocinje od nekih osnovnih stvari i samih topologija kako se to sve moze napraviti.

Iskreno, neophodno je prvo da napravis analogni sa potenciometrima i da ti to proradi, pa malo da udjes dublje u pricu sa osciloskopom i tranzintenim testerima pa tek onda da se upustis u pricu sa MCU a i tu tek ima dva puta, mozes da napravis linearni kao sa pocetka teme ili da napravis prekidacki SMPS koji sad ima neke svoje druge stvari i isto tako kao i analogni neke dobre i neke lose osobine.

Cak pre nego sto pocnes da "przis" delove i plocice valjalo bi da se pozabavis simulacijom (LTspice, TINA) kola koje zelis da napravis i pomocu njih proveris zamisljen koncept pa onda krenes u prototip fazu.

Svi tipovi "pretvaraca", nebitno da li spustaju ili dizu napon ili su linearni/prekidacki, rade po nekim zakonima elektronike, postoje prenosne funkcije koje moras da "savladas" i napravis "kompenzatore", u sustini isto ti je pravio ih u analognom domenu sa kondenzatorima, otprornicima i OP-ovima ili te iste formule realizujes kroz MCU a baziras se na ulaznim podacima sa A/D konveretera. Zbog toga je neophodno da poznajes "matematiku" i fundamentalne stvari pretvaraca i topologije za koju se odlucis da pravis.

Sto se tice STM32, pogledaj STM32F3x4 (full digital):
https://www.st.com/content/st_.../stm32f3-series/stm32f334.html


http://www.ti.com/tool/powersuite

Inace TI C2000 je tu u igri odavno i oni odprilike imaju najbolji set alata za projektovanje potpuno digitalno upravljivih pretvaraca, imaju virtualne instrumente koji se integrisu sa kontrolerom i preko njega sve pratis, ne treba ti nikakva dodatna oprema, sve se skuplja sa njegovog A/D konvertera.
Jedina nezgodna stvar je sto sto radi na recimo 200+kHz i sto software koje se tu vrti mora da bude veoma veoma optimizovan, svaka instrukcija se broji jer nema vremena za "gubljenje", veoma je brz proces upravlajanja koji ne sme da se ometa ili prekida tek tako i kao sto rekoh postoje pravila sta se kad desava i kako radi, dakle rasclanjeno na sitna crevca i kontrolu cycle-by-cycle :)

Pedja hvala za link, tako nesto sam i planirao.

Mikikg s obzirom da sam pocetnik, hobista nije mi bas potrebno super kvalitetno i ne znam kakvo jos napajnaje, ono sto mi treba je nesto cime mogu napajati mcu i malo se igrati sa nekim pojacavackim kolima(da izbegnem ove "jeftine" buck konvertore koji mogu da unesu mnogo smetnji)... Znaci nista specijalno, ne mora to da bude preterano energetski efikasno(SMPS), dovoljno je linearno kolo. Ipak hvala u svakom slucaju.

Za bilo kakvo variabilno napajanje moras da imas neki izlazni stepen, recimo da je to ovaj u shemi iz prvog posta, hajde ovako jedno po jedno da analiziramo, prvo imas D/A konverter koji ti radi od 0V do 3.3V, ako to dovedes umesto one zener diode (hipoteticki) imaces na izlazu samo mogucnost od 0V do 3.3V a i ovih 0V je diskutabilno, "nesto tu fali" da bi to moglo da se "razvuce", dakle jedan OP sa zeljenim pojacanjem i istovremeno kao buffer jer D/A nema bas puno stuje na izlazu, plus sad strujni deo koji je prica za sebe, nemas to jos nacrtano i razradjeno i opet ce morati neki OP da se stavi koji mora da ima ulaz od 0 do 3.3V ili bilo koji referetni napon koji izaberes, npr 2.5V iz neke fine reference.
Pa pomocnja napajanja za OP-ove ...

Ima tu dosta posla, prvo je bitno analogni deo da resis, posle vidi da li ti je jednostavnije da stavis MCU i da se igras sa tim ili dva viseobrtna potenciometra umesto cele te igranke :)
Lakse napraviti SMPS ... :)

Pozdrav,
Tu semu sam staio cisto kao ilustraciju, ali na njoj svakako 3.3v sa DAC nisu problem, zato sto komparator izlazni napon dobija naponskog razdelnika i sa odgovarajucim odnosom otpornika mogu dobiti dovoljnu "sirinu" tj opskeg napona (~1/5 bi bio dovoljan), takodje ne vidim problem sa malom izlazno strujom DAC jer je taj izlaz nakacen samo na ulaz op koji bi trebalo da ima dovoljnu ulaznu otpornost.

0v jeste problem to sam video na jednom od snimaka na EEVlog-u, pa cu cim stignem pokupiti te komponente i probati.

Ja to ne bih toliko komplikovao ako ti treba digitalno napajanje za neke amaterske potrebe. Sada ima veliki izbor digitalnih potova tipa X9Cxxx ili malo bolji recimo MCP41xxx itd. U klasicnom napajanju sve ostaje isto stim sto se potovi zamenjuju digitalnim. Ima ih u raznim rezolucijama tj koracima npr. od 16 pa 1024 i vise ali mislim da nema potrebe preko 256. Mozes da izvedes i recimo jedan LCD16X2 gde bi ispisao izlazni napon i struju. Ima mnogo primera na netu. Struju mozes da meris sa ACS712 odlican curent senzor za male pare visoke tacnosti. Link je primer jednog napajanja koje ima da se kupi na aliju za 2-3e ka DIY projekat. Za pocetak ja bi se igrao malo analogno dok se ne ubaci program i odradi digitalija.

http://www.paulvdiyblogs.net/2...v-dc-with-03a-psu-diy-kit.html

Nije bas tako jednostavno sa Digipot, ogroman problem kod tih IC je sto mogu da rade samo sa naponima koji su u opsegu napajanja, najcesce u opsegu 0-3.3V ili 5V, dakle ne moze ni negativan napon ne moze ni preko tog napona napajanja, to tako radi i ne moze da se promeni, mislim moze ali ce da crke IC ...
Da bi se iskoristili moraju opet neki OP-ovi da se postave da bi se to "ufasovalo" u dozvoljen napon ...

Moze, digitalni potenciometri tipa X9Cxxx ili MCP41xxx kao mnogi drugi konstruisani su kao otporni niz ( resistor array ) tako da se bez problema mogu koristiti kao feedback ili comparator settings. Vise se razlikuju po tipu komunikacije da li je SPI ili I2C itd. Oni su i projkovani da zamene obecina pot do odredjene snage. Naravno treba detaljno procitati datasheet pre svega.