Zaloguj się
Wszystkie
27 czerwca 2024
59
- Pobierany prąd: 0…3 A.
- Mierzone napięcie: 1…10 V.
- Odłączenie obciążenia po przekroczeniu napięcia 6 V.
- Sygnalizacja przekroczenia napięcia 10 V.
- Płynna regulacja pobieranego prądu za pomocą potencjometru.
- Wyświetlanie ustawionej wartości prądu obciążenia.
- Rozdzielczość pomiaru napięcia: 10 mV.
- Rozdzielczość pomiaru prądu obciążenia: 0,01 A.
- Rozdzielczość wskazań zadanego prądu: 0,1 A.
- Zasilanie 8…25 V DC.
Tester bazuje na regulowanym źródle prądowym, w którym, za pomocą potencjometru, jest zadawana wartość pobieranego prądu. Przetwornik analogowo-cyfrowy mierzy napięcie na zaciskach wejściowych i prąd wypływający z zasilacza.
Dodatkowo, dla ułatwienia obsługi, jest podawana zadana wartość prądu.
Tester ma zabezpieczenie przed przegrzaniem. Jeżeli napięcie na zaciskach wejściowych przekracza 6 V, wówczas płynący przez nie prąd jest zmniejszany prawie do zera. Prawidłowo działający zasilacz USB nie powinien dostarczyć napięcia przekraczającego 5,25 V, dlatego górną granicę dobrano z pewnym zapasem. Po przekroczeniu napięcia 10 V, na wyświetlaczu jest pokazywany komunikat o osiągnięciu tego limitu.
Najważniejszym obwodem jest układ regulowanego źródła prądowego. Napięcie referencyjne o wartości 1,25 V wytwarzane jest przez układ US3. Użytkownik, obracając osią potencjometru dołączonego do złącza J3, dzieli to napięcie w zadanym stosunku. Pojawia się ono na wejściu nieodwracającym wzmacniacza operacyjnego. Potencjometr montażowy P1 służy ustawieniu maksymalnej wartości tego napięcia. Filtr RC filtruje zaburzenia, które mogły być odebrane za pomocą przewodów połączeniowych. Wzmacniacz operacyjny steruje bazą tranzystora BDW42. Na wejście nieodwracające tegoż wzmacniacza trafia napięcie odkładające się na trzech połączonych równolegle rezystorach 1 Ω (wypadkowa rezystancja ok. 0,33 Ω). To napięcie jest wywołane przez prąd emitera wspomnianego wcześniej tranzystora. Rolą wzmacniacza operacyjnego jest tak sterować bazą tranzystora, aby napięcia: zadane przez użytkownika i odkładające się na rezystorach, były sobie równe.
Istnieją tutaj dwa typy trudności: po pierwsze, offset napięciowy wzmacniacza operacyjnego wywoła pewną niedokładność. Dla układu MCP601 ma on wartość nieprzekraczającą ±3 mV, typowo ±1 mV. Będzie się on dodawał (lub odejmował, zależnie od jego znaku) do jednego z napięć wchodzących na wejścia wzmacniacza. Wywoła to rozbieżność między prądem żądanym przez użytkownika a faktycznie płynącym. Po bardziej wnikliwej analizie można zauważyć, że offset o skrajnej wartości 3 mV wywoła przepływ prądu o natężeniu ok. 10 mA. W porównaniu z zakresem pomiarowym przyrządu, wynoszącym 3 A, jest to błąd rzędu 0,3%. Można go śmiało zaniedbać, ponieważ rozdzielczość pomiaru prądu wynosi 10 mA, zatem taki błąd będzie niezauważalny. Drugim problemem jest zachowanie się układu po odłączeniu testowanego zasilacza. Jeżeli ustawione potencjometrem napięcie jest wyższe od zerowego, wzmacniacz operacyjny będzie próbował wymusić przepływ prądu przez rezystory pomiarowe. Uczyni to, otwierając tranzystor, czyli podciągając swoje wyjście do dodatniej linii zasilającej. Przez bazę tranzystora wykonawczego będzie płynął, całkiem niepotrzebnie, bardzo duży prąd, ograniczony zabezpieczeniami wbudowanymi we wzmacniacz operacyjny. Rolą rezystora R2 jest ograniczenie go do wartości ok. 5 mA. Daje to również zapas prądu potrzebnego do wysterowania tranzystora BDW42.
Prąd płynący przez rezystory wykonawcze jest mierzony za pośrednictwem dzielnika wykonanego na potencjometrze P2, umożliwiającym kalibrowanie wyświetlanej wartości. Odkładające się napięcie jest filtrowane przez prosty filtr RC. Nie ma tutaj potrzeby dodawania zabezpieczenia wejścia przetwornika A/C przed uszkodzeniem zbyt wysokim napięciem, ponieważ z wejścia musiałby popłynąć prąd o wartości znacznie przekraczającej 3 A. Ponadto, zawsze są do dyspozycji diody zabezpieczające wbudowane w mikrokontroler, których prąd doskonale ograniczy R6.
Napięcie wejściowe jest dzielone w układzie wykonanym z rezystorów R7, R8 i potencjometru P3, po czym filtrowane przez R9 i C9. Ponieważ tutaj ryzyko przekroczenia dopuszczalnego napięcia dla przetwornika jest możliwe, dodano diodę D3, która zacznie przewodzić, jeśli tylko wartość podzielonego napięcia przekroczy wartość napięcia referencyjnego.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
