Мощный источник лабораторного питания на основе доступных модулей

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com (подробнее »)
| Зарядки, пауэрбанки, провода и переходники

Продолжаю тему самодельных мощных и точных источников питания для ремонта и разработки электроники. 

Брендовые модели с поверкой и сертификатом Госреестра избыточны для дома. Вы же не будете покупать Keysight только для того, чтобы залить скетч в Ардуино. А вот недорогие модели с Алиэкспресс и местных радиомагазинов могут быть вполне востребованы. Я постараюсь показать как сделать лабораторный источник питания (ЛБП) своими руками из доступных комплектующих.


Источник питания 48V 1000W (cafago) 

Источник питания 48V 1000W (в наличии) 

 Для начала определитесь с требованиями к готовому ЛБП и его функциям: мощности/напряжения/токи на выходе, параметры стабилизации (CV/CC), необходимые защиты выхода от перегрузки (OVP/OCP/OPP), необходимость удаленного управления, калибровки, точность удерживания параметров, а также дополнительные функции: калькуляторы энергии и возможность заряда батарей. Если с суммарной мощностью определились, тогда есть смысл подобрать подходящий источник питания. На фото представлены несколько типовых источников на 350W, 500W и 1000W.  Не маловажно и выходное напряжение, так как для преобразователей серий DPH/DPS/DPX требуются источники на 48....60 Вольт. Можно взять на 48В и «слегка» поднять напряжение на выходе подстройкой «ADJ».

 

 Модулей для управления источниками питания множество, они отличаются по выходным параметрам и по функционалу, подробнее посмотреть можно в статье: «Как сделать лабораторный источник питания своими руками». В основном отличаются величиной стабилизируемого напряжения и тока, но все имеют ограничения по мощности. Так что заранее прикидывайте требуемую выходную мощность ЛБП. Преобразователи небольшой мощности (150-250 Вт) помещаются в компактном корпусе, а повышенной — имеют отдельную плату с пассивным или активным охлаждением.

  Я не рекомендую экономить на мощный источниках питания, тем более, питающих точную технику. На дешевых китайцы уже сэкономили на защите, так что берите с хорошими отзывами или проверенные. 

 Из проверенных можно брать MeanWell, например, серию LRS-350. В источник уже встроен вентилятор, обороты вращения которого управляются автоматически по датчику температуры. 

 Схемотехника типовая, базовые защиты присутствуют. Хотя источник питания бюджетный, о чем свидетельствуют пустые (не распаянные) места на плате. 

 Для сборки и управления источником нам потребуется программируемый преобразователь питания RD6006 (в наличии, доставка IML) или аналогичный. Версия RD6006W имеет возможность удаленного управления через Wi-Fi. 

 Преобразователь предназначен для монтажа в приборный корпус и, фактически, представляет собой лицевую панель лабораторного источника питания. Помимо небольшого цветного дисплея имеется клавиатурно-цифровой блок с функциональными клавишами и энкодером. Подключение осуществляется стандартными клеммами типа Banana-plug. 

 Внутри установлен мощный преобразователь-стабилизатор питания с контроллером. Есть даже модуль часов точного времени.  

 Монтаж элементарный, со сборкой можно справиться без специальных навыков или инструментов. Подключаем вход блока питания к сети, выход — к преобразователю. 

 У модуля RD6006 для подключения предназначена разъемная клемма, которая облегчает монтаж корпус и сборку в общем. 

 Подключаем и проверяем.

При подаче питания отображается заставка RIDEN RD6006.

 Перфекционисты могут прикупить отдельно корпус или напечатать его на 3D принтере. Модели можно найти в свободном доступе

 Дисплей отображает множество параметров: текущий ток-напряжение и мощность, есть указание об системных установках: V-SET, I-SET, а также об ограничительных параметрах OVP/OCP. Присутствует калькулятор энергии и системное время.

Управление простое, энкодером, плюс функциональные клавиши.  Версия RD6006W может управляться с компьютера или смартфона. Клавиша «SHIFT» активирует вторую функцию. Есть и ячейки памяти для хранения комбинаций установок.

 Для примера — простая нагрузка на 50W. Устанавливаем ровно 12В. 

 Для контроля — мультиметр HP890CN (можно проверять и другим мультиметром для контроля). Параметры совпадают, на фото отклонение 10 мВ.

 Увеличиваю нагрузку до 100 Вт: 18В и 6А. 

Просадки напряжения не наблюдается, преобразователь тянет нагрузку спокойно. 

 Аналогично и с малыми напряжениями — на фото 5В.

 Максимум на RD6006 можно установить 60 Вольт. У меня на входе 60.09В, можно слегка поднять входное напряжение, тогда получится ровно 60В с источника.

 При выборе источника питания обращайте внимание, что входное напряжение должно превышать выходное примерно на 10%, для учета КПД преобразователя. 

 Таким образом, за относительно небольшие деньги и за один вечер можно собрать для собственных нужд источник питания с регулировкой и приличной мощностью, с высокой точностью стабилизации выходных параметров. Подобными источниками можно реанимировать и тренировать аккумуляторные батареи и сборки, в режиме стабилизации тока — проводить гальваническое осаждение металлических покрытий (анодирование, хромирование и т.п.). Да и большой диапазон регулировки крайне удобен для домашних экспериментов. 

В любом случае, это вполне рабочий вариант. Тем более, если есть готовый приборный корпус (или корпус от старой аппаратуры) или мощный источник: трансформатор, драйвер светодиодных лент, ноутбучный адаптер, блок питания от компьютера и т.п. Тем более, что модули RIDEN DPSxxxx и 6006 далеко не новинка и про них существует множество полезной информации и примеров. 

3 комментария

short_circuit
БП, конечно, получился мощный и с богатым функционалом. Но нужно помнить, что до сих пор весьма часто нужен бывает линейный БП без импульсных преобразований, ибо последние заметно гадят как в эфир, так и в выход. Для чувствительной аппаратуры это может быть критичным. Ну а «для заливания скетча в адуинку», разумеется, это не имеет значения. Впрочем, и такой навороченный БП тут тоже дико избыточен для таких задач, получается классическое «забивание гвоздей микроскопом»
BadBoy
Крайне интересная штуковина, особенно в плане управляемости через Wi-fi.
Автору: Тема работы «под софтом» совсем не раскрыта, хотя, для зарядки автомобильного АКБ, например, полный алгоритм нешуточный, 8 стадий (если не 9). Да и для автоматизации прогона длительных тестов своих устройств «по питанию», полезно.
Еще. Сколько уже обзоров сделано, а двуполярных источников что-то не видать, все однополярные. А, ведь, тоже интересно. Я, на али, что-то никак не найду. Может пропустил где?

Добавить комментарий