Лабораторный блок питания на STM32F100

port122

Всем привет!

Хочу предложить вам собственную разработку лабораторного блока питания.
Сам БП находится на стадии доработки. Если кому интересна история данного БП советую почитать http://forum.avr.ru/laboratornyy-blok-p ... 3p112.html

Достоинства:
1. Выходное напряжение до 40 вольт, ток до 4 ампер(при желании диапазон ампер можно расширить)
2. В петле обратной связи применяется сам контроллер, что позволяет добится исключительной точности установки выходных напряжений во всём диапазоне.
3. В данном блоке применяется 12-bit АЦП, что позволяет выставлять напряжение с шагом в 0,01 вольта и наблюдать показания ампер с точностью до 0.001.
4. В схему добавил предварительный понижающий импульсный стабилизатор (примаконтроль), что позволяет значительно повысить КПД блока, применять маленькие радиаторы, отказатся от воздушного охлаждения.
5. Немаловажный плюс в проекте использован дисплей от сотового N95-8gb(довольно большой).
6. Использованна клавиатура для быстрого и удобного ввода значений.
7. Предусмотрен триггерный режим и режим плавной стабализации по тока.

Хотел бы услышать ваши мнения и советы по улучшению данного блока питания, а возможно и помощь в написании программы или доработке схемы.
Жду ваших комментариев.

Реклама

Alter Ego

А какой переходный процесс при переключении режимов CC - CV?

Реклама

port122

Переходной процесс при переходе из режима стабилизации напряжения в режим стабилизации тока составляет примерно 60 ms.
Это много или мало?

Alter Ego

Некоторым схемам может стать плохо...

Реклама

port122

Измерил точнее, оказалось 40 ms. А сколько бывает в обычных блоках питания?

Реклама

dark128

На самом деле чем быстрее тем лучше. ИМХО такие вещи надо делать аппаратно, а не программно...

Реклама

port122

Это и мне понятно что чем быстрее тем лучше, точные цифры в студию на что мне орентироватся.
Программу же можно всегда доработать, это ещё не окончательный вариант.

RomanT

port122 писал(а):Выходное напряжение до 40 вольт,
В данном блоке применяется 12-bit АЦП, что позволяет выставлять напряжение с шагом в 0,01 вольта и наблюдать показания ампер с точностью до 0.001.

Я сам балуюсь такими штуками и тут с уверенностью могу заявить,
что с 12 бит АПЦ не возможно получить 0,01 Вольта при 40 Вольтах,
не говоря уже о точности измерений 0,001 ... тобишь 1 LSB
Чтоб получить такую точность вам нужны значительно точнее ОУ, резисторы на них и АЦП не менее 14 бит.
А так-же иметь поверенные измерительные приборы точностью менее 0,01%
Сейчас у вас точность порядка 1% и то если постарается ...
(китайские мультиметры до 2 тыс. руб. порядка 0,5%)

port122

RomanT Во первых есть такая штука как оверсемплинг.
Во вторых как раз на диапазоне в 40 вольт можно получить точность в 0,01 вольта на 12 битном АЦП (разрешение 4096), 40 вольт и два разряда 96 на сотые. Теоретически влезаем в диапазон, вы наверное скажете про шумы а я вам скажу что с помошью оверсемплинга можно повысить точность на 1-2 бита.
В третьих могу снять видео, где наглядно вам всё продемонстрирую.

Может вы в частично и правы, да только у других БП точность в лучшем случае еле дотягивает до 0,1 вольт. Потому что все они сделаны по классической схеме где МК тупо вырабатывает опорное напряжение которое далее сравнивается с выходным и по результату вырабатывается напряжение упавляющее выходными транзисторами. Недостатком такого решения является невозможность точной настройки напряжения во всём диапазоне. Например вы идеально настроили обратную связь на 5 вольтах а на двадцати вольтах мы получим допустим 20,8 вольт. И никак на добится оптимальной точности во всём диапазоне, так как схема аналоговая со всеми своими нелинейными характеристиками.

Я же предлагаю в обратной связи использовать микроконтроллер, который будет постоянно подстраивать напряжение на выкоде БП до точности и нелинейности применённого АЦП в STM32 который имеет весьма неплохие характеристики.

RomanT

да было бы интересно увидеть прибор высокой точности и ваше устройство ...
ну а во вторых, у вас только внутренний ИОН АЦП имеет точность -/+3,33%
в третьих, внутренние ошибки АЦП порядка 5 LSB ...
в четвёртых, ОУ имеет смещение 1,5 мВ ...
Если бы я не сталкивался с этим, я-бы вам верил ...

port122

RomanT Если быть совсем честным то, да точность на диапазоне малых напряжений(менше 0,5 вольта) далека от точности в 0,01 вольта, но во всём остальном диапазоне всё примерно сходится.

RomanT

Ну я так и сказал - у вас сейчас точность порядка 1%, т.е. -/+ 0,4 Вольта (от диапазона 40 В) ...

port122

Да откуда вы взяли 0,4 вольта!!! У меня ещё на атмелах с их 10 битным АЦП была точность в 0,1 вольта, а тут как никак 12 честных бит плюс оверсемплинг. В любом случае лучьше решений блоков питания(из любительских поделок) я невидел.

ploop

Да ладно вам критиковать, разработка замечательная!

port122

Хоть один добрый человек

оценил мой титанический труд!

ploop

Я сам думал такой проект. Серьёзно думал. Всё упёрлось в свободное время, в связи со сменой работы.
Но ваш повторить гораздо проще будет

port122

Так давайте повторяйте! Блок практически готов, но пока в нём не работает как надо прима контроль(программно выключил). Когда отлажу до идеала тогда подключу. Может вы умеете писать программы на си для микроконтроллеров STM32?

RomanT

Не кто и не говорит, что все плохо ...
Я лично сказал только то что точность измерения данного устройства значительно ниже заявленной ...

ploop

Может вы умеете писать программы на си для микроконтроллеров STM32?

Писал, но мало. Так что, чтобы серьёзно въехать в тему понадобится некоторое время. Но у них документация отличная.

Так давайте повторяйте!

Всему своё время

Тут ещё проектик на носу, после него наверное. Но за темой следить буду.

Я лично сказал только то что точность измерения данного устройства значительно ниже заявленной ...

Ясно, что ниже, но не значительно. Вообще, судить о ней надо только по эталонным приборам. В любом случае, даже заводских аналогов с такими характеристиками не так много, да и цены на них пятизначные.

RomanT

На порядок - это значительно, ИМХО.
Внешний 14...16 бит АЦП погрешностью до 6...8LSB, ИОН до 0.02...0.01%, ОУ с мкВ смещением и коррекцией, резисторы КУ 0.05...0.01% удорожает конструкцию не более чем на 1 тыс. Руб., но при этом будет доступна заявленная точность.