Лабораторный блок питания на STM32F100

[Леонид Иванович]

Прямой ввод напряжения с помощью кнопок - самый быстрый и удобный. Другое дело, не всегда получается оборудовать БП полной клавиатурой. Установка напряжения с помощью переменного резистора позволяет делать быструю перестройку, но устанавливать точные значения не так удобно, потому что требуется наблюдение показаний измерителя напряжения и корректировка положения регулятора - обратная связь замыкается через пользователя

[Starichok51]

serg1968-09, тогда опиши, пожалуйста, свой алгоритм установки задания кнопками, с помощью которого можно быстро установить нужное задание.

[port122]

Телекот Ввод напряжения у меня производится предельно просто и быстро. Надо вам например 4 вольта выставить, тогда жмёте "4" потом "ENTER" и всё, блок выдаёт 4 вольта. Надо 25 вольт, жмете "2","5","ENTER" что может быть проще и быстрей? Конечно если вам вдруг понадобится выставить 7,53 вольта то придётся понажимать побольше кнопочек "0","7","5","3","ENTER". Сколько секунд вы будете ловить такое напряжение, крутя свой "шуршащий"переменный резистор я могу только догадыватся. Для чего советовать делать очередной, самый обычный БП, схем которых в интернете уже и так в избытке?

P.S.В будущем добавлю точную побстройку напрядения либо с помощью энкодера либо кнопками на клавиатуре +/- чтобы более удобно и оперативно подстраивать напряжение.

[Телекот]

крутя свой "шуршащий"переменный резистор я могу только догадыватся.

Просто не надо ставить шуршаший, надо ставить нормальный. Кнопки тоже разные бывают. У телевизоров при потере пульта они изнашиваются за 2-3 месяца.
У меня потенциометр работает больше 10 лет, и не каких признаков шуршания.
Китайские не ставьте и потенциометра хватит лет на 20 с большим запасом, не так часто его приходится крутить( по сравнению с громкостью). Кнопок на столько вряд ли хватит.
Возьмите кловы и мыши, больше 5 лет не работают. Хотя они предназначены для интенсивной эксплуатации.

[Леонид Иванович]

Ввод напряжения у меня производится предельно просто и быстро.

Полная цифровая клавиатура - это очень хорошо. Вот только желательно на ней иметь кнопку "точка", чтобы ввод нецелых значений был логичнее. Может быть, можно для этих целей использовать "*"?

Вообще, в БП требуется установка двух видов:
- Установка точного значения напряжения. Тут клавиатура вне конкуренции. Как дополнение - набор пресетов.
- Плавное изменение напряжения для иследования каких-то процессов. Тут лучше всего переменный резистор, но можно обойтись и энкодером, только для него желательно предусмотреть программируемый шаг.

[dark128]

Насчет клавиатуры... Прямой ввод с нее уставок крайне удобен, так что никаких энкодеров и переменников... Их в данном случае в мусорку. А вот обратная связь все таки должна быть аппаратной. В любом случае когда дойду до этого, то без размышлений буду делать ОС аппаратно...

[ChipKiller]

Ввод напряжения у меня производится предельно просто и быстро. Надо вам например 4 вольта выставить, тогда жмёте "4" потом "ENTER" и всё, блок выдаёт 4 вольта. Надо 25 вольт, жмете "2","5","ENTER" что может быть проще и быстрей?

...проще и быстрей да, но держать "гору" кнопок не очень.... Есть вариант автоудержания - две кнопки + и -. При коротком нажатии приращение минимально, а при удержании дискретность меняется. Как правило достаточно 3 диапазона ....

[dark128]

Про цитату. Это не я писал

[Леонид Иванович]

Насчет клавиатуры... Прямой ввод с нее уставок крайне удобен, так что никаких энкодеров и переменников... Их в данном случае в мусорку.

Не надо быть столь категоричным. Иногда при использовании БП требуется плавно покачать напряжение туда-сюда без привязки к каким-то конкретным цифрам. Тут энкодер удобней. Да и вообще, здесь нечего обсуждать. В БП-строении всё давно устаканилось, можно посмотреть на изделие какого-нибудь солидного производителя. На передней панели там обязательно и кнопки,и энкодер.

А вот обратная связь все таки должна быть аппаратной. В любом случае когда дойду до этого, то без размышлений буду делать ОС аппаратно...

Тоже не всё так однозначно. Цифровая ОС гораздо гибче в плане получения нужных характеристик. Например, устойчивости для разных нагрузок, например, с высокой реактивностью. Но для реализации полноценной цифровой ОС нужны ресурсы, это быстрые ЦАП и АЦП и что-то типа DSP.

Что касается обсуждаемого БП, то здесь, конечно, цифровая ОС картину только портит. В обсуждаемом БП есть канал задания напряжения (ЦАП, ОУ U1A, делитель R14, R16||R29). И есть канал измерения напряжения (делитель R14, R16||R29, ОУ U1B, АЦП). Цифровая ОС опирается на канал измерения. Но какой канал имеет точность выше? В данном случае - примерно одинаковую. Хотя для АЦП обещают чуть меньшую INL, поэтому автора можно немного оправдать. Но какой ценой это дается? Переходная характеристика CV-CC здесь будет неудовлетворительной.

...проще и быстрей да, но держать "гору" кнопок не очень.... Есть вариант автоудержания - две кнопки + и -.

Если нет места для полной клавиатуры, тогда однозначно выигрывает энкодер.

[serg1968-09]

Starichok51 На данный момент у меня в работе блок питания с клавиатурным управлением от raf65 4-версия,port122 понимает о коком блоке говорю.Там,правда,есть кнопка,"точка",.Все набирается очень просто.Нажимаю на кнопку установки напряжения и набираю нужное мне напряжение на выходе,после чего нажимаю на кнопку,"сохранить",после нажатия этой кнопки блок сразу переходит на установленное напряжение.Так же и с установкой тока.Помимо такой установки,еще есть оперативная установка.Каждая кнопка имеет несколько назначений.Благодаря такому назначению кнопок возможно корректировать напряжение и ток на выходе во время работы блока питания.То есть,могу прям во время работы блока питания,не снимая с выхода напряжения,управлять в большую или меньшую сторону.Можно добавлять и убавлять во время работы по одному вольту,а так же,могу добавлять или убавлять по 0,5 вольта .Быстро и удобно.То,что кнопки не долговечны,с этим согласен полностью.Ни кого не убеждаю,что вот именно клавиатурное управление лучше всего.Нет,тут кому как нравится и кому как удобней.Мне больше нравится кнопочное управление.

[RomanT]

А мне сенсорное (тачпад)
http://youtu.be/cwE1G5faBXc
http://youtu.be/vwTkJB5t05g

Хотя и кнопки тоже люблю
http://youtu.be/HoVQZLjlB_c

[serg1968-09]

RomanT Тоже нравится сенсорное.Предлагал раньше port122 сделать сенсорное,но он говорит,что нужно вводить еще один контроллер.Хотя лично мне,можно было бы и еще один контроллер поставить.

[RomanT]

тут нужен обычный ШИМ-контроллер и микроконтроллер ну и + желание ...
косательно дисплея, то есть дисплеи с тачпадом на контроллере FT800, про SPI интерфейсу, тобишь три проводка (порта МК) - хоть к тиньке подключай 4-х дюймовый цветной TFT с тачпадом.
http://www.mikroe.com/add-on-boards/display/connecteve/
http://www.mikroe.com/click/eve/

[serg1968-09]

Вещь конечно же классная.

[RomanT]

для тех кому дорого - можно просто плёнку тачпада на любой дисплей приклеить ...

[serg1968-09]

Не сказал бы,что сильно дорогой.Для себя можно и выложить такую сумму.

[port122]

Кажется я понял причину неустойчивой работы своего БП. Вся проблемма в выходном каскаде на транзисторах Q3 и Q6(по моей схеме), вернее в схеме их подключения. При таком включении у этих транзисторов получается огромный коэффицент усиления по напряжению, который здесь ни к чему. По сути такое включение транзисторов обычно используется в ключевых схемах. Ещё резистор R8 и ёмкость затвора Q3 создают своеобразную RC цепочку, которая вносит свой негативный фазовый сдвиг. В следствии всего этого при подключении мощных нагрузок ОУ пытается скомпенсировать падение напряжения на выходе БП добавляя открывающего напряжение на каскад из транзисторов Q6 и Q3, а так как усиление у этого каскада огромное БП быстро преодолевает планку установленного напряжения, на что тут же реагирует ОУ пытаясь уменшить напряжение, но видимо скорость нарастания напряжения у операционника довольно большая и управляет он очень чувствительным выходным каскадом. В итоге получаем качели с частотой в один герц.
В общем, после долгих экспериментов было решено отказатся совсем от такого выходного каскада.
Сделал по типу этой схемы:

работает вроде как устойчиво.
Недостатки данной схемы это необходимость питания ОУ напряжением примерно в +45/-5 вольт и видимо сам ОУ должен ещё выдерживать это напряжение.

Вопрос к знатокам: можно ли как то доработать данную схему, что бы питание ОУ не превышало +5/-5 вольт?

[Starichok51]

serg1968-09, понятно, что с полной клавиатурой проблем нет, будет быстро.
а вот, когда всего 4 кнопки - "влево", "вправо, "вверх" и "вниз", приходится делать "разгонный" алгоритм, как описал ChipKiller, с нарастающей дискретностью. правда, нужна тренировка, чтобы сильно не проскочить нужное значение.

[Леонид Иванович]

можно ли как то доработать данную схему, что бы питание ОУ не превышало +5/-5 вольт?
Может какое нибуть "токовое зеркало" только для напряжения замутить или ещё что?

Вы изобретаете велосипед. Фактически та часть схемы, над которой Вы сейчас работаете, это классический БП с петлей аналоговой ОС, которому микроконтроллер просто формирует опорное напряжение. Корректировать это опорное напряжение микроконтроллером по результатам измерения выходного напряжения не обязательно. Если планируется делать это для компенсации падения напряжения на датчике тока или на проводах нагрузки, то нужно учесть, что переходной процесс будет слишком затянутый, правильнее сразу снять сигнал аналоговой ОС как надо. Но самое веселое начнется при реализации петли стабилизации тока: если делать ее цифровой, то будет неудовлетворительный переходной процесс. ОС по току тоже надо делать аналоговой, в результате приходим к классическому БП.

Теперь по схемотехнике выходного каскада. Чтобы избавиться от высокого напряжения питания ОУ, самый простой способ - соединить общий провод управляющей схемы с выходом источника, как сделано, например, здесь: viewtopic.php?f=25&t=51032. Можно применить транзистор p-n-p и включить его в "нижний" провод. Так сделано, например, в Agilent E3631. Его когда-то моделировал, очень неплохо работает, схему модели присоединил. Другой вариант - применить после ОУ усилитель напряжения. Хороший пример такого источника по ссылке: http://koyodza.embedders.org/powers.html.

[port122]

Леонид Иванович Спасибо за разяснение и ссылки, буду изучать.