1.2.Конструктивные особенности лабораторного блока питания на микроконтроллере
Все детали лабораторного блока питания на микроконтроллере размещены на печатной плате, трансформатор Т1, размещены за пределами печатной платы на дополнительном стеклотекстолите размером 50х50мм. печатной плате (рис. 1.2.1). Был использован проводной монтаж. Конденсаторы С5 и С7 устанавливают как можно ближе к выводам стабилизатора DA2. На передней панели (рис.1.2.2) установлены индикатор, выключатель питания, переменный резистор, кнопки и выходные гнезда.
Рис.1.2.1.
Рис.1.2.2.
Применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, кроме резистора R14 — он типа SQP-15, подстроечные резисторы многооборотные — СП5-2, переменный резистор — СПЗ-1, СПЗ-400, движок которого приводится во вращение через зубчатую передачу с передаточным числом, равным трем. В результате получился трехоборотный переменный резистор, который позволяет быстро и в то же время точно изменять напряжение на выходе стабилизатора. Конденсаторы С5, С7 желательно использовать танталовые, оксидные конденсаторы — импортные, остальные — К10-17. Взамен указанного на схеме можно применить ЖК индикатор (две строки по восемь символов) с англорусским набором символов на контроллерах KS0066, HD47780, например WH0802A-YGH-CT фирмы Winstar. Диоды 1N4005 заменимы на диоды 1N4002— 1N4007, 1N5819, диоды Р600В — на P600DP600M, 1 N5401—1 N5408. Стабилизатор LT1084 через тепло-проводящую изолирующую прокладку крепят к металлическому корпусу устройства, который выполняет функции теплоотвода, этот стабилизатор можно заменить на LM1084, но он должен быть обязательно с регулируемым выходным напряжением (с индексом ADJ). Отечественный аналог — микросхема КР142ЕН22А, но ее работоспособность в этом устройстве не проверялась. Стабилизатор 7805 можно заменить на отечественный КР142ЕН5А.
Дроссель L1 — отечественный ДМ-0,1 или импортный ЕС-24, его можно заменить на резистор сопротивлением 100 Ом. Кварцевый резонатор ZQ1 — РГ-05, HC-49U. Кнопки — любые с нормально-разомкнутым контактом, например SDTM-630-N, выключатель питания — B100G. Был применен трансформатор, тип которого неизвестен (указаны только параметры вторичной обмотки — 24 В, 2,5А), но по габаритам он аналогичен трансформатору ТТП-60. Вторичная обмотка удалена и намотаны две новые. Для определения требуемого числа витков перед удалением обмотки было измерено выходное напряжение и найдено число витков, приходящееся на 1В напряжения. Затем проводом ПЭВ-2 0,7...0,8 одновременно наматывают две обмотки с двумя отводами каждая. Число витков должно быть таким, чтобы на первых отводах обеих обмоток было напряжение 9 В, а на вторых — 18В. В авторском варианте каждая из обмоток содержала по 162 витка с отводами от 54 и 108-го витка.
Налаживание начинают без установленных микроконтроллера, ОУ и индикатора с проверки постоянных напряжений на выходах выпрямителей и стабилизатора DA1. При программировании микроконтроллера необходимо установить конфигурационные биты (fuse bits): CKSELO - 1; CKSEL1 - 1; CKSEL2- 1; CKSEL3- 1; SUT1 - 1; BOOTRST - 1; EESAVE - 1; WDTON - 1; RSTDISBL - 1; SUTO - 0; BODEN - 0; BODLEVEL - 0; BOOTSZO - 0; BOOTSZ1 - 0; CKOPT - 0; SPIEN - 0.
Микроконтроллер может быть запрограммирован внутрисхемно, при этом программатор подключают к вилке ХР2. При этом микроконтроллер питают от блока питания.
После установки микроконтроллера и ОУ подключают индикатор и включают устройство (без нагрузки), удерживая нажатой кнопку SB3 "Выбор", при этом программа микроконтроллера перейдет в режим начальных настроек. Резистором R16 устанавливают желаемую контрастность изображения индикатора, а подборкой резистора R18 — яркость подсветки табло индикатора. Далее, нажимая на кнопку SB3 "Выбор", необходимо выбрать в меню раздел установки коэффициента k. К выходу устройства подключают образцовый вольтметр и устанавливают выходное напряжение, близкое к максимальному. Резистором R11 уравнивают показания индикатора и вольтметра. При этом выходной ток должен быть равен нулю. Затем необходимо установить минимальное выходное напряжение (1,25В) и подключить к выходу последовательно соединенные образцовый амперметр и нагрузочный резистор сопротивлением около 10 Ом и мощностью 40...50Вт. Изменяя выходное напряжение, устанавливают выходной ток около 2А и резистором R17 приводят показания индикатора в соответствие с показаниями амперметра. После этого последовательно с амперметром подключают резистор сопротивлением 1 кОм и изменением выходного напряжения устанавливают выходной ток 10 мА. На индикаторе должно быть такое же значение тока; если это не так и показания меньше, необходимо между выходом стабилизатора DA1 и истоком транзистора VT1 установить резистор сопротивлением 300...1000 Ом и его подборкой уравнять показания индикатора и амперметра. Временно можно применить переменный резистор, заменив его затем на постоянный с соответствующим сопротивлением.
В заключение необходимо уточнить значение коэффициента k. Для этого к выходу снова подключают образцовый вольтметр и мощный нагрузочный резистор. Изменяя выходное напряжение, устанавливают выходной ток, близкий к максимальному. Нажимая на кнопку SB1 "+" или SB2 "-", изменяют коэффициент k так, чтобы показания индикатора и вольтметра совпали. После нажатия на кнопку SB3 "Выбор" произойдет перезагрузка микроконтроллера и блок питания будет готов к работе.
Следует отметить, что максимальный выходной ток (2 А) ограничен типом примененных оптореле и может быть увеличен до 2,5А, если их заменить на более мощные.