Dijital Kontrollü Güç kaynağı (Beyin Fırtınası)

[fide]

Merhaba.
Bir güç kaynağı tasarlamak isteyelim. Dijital kontrollü, akım ve gerilim ayarlı, kısa devre korumalı bir güç kaynağı olsun. Sadece beyin fırtınası yapmaya çalışıyorum. Herhangi ticari bir proje için PR yapmak niyetinde değilim. Lineer olması güzel olur ama şart değil.

Olması beklenen durumlar ise aşağıdakiler:

1- Kısa Devre koruması
2- Akım ve Voltajın dijital kontrollü olması
3- 24V 3A maksimum değerleri olsa güzel olur.
4- Çıkış 10mV yada 20mV, akım için 1-2mA seviyesinde hassasiyet

Elimde bu değerleri rahatlıkla sağlayan RD6006 güç kaynağı var. Tasarım için konu açmamın sebebi tasarımın mantığını anlamak.
Diğer taraftan bunu Raspberry Pi yada benzeri bir bilgisayarar bağlı olarak tasarlamak istiyorum. Sebebi ise bunun güç kaynağından ziyade bir simulasyon cihazı olarak evrilmesine çalışmak. Pil gibi davranabilen bir güç kaynağı tasarlamak düşüncesindeyim. Yani başlangıç voltajı belli, kapasitesi belli bir pilin davranışını simule edebilen dijital kontrollü bir güç kaynağı. Harcanan gücü hesaplayarak bataryanın Voltaj/zaman yada voltaj/güç grafiğini simule edebilen bir cihaz.

İleriki aşamada bunun tersini de tasarlamak istiyorum. Yani dijital ayarlı ve hassas bir elektronik yük.

Burda asıl sorum şema değil. Elbette şema da olacak ama asıl sorum blok diyagram yada kontrol mantığı. Bunu anlamak. Piyasadaki kaliteli DC Güç kaynaklarının kullandıkları mantıkları anlamaya çalışmak. Bir yerde de bunu taklit edebilmek.

Bir yerden tartışmaya başlayalım. Bakalım neler çıkacak?

 

[fide]

Kontrol mekanizması olarak doğrudan Raspberry Pi üzerine kurmak çok mantıklı gelmiyor. Raspberry pi yönetici olup loglama, akım ve voltaj limitlerinin ayarlanması, gerekli artırma azaltma parametrelerini veren kısım olsa daha güzel olacak gibi. Asıl işi Arm /Pic mcu üstlense daha uygun olacak. Maliyet yada kullanılan malzemenin ucuz olması önemli değil. İlk öncelik hassisyet ve dijital kontrollü olması.

 

[132kHz]

korad ka3005p modelini bilgisayardan kontrol ederek kisa yoldan amciniza ulasabilirsiniz belki istediginiz herseyi karsiliyor gibi

 

[fide]

Elimde PC'den kontrol edebileceğim güç kaynağı ve DC elekronik yük var. Amacım çalışmave kontrol mantığını anlamak. Bunun da en güzel yöntemi uygulamak. Uygulamanın da en güzel yöntemi bu işi daha önce yapmış olanları dinlemekten geçiyor. Daha önce @Gokrtl, @taydin, ayarlı güç kaynağı hk birçok paylaşım yaptı. Hatta rumuzu aklıma gelmeyen bir arkadaş trafo sarma kısmına kadar derin girdi olaya. Ben de uzman seviyesinde olmasa da işin mutfağını öğrenmek ve mühendis adayı arkadaşlara da kaynak olması açısından tartışmak istiyorum. @Endorfin35+ elektronik yük projesie başlamış pcb ile testlere bile girişmişti. Elektronik yükten sonra DC güç kaynağı projesi de vardı yanlış hatırlamıyorsam.

 

[132kHz]

Elimde PC'den kontrol edebileceğim güç kaynağı ve DC elekronik yük var. Amacım çalışmave kontrol mantığını anlamak. Bunun da en güzel yöntemi uygulamak. Uygulamanın da en güzel yöntemi bu işi daha önce yapmış olanları dinlemekten geçiyor. Daha önce @Gokrtl, @taydin, ayarlı güç kaynağı hk birçok paylaşım yaptı. Hatta rumuzu aklıma gelmeyen bir arkadaş trafo sarma kımına kadar derin girdi olaya. Ben de uzman seviyesinde olmasa da işin mutfağını öğrenmek ve mühendis adayı arkadaşlara da kaynak olması açısından tartışmak istiyorum. @Endorfin35+ elektronik yük projesie başlamış pcb il testlere bile girişmişti. Elektronik yükten sonra DC güç kaynağı projesi de vardı yanlış hatırlamıyorsam.

haklisiniz o motor hurdasindan toroidal trafo sarimi epey ilgincti @Kazasker idi diye hatirliyorum
bende de korad var lakin dijital kontrollu bir kaynak hatta elektronik yuk de yapmayi ben de istiyorum tecrube kazanmak acisindan

 

[fide]

haklisiniz o motor hurdasindan toroidal trafo sarimi epey ilgincti @Kazasker idi diye hatirliyorum
bende de korad var lakin dijital kontrollu bir kaynak hatta elektronik yuk de yapmayi ben de istiyorum tecrube kazanmak acisindan

Elektronik Yük Projesi Analog Bölüm

Tasarımı devam eden Elektronik Yük Projesinin analog bölümüdür. Bu konu altında öncelikli olarak güç katları değerlendirilecektir. Genel özellikleri, yazılımsal özellikleri, dijital elektronik konularını diğer elektronik yük başlıkları altında paylaşalım. Ana Proje Konusu ...

mekatronik.org

Burda elektronik yükün temelleri ile ilgili sağlam bir post var.

Dijital güç kaynağı için ise 723 + Dijital pot yada başka bir yöntem için deneme yapılabilir.

 

[132kHz]

Elektronik Yük Projesi Analog Bölüm

Tasarımı devam eden Elektronik Yük Projesinin analog bölümüdür. Bu konu altında öncelikli olarak güç katları değerlendirilecektir. Genel özellikleri, yazılımsal özellikleri, dijital elektronik konularını diğer elektronik yük başlıkları altında paylaşalım. Ana Proje Konusu ...

mekatronik.org

Burda elektronik yükün temelleri ile ilgili sağlam bir post var.

Dijital güç kaynağı için ise 723 + Dijital pot yada başka bir yöntem için deneme yapılabilir.

tesekkurler ben sadece dijital kontrolla ilgili postu incelemistim bunu inceleyeyim biraz

dijital guc kaynagi icin ben de 723 ile k7200 devresini dusunuyordum forumda da konusu varmis https://mekatronik.org/forum/thread...0-30-volt-0-10-amper-sema-pcb-kaynaklar.1195/

 

[taydin]

Eğer sabit veya çok yavaş değişen bir yük beslenecekse, tamamen dijital olarak kontrol edilen bir güç kaynağı yapmak zor birşey değil. ADC ile çıkış voltajını oku, istenen değere gelene kadar DAC ile çıkış transistörünü sür. Veya SMPS ise, ADC ile çıkış voltajını oku, istenen değeri elde edene kadar PWM duty cycle ayarla.

Ama eğer iyi bir dinamik performans isteniyorsa, yani ani yük değişimlerinde çıkış voltajında büyük ani değişimler istenmiyorsa, o zaman iş çok zorlaşıyor. Kontrol teorisine girmek gerekiyor ve bunun da matematiği ağırdır. Bu işi yapmak için öncelikle MATLAB ile çalışan bir model elde etmek, sonra da bu modeli yazılıma dökmek en mantıklısı.

 

[fide]

@taydin abi biz kolay olandan başlayalım. Matematiğin karşıma çıkacağını biliyordum ama dakika 1 gol bir oldu.

 

[Gokrtl]

Bir güç kaynağı tasarlamak isteyelim.

İstemeyelim
Daha önce isteyenler oldu

 

[taydin]

@taydin abi biz kolay olandan başlayalım. Matematiğin karşıma çıkacağını biliyordum ama dakika 1 gol bir oldu.

Kolay olan gerçekten senin dişinin kovuğuna girer Herhangi bir sürpriz veya ayrıntı yok, basit, düz mantık kontrol yapılması gerekiyor.

Ama belki şöyle bir alternatif araştırabilirsin. PID kontrol yapan entegreler var. Böyle bir entegre kullanarak belki bir güç kaynağı yapılabilir. Full dijital kontrol kadar özgün olmasa da gene önemli ölçüde yazılım kontrollü olur.

 

[smyomekatronik]

LM2677 ile yapılmış bir devre var, mcu ile kontol etmeye müsait gibi gözüküyor.

Компактный лабораторный блок питания • HamRadio

Компактный лабораторный блок питания, выбор пал на понижающий преобразователь LM2677-ADJ. Он имеет более высокую частоту переключения

varikap.ru

b3603 model ile satılan güç kaynağının şemaları.

b3603/docs at master · baruch/b3603

Alternative firmware for the B3603. Contribute to baruch/b3603 development by creating an account on GitHub.

github.com

Bide everyday electronics 1994 nisan sayısında mosfet kontrollü güç kaynağı projesi var. Birisi bu devreyi mcu kontrollü hala getirmişti fakat indirdiğim dosyaları bulamıyorum (Süper bir dosyalama sistemim var ).

 

[slewrate]

Commodore 64 ile yapılmış dijital güç kaynağı.

 

[fide]

Programmable DC power supply design resources | TI.com

View the TI Programmable DC power supply block diagram, product recommendations, reference designs and start designing.

www.ti.com

Picproje forumda bir kullanıcı yukardaki linki paylaşmış.
Açınca kelimenin tam anlamıyla "tırstım".
Texas bu işi @taydin'ın da tarif ettiği gibi kökten çözmüş.

Bloklar halinde doğrultucu, pfc, DC to DC converter, mosfet DAC ve ADC kontrollü regülator, izole mcu, izole kontrol girişleri, fan, keypad ve diğer ıvır zıvır yan donanımlar için besleme var. Belki de arada unuttuğum bir sürü blok var. Geliştirme boardları, örnek şemalar da vermiş ama blok blok olduğu için çıkış gerilimi nerde nasıl ayarlıyor çözemedim.
Mosfet, DAC ADC ve mcu yazan bölümler var ama doğrudan bu kısmı ele alan bir yapı göremedim. (Yada benim bilgim yetmedi, farkedemedim). Projenin yapılabilirliği yada ne zaman yaparım hala muallak ama özellikle akım ve gerilim ölçme kısmı ile ilgili güzel kaynaklar edindim. Pga ve ADC için denenmiş güzel devreler var.
10uA ile 100mA arasında %0.025 doğruluğa sahip bir akım ölçme devresi gördüm bayıldım. 24 bit ADC ile yapılmış. Ben yapsam ne kadar başarılı olur bilmiyorum ama en azından tasarımı konusunda göz aşınalığı kazandım diyebilirim.

 

[taydin]

Programmable DC power supply design resources | TI.com

View the TI Programmable DC power supply block diagram, product recommendations, reference designs and start designing.

www.ti.com

Picproje forumda bir kullanıcı yukardaki linki paylaşmış.
Açınca kelimenin tam anlamıyla "tırstım".
Texas bu işi @taydin'ın da tarif ettiği gibi kökten çözmüş.

Linki verilen şey senin aradığın şey değil aslında. Oradaki mevzu, dijital arayüzleri olan ve SCPI gibi bir dille kontrol edilebilen bir güç kaynağı. Yani bendeki Rigol DP832A gibi. Senin aradığın konu ile ilgili aşağıda birkaç güzel bir kaynak var:

https://www.embedded.com/designing-a-dsp-based-digitally-controlled-dc-dc-switching-power-supply/

https://www.ti.com/europe/pcim/Texas_Instruments_Digital_Power_Supplies_SW_Solutions.pdf

https://www.ti.com/lit/ml/slup232/slup232.pdf

"Fully software controlled power supply"
"DSP controlled power supply"
"digital power supply"

... gibi aratabilirsin.

 

[taydin]

PLECS de full dijital çalışan bir SMPS buck converter'in simulasyonu. Burada yapılması gereken, "discrete" yani örnekleme yaparak çalışan bir PID kontroller'in tasarımı. Geri kalanı bildiğin standart geri beslemeli SMPS buck.

 

[Altair]

XL4016'nin pot bacaklarina dijital potansiyometre baglamayi dusunuyorum. Standart potlar bir sure sonra kararli calismayi birakiyor. Bunun icin tavsiye edebileceginiz IC var mi? Satilanlar genelde %1 hassasiyete sahip. Bunlarin hassasiyetini arttirmak mumkun mu? Ornegin su 10K ve 100 Ohm hassasiyetinde. Bu da 30V'ta 0.3V demek, pek hassas degil. Ikı tane dijital pot devresi tasarlasam normal direnc gibi bunlari birbirine seri baglayabilir miyim?

https://www.devremarketim.com/?product=potentiometer-ic-10-kohm-msop-8-mcp4011-103ems

https://www.devremarketim.com/?product=potentiometer-ic-2-1-kohm-msop-8-mcp4011-202ems

 

[fide]

Pot yerine DAC kullanmayı dene. Hem çözünürlük yükselir hem de wiper gibi belirsiz değerler ile uğraşmazsın

 

[clc]

Dac takarsa referans voltajı sabit kalacağından ya full duty de ya da 0 da çalışır, bunu çözmek için dışarıdan hata amplifikatörü eklemesi gerekir.

 

[Mikro Step]

Voltajı ayarlı dediginde digital güç kaynağı biraz sıkıntılı.

Çünkü devrede yer alan bobinlerin hesabı yapılırken giriş gerilimi ve çıkış gerilimi ana veriler oluyor.
Voltaj ayarlı olsun dendimi bobinin de değerinin değişmesi lazım.

Benim için rıpıl vs hiç bir şey önemli değil dersen o zaman olabiliyor.

220V AC girsin dersen tek taransistörlü forward yapının bire bir aynısını flyback olarak çalıştırabilirsin.

Neyse rıpıl azaltmak için de girişi voltajı ayarlı smps, çıkışı da analog regülatör yapı düşünülebilir.

Motor vs gibi kaba yükler için okey fakat analog cihazların beslemesi için lineer devreleri kullanmakta fayda var.