Лабораторный блок питания с цифровым вольтметром и амперметром служит мне уже полгода. Собран он в корпусе от компьютерного блока питания. К оформлению лицевой панели пока руки не доходят. Напряжение регулируется от 1,32 до 24,00 вольт, ток — до 3 ампер. Индикаторами служат 4-х цифровые светодиодные индикаторы с общим катодом. Вольтметр с разрешающей способностью 0,04. В (с гашением незначащих нулей в двух левых индикаторах), запятая после 2-го знака. Амперметр с разрешающей способностью 4 мА (с гашением незначащих нулей в двух левых индикаторах), запятая после 1-го знака.
Программа в микроконтроллере создана для измерения напряжения от 00,00 до 40,92 В и тока от 0,000 до 4,092 А. Можно изготовить блок цифровой индикации и встроить в уже имеющийся блок питания, либо применить другой силовой трансформатор и другой регулятор напряжения (в указанных пределах). У меня регулятор напряжения собран на специальной микросхеме почти по стандартной схеме из «даташита». Микросхема работает в импульсном режиме на частоте 52 кГц, имеет высокий КПД.
Регулятор собран на отдельной плате, микросхема крепится через теплопроводную пасту на пластинчатый радиатор. Для регулировки лучше применять многооборотный потенциометр.
Вольтметр и амперметр собраны на отдельной плате и питаются от отдельного трансформатора 9-15 В и стабилизированного источника питания напряжением 5,12 вольт. Настройку этого напряжения нужно сделать до установки микроконтроллера подстроечным резистором R2. Так же тщательно нужно подобрать резистор R5. Его сопротивление должно быть в 7 раз больше R6. Если R6 = 5,11 К, то R5 = 5,11 х 7 = 35,77 К. После установки запрограммированного микроконтроллера и устранения выявленных механических ошибок проверить (отрегулировать) напряжение на первой ноге 5,12В. От этого зависит точность показаний вольтметра.
«Токовый» резистор R1 взят от негодного мультиметра М-830. Амперметр не обладает такой же линейностью, как вольтметр. Это связано с применением ОУ.
Подбором резистора R8 регулируется коэффициент усиления ОУ. Калибровку провести с помощью наиболее точного амперметра.
Резисторы R9 – R16 от 270 до 330 Ом.
На видео: регулировка напряжения без нагрузки, а потом с нагрузкой – автомобильной лампой 24v 21w.
Скачать прошивку, печатные платы в формате LAY вы можете ниже.
Обновление 16.04.2014: Новая прошивка (AVmetr_2.rar). Улучшена разрешающая способность.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| МК PIC 8-бит | PIC16F873 | 1 | ||||
| Линейный регулятор | LM317 | 1 | LM317T | |||
| DC/DC импульсный конвертер | LM2576 | 1 | LM2576-Adj | |||
| OP1 | Операционный усилитель | LM358 | 1 | |||
| Диод | КД202А | 4 | ||||
| Диодный мост | DB157 | 1 | ||||
| VD1 | Диод Шоттки | MBR350 | 1 | |||
| C1 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ, 50 B | 1 | Регулятор | ||
| C2, C3 | Электролитический конденсатор | 1000 мкФ, 35 B | 2 | Регулятор | ||
| C1 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ, 25 B | 1 | |||
| C2 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ, 16 B | 1 | |||
| C3, C4 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 2 | |||
| C5, C6 | Конденсатор | 20 мкФ | 2 | |||
| R1 | Переменный резистор | 51 кОм | 1 | Регулятор | ||
| R2 | Резистор | 1.2 кОм | 1 | Регулятор | ||
| R1 | Резистор | 0.01 кОм | 1 | Токовый резистор взят из мультиметра М-830 | ||
| R2 | Подстроечный резистор | 100 Ом | 1 | |||
| R3 | Резистор | 680 Ом | 1 | |||
| R4 | Резистор | 1 кОм | 1 | |||
| R5 | Резистор | 36 кОм | 1 | Сопротивление должно быть в 7 раз больше R6 | ||
| R6 | Резистор | 5.1 кОм | 1 | |||
| R7 | Резистор | 240 Ом | 1 | |||
| R8 | Резистор | 75 кОм | 1 | |||
| R9-R16 | Резистор | 300 Ом | 8 | 270-330 Ом | ||
| L1, L1 | Катушка индуктивности | 10 мкГн | 2 | |||
| Q | Кварц | 4 МГц | 1 | |||
| Tr1 | Трансформатор | 2 В*А, 220/9 В | 1 | |||
| Tr2 | Трансформатор | 100 В*А, 220/24 В | 1 | |||
| HG 1, HG 2 | Светодиодный индикатор | FYQ-3641AS21 | 5 | Общий катод | ||
| Предохранитель | 1 | |||||
| Выключатель сдвоенный | 1 | |||||