Accessori, analoghi economici e altri dispositivi disponibili (3). Accessori, analoghi economici e altri dispositivi disponibili (3) Tes 13 3 nt come caricabatterie

AL. Butov, pag. Kurba, regione di Yaroslavl
Attualmente è difficile trovare un radioamatore che, una volta nella sua vita, non abbia provato ad assemblare almeno un semplice amplificatore di potenza a bassa frequenza. Realizzare anche un semplice amplificatore da un "foglio bianco" richiede inevitabilmente molto tempo, e gran parte del tempo viene dedicato non all'assemblaggio del modulo di amplificazione, ma a vari lavori collaterali, ad esempio, fabbricando un involucro, un pannello frontale, avvolgendo un trasformatore. Pertanto, al fine di ridurre il tempo impiegato nella realizzazione di una struttura finita, è possibile utilizzare effettivamente assiemi e componenti già pronti, che ridurranno drasticamente le ore spese per l'assemblaggio. Di conseguenza, tenendo conto dei costi diretti e indiretti, un progetto fatto in casa costerà poco di più di uno seriale simile, e se dovessi acquistare un minimo di componenti a prezzi di vendita al dettaglio, potrebbe anche essere più economico.

Una volta, un alimentatore bulgaro, chiamato “Raddrizzatore di corrente stabilizzato TES-12-3-NT”, prodotto nel 1985, ha subito una trapanazione. Questo dispositivo è stato assemblato in un'elegante custodia interamente in metallo in duralluminio di 240x210x55 mm con pareti spesse (vedi foto), su cui è scritto "12V - FOR". In precedenza, questo dispositivo veniva utilizzato per alimentare la stazione radio, dopo il crollo dell'URSS, la nostra agricoltura non aveva bisogno di stazioni radio e questo alimentatore ha continuato a servire come fonte di energia per un semplice registratore radio cinese “che esprime una trama personale . Il radioregistratore cinese soffriva di febbre, bronchite cronica, perdita di memoria e voce debole, motivo per cui è stato necessario interrompere la sua simbiosi con l'alimentatore mostrato nella foto. E affinché il giardiniere dilettante non rimanga in giardino e in piscina senza musica e notizie, si è deciso di installare nella resistente custodia in acciaio inossidabile di questo alimentatore un amplificatore audio fatto in casa e un ricevitore radio VHF.
Una noiosa ricerca nelle directory e nei listini prezzi di un chip UMZCH adatto a questo alimentatore ha portato a un chip economico di tipo TDA1521 progettato per costruire amplificatori di classe media. Il microcircuito è dotato di protezione integrata contro il "clic", protezione termica e protezione contro i cortocircuiti nel circuito di carico. Il microcircuito fornisce una potenza di uscita di 2x12...15 W con un carico di 4...8 ohm. La sua tensione di alimentazione minima è 15 V (unipolare), la massima è 42 V. Quando la tensione di alimentazione scende al di sotto di 15 V, il funzionamento del microcircuito viene bloccato. Il chip TDA1521 è in grado di funzionare sia in modalità a doppio canale che in modalità a ponte a canale singolo, può essere alimentato sia da tensioni di alimentazione unipolari che bipolari. Nell'amplificatore stereo, assemblato secondo lo schema di Fig. 1, viene utilizzato un alimentatore unipolare.


L'alimentazione unipolare richiede la presenza di condensatori all'ossido ad alta capacità sulle uscite dell'amplificatore per una tensione operativa relativamente elevata. Circa 20 anni fa, tali condensatori erano famosi anche per le loro grandi dimensioni, attualmente le dimensioni dei condensatori all'ossido con una capacità di 2000 microfarad o più sono diminuite più volte e il loro costo è quasi simbolico. La presenza di condensatori di separazione all'uscita dell'UMZCH consente di evitare danni ai sistemi acustici in caso di guasto del microcircuito UMZCH, oltre a polarizzare gli altoparlanti con una corrente di polarizzazione pari a zero, che peggiora il suono. L'amplificatore è assemblato secondo uno schema vicino a quello tipico. Il resistore R3 controlla il volume, l'interruttore SB1 può cambiare la modalità operativa del dispositivo. In una modalità, l'ingresso dell'amplificatore sarà collegato al ricevitore radio integrato nella custodia dell'alimentatore, nell'altra a una sorgente di segnale esterna. Il guadagno di tensione del microcircuito è di circa 30. Non vi è alcun controllo del bilanciamento del canale stereo e controlli del tono nell'amplificatore a causa della mancanza di necessità e poiché i componenti UMZCH sono obsoleti 15 anni fa. Non sono più gli anni '60 ... '80 del secolo scorso, quando l'usura di una testina magnetica economica e di breve durata di un registratore audio veniva compensata ruotando completamente le manopole di controllo del tono.

In Figura 2 è mostrato lo schema a blocchi del circuito integrato TDA1521. È stato necessario eliminare il regolatore di tensione a 12 V presente nell'alimentatore TES-12-3-NT, poiché stabilizzava il “meno” e non il “più”, come desiderato . Se lo si desidera, uno stabilizzatore con un "meno" comune può essere assemblato su qualsiasi circuito integrato adatto. Dall'astuto prodotto bulgaro sono rimasti una custodia, un trasformatore di potenza T1, diodi raddrizzatori VD1, VD2, condensatori C9-C13, un LED e un interruttore di alimentazione SA1. Il gruppo di alimentazione è stato riprogettato come mostrato nella Figura 3.


Sempre in questa figura è possibile vedere il regolatore di tensione +3,2 V per l'alimentazione del modulo ricevitore radio e come è collegato tale modulo ricevitore radio. Come modulo, è stata utilizzata una scheda sintonizzata di un primitivo ricevitore radio tascabile cinese con ricerca automatica delle stazioni radio. La sintonizzazione sulla stazione radio viene effettuata utilizzando due pulsanti, la sensibilità è molto alta, la qualità del suono è relativamente mediocre, inferiore al suono delle radio fatte in casa assemblate in modo ordinato e competente sul noto chip K174XA34. la seconda metà degli anni ’90 e l’inizio degli anni 2000. Poiché l'autore non voleva assemblare un altro ricevitore radio, dopo aver spiegato al proprietario dell'alimentatore cosa gli veniva richiesto, ha portato senza pensarci troppo un giocattolo cinese, la cui scheda alla fine si è sistemata accanto all'amplificatore fatto in casa.
Una foto dell'aspetto di ciò che è accaduto di conseguenza è mostrata in Fig. 4.

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Questo testo è stato scritto non tanto per il gusto di recensire la scheda di alimentazione stessa, il rispettato Kirich e altri autori ci sono riusciti, ma piuttosto per il gusto di descrivere il progetto che ho ottenuto nel suo insieme, con le aggiunte necessarie, secondo me , a questo alimentatore sotto forma di regolatore termico del ventilatore, indicatore di tensione e corrente, commutazione automatica degli avvolgimenti del trasformatore, disconnessione elettronica del carico, nonché del trasformatore di potenza stesso e dell'alloggiamento. Alcuni dispositivi sono stati acquistati su AliExpress e l'altra parte è stata assemblata da zero. Per il primo ci saranno i collegamenti e per il secondo ci saranno i diagrammi...

Quindi i componenti utilizzati sono:

- 150 W, con 2 avvolgimenti da 12 volt, acquistati in un chip e un dip. Tale trasformatore è stato scelto calcolando la possibilità di commutare gli avvolgimenti, dividendo l'intervallo di tensione di uscita in 2 sottointervalli - 0-11 V e tutto il resto (utilizzando un avvolgimento da 12 volt o 2 stessi avvolgimenti collegati in serie, fornendo un totale di ~ 24 V). Oltre ai due avvolgimenti secondari di fabbrica, ne erano ancora avvolti altri 2. Il primo è a basso consumo a 13 V per alimentare dispositivi aggiuntivi e una ventola di raffreddamento. Il secondo avvolgimento è più potente, da 7 V., avvolto con filo da 1,5 mm (poteva essere più sottile, ma ne avevo uno a disposizione), per alimentare un'uscita USB separata da 5 volt collegata ad un regolatore lineare 7805;

- Alimentatore da laboratorio di AliExpress. Il set cominciò davvero a costare un centesimo, poco più di $ 5. Volò a Minsk in 29 giorni, la pista fu tracciata. La tavola che ho assemblato è nella foto sopra. Ho sostituito solo il conder completo da 10.000 microfarad e diodi raddrizzatori, per una corrente di 5A. Cambia amplificatori operazionali finché non diventa ...;

- con un indicatore di temperatura e un sensore di temperatura remoto anche da AliExpress.
Il termoregolatore, del valore di $ 1,65, ha raggiunto Minsk in 22 giorni, la pista era ferma. Ottimo apparecchio, devo dire. Può funzionare in due modalità: raffreddamento o riscaldamento. Cioè, a seconda della modalità selezionata, il controller termico controlla il riscaldatore (si accende se la temperatura scende al di sotto di quella impostata) o il ventilatore (si accende se la temperatura supera quella impostata). Viene impostato un valore di isteresi per spegnere la ventola o il riscaldatore. Il controller è controllato da 3 pulsanti, i valori vengono visualizzati su un indicatore a 3 caratteri. Ci sono istruzioni dettagliate sulla pagina del venditore.

Istruzioni

- tensione e corrente da AliExpress. Prezzo $ 3,94. L'ordine è durato 5 settimane, la traccia non è stata tracciata. Va notato che l'indicatore si è rivelato abbastanza adatto, lo testeremo più tardi;

- Unità di commutazione dell'avvolgimento del trasformatore fatta in casa (trovata su Internet). Questa è forse l'aggiunta più importante a un alimentatore regolato lineare. Il fatto è che l'efficienza di tali fonti non è molto elevata, soprattutto a basse tensioni di uscita. Quindi, ad esempio, con una tensione di uscita di 5 V e una corrente di, ad esempio, 3 A, sul transistor di uscita dovrebbero essere dissipati circa 75 W. E in questa modalità, quando l'alimentatore è alimentato a 24 volt CA (2 avvolgimenti da 12 volt ciascuno), la ventola di raffreddamento controllata dal controller termico non si spegne quasi mai. E con una tensione di ingresso di ~ 12V, al contrario, si accende molto raramente e per un breve periodo. Pertanto, questa aggiunta consente di migliorare notevolmente le modalità operative dell'alimentatore, soprattutto se si considera che utilizzo principalmente tensioni fino a 12V. L'unica cosa è che la soluzione che ho scelto non è la migliore, perché quando la tensione diminuisce, nel momento in cui si commutano gli avvolgimenti da due a uno (da 24v a 12v), si verifica un breve calo della tensione in uscita. Il circuito triac è privo di tale svantaggio. E per quanto mi riguarda, ho deciso che questa sfumatura non è fondamentale per me.

Il dispositivo è stato assemblato su una breadboard, sono stati immediatamente posizionati un raddrizzatore e un regolatore di tensione a 12V, da cui vengono alimentati il ​​​​relè, il controller termico e la ventola. Per questo stabilizzatore, sul trasformatore è stato avvolto un ulteriore avvolgimento a bassa potenza;

- E questo è un blocco di connessione del carico elettronico completamente fatto in casa, a riguardo in modo più dettagliato:
Quindi, un piccolo TK.

Dopo aver inserito l'alimentazione, il carico deve essere scollegato, indipendentemente dall'ultimo stato.
- Un LED rosso lampeggiante dovrebbe indicare che il carico è stato spento.
- Il carico collegato deve essere indicato da un LED verde acceso permanentemente.
- Il carico è collegato tramite un relè.
- Soppressione hardware del rimbalzo dei contatti.

Il circuito è stato riparato, grazie agli utenti IIIap, varicap e alexky che se ne sono accorti (polarità errata del diodo di protezione). Il circuito si basa su un economico microcontrollore Atmel ATtiny2313 e un trigger Schmitt 74HC14.
Il circuito è alimentato a 12 volt, necessari per il funzionamento del relè. Per alimentare i microcircuiti è stato utilizzato un convertitore lineare 7805.

Dopo l'accensione il LED rosso VD2 lampeggia. Il trigger Schmitt 74HC11 ti consente di eliminare definitivamente e irrevocabilmente il rimbalzo dei contatti. Quando si preme il pulsante, il LED VD2 si spegne e VD1 (verde) si accende, contemporaneamente ad esso si apre il transistor VT1 e si accende il relè K1. La prossima volta che si preme il carico e il LED verde VD1 si spegne, il LED rosso VD2 inizia a lampeggiare. Il diodo VD1 protegge il transistor dai picchi di tensione sulla bobina del relè. Il circuito è assemblato su breadboard. Se non si inserisce un trigger Schmitt all'ingresso (e non si gestisce il rimbalzo tramite software), è necessario un resistore pull-up da 10K sul pin 7 del microcontrollore. I piani sono di aggiungere un ulteriore canale di controllo all'ingresso int0 del microcontrollore. L'uscita USB sarà controllata.

Il programma di controllo è scritto nell'ambiente Bascom.

Nel ciclo principale il LED rosso lampeggia, a condizione che l'uscita PB2 sia bassa, cioè il carico è spento e il LED verde è spento. Sull'interrupt Int1 viene richiamata la subroutine Swbutton. L'operatore Toggle commuta gli stati dell'uscita PB2 (se era 1 diventerà 0 e viceversa). Dopo aver commutato l'uscita, il programma ritorna al loop principale, fino al successivo interrupt;

Sotto la fonte spoiler

$regfile = "attiny2313.dat"
$cristallo = 4000000

Porta di configurazione b.1 = Uscita
Porta di configurazione b.2 = Uscita
Config Pind.3 = INGRESSO
Configurazione Int1 = In caduta

Dim Wtime come byte

Sul pulsante Int1 Sw

Abilita gli interrupt
Abilita Int1

Fare
se pinb.2 = 0 Allora
Imposta Portab.1
Aspetta Wtime
Reimposta porta b.1
Aspetta Wtime
Altro
'Pinb.4 = 0
Finisci se
ciclo continuo
FINE

pulsante sw:
Attiva/disattiva Porta b.2

- Relè A sinistra, un relè in una custodia blu viene utilizzato per accendere / spegnere il carico e un relè in una custodia trasparente, il primo gruppo di contatti commuta gli avvolgimenti del trasformatore e il secondo gruppo accende il LED che indica la connessione del secondo avvolgimento;

- E infine, la custodia finita del vecchio streamer. Le cartucce DDS per 2 Gb non sono più rilevanti da molto tempo, quindi il dispositivo è stato smontato senza pietà per i pezzi di ricambio. Un case con ventola nativa è perfetto per il mio alimentatore;

Ecco il pannello frontale. Temporaneo, perché Rifarò sia il layout che il materiale dell'inserto da cambiare (c'era plastica espansa bianca - sembra goffo, ma ci sarà una spina dal case del computer, che rientra nel colore dell'intero dispositivo). Ma questo accade un po’ più tardi, quando arrivano dalla Cina. Verrà aggiunto anche un connettore USB. Regolatore rosso - tensione, blu - corrente (i colori delle manopole sono selezionati in base ai colori del bagliore dei segmenti dell'indicatore). Il LED verde rettangolare sotto l'indicatore si accende quando è collegato il secondo avvolgimento del trasformatore. Sopra il regolatore blu è presente un LED di indicazione della stabilizzazione della corrente (rosso). Ebbene, nell'area dei terminali di uscita è presente un pulsante rosso per il collegamento del carico e un LED bicolore (rosso-verde).
Tutto è realizzato sui connettori: il pannello frontale è completamente rimovibile. L'uscita dell'alimentatore è collegata al pannello frontale tramite un connettore di tipo Deans, utilizzato per le batterie dei modelli telecomandati;

Tutti i componenti sono interconnessi secondo il seguente schema (corretto, grazie all'utente MisHel64):

Un po' di assemblea:

L'interruttore dell'avvolgimento e il sezionatore del carico sono assemblati in un sandwich e installati vicino al pannello frontale. Nelle vicinanze sono installati un relè di disconnessione del carico e una scheda del controller termico della ventola.

All'interno, un dissipatore di calore è avvitato alla ventola del case (di un vecchio processore). Un transistor e un sensore del regolatore di temperatura sono avvitati al dissipatore di calore con pasta termica. Tutto è installato nel case dal lato posteriore.

La scheda principale è installata su rack alti con le parti abbassate. Tale disposizione, anche se non è la più efficiente dal punto di vista termico, in questo caso non può essere posizionata diversamente tra la scheda e il trasformatore.

Ho deciso di collegare gli avvolgimenti del trasformatore utilizzando i terminali Wago, si è rivelato molto conveniente. C'è una leggera confusione nei fili, anche se erano impilati e legati insieme con i lacci. Forse lo cambierò più tardi...

E l'ultimo componente è uno stabilizzatore da 5 V, realizzato mediante montaggio superficiale su un radiatore. E un paio di foto finali, vista posteriore e alimentatore assemblato. Sul retro si trovano il connettore di alimentazione, l'interruttore di alimentazione, il fusibile e l'interruttore (blu) per la linea aggiuntiva da 5 V.

Ora passiamo ai test. Faccio subito una prenotazione per testare non tanto la scheda di alimentazione stessa, ma l'intero gruppo di assemblaggio. Cominciamo con l'indicatore. Sotto lo spoiler ci sono le foto visive dei test. Le letture sono state confrontate con il multimetro digitale professionale di riferimento Aktak AM-1095.

Test delle letture del voltmetro

Test dell'amperometro

Dopo le misurazioni ho iniziato anche a rispettare questo indicatore e volevo chiamarlo "dispositivo")).

Ma non è stato possibile ottenere più di 26 V dalla scheda di alimentazione con un carico di 10 ohm e la corrente, rispettivamente, a 2,6 A, sebbene al minimo l'alimentatore emetta 31 V.

Testiamo la stabilizzazione della corrente (multimetro, in modalità di misurazione della corrente, collegato direttamente ai terminali di uscita):

Vediamo che la regolazione della corrente è possibile fino a 3,6 A.
Ho comunque deciso di scoprire che tipo di abbassamento della tensione di uscita sarà alla corrente quasi massima. Ho trovato due resistori da 3,3 Ohm 50W, li ho collegati in serie e li ho collegati ai terminali di uscita - il risultato è nella foto:

Ulteriori test:

Confrontare la tensione all'uscita del raddrizzatore con l'uscita. (Sul multimetro, la tensione all'uscita del ponte a diodi)
A sinistra senza carico, a destra con carico:

Lo stesso, ma misuriamo il cambiamento all'uscita della trance:

Piccole conclusioni:
- la tensione all'uscita della trance scende di 1,6 V sotto carico, sebbene il trasformatore sia di 150 W e l'uscita sia di circa 80 W.
- la tensione all'uscita del ponte a diodi diminuisce sotto lo stesso carico, già di 6 V.
- la tensione di uscita scende di 8,5 V con lo stesso carico di circa 80 W.
Ovviamente è necessario fare qualcosa con questo ... anche se questo raggio di lavoro è abbastanza per me per lavorare.

Misuriamo le pulsazioni

Effettuerò subito una prenotazione, perché l'unità è lineare, non dovresti prestare attenzione alle letture del frequenzimetro: misura qualunque cosa ... Misuriamo: valore effettivo (letture minime negli screenshot), picco massimo (letture medie) e intervallo (valori massimi).
10 V, 1 A:

10 V, 2,1 A:

12 V, 3,5 A:

24 V, 3,5 A:

tutto è bello, ma c'è una sfumatura: quando il blocco è vicino al momento in cui la tensione inizia a diminuire, ad es. vicino al suo limite, allora da qualche parte sorge un’interferenza selvaggia. Qui nella foto sotto funziona solo 1 avvolgimento di trance, ad es. All'ingresso dell'alimentatore vengono forniti circa 12 V alternati e il carico di 3 A è già stato il limite e ha inondato l'interferenza. E se all'ingresso fosse applicata più tensione, l'unità funzionerebbe in modalità normale. Qui è necessario tenere conto di questa sfumatura.
10 V, 3 A:

Conferma d'acquisto