Over de huidige afgesneden voeding met Arduino

In deze post gaan we een batterij-eliminator / variabele DC-voeding bouwen die de voeding automatisch onderbreekt als de stroom door de belasting het vooraf ingestelde drempelniveau overschrijdt.

Door Girish Radhakrishanan

Belangrijkste technische kenmerken

Het voorgestelde stroomonderbrekingscircuit met Arduino heeft een 16 x 2 LCD-display, dat wordt gebruikt om de spanning, stroom, stroomverbruik en vooraf ingestelde stroomgrens in realtime weer te geven.

Als elektronicaliefhebber testen we onze prototypes op een voeding met variabele spanning. De meesten van ons hebben een goedkope variabele voeding die mogelijk geen spanningsmeting / stroommeting heeft, noch kortsluiting of overstroombeveiliging is ingebouwd.

Dat komt omdat stroomvoorziening met deze genoemde functies uw portemonnee kan bombarderen en te veel wordt gebruikt voor hobbygebruik.

Kortsluiting en overstroom is een probleem voor beginners tot professionals en beginners zijn hier vaker vatbaar voor vanwege hun onervarenheid, ze kunnen de polariteit van de voeding omkeren of de componenten verkeerd aansluiten, enz.

Deze dingen kunnen ervoor zorgen dat de stroom door het circuit ongewoon hoog stroomt, wat resulteert in een thermische runaway in halfgeleider- en passieve componenten, wat resulteert in vernietiging van waardevolle elektronische componenten. In deze gevallen verandert de wet van Ohm in een vijand.

Als je nooit een kortsluiting of een gefrituurd circuit hebt gemaakt, dan gefeliciteerd! Je bent een van de weinige mensen die perfect zijn in elektronica of je probeert nooit iets nieuws in elektronica.

Het voorgestelde stroomvoorzieningsproject kan de elektronische componenten beschermen tegen dergelijke vernietiging van frituren, wat goedkoop genoeg zal zijn voor een gemiddelde elektronicahobbyist en gemakkelijk genoeg om er een te bouwen voor iemand die iets boven het beginnersniveau zit.

Het ontwerp

De voeding heeft 3 potentiometers: één voor het aanpassen van het contrast van het LCD-scherm, één voor het aanpassen van de uitgangsspanning van 1,2 V tot 15 V en de laatste potentiometer wordt gebruikt voor het instellen van de stroomlimiet van 0 tot 2000 mA of 2 Ampère.

Het LCD-scherm zal u elke seconde updaten met vier parameters: de spanning, het stroomverbruik, de vooraf ingestelde stroomlimiet en het stroomverbruik door de belasting.

Het stroomverbruik via belasting wordt weergegeven in milliampère, de vooraf ingestelde stroomlimiet wordt weergegeven in milliampère en het stroomverbruik wordt weergegeven in milli-watt.
Het circuit is opgedeeld in 3 delen: de vermogenselektronica, de LCD-displayaansluiting en het vermogensmeetcircuit.

Deze 3 fasen kunnen de lezers helpen om het circuit beter te begrijpen. Laten we nu eens kijken naar de sectie vermogenselektronica die de uitgangsspanning regelt.

Schematisch diagram:

De 12v-0-12v / 3A-transformator zal worden gebruikt voor het verlagen van de spanning, de 6A4-diodes zullen de AC in DC-spanning omzetten en de 2000uF-condensator zal de schokkerige DC-voeding van de diodes afvlakken.

De LM 7809 vaste 9V-regelaar converteert de ongeregelde DC naar een gereguleerde 9V DC-voeding. De 9V-voeding zal de Arduino en relais voeden. Probeer een DC-aansluiting te gebruiken voor de invoer van Arduino.

Sla die 0.1uF keramische condensatoren niet over die een goede stabiliteit bieden voor de uitgangsspanning.

De LM 317 levert een variabele uitgangsspanning voor de belasting die moet worden aangesloten.

U kunt de uitgangsspanning aanpassen door aan de potmeter van 4.7K ohm te draaien.

Dat concludeert het vermogensgedeelte.

Laten we nu eens kijken naar de beeldschermverbinding:

Verbindingsdetails

Er valt hier niets uit te leggen, sluit gewoon de Arduino en het LCD-scherm aan volgens het schakelschema. Pas de 10K-potentiometer aan voor een beter kijkcontrast.

Het bovenstaande scherm toont de voorbeeldwaarden voor de vier genoemde parameters.

Vermogen meten fase

Laten we nu het vermogensmeetcircuit in detail bekijken.

Het vermogensmeetcircuit bestaat uit een voltmeter en een ampèremeter. De Arduino kan spanning en stroom gelijktijdig meten door het netwerk van weerstanden aan te sluiten volgens het schakelschema.

Relay Connection Details voor het bovenstaande ontwerp:

De vier parallel geschakelde weerstanden van 10 ohm vormen een shuntweerstand van 2,5 ohm die zal worden gebruikt voor het meten van de stroom door de belasting. De weerstanden moeten elk minimaal 2 watt zijn.

De weerstanden van 10k ohm en 100k ohm helpen de Arduino om de spanning bij de belasting te meten. Deze weerstand kan er een zijn met een normaal wattage.

Als je meer wilt weten over de werking van een op Arduino gebaseerde ampèremeter en voltmeter, bekijk dan deze twee links:

Voltmeter: https://homemade-circuits.com/2016/09/how-to-make-dc-voltmeter-using-arduino.html

Ampèremeter: https://homemade-circuits.com/2017/08/arduino-dc-digital-ammeter.html

De 10K ohm potentiometer is bedoeld voor het aanpassen van het maximale stroomniveau aan de uitgang. Als de stroom door de belasting de vooraf ingestelde stroom overschrijdt, wordt de uitgangsvoeding onderbroken.
U kunt het vooringestelde niveau in de display zien, het wordt vermeld als 'LT' (Limiet).

Stel bijvoorbeeld: als u de limiet instelt op 200, geeft deze stroom tot 199mA. Als het stroomverbruik gelijk wordt aan 200 mA of hoger, wordt de uitgang onmiddellijk uitgeschakeld.

De output wordt in- en uitgeschakeld door de Arduino-pin # 7. Wanneer deze pin hoog is, bekrachtigt de transistor het relais dat de gemeenschappelijke en normaal open pinnen verbindt, die de positieve voeding voor de belasting geleidt.

De diode IN4007 absorbeert de hoogspanning tegen EMF van de relaisspoel terwijl het relais AAN en UIT wordt geschakeld.

Programmacode:

​

U zou nu voldoende kennis hebben opgedaan om een ​​voeding te construeren die u waardevolle elektronische componenten en modules beschermt.

Als je een specifieke vraag hebt over dit stroomonderbrekingscircuit met Arduino, stel het dan gerust in het commentaargedeelte, je kunt snel antwoord krijgen.