Индикатор напряжения и тока лабораторного

блока питания

У любого хорошего лабораторного блока питания обязательно должны быть встроенные измерители выходного напряжения и тока, потребляемого нагрузкой от блока питания. Эти приборы высвобождают руки, - больше нет необходимости метаться с мультиметром от цепи к цепи, чтобы быть в курсе как процессов в одном участке схемы, так и режима работы всей схемы по току потребления.

-

На рисунке 1 показана схема измерителя напряжения и тока. Ток и напряжение он показывает на одном и том же трехразрядном светодиодном дисплее. Напряжение - до 99,9V, а ток - до 9,99А. Выбор измерения тока или напряжения при помощи кнопочного переключателя, в отжатом положении которого измеряется напряжение, а в нажатом - ток.

Схема измерителя выполнена на микросхеме СА3162Е, которая предназначена для создания измерителя аналоговой величины с отображением результата на трехразрядном цифровом индикаторе.

-

Микросхема СА3162Е представляет собой АЦП с максимальным входным напряжением 999 mV (при этом показания «999») и логической схемой, которая выдает сведения о результате измерения в виде трех поочередно меняющихся двоично-десятичных четырехразрядных кодов на параллельном выходе и трех выходах для опроса разрядов схемы динамической индикации. Чтобы получить законченный прибор нужно добавить дешифратор для работы на семисегментный индикатор и сборку из трех семисегментных индикаторов, включенных в матрицу для динамической индикации, а так же, трех управляющих ключей.

-

Тип индикаторов может быть любым, - светодиодные, люминесцентные, газоразрядные, жидкокристаллические, все зависит от схемы выходного узла на дешифраторе и ключах. Здесь используется светодиодная индикация на табло из трех   семисегментных индикаторов с общими анодами. Индикаторы включены по схеме динамической матрицы, то есть, все их сегментные (катодные) выводы включены параллельно. А для опроса, то есть, последовательного переключения, используются общие анодные выводы.

-

Для работы схемы необходимо чтобы на выходе блока питания было не только регулируемое напряжение, но и нерегулируемое стабильное напряжение 5V, необходимое для питания схемы измерителя. К регулируемому выходу блока питания измеритель подключается посредством резисторов R1, R2 и R17, R18. Причем, резистор R17 большой мощности (не менее 5W) включается в разрыв цепи минусового вывода блока питания. Этот резистор (R17) служит датчиком выходного тока, - чем больше потребляемый нагрузкой ток, тем больше напряжение на R17. По величине этого напряжения и определяется потребляемый ток. Резистор R18 служит для подстройки чтобы показания прибора при измерении тока соответствовали действительности.

-

При измерении напряжения, напряжение с выхода блока питания поступает на измеритель через делитель R1-R2.

В любом случае измеряемое напряжение поступает на выводы 11-10 (вход) микросхемы D1. Конденсатор СЗ исключает влияние помех на результат измерения.

Резистором R4 устанавливают показания прибора на ноль, при отсутствии входного напряжения. А резистором R5 выставляют предел измерения так чтобы результат измерения соответствовал реальному, то есть, можно сказать, им калибруют прибор при измерении напряжения (при измерении тока прибор калибруют резистором R18).

-

Логическая часть микросхемы СА3162Е построена по логике ТТЛ, а выходы еще и с открытыми коллекторами. На выходах «1-2-4-8» формируется двоично-десятичный код, который периодически сменяется, обеспечивая последовательную передачу данных о трех разрядах результата измерения.

Схемы источники питания

Индикатор напряжения и тока лабораторного блока питания

Если используется дешифратор ТТЛ, как, например, КР514ИД2, то его входы непосредственно подключа-ются к данным входам D1. Если же будет применен дешифратор логики КМОП или МОП, то его входы будет необходимо подтянуть к плюсу при помощи резисторов.

-

Выходы дешифратора D2 через токоограничивающие резисторы R7-R13 подключены к сегментным выводам светодиодных индикаторов Н1-НЗ. Одноименные сегментные выводы всех трех индикаторов соединены вместе. Для опроса индикаторов используются транзисторные ключи VT1-VT3, на базы которых подаются команды с выходов Н1-НЗ микросхемы D1. Эти выводы тоже сделаны по схеме с открытым коллектором. Активный ноль, поэтому используются транзисторы

структуры р-п-р.

-

Совсем не обязательно использовать измеритель на ИМС СА3162Е, - можно аналогичную схему сделать практически на любом измерителе напряжения до 1V, например, на основе частично исправной платы мультиметра, на микроконтроллере, или используя готовый измерительный модуль для измерения напряжения до 1V.

На рисунке 2 показана схема подключения любого измерителя.

-

Лыжин Р.

Литература:

Лыжин Р. Цифровые индикаторы для лабораторного блока питания. ж.Радиоконструктор №4, 2010, с.21-23.

Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика

Схема индикатор напряжения и тока

Источник: Радио-конструктор 2 за 2013 год

Индикатор напряжения и тока лабораторного блока питания

Очень популярный журнал для радиолюбителей и профессионалов, рассматривающий вопросы радиолюбительского конструирования и ремонта электронной техники.

Схема индикатор напряжения и тока 
Индикатор напряжения и тока лабораторного блока питания