Электронная Нагрузка 360 Вт и более

[MarkGal]

Периодически приходится проверять зарядники, аккумуляторы и тд. Постоянная возня с с кучей лампочек и тэнов надоела. Нашей схемы электронных нагрузок, понравилась простота реализация и надежность работы.  Аналоговая часть полностью собрана по чужим схемам, донор радиаторов и транзисторов стал сварочный аппарат с помойки, корпус от БП компьютера. Нагрузачная часть модульная, каждый модуль состоит из 4х полевиков и может рассеивать до 200вт (при наличии подходящих радиаторов). Транзисторы на 600в. Нагружал аналоговую часть 120в 3а, больше БП не дает. 
Ограничение получились: максимальное напряжение 600в, максимальный ток 30А, максимальная мощьность 360Вт.
Для цифрового управления планирую использовать pic16f1783 - 12 бит ацп, 8 бит цап, 10 бит ШИМ. Дисплей графический WG12864.
Программно можно выбирать разные режимы: стабилизация тока, напряжение, мощьности, сопротивления. Можно измерять внутренние сопротивление источника (АКБ), можно измерять емкость АКБ (с указание тока и напряжения отключения отсечки),  и многое другое что придет в голову.

[MarkGal]

Летом тяжело выкроить время на хобби, но удается. Плата спаяна, начал писать программу. Новый МК, новые проблемы. АЦП с дифференциальным входом, удобно, но с непривычке  помучился. Встроенное в pic16f1783 опорное напряжение на 1в, использовать не получилось, творились чудеса преобразования, пока это выяснил потерял куче времени. Пока сделал измерение напряжения и тока. Тперь еще надо разобраться с ЦАП. И проверить что будет эффективнее ШИМ или ЦАП. Тестовый пуск, 300 ватт нагрузки держит.

[MarkGal]

АЦП шумит на младших битах, пока с этим не разбирался. ЦАП  (16 бит) с обратной цифровой связью через шунт держат ток +\- 0.02А В диапазоне 1-200 в и 0.1-30 А. Для кране упрощенной схемы результат меня порадовал, надо заняться АЦП, возможно это сделает точность большей. Как вариант борьбы с шумом АЦП думается сделать два диапазона измерения и использовать только 10 бит ацп, получим хорошую точность на малых токах и напряжениях и похуже на высоких. Переключение диапазонов можно реализовать программно, только надо два набора делителей напряжение делать на два разных канала АЦП

[zap]

А сделать 16 замеров подряд и усреднить не помогает?
Вообще, в старых микроконтроллерах АЦП очень шумящие.
STM32 меня порадовал, младший бит только дёргается, безо всяких ухищрений.
Снижать битность не советую, без толку - будет шуметь теперь уже в 8-9-10 битах

[MarkGal]

16 замеров делал, помогает немного, но все равно дергается. У АЦП диф. вход. Попробую развести новую плату с отдельной аналоговой землей. Да и питание организую по другому, попробую использовать REF02, для стабильности работы ЦАП точно пригодиться. На таких-же мк но с 10 бит АЦП шумов на младших битах практически не было.

[MarkGal]

Схема усилитель шунта, который я использую.

Примитивный терморегулятор, но работает просто отлично, другого и не надо

[zap]

16 замеров делал, помогает немного, но все равно дергается. У АЦП диф. вход. Попробую развести новую плату с отдельной аналоговой землей. Да и питание организую по другому, попробую использовать REF02, для стабильности работы ЦАП точно пригодиться.

REF02 нужен только в плане температурной стабильности и для того чтобы не калиброваться (хотя, калиброваться всё одно придётся если в цепи замера есть хоть один резистор).

Ещё можно врубить после оцифровки и усреднения цифровой ФНЧ (в смысле програмный), чтобы отфильтровать шумы АЦП. Но это годится для медленно изменяющихся данных, например для вывода на экран.

[MarkGal]

Решил уделить немного время для хорошего питания схемы. На входе 10-20в. На выходе стабильные +12в и -12в для питания аналоговой части и +10в для цифровой части. Гальваническая развязка. Размер платы 45мм*15мм. Суммарная мощность 10вт.

[MarkGal]

Удалось победить шумы. ФНЧ второго порядка. Включение АЦП по таймеру, сбор данных по прерыванию АЦП позволили собирать равномерно данные. Далее собираем 8 измерений и получаем среднее для работы логики. И среднее 256 измерений для вывода на экран. Результатом очень доволен. И заказал PIC16F1788. 12 бит АЦП и 16 бит ШИМ.  Дороговат немного, 200р. Но огромное количество памяти позволят накапливать и выводить статистку работы устройства. Ввел 4 диапозона измерений напряжение. 0-10в (точность 0.005в), 10-20в (0.01в), 20-100в (0.05в), 100-200в (0.1в). Переключение автоматическое. Но к сожалению меньше 0.1в точно измерять не получается, так-то рабочий диапазон напряжения выходит 0.1в - 200в

[MarkGal]

Для большей стабильности аналоговой части организовал ОС от шунта прикрутить через LM833. Понравился минимальный дрейф тока и высокая термостабильность.  Добавил расчет мощности нагрузки, подсчет потребленных ватт часов и ампер часов. Сделал учет времени (стабилизирован кварцем). Есть небольшая проблема с подсчет тока, но когда придет новый МК буду делать новую плату, заодно устраню эту проблему. Тестовый прогон при 300 ватт нагрузке в течении 30 мин дал нагрев радиатора в 53 градуса.

[MarkGal]

Увлекся я измерительным трактом. Что умеет прибор.
Измерение напряжение (переключение режимов автоматическое):
0-4в точность 0.001в
4-40в точность 0.01в
40-200в точность 0.1в
Измерение тока (переключение режимов автоматическое):
0-4А точность 0.001а
4-30А точность 0.01а
Режим аппаратный СС - поддержание тока, аппаратный CV - поддержание напряжение.
Подсчет времени, принятой мощности и тока.

[Кулибин]

Очень полезная приблуда. Давно что то подобное ищу. Вроде не собирался возиться с аккумуляторами а приходится.
А будут схемки и исходнички?

[MarkGal]

Схемки какие есть выкладываю. Окончательный вариант выложу платы. Но пробую разные подходы, для получения максимально интересного для меня варианта.

[Кулибин]

Самое важное это исходники. Они на Си??

[MarkGal]

Исходники на ассемблере. Пока смысла их выкладывать не вижу.  Все сыро.

[Кулибин]

Эх жаль, я тока на Си, )))))

[B.Shooter]

Эх жаль, я тока на Си, )))))

Тема заглохла? Интересно увидеть продолжение