αμπερόμετρα κλίμακας 30Α όπως αυτό το ψηφιακό όργανο
που το σχεδίασα σε κλίμακα 20V - 30Α. Εμφανίζονται τα
επιπλέον 40mA κατανάλωσης για την λειτουργία του
ηχείου σε εισερχόμενο σήμα στον πομποδέκτη VHF.
Ένας από τους εφιάλτες των ραδιοερασιτεχνών είναι το κακοσχεδιασμένο
τροφοδοτικό και με τον όρο κακοσχεδιασμένο εννοώ την έλλειψη προστασιών την
ανεπάρκεια των υλικών ως προς την ονομαστική ισχύ του τροφοδοτικού την μεγάλη
πτώση της τάσεως κατά την τοποθέτηση φορτίου , την ανεπαρκή και όχι καλά
μελετημένη ψύξη κ.λ.π. Δείτε την παρακάτω φωτογραφία από ένα πομποδέκτη VHF ενός συναδέλφου που
μου τον έδωσε να τον επισκευάσω , για να καταλάβετε τι ζημιά μπορεί να
προκληθεί από ένα κακοσχεδιασμένο τροφοδοτικό το οποίο δεν είχε προστασία
υπέρτασης και όταν κάποιο τρανζίστορ του τροφοδοτικού κάηκε στην έξοδο αντί για
13,8 βολτ έβγαλε την τάση του συλλέκτη του τρανζίστορ δηλ από 25 έως και 35
βολτ ανάλογα της εναλλασσόμενης τάσης του δευτερεύοντος πηνίου του
μετασχηματιστή και από τι καταλαβαίνεται ο πομποδέκτης κατέληξε για
ανταλλακτικά μια που μεγάλο μέρος της πλακέτας έπαθε ανεπανόρθωτη ζημιά
φανταστείτε την μοίρα του αγαπημένου σας και ακριβού HFθα είναι
παρόμοια εάν το τροφοδοτείτε με ένα κακοσχεδιασμένο τροφοδοτικό.
Έτσι λοιπόν ρίξτε μια ματιά στα τροφοδοτικά σας επώνυμα και ανώνυμα και
ελέγξτε εάν έχουν τουλάχιστον προστασία υπέρτασης εάν όχι κατασκευάστε μια
προστασία με τον MC3423
ο οποίος παρέχει πολύ περισσότερη ταχύτητα αντίδρασης και ακριβής ρύθμιση
κατωφλίου υπέρτασης από τι μια δίοδος Zenerσχετική ανάρτηση με την κατασκευή
κάντε κλικ εδώ http://sv1hag.blogspot.gr/2013/01/mc3423.html
ΠΡΟΣΟΧΗ μόνο η δειγματοληψία και η τροφοδότηση του mc3423 και η σύνδεση ανόδου
του θυρίστορ θα γίνει από το τμήμα τροφοδοσίας μεταξύ ασφάλειας π.χ.20Α
και μπορνών όπως θα δείτε και στο σχηματικό της ανάρτησης.
Μετά από την κατασκευή του smartpowersupply
0-30Vακολουθείσε
και η κατασκευή του τροφοδοτικού 13,8 βολτ – 20 Α
, το οποίο είναι μια ανακατασκευή από υλικά ενός τροφοδοτικού που
έφτιαξα το 1994 το οποίο το έχω παντρέψει με ψηφιακή τεχνολογία που το
1994 είχα μεσάνυχτα hihi .
Το τροφοδοτικό αυτό έχει 1) Σταθερή λειτουργία σε πτώση ή υπέρταση του δικτύου
+/- 130 Vαπό τα 240 VAC
2) Σταθερή τάση στα 13,8 Vχωρίς πτώση τάσης κατά την τοποθέτηση φορτίου ( επιτηρούνται οι τάσεις στα σημεία πτώσης όπως
βατικές αντιστάσεις και η διαφορά της πτώσης τάσεως προστίθεται ακαριαία στην βάση των τρανζίστορ
ισχύος) 3) προστασία υπέρτασης από τον mc3423 ο οποίος θα δώσει ρεύμα στην πύλη των 55Α
θυρίστορ όπου με την σειρά του το θυρίστορ θα προκαλέσει βραχυκύκλωμα και θα
καεί η ασφάλεια , καθώς και δεύτερη προστασία από τον μικροελεγκτή ο οποίος θα
δίνει και αυτός ρεύμα στην πύλη του θυρίστορ όταν θα έχουμε τάση μεγαλύτερη ή
ίση από 15 βολτ και ταυτόχρονα θα οπλίζει ένα ρελέ ο οποίος θα ανοίξει
και αυτός το κύκλωμα ώστε να σταματήσει η παροχή τροφοδοσίας . 4) προστασία από
πτώση τάσης δηλ. όταν η τάση πέσει κάτω από τα 13 βολτ επειδή ζητήθηκαν π.χ.
περισσότερα από 20 Α όπου ο περιοριστής ρεύματος θα αρχίσει να κατεβάζει
προοδευτικά την τάση ή σε περίπτωση βραχυκυκλώματος πάλι ο μικροελεγκτής
θα ανοίξει το κύκλωμα 5) Έλεγχος της θερμοκρασίας των τρανζίστορ από
αισθητήρα θερμοκρασίας τον LM35. Ο μικροελεγκτής ενεργοποιεί τους ανεμιστήρες από 45 βαθμούς Κελσίου και τους σταματάει όταν η θερμοκρασία φθάσει τους 40 βαθμούς Κελσίου καθώς και κλείσιμο του τροφοδοτικού όταν η θερμοκρασία ξεπεράσει τους 80 βαθμούς Κελσίου σε περίπτωση βλάβης του συστήματος ψύξεως .6) Εκκίνηση από μπουτόν με χρονοκαθυστέρηση 7) Εμφάνιση των βολτ – αμπέρ – Wattsισχύος
– θερμοκρασία σε LCDοθόνη όπως και στο τροφοδοτικό 0-30 βολτ με ακρίβεια
μετρήσεων 0,4%
8) Το κύριο μέρος του τροφοδοτικού φτιάχτηκε μέσα σε ένα κουτί από παλαιό υπολογιστή και
λόγου του βάρους του υπάρχει ένα άλλο κουτί μικρότερων διαστάσεων (remotecontrol)το οποίο έχει τις πλακέτες του μικροελεγκτή την οθόνη και τις μπόρνες το οποίο είναι τοποθετημένο δίπλα στους πομποδέκτες και
θα συνδέεται με καλωδίωση με το κύριο μέρος του τροφοδοτικού το οποίο μπορεί
έτσι να είναι και απομακρυσμένο ώστε να μην ενοχλεί π.χ. ο θόρυβος των
ανεμιστήρων .
73
Στη φωτογραφία φαίνεται η διαδικασία τεστ το οποίο έγινε με λαμπτήρα
Στο βίντεο φαίνεται το τεστ του συστήματος ψύξης σε ισχύ 50% του τροφοδοτικού.
Μια άλλη κατασκευή δύσκολη στο
σχεδιασμό της και στην κατασκευή της τελείωσε η οποία είναι ένα μεταβλητό
τροφοδοτικό πάγκου για πειραματισμούς 0 – 3 0 βολτ ελεγχόμενο ψηφιακά . Όλα ελέγχονται από ένα
μικροελεγκτή (pic16F876A) που είναι και καρδιά του τροφοδοτικού.
1) Το τροφοδοτικό λειτουργεί με 240 VAC. Επίσης δεν έχει
πρόβλημα λειτουργίας με διακυμάνσεις του
ηλεκτρικού δικτύου της τάξεως ± 130 VAC από τα 240 VAC.
2)Δεν παρουσιάζει πτώση τάσεως
εξόδου ούτε 1mVκατά την εφαρμογή φορτίου γιατί
επιτηρούνται συνεχώς οι τάσεις σε όλα τα σημεία που μπορεί να δημιουργήσουν
πτώση τάσεως όπως τρανζίστορ και βατικές αντιστάσεις ακόμα έχει συμπεριληφθεί
και η πτώση τάσεως στην αντίσταση shunt του αμπερομέτρου και
η διαφορά της συνολικής πτώσης της τάσεως ακαριαία προστίθεται στην τάση της
βάσεως του τρανζίστορ όταν υπάρχει φορτίο με αποτέλεσμα να μην έχουμε καθόλου πτώση τάσεως στην
έξοδο.
3)Διαθέτει αισθητήρα θερμοκρασίας ο
οποίος είναι τοποθετημένος επάνω στην ψήκτρα του τρανζίστορ ισχύος
σταθεροποίησης , την δε θερμοκρασία την εμφανίζει το pic στην LCDοθόνη 2 Χ 16 χαρακτήρων. Όταν η θερμοκρασία πιάσει τους 35 βαθμούς Κελσίου δίνει εντολή το pic να λειτουργήσει ο ανεμιστήρας καθώς και εάν ο ανεμιστήρας δεν καταφέρει
να κρατήσει την ψήκτρα κάτω από τους 80 βαθμούς Κελσίου δίνει εντολή το picγια το κλείσιμο του τροφοδοτικού.
4) Επίσης τα βολτ και τα αμπέρ ο picτα εμφανίζει στην LCDοθόνη . Ο κώδικας που έχω γράψει στο
πρόγραμμα για το picστο adcχρησιμοποιώ κώδικα κινητής υποδιαστολής δύο δεκαδικών για μεγαλύτερη
ακρίβεια της δειγματοληψίας .Οι ενδείξεις των βολτ και αμπέρ είναι ακριβείας
0,4% πάρα πολύ καλή αλλά εάν έβρισκα αντιστάσεις για τον διαιρέτη τάσεως metalfilmτότε η ακρίβεια θα ήταν της τάξεως των 0,04% τύφλα να έχει και το fluke και η ανάλυση των ενδείξεων είναι της τάξεως των 10 bit.
5)Εκτός από την εμφάνιση στην LCDοθόνη των βολτ – αμπέρ και
θερμοκρασίας έχουμε και την
εμφάνιση της ισχύος η οποία εκτός της πληροφορίας που έχουμε πόσο ισχύ τραβάει το φορτίο που έχουμε
τοποθετήσει στο τροφοδοτικό μας , παίζει και ένα σπουδαίο ρόλο προστασίας του
τροφοδοτικού. Επειδή το τροφοδοτικό δεν είναι σταθερό π.χ. 13,8 βολτ που είναι
εύκολος ο σχεδιασμός του ελέγχου των αμπέρ αλλά μεταβλητό 0-30 βολτ και λόγου
ότι ο μετασχηματιστής είναι 100VAπου σημαίνει ότι μπορεί να μας δώσει
άνετα το 60% σε Wattsδηλαδή 60Watts αδιάφορο της τάσης που χρησιμοποιούμε 6 ή 12 ή 24 βολτ εάν η ισχύ κατανάλωσης ξεπεράσει
τα 60 βατ το picδίνει εντολή κλεισίματος του
τροφοδοτικού καθώς και όταν τα αμπέρ είναι >5 στην περίπτωση των 6 βολτ όπου
για τα 60 wattsκατανάλωσης θα έχουμε 10 αμπέρ 6 V Χ 10 A
= 60 Watts , σε αυτήν την περίπτωση το picδεν επιτρέπει να
ξεπεράσουμε τα 5 αμπέρ αμέσως θα δώσει εντολή κλεισίματος του τροφοδοτικού.
6) Για να επανέλθει η λειτουργία του
τροφοδοτικού ύστερα από κλείσιμο το
οποίο έγινε από το picκαι όχι από εμάς κλείνοντας τον
διακόπτη ON/OFF , πρέπει να πατήσουμε το μπουτόν εκκίνησης το οποίο θα δώσει εντολή στο
picγια την ενεργοποίηση του
τροφοδοτικού . Με την σειρά του το picθα κάνει έλεγχο όλων
των παραγόντων για τους οποίους δίνει
εντολή κλεισίματος όπως θερμοκρασία ψήκτρας μεγαλύτερη από 80 βαθμούς ,
κατανάλωση μεγαλύτερη από 60Wή κατανάλωση μεγαλύτερη των 5Α
και εάν έχουν εξαλειφθεί οι παραπάνω παράγοντες τότε το picδίνει εντολή λειτουργίας του τροφοδοτικού .
7) Διαθέτει αντιRF προστασία καθώς και
κύκλωμα προστασίας υπέρτασης των τάσεων TTL για την προστασία του pic , επίσης προστασία βραχυκυκλώματος , προστασία υπέρτασης στην περίπτωση βλάβης του τρανζίστορ εξόδου όπου αυτόματα σε μια τέτοια βλάβη θα έχουμε τάση ότι τάση έχει ο συλλέκτης του τρανζίστορ δηλ. στην περίπτωση μας μια που ο μετασχηματιστής έχει στο δευτερεύων 25 βολτ εναλλασσόμενο θα έχουμε κάπου 34-35 βολτ συνεχές καθώς και κυκλώματα με ηλεκτρονόμους (relay) για κλείσιμο και άνοιγμα του
τροφοδοτικού καθώς και για το άνοιγμα και κλείσιμο του ανεμιστήρα.
Θα ήθελα να μοιραστώ μια άλλη ευχάριστη εμπειρία που είχα
σήμερα με την ρύθμιση του SSBmodefreqresponseσε έναν παλαιό μου
πομποδέκτη TS-430S ο οποίος είχε ξερυθμισθεί
χωρίς την παρουσία παλμογράφου αντί αυτού χρησιμοποίησα τον ανιχνευτή τάσεως κορυφής η δε ρύθμιση έγινε τέλεια με θετικά
σχόλια όσων με άκουσαν στα HFύστερα από την ρύθμιση . Την μέθοδο αυτήν μου την είπε ο
συνάδελφος SV9DRUσε
μια συζήτηση που είχαμε στα HFκαι στην bandτων 40Μ. Για να γίνει αυτή η ρύθμιση όπως βλέπετε και στο manualserviceχρειάζονται
ένα dummyloadμεγαλύτερο των 50W, ένα παλμογράφο και μια
γεννήτρια 300 & 2700 Hz.
Στην ρύθμιση που
έκανα εγώ αντικαταστάθηκε ο παλμογράφος με τον ανιχνευτή τάσεως κορυφής του
τεχνητού φορτίου 150Wπου κατασκεύασα.
Ως γεννήτρια χρησιμοποίησα την εφαρμογή για pc , γεννήτρια ακουστικών
συχνοτήτων αφού τις πρόσθεσα 2 κουμπιά ώστε η εναλλαγή των 300 Hz & 2700Hzνα
είναι γρήγορη.
Ένα καλώδιο 2 Χ 1 μήκος 1,5 μέτρο όπου στην μια
άκρη κόλλησα το 8 pinκονέκτορα μικροφώνου για όσον αφορά τα Kenwoodχρησιμοποίησα το 1pinγια το micκαι το 7 pinγια το GNDMic. Στην άλλη άκρη τοποθέτησα ένα jack 3.5 το οποίο θα συνδεθεί στην έξοδο της κάρτας
ήχου.
Τώρα η μέθοδος έχει ως εξής τοποθετούμε τον πομποδέκτη στην
συχνότητα 14.175.0 KHz και σε modeLSBέχουμε βγάλει τον processorεκτός και το carrierστο maxτο
δε micστο min=0. Κατόπιν ανοίγουμε την εφαρμογή της γεννήτριας κάνουμε
κλικ στο κουμπί που έχει ένδειξη 300 Hzκαι ρυθμίζουμε την ένταση της εξόδου
είτε από το ποτενσιόμετρο της εφαρμογής είτε από το ποτενσιόμετρο του mixerτης
κάρτας ήχου ώστε να είναι σε χαμηλά επίπεδα.
Κατόπιν αφού έχουμε πατήσει το κουμπί SEND του πομποδέκτη και εκπέμπουμε, γυρίζουμε το κουμπί micτου
πομποδέκτη ώστε να φτάσουμε τα 70 βολτ τα οποία είναι βολτ κορυφής και όχι rmsκαι
αντιστοιχούν σε 50 W
τα οποία βλέπουμε στον ανιχνευτή τάσης στον οποίο έχουμε συνδέσει ένα DVM ( εδώ δεν μας ενδιαφέρει
το DVMνα είναι και απόλυτης ακριβείας γιατί θα δείτε στην συνέχεια ότι αυτό
που μας ενδιαφέρει είναι να πάρουμε τα ίδια βολτ και στους δύο τόνους έτσι και
με ένα μέτριο DVMμπορείτε να κάνετε τέλεια την ρύθμιση) . Αφού π.χ. έχουμε με
τον τόνο των 300 Hz 70 βολτ κάνουμε κλικ
στο κουμπί των 2700 και ό τόνος που στέλνεται τώρα στον πομποδέκτη είναι 2700 hzαπό
την κάρτα ήχου , εάν ο πομποδέκτης είναι
σωστά ρυθμισμένος πρέπει να δείξει τα ίδια βολτ δηλ. 70 βολτ εάν όχι όπως στην
δική μου περίπτωση θα δείξει μια τάση είτε προς τα πάνω είτε προς τα κάτω αυτό
που πρέπει εσείς να προσέξετε είναι να μοιράσετε την διαφορά στα 2 δηλαδή στην
δικιά μου περίπτωση έδειξε στον τόνο των 300 Hz70 Vκαι στον τόνο των 2700 Hz82
Vέχουμε 82-70=12/2=6Vάρα εσείς
πρέπει μια που έχουμε να ρυθμίσουμε την πλευρική LSBαφού έχουμε modeLSBνα γυρίσουμε είτε αριστερά είτε δεξιά
το trimmerTC3 ώστε
η τάση από 82 Vνα γίνει 76 βολτ και όχι 70 βολτ τώρα αν δώσετε 300 Hzθα
δείτε ότι από τα 70 βολτ που είχατε αρχικά γίνανε 76 βολτ , τώρα αφού
εναλλάξετε κάμποσες φορές τους 2 τόνους και παρατηρήσετε ότι έχουν την ίδια
τάση π.χ. 76 βολτ να είστε σίγουροι ότι η ρύθμιση σας είναι σωστή . Κάντε τις
ίδιες εργασίες και για το modeUSBμε
την διαφορά αντί να στρίψετε το TC3
θα στρίψετε το trimmerTC4.
Τώρα αν σας παρουσιασθεί RFκατά την λειτουργία της ρύθμισης (δεν μπορεί να γίνει ρύθμιση γιατί θα αρεφιάζεται η κάρτα ήχου και δεν θα έχετε σταθερές τιμές ενδείξεις των βολτ στο DVM) όπως και σε εμένα αλλά και στον
SV9DRUόταν
χρησιμοποίησε πύργο , ο SV9DRUτο
έλυσε χρησιμοποιώντας laptopεγώ το έλυσα το πρόβλημα επειδή διαθέτω πύργο και όχι laptopμονώνοντας την γείωση της πρίζας του τροφοδοτικού του πομποδέκτη με
μονωτική ταινία.
Βέβαια δεν δικαιολογείτε που εμφανίσθηκε RF στον SV9DRUκαι σε εμένα γιατί όσον αφορά εμένα
το τεχνητό φορτίο που έχω κατασκευάσει χρησιμοποιώντας αντιστάσεις metalfilmακρίβειας
1% είναι άριστο και δεν παρουσιάζει
απόκλιση από τα 50Ω είτε είναι κρύο είτε είναι ζεστό.
Κατά πάσα πιθανότητα πρέπει να ευθύνεται είτε ό
κονέκτορας που είναι συνδεδεμένος στον πομποδέκτη δεν είναι 50Ω είτε ο
πομποδέκτης δεν είναι ακριβώς 50Ω καταλήγω σε αυτήν την σκέψη μια που δεν
έδειξε επιστρεφόμενα η γέφυρα που παρέμβαλα μεταξύ πομποδέκτη και τεχνητού
φορτίου.Και σε αυτήν την περίπτωση η RFείναι από τις δυσκολότερες περιπτώσεις στην θεραπεία της. Η
παραπάνω μέθοδος ισχύει για πολλούς πομποδέκτες
και μπορείτε να την εφαρμόσετε με ασφάλεια στους παλαιούς σας
πομποδέκτες αρκεί να έχετε το manualserviceτου πομποδέκτη σας ώστε να βρείτε ποια trimmerνα
ρυθμίσετε εάν βέβαια το DVMσας δείξει ότι υπάρχει ανάγκη ρύθμισης.
Το συγκεκριμένο
DummyLoad που κατασκεύασα είναι 60Wattsκαι με την παρουσία ελαίου
άνετα μπορεί να δεχτεί 150 Wattsγια αρκετή ώρα κατά την δοκιμή δεν παρουσιάσε καθόλου στάσιμα σε
όλη την ζώνη συχνοτήτων από 1,8 έως 50 Mhz . Η διαφορά με τα άλλα DummyLoad είναι ότι έχει ενσωματωμένο τον ανιχνευτή τάσεως κορυφής , αυτός
χρησιμεύει στον έλεγχο των διαφόρων γεφυρών που έχουμε αλλά και στην ρύθμιση
τους με την προϋπόθεση ότι το βολτόμετρο (DVM) που διαβάζει την τάση είναι ακριβείας . Mε την μέθοδο αυτή δεν έχουμε ανάγκη τον έλεγχο ή
την ρύθμιση της γέφυρας μας από την
γέφυρα αναφοράς bird που κάνουμε όλοι όταν είχαμε αμφιβολίες για το αν δείχνει σωστά η
γέφυρα μας και υποχρεωνόμασταν στους συναδέλφους ραδιοερασιτέχνες που διέθεταν
γέφυρα birdνα αντιπαραβάλουμε την δικιά μας και εάν έχανε να την ρυθμίζαμε σύμφωνα
με τις ενδείξεις της bird. Τα υλικά που χρησιμοποίησα για
την κατασκευή είναι α)ένα μεταλλικό κουτί
1 λίτρου
το οποίο μπορείτε να το βρείτε σε καταστήματα που πουλάνε μπογιές, β) 20
αντιστάσεις του 1KΩ – 3 Watts– 1% ακρίβειας τύπου metalfilmδεν υπάρχουν στην Ελλάδα έγινε παραγγελία από έξω
,γ) 2 μπόρνες δ) ένας κονέκτορας SO 239 ε) μια δίοδος BAV21 για μέτρηση συχνοτήτων μέχρι 20Mhz για συχνότητες μέχρι 250Mhz δύο εν σειρά 1Ν4148 ή όποια δίοδος έχει trr < 20 ns & V >200V στ) ένας κεραμικός πυκνωτής 10nF στα 250V. ζ) λάδι μετασχηματιστών εγώ χρησιμοποίησα της shell το diala d απαλλαγμένο από πολυχλωριωμένα διφαινύλια (Polychlorinated biphenyls, PCBs) το γνωστό απαγορευμένο Clophen προς 11€ το λίτρο , μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και παραφινέλαιο, η) 2 φύλλα χαλκού για την στήριξη των αντιστάσεων .
Πως
λειτουργεί τώρα ο ανιχνευτής τάσης κορυφής , η RFείναι μια εναλλασσόμενη
τάση ημιτονοειδούς σήματος με την παρεμβολή της διόδου γίνεται ανόρθωση της
εναλλασσόμενης τάσης σε συνεχή τάση ώστε
το DVMσας να μπορεί να την μετρήσει.
Ο πυκνωτής των 10 nFτοποθετείτε για εξομάλυνση και είναι πάντα
φορτισμένος σε όλη την διάρκεια του ημιτονοειδές σήματος με την τάση κορυφής
της RFγια αυτό και το κύκλωμα αυτό ονομάζεται ανιχνευτής τάσης κορυφής . Οι
γέφυρες όμως δείχνουν ισχύ RMSή PEPτο ίδιο πράγμα είναι άρα πρέπει την τάση που θα διαβάσουμε στο DVMκαι αφού προσθέσουμε τα 0.4
Vαπό την πτώση της τάσης στην δίοδο να την μετατρέψουμε σε RMSάρα π.χ. το DVMδείχνει 99,6 Vτότε προσθέτουμε το 0.4Vκαι έχουμε 99,6 + 0,4 = 100
Vαυτά τα 100 VPeakτα διαιρούμε με την τετραγωνική
ρίζα του 2 η οποία ισούται με 1,4142 ή για πιο ευκολία πολλαπλασιάζουμε τα 100
βολτ με το 0,707 και βρίσκουμε 100 Χ 0,707 =70,7 βολτ RMS . Τώρα αφού βρήκαμε την RMSτάση χρησιμοποιούμε τον
τύπο ισχύς = με το τετράγωνο της RMSτάσης δια 50 . P=Vrms^2/50 , άρα P=70,7^2/50=4998.49/50=99.96 WattsPEPδηλ. 100 Watts. Στον παρακάτω πίνακα
θα δείτε τις αντιστοιχίες των Wattsμε την ανάγνωση του DVM η πτώση τάσης των 0,4 βολτ στην δίοδο έχει
προστεθεί δεν χρειάζεται εσείς να την προσθέσετε. Θα παρατηρήσετε από τον
πίνακα ότι το dummyloadπου κατασκεύασα με το λάδι και μπορεί να δεχτεί με ασφάλεια 150 Watts η τάση κορυφής θα είναι 122 βολτ άρα ή επιλογή
της διόδου BAV21 μέχρι 20Mhz και του πυκνωτή 10nFστα 250 βολτ είναι μέσα στα
όρια λειτουργίας . Τώρα εάν εσείς θέλετε
να φτιάξετε για πιο ευκολία και πιο οικονομικά το dummyloadμε την αντίσταση της diconex
και κατασκευάσετε ένα Dummyloadπ.χ. 1Kw τότε η τάση κορυφής της RFθα
είναι η τετραγωνική ρίζα του γινομένου της ισχύος Χ 50 και όλο αυτό το
αποτέλεσμα Χ 1,4142 άρα Vpeakγια
1Kwισχύ
θα ισούται 316,22 βολτ τότε πρέπει να αλλάξετε την δίοδο BAV21 με κάποια άλλη γιατί αντέχει
250 βολτ και τον πυκνωτή 10nFαπό 250 βολτ με κάποιον άλλον που αντέχει μεγαλύτερη τάση.
Στην παρακάτω φωτογραφία φαίνεται η ακρίβεια των αντιστάσεων τύπου metal film η συνολική αντίσταση το φορτίου είναι στα 50 Ω η μέτρηση έγινε μετά την δοκιμασία του τεχνητού φορτίου που ενώ οι αντιστάσεις είναι ζεστές παραμένει πάλι στα 50Ω να γνωρίζεται ότι οι metal film χαρακτηρίζονται για την ακρίβεια τους και ότι δεν δημιουργούν επαγωγικά φαινόμενα όταν διαρρέονται από εναλλασσόμενο ρεύμα όπως είναι και η RF , είναι κατάλληλες για την κατασκευή dummy Load.
Για να φτιάξουμε τον πίνακα αντιστοιχιών voltσε watts.
Πρέπει πρώτα να υπολογίσουμε την πτώση τάσης της διόδου που θα χρησιμοποιήσουμε
για την ανόρθωση. Εγώ χρησιμοποίησα την δίοδο 1N5711 η οποία έχει trr=1nS και καλύπτει όλη την γκάμα
συχνοτήτων που με ενδιαφέρει να μετρήσω , όσοι χρησιμοποιήσετε την bav21 αυτή έχει trr=50nSείναι για
μετρήσεις μέχρι 20MHzεάν θέλετε μετρήσεις
μέχρι 250MHzχρησιμοποιείστε την 1Ν4148 έχει trr=4nS δηλ. μέχρι 250MHz.Τώρα επειδή το dummyloadπου
έφτιαξα με την παρουσία λαδιού αντέχει τα 150 Wattsη τάση
κορυφής της RFθα είναι 122 volt, η 1Ν5711 είναι μέχρι 70voltάρα θα συνδέσω εν σειρά 2 διόδους
1Ν5711 ώστε να αντέχουν 140 voltκαι να είμαι μέσα στα όρια του τεχνητού φορτίου .Όσοι
χρησιμοποιήσετε 1Ν4148 επειδή και αυτή έχει όριο τα 100 voltπρέπει να
συνδέσετε εν σειρά 2 διόδους . Άρα τώρα θα πρέπει να υπολογίσουμε την πτώση τάσης
των δύο διόδων εν σειρά , αυτό γίνεται ως εξής τροφοδοτούμε την άνοδο με τάση
π.χ. στην δικιά μου περίπτωση που θα δείτε στις παρακάτω φωτογραφίες με 13,88 voltκαι
με το DVMδιαβάζω στην κάθοδο της δεύτερης διόδου 13,58 voltάρα
η πτώση της τάσεως είναι 13,88 – 13,58 = 0,3 Volt. Μην αρκεστείτε με την πτώση τάσεως που αναφέρουν τα datasheetτης
διόδου αυτό που είναι σωστό να γίνει είναι να μετρήσετε εσείς με το DVMπου
θα χρησιμοποιείτε για τις μετρήσεις των VoltpeakRFτην
πτώση της τάσης της διόδου ή διόδων.
Στην παρακάτω φωτογραφία θα δείτε τα 13,88 βολτ στην άνοδο της διόδου.
Στην παρακάτω φωτογραφία φαίνεται η πτώση τάσης των 0,3 βολτ στην κάθοδο της διόδου.
Στην παρακάτω φωτογραφία εμφανίζεται πίνακας αντιστοιχιών Volts του DVM σε Watts , στις τιμές έχει συνυπολογισθεί η πτώση τάσης των 0,3 βολτ.
Όσοι θα χρησιμοποιήσετε 2 διόδους 1Ν4148 και έχετε πτώση τάσεως όπως εγώ 0,59 ή 0,6 volt χρησιμοποιήστε τον παρακάτω πίνακα
Το βολτόμετρο αυτό μετράει τάσεις από 0 – 40 V DC. Εμφανίζει
την ένδειξη των Volt σε 4 led ( 7 segment led display κοινής καθόδου) , με δύο δεκαδικά στο τέλος π.χ. 13.72 . Χρησιμοποιώ για την κατασκευή του βολτομέτρου το
pic16f876a ο οποίος έχει ADC 10bit δηλ. μετατροπή αναλογικού σήματος σε αντίστοιχο ψηφιακό σήμα των 10 bit. Τώρα
τι είναι τα 10 bit , το αναφέρω αυτό γιατί έχω καταλάβει από αυτά που ακούω
στις ραδιοερασιτεχνικές συχνότητες ότι
πολλοί ραδιοερασιτέχνες δεν έχουν
κατανοήσει τι σημαίνει 10bit , 12bit …κ.ο.κ . Οι μικροελεγκτές και γενικά ο
ψηφιακός κόσμος αντιλαμβάνεται μόνο το 1 & 0 δηλ. ρεύμα και καθόλου ρεύμα
αυτά είναι τα βασικά bit στο δυαδικό σύστημα το bit=1 & bit= 0. Τώρα όταν
λέμε 10bit σημαίνει στο δυαδικό σύστημα ότι το ψηφιακό σήμα μπορεί να πάρει
τιμές 210 δηλαδή (2 * 2 * 2…2)=1024 διαφορετικές τιμές .Τώρα ένα άλλο
παράδειγμα αν το ADC ήταν 12bit τότε έχουμε 212 δηλαδή (2 * 2 * 2 ….2) = 4096 διαφορετικές
τιμές με άλλα λόγια θα έχουμε καλλίτερη ανάλυση με τα 12bit αντί των 10bit. Για
να καταλάβετε τι σημαίνει ανάλυση θα εξηγήσω την λειτουργία του βολτομέτρου που
έχω κατασκευάσει. Το βολτόμετρο αυτό το χαρακτηρίζει η ακρίβεια και η ανάλυση ,
η ακρίβεια της κατασκευής οφείλεται στα
υλικά που θα χρησιμοποιήσουμε στον διαιρέτη τάσεως δηλ. αν οι ονομαστικές τιμές
των αντιστάσεων είναι και οι πραγματικές και όσο για την ανάλυση εξαρτάται από
το pic που θα χρησιμοποιήσουμε ο 16F876A έχει 10bit , πάντως η ανάλυση των 10bit
είναι αρκετή δεν μας χρειάζεται μεγαλύτερη . Πρέπει να γνωρίζεται ότι όσο
ανεβαίνουν τα Bit τόσο η κατασκευή μας είναι επιρρεπής σε θόρυβο και έχουμε
μεγαλύτερη κατανάλωση υπολογιστικής ισχύος. Μεγαλύτερη ανάλυση θα μας χρειαζόταν
αν θέλαμε να κατασκευάσουμε π.χ. ένα βολτόμετρο 1000 βολτ με ανάλυση 0,5 βολτ ,
με 10bit η ανάλυση θα ήταν 1000 - 0 / 1024 - 1 = 0,977 βολτ περίπου ανά ένα βολτ σε αυτήν
την περίπτωση πρέπει να χρησιμοποιήσουμε π.χ. 12bit 1000 - 0 / 4096 - 1 = 0,244 βολτ πιο
κάτω από το 0,5 βολτ που θέλαμε. Τώρα η ύπαρξη του διαιρέτη τάσεως είναι απαραίτητη
όταν έχουμε να μετρήσουμε τάσεις πάνω από 5 βολτ για τον εξής λόγο , αν πάει
τάση μεγαλύτερη των 5 βολτ στο pic τότε αυτό καταστρέφεται.
Την Zener 5.1V που βλέπεται στο
σχηματικού του διαιρέτη τάσεως τοποθετείτε για προστασία στην περίπτωση που η
τάση είναι μεγαλύτερη των 40 βολτ , ώστε η τάση που θα πάει στο pic να μην
ξεπερνάει ποτέ τα 5,1 βολτ. Αλλά εδώ θα υπάρξει ένα πρόβλημα ακρίβειας του
οργάνου με την τοποθέτηση της zener στο
υψηλό κατώφλι δειγματοληψίας και τι εννοώ ο pic χρησιμοποιεί δύο τάσεις
αναφοράς που τις ονομάζουμε Vref που
σημαίνει voltage reference (τάση αναφοράς) και έχει δύο τάσεις αναφοράς μια για
το υψηλό Vref+ και μια για το χαμηλό Vref-. Το Vref- είναι 0 βολτ και το Vref+ είναι
η τάση που τροφοδοτείτε το pic Vdd =5V. Στην δικιά μου περίπτωση η τάση Vdd δηλαδή
η έξοδος του LM7805 ήταν 5,07 βολτ άρα όταν θα πάει στην είσοδο του adc του pic
μια τάση 5,07 βολτ από τον διαιρέτη τότε το adc = 1024 και η οθόνη των led θα
γράφει με την βοήθεια του προγράμματος που έχω γράψει 40,0 βολτ .Αλλά η zener θα δημιουργήσει μια
μικρή πτώση τάσεως όπως βλέπετε και στις
παρακάτω φωτογραφίες.
Στην φωτογραφία αυτή βλέπετε ότι η zener δεν είναι
συνδεδεμένη και στην είσοδο του διαιρέτη εισέρχονται 40 βολτ με την βοήθεια του
ποτενσιόμετρου ρυθμίζω ώστε στην έξοδο του διαιρέτη να έχω τα 5,03 βολτ. Τώρα
στην επόμενη φωτογραφία θα δείτε χωρίς να έχω πειράξει το ποτενσιόμετρο απλά
συνδέω την zener παράλληλα με το ποτενσιόμετρο και τώρα στην έξοδο έχω 4,87
δηλαδή πτώση τάσεως 5,03 – 4,87 = 0,16 βολτ αυτά βέβαια στις ιδανικές συνθήκες
του προσομοιωτή στην πραγματικότητα είναι μεγαλύτερη η πτώση τάσεως , αλλά και να κάνουμε το τέχνασμα μικραίνοντας την αντίσταση R1,2 του διαιρέτη ώστε η τάση στην zener να πλησιάσει στην ονομαστική τιμή της αυτή στην καλλίτερη περίπτωση θα είναι κάπου 4,91 βολτ.
Τώρα με τα μαθηματικά θα δούμε το πρόβλημα για τις ενδείξεις
στο υψηλό κατώφλι δειγματοληψίας δηλαδή στα 40 βολτ. Όπως έγραψα παραπάνω όταν
έχουμε τάση 5,07 βολτ στην έξοδο του διαιρέτη και στην έξοδο του LM7805 έχουμε
5,07 τότε το adc είναι 1024 για τα 10bit και το όργανο πρέπει να δείξει την
ένδειξη 40 βολτ με την τοποθέτηση της zener έχουμε 4,87 βολτ στην έξοδο του
διαιρέτη η οποία δεν ανεβαίνει με τίποτα όσο και εάν πειράξουμε το
ποτενσιόμετρο , αλλά τα 4,87 βολτ είναι adc = 984 με αυτό το adc και τον
αλγόριθμο που έχει το πρόγραμμα η οθόνη θα δείξει 38,3 βολτ λάθος δηλαδή αφού
η τάση δειγματοληψίας είναι 40 βολτ. Πως λύνουμε αυτό το πρόβλημα υπάρχουν δύο τρόποι ο ένας είναι να αφήσουμε
την zener και να μετρούμε τάσεις χαμηλότερες των 35 βολτ με άλλα λόγια ο τίτλος της κατασκευής μας αντί να λέει βολτόμετρο 0 - 40 βολτ θα λέει 0 - 35 βολτ και η άλλη περίπτωση
είναι εάν δεν υπάρχει περίπτωση η δειγματοληψία να ξεπεράσει τα 40 βολτ να
αφαιρέσουμε εντελώς την zener με την προϋπόθεση προτού τοποθετείστε το pic στην
πλακέτα δώστε στην είσοδο του διαιρέτη ακριβώς 40 βολτ και με το ποτενσιόμετρο
ρυθμίστε την έξοδο να είναι ακριβώς ίδια
με την τάση εξόδου του LM7805 , την δεύτερη λύση έχω κάνει εγώ. Αφού κάνετε
αυτό τότε θα έχετε βολτόμετρο ακριβείας με ανάλυση 40 βολτ - 0/ 1024 - 1 = 0,039 βολτ
ή 39 mV. Πάντως αξίζει να το κατασκευάσετε και εάν προσέξτε τις παραπάνω παρατηρήσεις μου , θα έχετε ένα βολτόμετρο ακριβείας και αξιόπιστο.
Το project αυτό είναι ένα ψηφιακό βολτόμετρο για τάσεις από 0-24 V. , χρησιμοποιώ τον PIC16F876A ο οποίος εμφανίζει την τάση προς έλεγχο σε μια οθόνη LCD 2 x 16 και στέλνει μέσου σειριακού δίαυλου τα δεδομένα στον ηλεκτρονικό υπολογιστή. Εκεί μια εφαρμογή με το όνομα DVM αναλαμβάνει να εμφανίσει στην οθόνη του υπολογιστή τα δεδομένα καθώς και να τα καταγράψει με ημερομηνία και ώρα ανά δευτερόλεπτο. Επίσης η εφαρμογή έχει την δυνατότητα να θέτει σε συναγερμό όταν η επιτηρούμενη τάση ξεπεράσει τα όρια μέγιστου και ελάχιστου που θα της έχουμε τοποθετήσει. Το πρόγραμμα καθώς και το HEX για τον προγραμματισμό του PIC16f876A κάντε κλικ εδώ. Donload program & HEX click here.
Το projectαυτό είναι ένα θερμόμετρο με 2 αισθητήρες τους DS18B20 ακρίβειας 0,1 βαθμού Κελσίου. Ο μικροελεγκτής που χρησιμοποίησα
είναι ο PIC16F876A, τον έχω
προγραμματίσει να διαβάζει τους δύο αισθητήρες και να εμφανίζει τα δεδομένα τους
σε LCD 2 X16 οθόνη καθώς και να στέλνει
μέσου σειριακής πόρτας τα δεδομένα των αισθητήρων. Εκεί στον υπολογιστή μία
εφαρμογή που έχω φτιάξει εμφανίζει τα δεδομένα των δύο αισθητήρων και εάν επιλέξουμε
την δυνατότητα καταγραφής των δεδομένων που έχει η εφαρμογή , καταγράφονται οι
θερμοκρασίες κατά ημερομηνία και ώρα ανά δευτερόλεπτο. Ο PIC16F876Aεκτός από τις παραπάνω λειτουργίες εκτελεί ακόμα μια , ανάβει
10 led , ένα για κάθε 10 βαθμούς Κελσίου.
Κατασκευή του ψηφιακού θερμομέτρου με Led display. Τα υλικά που θα χρειασθείτε είναι:
1) Pic 16F628A
2) DS18B20 αισθητήρας θερμοκρασίας.
3)LM7805
4) 1X 100uF/16V ηλεκτρολυτικό πυκνωτή
5) 2 X 100nF Κεραμεικό πυκνωτή
6) 2 Χ 22pF Κεραμεικό πυκνωτή
7) 2 X 4K7 1/4 W
8) 8 X 100Ω 1/4 W
9) 4 X 10K 1/4 W
10) 4 X BC547 NPN
11) 4 X Led display 7 segments κοινής καθόδου.
12) Crystal 4MHz Κάντε κλικ εδώ για να κατεβάσετε το σχέδιο για το PCB και το HEX για να προγραμματίσετε τον 16F628A. Click here download HEX
Η σειριακή πόρτα (RS232 , Com)
από μόνη της μπορεί να μας δώσει σε δύο pin,
το pin4 (DTR ) και στο
pin7
(RTS) με την βοήθεια
προγράμματος στον υπολογιστή (High
& Low) τάση
κάνοντας χρήση της παραπάνω ιδιότητας της σειριακής πόρτας έχουμε την
δυνατότητα να οπλίσουμε μόνο 2 ηλεκτρονόμους (relay) ενώ η παράλληλη πόρτα του
υπολογιστή έχει 8 pin με δυνατότητα (High & Low)
άρα μπορούμε να ελέγξουμε 8 ηλεκτρονόμους δείτε εδώ http://sv1hag.blogspot.gr/2012/04/control-parallel-port.html . Τώρα τι γίνεται στην περίπτωση που
θέλουμε να ελέγξουμε παραπάνω από δύο ηλεκτρονόμους από μια σειριακή πόρτα ; Την λύση του προβλήματος
αυτού θα μας την δώσει ένας μικροελεγκτής ο οποίος θα μπει ανάμεσα στην
σειριακή πόρτα και των ηλεκτρονόμων . Αυτός ο μικροελεγκτής θα παίρνει εντολές από το
πρόγραμμα που θα τρέχει στον υπολογιστή μας μέσου της σειριακής πόρτας και
ανάλογα σύμφωνα με το πρόγραμμα που του έχουμε φορτώσει θα δίνει (High & Low)
τάση στα pinτου . Στο συγκεκριμένο projectπου έχω κατασκευάσει παίρνει 66
εντολές από τον υπολογιστή και ανάλογα ο
μικροελεγκτής αφού επεξεργασθεί τις
εντολές που πήρε σύμφωνα με το πρόγραμμα που του έχω τοποθετήσει , ελέγχει τους 16 ηλεκτρονόμους . Τώρα γενάτε
και ένα άλλο πρόβλημα ότι ο μικροελεγκτής δουλεύει σε τάσεις TTLδηλαδή 5 Voltενώ
η τάση στην σειριακή πόρτα είναι ( +12V -12V) για να λύσουμε αυτό το πρόβλημα πρέπει
να μετατρέψουμε την σειριακή τάση των 12Vσε
τάση TTLτων 5 V, αυτό μπορούμε να το κάνουμε είτε με τρανζίστορ είτε με έτοιμο μετατροπέα όπως το MAX232 που χρησιμοποίησα και εγώ. Ως μικροελεγκτή έχω
χρησιμοποιήσει τον PIC16F876Aαυτόν είχα στο
συρτάρι μου και καλύπτει τις ανάγκες του project ,το πρόγραμμα που έχω κατασκευάσει για τον
υπολογιστή και το hexγια τον
προγραμματισμό του picκάντε κλικ εδώ για να τα
κατεβάσετε στον υπολογιστή σας είναι
ΔΩΡΕΑΝ. Βέβαια αν κάποιος θέλει να
ελέγχει λιγότερους από 16 ηλεκτρονόμους θα σχεδιάσει το pcbσύμφωνα με
τις ανάγκες του , αφού βέβαια εφαρμόσει πιστά το σχηματικό ως προς την σύνδεση του
μικροελεγκτή με τους ηλεκτρονόμους ώστε όταν πατάει το κουμπί του relay 1 να ανοίγει ο πρώτος
ηλεκτρονόμος και όχι ο τρίτος ή ο δέκατος
… Το πρόγραμμα που συνοδεύει την κατασκευή έχει και την δυνατότητα ημερησίων
χρονοδιακοπτών και για τους 16 ηλεκτρονόμους έχω μεριμνήσει να λειτουργεί και
σε περίπτωση διακοπής ρεύματος δηλαδή φορτώνει με την έναρξη των windows , αφού βέβαια γίνει η
σχετική ρύθμιση στα Biosτου υπολογιστή ώστε να ξεκινάει ο υπολογιστής μετά από
επαναφορά του ηλεκτρικού ρεύματος ύστερα από διακοπή ρεύματος . Αξίζει όσοι
βέβαια έχετε ανάγκη (και σίγουρα θα την έχετε πολλοί μια που οι εφαρμογές της
κατασκευής είναι πάρα πολλές) από μια τέτοια κατασκευή να την κατασκευάσετε
γιατί στο εμπόριο θα την βρείτε ακριβότερη από τι θα σας κοστίσει αλλά και να
μην ίσχυε αυτό η ικανοποίηση της κατασκευής θα σας το ξεπληρώσει όπως και σε
εμένα.