Κατασκευή τροφοδοτικού 13,8 βολτ – 20Α για πομποδέκτες ελεγχόμενο ψηφιακά από PIC.

 

Βίντεο πολύωρο τεστ επάρκειας συστήματος ψύξεως

 

Σε αυτό το βίντεο θα δείτε την ευαισθησία του

ψηφιακού οργάνου που δεν διαθέτουν τα αναλογικά

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 HF θα 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 Zener σχετική 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 smart power supply 0-30V ακολουθείσε 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 hi hi . Το τροφοδοτικό αυτό έχει 1) Σταθερή λειτουργία σε πτώση ή υπέρταση του δικτύου +/- 130 V από τα 240 VAC 2) Σταθερή τάση στα 13,8 V χωρίς 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 55 Α 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 – Watts ισχύος – θερμοκρασία σε LCD οθόνη 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 (remote control)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

Smart τροφοδοτικό 0- 30VDC – 60W ελεγχόμενο από μικροελεγκτή.

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 1mV κατά 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 LCD οθόνη 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 pic για το κλείσιμο του τροφοδοτικού.

4) Επίσης τα βολτ και τα αμπέρ ο pic τα εμφανίζει στην LCD οθόνη . Ο κώδικας που έχω γράψει στο πρόγραμμα  για το pic στο adc  χρησιμοποιώ 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 metal film τότε 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 LCD οθόνη 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 100VA που σημαίνει ότι μπορεί να μας δώσει άνετα το 60% σε Watts δηλαδή 60Watts  αδιάφορο της τάσης που χρησιμοποιούμε 6 ή  12 ή 24 βολτ εάν η ισχύ κατανάλωσης ξεπεράσει τα 60 βατ το pic δίνει εντολή κλεισίματος του τροφοδοτικού καθώς και όταν τα αμπέρ είναι >5 στην περίπτωση των 6 βολτ όπου για τα 60 watts  κατανάλωσης θα έχουμε 10 αμπέρ 6 V Χ 10 A = 60 Watts , σε αυτήν την περίπτωση το pic δεν 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 pic και όχι από εμάς κλείνοντας τον διακόπτη ON/OFF , πρέπει να πατήσουμε το μπουτόν εκκίνησης το οποίο θα δώσει εντολή στο pic για την ενεργοποίηση του τροφοδοτικού . Με την σειρά του το pic θα κάνει έλεγχο όλων των παραγόντων   για τους οποίους δίνει εντολή κλεισίματος όπως θερμοκρασία ψήκτρας μεγαλύτερη από 80 βαθμούς , κατανάλωση μεγαλύτερη από 60W ή κατανάλωση μεγαλύτερη των 5 Α και εάν έχουν εξαλειφθεί οι παραπάνω παράγοντες τότε το pic δίνει 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.

73 de sv1hag

Ρύθμιση SSB mode freq response του πομποδέκτη χωρίς παλμογράφο

Θα ήθελα να μοιραστώ μια άλλη ευχάριστη εμπειρία που είχα σήμερα με την ρύθμιση του SSB mode freq response σε 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 HF ύστερα από την ρύθμιση . Την μέθοδο αυτήν μου την είπε ο συνάδελφος SV9DRU σε μια συζήτηση που είχαμε στα HF και στην band των 40Μ. Για να γίνει αυτή η ρύθμιση όπως βλέπετε και στο manual service χρειάζονται ένα dummy load μεγαλύτερο 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 150W που κατασκεύασα.

Ως γεννήτρια χρησιμοποίησα την εφαρμογή για pc , γεννήτρια ακουστικών συχνοτήτων αφού τις πρόσθεσα 2 κουμπιά ώστε η εναλλαγή των 300 Hz & 2700Hz να είναι γρήγορη.

Ένα καλώδιο 2 Χ 1 μήκος 1,5 μέτρο όπου στην μια άκρη κόλλησα το 8 pin κονέκτορα μικροφώνου για όσον αφορά τα Kenwood χρησιμοποίησα το 1pin για το mic και το 7 pin για το GND Mic. 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 mode LSB έχουμε βγάλει τον processor εκτός και το carrier στο max το δε mic στο min =0. Κατόπιν ανοίγουμε την εφαρμογή της γεννήτριας κάνουμε κλικ στο κουμπί που έχει ένδειξη 300 Hz και ρυθμίζουμε την ένταση της εξόδου είτε από το ποτενσιόμετρο της εφαρμογής είτε από το ποτενσιόμετρο του mixer της κάρτας ήχου ώστε να είναι σε χαμηλά επίπεδα.

Κατόπιν αφού έχουμε πατήσει το κουμπί SEND του πομποδέκτη και εκπέμπουμε, γυρίζουμε το κουμπί mic του πομποδέκτη ώστε να φτάσουμε τα 70 βολτ τα οποία είναι βολτ κορυφής και όχι rms και αντιστοιχούν σε 50 W

τα οποία βλέπουμε στον ανιχνευτή τάσης στον οποίο έχουμε συνδέσει ένα DVM ( εδώ δεν μας ενδιαφέρει το DVM να 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 DVM μπορείτε 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 hz από 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 Hz 70 V και στον τόνο των 2700 Hz 82 V έχουμε  82-70=12/2=6V άρα εσείς πρέπει μια που έχουμε να ρυθμίσουμε την πλευρική LSB αφού  έχουμε mode LSB να γυρίσουμε είτε αριστερά είτε δεξιά το trimmer TC3 ώστε η τάση από 82 V να γίνει 76 βολτ και όχι 70 βολτ τώρα αν δώσετε 300 Hz θα 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 mode USB με την διαφορά αντί να στρίψετε το TC3 θα στρίψετε το trimmer TC4. Τώρα αν σας παρουσιασθεί RF κατά 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 SV9DRU όταν χρησιμοποίησε πύργο , ο SV9DRU το έλυσε χρησιμοποιώντας laptop εγώ το έλυσα το πρόβλημα επειδή διαθέτω πύργο και όχι laptop μονώνοντας  την γείωση της πρίζας του τροφοδοτικού του πομποδέκτη με μονωτική ταινία.

Βέβαια δεν δικαιολογείτε που εμφανίσθηκε RF στον SV9DRU και σε εμένα γιατί όσον αφορά εμένα το τεχνητό φορτίο που έχω κατασκευάσει χρησιμοποιώντας αντιστάσεις metal film ακρίβειας 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 RF είναι 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 manual service του πομποδέκτη σας ώστε να βρείτε ποια trimmer να ρυθμίσετε εάν βέβαια το DVM σας δείξει ότι υπάρχει ανάγκη ρύθμισης.

73 de sv1hag

Κατασκευή Dummy Load με ανιχνευτή τάσης κορυφής της RF

Το συγκεκριμένο  Dummy Load που κατασκεύασα είναι 60Watts και με την παρουσία ελαίου άνετα μπορεί να δεχτεί 150 Watts για 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 Dummy Load 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 bird να 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 metal film δεν 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 RF είναι μια εναλλασσόμενη τάση ημιτονοειδούς σήματος με την παρεμβολή της διόδου γίνεται ανόρθωση της εναλλασσόμενης τάσης σε συνεχή τάση  ώστε το  DVM σας να μπορεί να την μετρήσει. Ο πυκνωτής των 10 nF τοποθετείτε για εξομάλυνση και είναι πάντα φορτισμένος σε όλη την διάρκεια του ημιτονοειδές σήματος με την τάση κορυφής της RF για αυτό και το κύκλωμα αυτό ονομάζεται ανιχνευτής τάσης κορυφής . Οι γέφυρες όμως δείχνουν ισχύ RMS ή PEP το ίδιο πράγμα είναι  άρα πρέπει την τάση που θα διαβάσουμε στο DVM και αφού προσθέσουμε τα 0.4 V από την πτώση της τάσης στην δίοδο να την μετατρέψουμε σε RMS άρα π.χ. το DVM δείχνει 99,6 V τότε προσθέτουμε το 0.4V και έχουμε 99,6 + 0,4 = 100 V αυτά τα 100 V Peak τα 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 RMS τάση χρησιμοποιούμε τον τύπο ισχύς = με το τετράγωνο της RMS τάσης δια 50 . P=Vrms^2/50 , άρα P=70,7^2/50=4998.49/50=99.96 Watts PEP δηλ. 100 Watts. Στον παρακάτω πίνακα

θα δείτε τις αντιστοιχίες των Watts με 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 dummy load που 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 10nF στα 250 βολτ είναι μέσα στα όρια λειτουργίας . Τώρα εάν  εσείς θέλετε να φτιάξετε για πιο ευκολία και πιο οικονομικά το dummy load με την αντίσταση της diconex

και κατασκευάσετε ένα Dummy load π.χ. 1Kw τότε η τάση κορυφής της RF θα είναι η τετραγωνική ρίζα του γινομένου της ισχύος Χ 50 και όλο αυτό το αποτέλεσμα  Χ 1,4142 άρα Vpeak για 1Kw ισχύ θα ισούται  316,22 βολτ  τότε πρέπει να αλλάξετε την δίοδο BAV21 με κάποια άλλη  γιατί  αντέχει 250 βολτ και τον πυκνωτή 10nF από 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 volt σε 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=50nS είναι για μετρήσεις μέχρι 20MHz  εάν θέλετε μετρήσεις μέχρι 250MHz χρησιμοποιείστε την 1Ν4148 έχει trr=4nS  δηλ. μέχρι 250MHz.Τώρα επειδή το dummy load που έφτιαξα με την παρουσία λαδιού αντέχει τα 150 Watts η τάση κορυφής της RF θα είναι 122 volt , η 1Ν5711 είναι μέχρι 70volt άρα θα συνδέσω εν σειρά 2 διόδους 1Ν5711 ώστε να αντέχουν 140 volt και να είμαι μέσα στα όρια του τεχνητού φορτίου .Όσοι χρησιμοποιήσετε 1Ν4148 επειδή και αυτή έχει όριο τα 100 volt πρέπει 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 volt και με το DVM διαβάζω στην κάθοδο της δεύτερης διόδου 13,58 volt άρα η πτώση της τάσεως είναι 13,88 – 13,58 = 0,3 Volt. Μην αρκεστείτε με την πτώση τάσεως που αναφέρουν τα datasheet της διόδου αυτό που είναι σωστό να γίνει είναι να μετρήσετε εσείς με το DVM που θα χρησιμοποιείτε για τις μετρήσεις  των Volt peak RF την 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

73 de sv1hag

Κατασκευή και τα μυστικά ενός Voltmeter 0-40V DC με LED display using PIC16F876A

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. 

Σχηματικό

PCB

Τοποθέτηση στο κουτί

Κάνετε κλικ εδώ για να κατεβάσετε το Hex

Click here for download Hex

Voltmeter for PC using PIC16F876A

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.

Thermometer 2 Sensors DS18B20 & PIC16F876A

Το project αυτό 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 PIC16F876A εκτός από τις παραπάνω λειτουργίες εκτελεί ακόμα μια ,  ανάβει 10 led , ένα για κάθε 10 βαθμούς Κελσίου.

Το πρόγραμμα καθώς και το HEX για το PIC16F876A κάντε κλικ εδώ

Download program & HEX for PIC16F876A Click here

Φωτογραφία 1 Project DS18B20 using PIC16F876A 

Φωτογραφία 2 Σχηματικό

Θερμόμετρο με LED Display με PIC16F628A

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

Control 16 relay from RS232 using PIC16F876A

Η σειριακή πόρτα (RS232 , Com) από μόνη της μπορεί να μας δώσει σε δύο  pin , το pin 4 (DTR ) και στο pin 7 (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 pin του . Στο συγκεκριμένο project που 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 TTL δηλαδή 5 Volt ενώ η τάση στην σειριακή πόρτα είναι ( +12V -12V) για να λύσουμε αυτό το πρόβλημα πρέπει να μετατρέψουμε  την σειριακή τάση των 12V σε τάση TTL των 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 PIC16F876A αυτόν είχα στο συρτάρι μου και καλύπτει τις ανάγκες του project ,το πρόγραμμα που έχω κατασκευάσει για τον υπολογιστή  και το hex για τον προγραμματισμό του pic κάντε κλικ εδώ  για να τα κατεβάσετε  στον υπολογιστή σας    είναι ΔΩΡΕΑΝ.  Βέβαια αν κάποιος θέλει να ελέγχει λιγότερους από 16 ηλεκτρονόμους θα σχεδιάσει το pcb σύμφωνα 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 Bios του 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.

Donload Program & HEX click Here

Φωτογραφία 1. Σχηματικό.

Φωτογραφία 2-3. Πλακέτα μετατροπής σε TTL τάση από το MAX232.

Φωτογραφία 4. PIC16F876A

Φωτογραφία 5-6. Πλακέτα προστασίας με τα optocoupler PC817.

Φωτογραφία 7-8. Πλακέτα ηλεκτρονόμων.

Φωτογραφία 9. Πρόγραμμα για τον έλεγχο των 16 ηλεκτρονόμων