2014年11月1日土曜日

実験用の可変安定化電源 結合ふたたび

ツェナー利用の測定部電源で全体をつないでみた


V+ 9.86V
V- -9.64V
V-GND -2.43V
5V 2.60V (V-GNDとの差: 5.03V) 10.9mA
3.3V 0.815V (V-GNDとの差: 3.245V) 0.14mA

LCDのバックライトはつけていないので、バックライトに5mA流すとすると
5Vの消費電流は約16mAになる

測定部の電源単体では、5V→50mA、3.3V→5mAで実験していたので
熱の問題は大丈夫かも(^q^/

テスタの実測値とAVRのADCの読み取り値をチェックした

本当は実際使う±15Vで測定したかったんだが、±15Vでごちゃごちゃやってるうちに
またATMega328pを壊してしまった

さすがに洒落にならないのでせめて被害が少なく済むようにと
単三×7×2、±10.5Vで測定した

電池がヘタってきたので10.5Vは出てないですが…



表中のLSBはAVRのVCC/1024の値だ

つまり分解能は約5mVということになる

正電源、負電源とも電圧はそこそこまともに計れている

が、電流値はかなりひどい


負荷抵抗を220Ωで実験しているので
1.2Vで約5.5mA、5Vで約23mA、8Vで約36mAだ

電流検出用の抵抗を0.47Ωにしているので、可変電源キットの仕様でMAX 0.5Aとすると
最大235mVになる

検出可能な最低値が約5mVなので、このとき

5mV / 0.47Ω = だいたい10.6mA

さすがにちょっと荒すぎるのでOPAMPで6倍に増幅してやることにした

(念のためLCRメーターで0.47Ωの抵抗の値を測ったが、0.466Ωと0.467Ωだった)



5Vの電源があって、仮想GNDを-2.5Vずらしているので、単電源用のOPAMPでちょうどよさそうなのでLM358を使った

で、結合



配線がぐちゃぐちゃ(^q^;

測定結果



↑電流値をLM358の非反転増幅回路で6倍に増幅しています


増幅なしの方は±1.2Vから測定したが、ジャンパ線がからみ合って測定しづらいので3.3Vから測定した

表の一番左、+3.3Vの時の電流値の誤差が-344%になってるのと±8Vのときの誤差が悪化している

電流検出用の抵抗が0.47Ωという低い値なのでブレッドボードやジャンパ線の接触抵抗も影響しているのかもしれない(もしくはExcelの計算式を間違えてるとか(^q^;

この抵抗を2.2ΩぐらいにすればOPAMPで増幅しなくても0.5Aで1.1V取り出せるが
逆に電流測定中に1.1V電圧降下してしまうというジレンマ

実験するにしてもブレッドボードではきつくなってきたので
ユニーバーサル基板で回路を組むことにする

大きめの部品を並べてみたが47mm×72mmの基板一枚では収まらないので
電源部と測定部で基板を分けて組むことにする


今回壊した部品

ATMega328p 1コ
3.3Vツェナー 2コ

両方とも電池のつなぎ方をミスった結果(^q^;

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