2014年11月25日火曜日

実験用の可変安定化電源 いよいよ大詰め

アナログ部の電流値の測定を正負関係なくGNDに流れる電流のみを計るように基板を修正した

基板にあんまり手を加えたくないので必要最小限の変更にした




アナログ部の単体テストをして、
デジタル部も含めて全体を結線してテストしてみた




±3.3V、±5V、±9V、最大出力でやってみたが
±5Vの結果は


負荷は100Ω(±5V時、50mA流れる)

LCDの読み取り値は

|正電圧|GND値|
|負電圧|電流  |



実際のGNDからAVRのADCの測定用に-2.5V目標でずらしたV-GNDはやはりかなり変動する

が、三端子レギュレータの7805の出力電圧は5.08V~5.09Vでまずまず安定

GND値を読み取るようにしたので検出精度は上げられそうだ

ADCの読み取り値から電流・電圧を求める計算式は、AVRのVCCを5.08Vとして

V = (ADCの読み取り値 - GNDの読み取り値) * (5.08 / 1024) * 6
I = (ADCの読み取り値 - GNDの読み取り値)* (5.08 / 1024) / 0.47 / 11

前回書いたとおり、両電源での使用時は電流値は計れないので表中では「-」と表示している

片電源での使用時(負荷を片側だけに接続)の電流値だけ計算した


可変電源の最大出力時の結果は



正負の電圧に1V程度差があるので両電源で使用時にもGNDに9.6mA程度流れ込んでいる計算結果となったが理屈としてもあってるように思う

電圧・電流値とも誤差はだいたい3%以内でおさまった

今回のシミュレーションではRの誤差は計算に入れていないので
プログラム次第ではもう少し精度をあげられるかもしれない

プログラムの試行錯誤をするにはむき出しのままだと何かと不便なので
このままケースに入れてしまおうと思う

筐体の設計は飲みながらでも出来そうだし(^q^;

両電源での電流検出は理屈としてハイサイドで検出すれば良さそうなので
使ってみて不満だったらまた考えることにする

ご参考までにテスト結果はGitHubで公開しています
https://github.com/ryood/Variable_Power_Supply/blob/master/%E3%83%A6%E3%83%8B%E3%83%90%E3%83%BC%E3%82%B5%E3%83%AB%E5%9F%BA%E6%9D%BF%E7%B5%90%E5%90%88%E3%83%86%E3%82%B9%E3%83%8820141124.xlsx

GitHub見たらこの電源8末からやってるのか…(^q^;