Jednoduchý „laboratorní“ zdroj 0-30V/2A …

… aneb stavba „co dům dal“ …

Elektroniku mám stále rád a bastlení jsem ještě „nepověsil na hřebík“, jen už není tolik času, možností a tak. A co mi už opravdu nebaví, je výroba plošňáků - ne, že bych to už nezvládl, ale je to pro mě už v kategorii „otrava“ a „není-li jiná možnost“, takže spoustu elektronických „uděláte“ blokuje právě nutnost vlastní výroby DPS. Takže, pokud je možnost něco osazovat do hotového nebo univerzálního plošňáku, tak zvolím tuto možnost - ano, už jsem trochu pohodlný … :-). Proto, když jsem svého času (už je to nějaký ten pátek) narazil na zlevněnou (původní cena byla dost vysoká…) stavebnici stabilizovaného zdroje 0-30V, 2A, neváhal jsem a zakoupil ji s tím, že se bude někdy hodit. Sice to chvilku trvalo, ale nakonec se hodila … :-)

stavebnice zdroje ES-SRJ2A30SX (pokud si vzpomínám, doprodejová cena byla nižší…) a osazený PCB zdroje - bílý „fujtajbl“ je mazadlo pro chladiče …






Impulzy ke stavbě tohoto zdroje byly tři - prvním bylo vypadnutí krabičky se stavebnicí odkudsi při úklidu pracovny, druhým byla potřeba dobíjení autobaterie při „vánočním“ pobytu na chalupě (moje CaAg aku vyžaduje vyšší dobíjecí napětí, cca 15V) a posledním impulzem bylo „takové malé nas…í“ v práci, kdy jsem si potřeboval mimo jiné duševně odpočinout a vzal jsem si tuto stavebnici k osazení do práce … (ať mi všichni políbí šos …!). Osazení a oživení zdroje byla práce na jeden „trucden“ a nastala fáze kompletace - vhodné trafo, nějaká krabice, kousek chladiče a nějaká ta „bižuterie“ - knoflíky, zdířky, poťáky, pojistky, vypínače, síťové šňůry, kabely, konektory a tak, zkrátka „brnkačka“ :-) - kdo to zná, ví, že tahle kompletační fáze kolikrát dá více práce, než vlastní osazování a shánění a ladění k „obrazu svému“ zabere nejvíce času … Ale co, je to přece koníček, ne? :-)

Jako krabice se hodil původní box od zdroje pro nabíječ Robbe PPI3 - pro jeho použití v „nabíjecím kufru“ byla jeho „střeva“ přesazena do nové, na míru (ne na Míru !) dělané krabice a origo box zůstal pro případnou reklamaci a „strýčka Příhodu“. Reklamační doba uplynula a strýček se vyjádřil v tom smyslu, že by se box hodil pro zdroj … :-) Trafo se objevilo v „pracovních zásobách“, když jsem byl vloni nuceně přestěhován z laboratoře do kanceláře (povídání na delší dobu a nějaké to tekuté „zklidňovadlo“…) - ideální kousek trafíka, cca 60VA, 230 na 20 a 30V, profi kousek z jakéhosi vyřazeného zařízení. Podobně to bylo i s chladičem, neklame-li mě paměť, pochází z nějaké rozebrané UPSky … :-) Vypínač a pojistkové pouzdro je z „šuplíkových zásob“, síťová šňůra taktéž.

dárce krabice pro zdroj - Graupner, trafo a chladič, zadní strana s instalací pro nový zdroj …






Hlavní zdířky pro regulovatelný zdroj jsou sice také šuplíkové, ale velmi kvalitní „československé“ panelové, podle nabarvení mnou již někde použité, ale plně funkční. Pouzdro LED, knoflík potenciometru a další díly jsou také, jak jinak, šuplíkače … :-) Trochu zajímavější historii mají pomocné zdířky (a jak si teď vzpomínám, tak i použitá síťová šňůra) - v práci se likvidoval muzejní kousek liniového inkoustového zapisovače Goerz Servogor 124 - krásné, leč nevyužívané zařízení - tož jsem jej před likvidací trochu probral a použitelné díly zachránil :-). Původně jsem chtěl použít i precizní víceotáčkový potenciometr, ale bohužel, neměl potřebných 25kOhm. Škoda :-( Zkoušel jsem i 20tikilový Aripot, ale nedotáhl jsem to s ním až do 30V a na delší laborování nebyl čas (nabíjení na chalupě se blíží), takže zbývala jen klasika, nakonec klasické TPčko, protože doporučovaný cermeťák jsem též momentálně nesehnal. Nuž, zde je prostor pro další vývoj … :-)

hlavní zdířky a regulace, poťák a pomocné zdířky …




chudinka dárce Servogor …








A jako obvykle, nebyl bych to ani já, abych si to nějak, dobrovolně, nezkomplikoval, že … Prostě mi napadlo, že by bylo cool (teda ne jako studený, ale bezva …) osadit zdroj i voltmetrem, když už je tolik místa v krabici (ó, jak relativní a pošetilé) a zapojení umožňuje i měření výstupního proudu. Bezva, co použijeme? Dnes se už všude dá sehnat jednoduchý digitální voltmetr, dokonce i s automatickým přepínáním rozsahů, ale cenově by se to minimálně vyrovnávalo ceně zdroje - tolik frajeřiny jsem do toho cpát zase nechtěl. Dalšími kandidáty byly některé šuplíkové moduly DC DVM, ale nic vhodného (nesestavené, rozpracované, porouchané atd.). Dokonce došlo i na artefakt z mého hříšného elektronického mládí, nikdy pořádně nedodělaný 3 ½ místný multimetr - zůstal též nepoužitý, dokonce nakonec putoval do koše, neb ho fakt už asi nikdy dodělávat nebudu … :-( Nakonec na mne vybafl z modelářského kufru „malý voltmetr za babku“ a bylo to jasné - malá úprava a bude to to pravé ořechové … :-) Na jeho vstup přišel přepínač vstupních napětí - napětí, proud a aux.vstup a ještě bylo nutné vyvézt ven zapínací tlačítko. V plánu zůstává větší napájecí lithiovka, ale uvidíme, jakou výdrž prokáže origo CR2032 a pak se uvidí.

měřič baterií Tronic a jeho postupná přeměna na panelový voltmetr …






Aby to trochu vypadalo k světu (v rámci mých možností …), bylo potřeba udělat trochu slušnější přední panel, když už jsem nehodlal použít původní Graupnerovy popisy :-). Osobně postupuji tak, že nejprve udělám fyzické rozmístění součástí předního panelu - ergonomie, fyzické možnosti rozmístění apod. a v neposlední řadě i možnosti vzájemného elektrického ovlivňování (rušení apod.). Tento návrh pak konzultuji se svojí estetickou představou (ne každému vyhovující) a grafickými možnostmi. Následně vezmu do ruky svojí oblíbenou mikrotužku a pravítko a začne se rýsovat a malovat …

první návrhy od ruky na papír :-) …




Pro vlastní úpravu čelního panelu máme několik možností - od historického popisu Propisotem (znají už jen asi pamětníci) až po profi popis sítotiskem. Já poslední dobou volím prostřední cestu - polep panelu samolepící fólií s natištěnými popisy. Jednodušší způsob je nakreslení vlastního návrhu na papír a následná kopie v nějakém copycentru na koupenou samolepící fólii - není se čeho bát, když se to povede, výsledek je slušný. Druhou možností je nakreslení návrhu v grafickém editoru a následný tisk - buď na papír a pak opět cesta do copycentra a nebo přímý tisk na folii. Je mi jasné, že existuje ještě spoustu dalších možností, ale tohle je jen příklad mnou používaných postupů.

Já osobně mám rád vektorovou grafiku , s tou si tak nějak ještě rozumím, na rozdíl od těch dalších, asi proto, že mě rýsování a technické kreslení vždycky bavilo. V práci jsme kdysi pracovali s AutoSketchem (2D vektorová grafika), když se to člověk trochu naučil, dalo se s tím dost udělat - to platilo pro původní dvojkovou verzi, novější šestková byla o poznání méně uživatelsky přívětivá (a to byl názor nejen můj). I když AutoSketch 6 někde doma ještě mám, nějak se mi do něj nechtělo, resp. nechtělo se mi s ním znovu učit - hledal jsem něco jednoduššího a novějšího. A našel jsem - Zoner Callisto 5 free - jednoduchý a pro mé účely naprosto vyhovující - namalování předního panelu, včetně hledání programu, jeho instalace a naučení se s ním byla otázka jednoho dne, přesněji jednoho dopoledne. Dokonce jsem ve stejný den stihnul i první zkušební tisk na spec. folii, kterou v práci používame na popisy rozvaděčů a zařízení (bílá, šedivá a čirá samolepící folie pro laserové tiskárny a kopírky). Doma jsem sice zjistil,l že některé rozměry nesedí a popis se ze samotné fólie maže, ale úprava byla otázkou jednoho domácího večera a nový tisk s polepem ochrannou čirou folií se realizoval druhý den. Pak už jen doma vysekat a vyřezat příslušné otvory a závěrečná montáž mohla začít …

takhle se pracuje v Callistu …




Ano, přiznávám, díry nad zapínacím tlačítkem voltmetru a především u zdířek „aux.power supply“ tak trochu nesedí (u zdířek tak trochu víc …), ale nebyl čas to předělávat - zatím, třebas někdy :-) - a nakonec, pro účel, ke kterému je zdroj určen to stačí, tedy alespoň mě … :-)

Tak, grafiku máme hotovou, jdeme osazovat, propojovat a ladit … Graupnerova krabička je docela dorře řešena, základ je plechový - horní kryt je klasické „U“, dolní plech má na bocích ohnutí a obě plastová čela jsou mezi sebou nahoře zpevněná „L“ profily. Jednoduché, šikovné, funkční - dobře se s tím pracovalo, jen přední panel má okolo vystouplý okraj, což trochu komplikovalo grafický návrh a jeho přesné rozměření - haha, výmluva na křivé díry pro zdířky … :-)

Tak postupně, začneme zadním panelem - vpravo zdola přišel síťový kabel v šuplíkové průchodce, nad něj pojistkové pouzdro a nahoru síťový vypínač - nějak se mi dopředu už nevešel … :-) Normálně se snažím vše udělat demontovatelné (v rámci konstrukčních možností jednotlivých dílů), ale tentokráte se mi nějak nedařilo a otvory se dělaly trochu větší, takže přišel na řadu můj oblíbený vteřiňák (naštěstí ho materiál panelů lepidlo vlídně přijal …) - to bude nadávek, až se bude něco opravovat !!! V panelu zůstal původní otvor pro ventilátor, bude-li třeba, bude doplněn.

Dno - je to kovové, tudíž se musí použít třížilový kabel a ukostření - viz faston vpravo vpředu na trafu. Vedle trafa je ke dnu upevněn chladič zdroje - „L“ profil chladiče je ideální, PCB je k němu upevněn přes chladiče IO a stabilizátoru (přes el.oddělení štípanou slídou, natřenou chladičovým fujtajblem …), spodní stranu má chráněnou laminátovou destičkou, upevněnou přes distanční sloupky.

Přední panel - ač nerad, musel jsem zdířky pro AUX vstupy / výstupy přilepit vteřiňákem - jednak se mi nechtělo mít zepředu viditelné jejich upevňovací šrouby a jednak některé nové otvory se s původními zkombinovaly tak nešikovně, že by byly zdířky drženy jen jedním šroubem a to by nemuselo stačit - nuž, stalo se, snad to bude vyhovující … Výstupní zdířky jsou klasika (díra skrz naskrz), stejně tak LED v držáku. S upevněním poťáku jsem chvilku laboroval, ale v prostoru překáželo trafo, takže je upevněn na pomocném panýlku a ten je uchycen do výstupků, které v originále cosi držely. podobně jsem chtěl upevnit i voltmetr, ale nakonec chudák skončil upevněn tavným lepidlem … Tímto je mechanická část u konce, jdeme tahat dráty !

kompletace zdroje …






Takže zapojovačka - všechny spoje jsem se snažil dělat rozpojitelné, pokud to nešlo na obou koncích vodičů, mělo by to jít alespoň na jednom. Většina spojů je na fastony (6,3, 4,2 a 2,4 mm) - PCB, spoje trafa, kostra, vypínač atd., případně konektorové špičky do PCB (potenciometr do PCB). Přívody měření pro panelový voltmetr jsou jednak přes AMP konektor (napětí) a „malý, černý, dvoupólový“ (název nevím a hledat to fakt nebudu …) - u AUX měření. Výstup pomocného napětí 20V trafa - přece nezůstane nevyužité, že - je přiveden na AUX zdířky přímo (AC 20V), resp. přes diodový můstek s TER 470M k AUX DC 24V.

máme to pozapojované …




a je to hotovo …




Montáž je ukončena, zůstává nám oživení a provozní zkoušky, ó promiňte, profesionální deformace, odzkoušíme to provozem … Tak do toho - světla svítí, stěrače stírají, klakson troubí … A hele, ukazují se první „mouchy“ - švici, trubi, něidě“, pardon, chodí to dobře, ale neseje …. :-)

Moucha č.1 - údaj na displeji voltmetru je trochu výš, než je obvyklé, takže šikmo shora ne něj není moc vidět - proto je zdroj na fotce u ext.měření podložen gumami ! Nu což, budeme muset trochu kroutit hlavou a tělem, až budeme koukat na údaje … :-)

Moucha č.2 - jo, když si člověk znovu neprověří funkce použitého měřidla (a nepamatuje si to z minule), pak se nesmí divit, když zjistí, že voltmetr začíná měřit až od cca. 0,5V - do té doby jsou na displeji jen vodorovné čárky ! Nu což, budeme pracovat až od jednoho voltu … :-)

Moucha č.3 - a pokud neudělá to, co měl v bodě 2, tak zjistí, že voltmetr také měří jen do 30V, přesněji řečeno do 29,2V, takže pokud je zdroj na svém maximu, tedy 30,5V, furt máme na displeji 29,9V. Nu což, budeme to muset seřídit a udělat nějaký kompromis …

Moucha č.4 - voltmetr se zapíná a vypíná jen tlačítkem, takže má stále nějakou ( i když malou) spotřebu - uvidíme, jak dlouho v něm vydrží origo baterka, pokud málo, nahradíme jí větší - už je připravená, je to ta na fotce s 3,59V. A protože je to takto, má voltmetr automatické vypínání, takže občas to ukazuje „velký prd“, teda nic … Nu což, uvidíme, jak se s tím popasujeme v praxi … :-)

Moucha č.5, zatím ta největší - protože to měří až od 0,5V, plány na měření výstupního proudu jsou zatím kde? No přece v pr…i! A kontrolní otázka - pročpak to? To je prosté, milý Watsone - jestliže 1mV odpovídá 10mA (a 1mA odpovídá 0,1mV), pak při proudu 2A (tedy těch max. 2000mA) budeme mít na vstupu voltmetru kolik? Ano, správně, 200mV, což jest samozřejmě pouhých 0,2V, takže na displeji uvidíme co? Velký prd, přesněji tři vodorovné čárky ! Jo, situace, ke které dochází maximálně jedenkrát za …. kolik že to je, sestři? Nu což, zatím nezbývá než mV proudu měřit na zdířkách ext.měření (poloha přepínače CURRENT), dokonce můžeme přesněji měřit i výstupní napětí - poloha přepínače VOLTAGE. To jsou věci, to je bonusová funkce … :-). A co se týče „panelového měření“ proudu, mám o čem přemýšlet a co vymýšlet …

A vůbec, měl to být zdroj na práci a ne na výstavu, uvidíme, jak se osvědčí při nabíjení aku v autě, kdy bude pár dní venku, krytý jen haubnou auta a pracující „od nevidim do nevidim“. A pokud to přežije, bude pak makat doma a časem se možná i dočká úprav a vylepšení, uvidíme. Apropo, funkčně už se osvědčil - když jsem potřeboval na zapínací tlačítko voltmetru připájet paralelní vodiče (SMD PCB), napájel jsem z tohoto zdroje svojí mikromikro páječku a fungovalo to výborně. Takže takhle si hrají Nováci …. :-) :-) :-)

a mě se to líbí! …