Meteorološke stanice uključene.

Nakon razmišljanja došao sam do zaključka da je najskuplji i najglomazniji dio meteorološke stanice Arduino Uno ploča. Najjeftinija zamjenska opcija može biti Arduino Pro Mini ploča. Arduino Pro Mini ploča dolazi u četiri varijante. Za rješavanje mog problema prikladna je opcija s mikrokontrolerom Mega328P i naponom napajanja od 5 volti. Ali postoji i opcija za napon od 3,3 volta. Po čemu se te opcije razlikuju? Hajdemo shvatiti. Činjenica je da je na Arduino Pro Mini pločama instaliran ekonomični stabilizator napona. Na primjer, kao što je MIC5205 s izlaznim naponom od 5 volti. Ovih 5 volti dovodi se na Vcc pin Arduino Pro Mini, zbog čega će se ploča zvati "5 voltna Arduino Pro Mini ploča". A ako je umjesto čipa MIC5205 instaliran drugi čip s izlaznim naponom od 3,3 volta, tada će se ploča zvati "Arduino Pro Mini ploča s naponom napajanja od 3,3 volta"

Arduino Pro Mini ploča može primati energiju iz vanjskog nereguliranog napajanja s naponom do 12 volti. Ovo napajanje treba biti dovedeno do RAW pina Arduino Pro Mini. Ali nakon što sam pročitao podatkovnu tablicu (tehnički dokument) za MIC5205 čip, vidio sam da bi raspon napajanja koji se isporučuje Arduino Pro Mini ploči mogao biti širi. Ako, naravno, ploča sadrži MIC5205 čip.

Podatkovna tablica za MIC5205 čip:

Ulazni napon koji se dovodi na čip MIC5205 može biti od 2,5 volti do 16 volti. U ovom slučaju, izlaz standardnog sklopnog kruga trebao bi imati napon od oko 5 volti bez navedene točnosti od 1%. Ako koristimo informacije iz podatkovne tablice: VIN = VOUT + 1V do 16V (Vinput = Voutput + 1V do 16V) i uzimamo Voutput kao 5 volti, dobivamo da napon napajanja Arduino Pro Mini ploče koji se dovodi na RAW pin može biti od 6 volti do 16 volti s točnošću od 1%.

Podatkovna tablica za MIC5205 čip:
Za napajanje GY-BMP280-3.3 ploče za mjerenje barometarskog tlaka i temperature, želim koristiti modul s AMS1117-3.3 čipom. AMS1117 čip je linearni regulator napona s malim ispadom.
Foto modul s AMS1117-3.3 čipom:

Liste podataka za AMS1117 čip:
Dijagram modula s AMS1117-3.3 čipom:

Naznačio sam na dijagramu modula s čipom AMS1117-3.3 ulazni napon od 6,5 volti do 12 volti, temeljeći se na dokumentaciji za čip AMS1117.

Prodavač navodi ulazni napon od 4,5 volti do 7 volti. Najzanimljivije je da drugi prodavač na Aliexpress.com označava drugačiji raspon napona - od 4,2 volta do 10 volti.

Što je bilo? Mislim da proizvođači leme kondenzatore u ulazne krugove s najvećim dopuštenim naponom nižim od dopuštenih parametara mikro kruga - 7 volti, 10 volti. A možda čak i instaliraju neispravne mikro krugove s ograničenim rasponom napona napajanja. Ne znam što će se dogoditi ako se napon od 12 volti primijeni na ploču koju sam kupio s čipom AMS1117-3.3.
Moguće za poboljšanje pouzdanosti kineska ploča s mikro krugom AMS1117-3.3 bit će potrebno zamijeniti keramičke kondenzatore elektrolitičkim tantalskim kondenzatorima. Ovu shemu povezivanja preporučuje proizvođač mikro krugova AMS1117A iz tvornice u Minsku Unitary Enterprise "Transistor Plant".

Dijagram uređaja

Krug prikazan na slici 1 je podesivi stabilizator napona i omogućuje vam da dobijete izlazni napon u rasponu od 1,25 - 30 volti. To vam omogućuje da koristite ovaj stabilizator za napajanje dojavljivača s napajanjem od 1,5 volta (na primjer Ultra Page UP-10, itd.) i za napajanje uređaja od 3 volta. U mom slučaju, koristi se za napajanje "Moongose ​​​​PS-3050" dojavljivača, odnosno izlazni napon je postavljen na 3 volta.

Rad strujnog kruga

Pomoću promjenjivog otpornika R2 možete postaviti potrebni izlazni napon. Izlazni napon može se izračunati pomoću formule Uout=1,25(1 + R2/R1).
Kao regulator napona koristi se mikro krug SD 1083/1084. Bez ikakvih promjena možete koristiti ruske analoge ovih mikro krugova 142 KREN22A/142 KREN22. Razlikuju se samo po izlaznoj struji i to u našem slučaju nije značajno. Potrebno je ugraditi mali hladnjak na mikrokrug, jer pri niskom izlaznom naponu regulator radi u trenutnom načinu rada i značajno se zagrijava čak iu praznom hodu.

Ugradnja uređaja

Uređaj je sastavljen na tiskanoj pločici dimenzija 20x40mm. Budući da je dijagram vrlo jednostavan crtež isprintana matična ploča Ja ga ne donosim. Može se montirati bez ploče pomoću površinske montaže.
Sastavljena ploča se stavlja u zasebnu kutiju ili montira izravno u kućište napajanja. Ja sam svoj smjestio u kućište AC-DC adaptera od 12 volti za bežične telefone.

Bilješka.

Prvo morate postaviti radni napon na izlazu stabilizatora (pomoću otpornika R2), a tek onda spojiti opterećenje.

Ostali stabilizatorski krugovi.

Preklopni stabilizator za 1,5/3 volta na LM317LZ čipu

Ovo je jedan od najjednostavnijih sklopova koji se mogu sastaviti na pristupačnom čipu. LM317LZ. Spajanjem/isključivanjem otpornika u krugu Povratne informacije na izlazu dobivamo dva različita napona. U tom slučaju struja opterećenja može doseći 100 mA.

Samo obratite pozornost na pinout LM317LZ čipa. Malo se razlikuje od uobičajenih stabilizatora.

Jednostavan stabilizator na AMS1117 čipu

Jednostavan stabilizator za različite fiksne napone (od 1,5 do 5 volti) i struju do 1A. može se sastaviti na mikro krugu AMS1117-X.X (CX1117-X.X)(gdje je X.X izlazni napon). Postoje kopije mikro krugova za sljedeće napone: 1,5, 1,8, 2,5, 2,85, 3,3, 5,0 volti. Postoje i mikro krugovi s podesivim izlazom označenim ADJ. Mnogo je tih čipova na starim računalnim pločama. Jedna od prednosti ovog stabilizatora je mali pad napona - samo 1,2 volta i mala veličina stabilizatora prilagođena za SMD ugradnju.

Za rad je potrebno samo nekoliko kondenzatora. Za učinkovito uklanjanje topline pod značajnim opterećenjima potrebno je osigurati podlogu za uklanjanje topline u području Vout terminala. Ovaj stabilizator također je dostupan u paketu TO-252.

Kako dobiti nestandardni napon koji se ne uklapa u standardni raspon?

Standardni napon je napon koji se vrlo često koristi u vašim elektroničkim uređajima. Ovaj napon je 1,5 Volta, 3 Volta, 5 Volta, 9 Volta, 12 Volta, 24 Volta itd. Na primjer, vaš pretpotopni MP3 player sadržavao je jednu bateriju od 1,5 V. Na daljinskom daljinski upravljač TV već koristi dvije baterije od 1,5 V spojene u seriju, što znači 3 V. U USB priključak najudaljeniji kontakti s potencijalom od 5 volti. Vjerojatno su svi u djetinjstvu imali Dandyja? Za napajanje Dandyja bilo je potrebno napajati ga naponom od 9 volti. Pa, 12 volti se koristi u gotovo svim automobilima. 24 volta se već koristi uglavnom u industriji. Također, za ovu, relativno gledano, standardnu ​​seriju “naoštreni” su razni potrošači ovog napona: žarulje, gramofoni itd.

Ali, nažalost, naš svijet nije idealan. Ponekad jednostavno trebate dobiti napon koji nije iz standardnog raspona. Na primjer, 9,6 volti. Pa ni ovako ni onako... Da, tu nam napajanje pomaže. Ali opet, ako koristite gotov izvor napajanja, morat ćete ga nositi zajedno s elektroničkom sitnišom. Kako riješiti ovaj problem? Dakle, dat ću vam tri mogućnosti:

Opcija 1

Napravite regulator napona u krugu elektroničke drangulije prema ovoj shemi (detaljnije):

Opcija br. 2

Izgradite stabilan izvor nestandardnog napona pomoću stabilizatora napona s tri priključka. Sheme u studio!

Što vidimo kao rezultat? Vidimo stabilizator napona i zener diodu spojenu na srednji terminal stabilizatora. XX su posljednje dvije znamenke ispisane na stabilizatoru. Možda postoje brojevi 05, 09, 12, 15, 18, 24. Možda ih već ima i više od 24. Ne znam, neću lagati. Ove zadnje dvije znamenke govore nam o naponu koji će stabilizator proizvesti prema klasičnoj shemi spajanja:

Ovdje nam stabilizator 7805 daje 5 volti na izlazu prema ovoj shemi. 7812 će proizvesti 12 volti, 7815 - 15 volti. Možete pročitati više o stabilizatorima.

U Zener dioda – ovo je stabilizacijski napon na zener diodi. Ako uzmemo zener diodu sa stabilizacijskim naponom od 3 volta i regulatorom napona 7805, tada će izlaz biti 8 volti. 8 volti je već nestandardni raspon napona ;-). Ispada da odabirom pravog stabilizatora i prave zener diode lako možete dobiti vrlo stabilan napon iz nestandardnog raspona napona ;-).

Pogledajmo sve ovo na primjeru. Budući da jednostavno mjerim napon na stezaljkama stabilizatora, ne koristim kondenzatore. Da sam napajao opterećenje, onda bih također koristio kondenzatore. Naš pokusni kunić je stabilizator 7805. Napajamo 9 volti iz buldožera na ulaz ovog stabilizatora:

Stoga će izlaz biti 5 volti, na kraju krajeva, stabilizator je 7805.

Sada uzmemo zener diodu za U stabilizaciju = 2,4 volta i umetnemo je prema ovom krugu, moguće je i bez kondenzatora, uostalom, samo mjerimo napon.

Ups, 7,3 volta! 5+2,4 volta. Djela! Budući da moje zener diode nisu visoke preciznosti (preciznosti), napon zener diode može se malo razlikovati od natpisne pločice (napon deklariran od strane proizvođača). Pa, mislim da nije problem. 0,1 Volt nam neće napraviti razliku. Kao što sam već rekao, na ovaj način možete odabrati bilo koju neuobičajenu vrijednost.

Opcija #3

Postoji još jedna slična metoda, ali ovdje se koriste diode. Možda znate da je pad napona na prednjem spoju silicijske diode 0,6-0,7 volta, a germanijske diode 0,3-0,4 volta? To je svojstvo diode koje ćemo koristiti ;-).

Dakle, odnesimo dijagram u studio!

Sastavljamo ovu strukturu prema dijagramu. Nestabilizirani ulazni istosmjerni napon također je ostao 9 volti. Stabilizator 7805.

Pa kakav je ishod?

Gotovo 5,7 volti;-), što je trebalo dokazati.

Ako su dvije diode spojene u seriju, tada će napon pasti na svakoj od njih, stoga će se zbrojiti:

Svaka silicijska dioda padne 0,7 volta, što znači 0,7 + 0,7 = 1,4 volta. Isto je i s germanijem. Možete spojiti tri ili četiri diode, a zatim morate zbrojiti napone na svakoj. U praksi se ne koristi više od tri diode. Diode se mogu instalirati čak i pri maloj snazi, jer će u ovom slučaju struja kroz njih i dalje biti mala.

S različitih računalnih ploča, ponekad ih koristim za stabilizaciju potrebnih napona u punjačima Mobiteli. I nedavno mi je trebao prijenosno i kompaktno napajanje od 4,2 V 0,5 A za testiranje telefona s punjenjem baterije, i učinio sam ovo - uzeo sam odgovarajući punjač, ​​dodao stabilizatorsku ploču na temelju ovog čipa, radi odlično.

I ovdje za opći razvoj detaljne informacije o ovoj seriji. APL1117 su linearni regulatori napona pozitivnog polariteta sa niskim naponom zasićenja, proizvedeni u SOT-223 i ID-Pack paketima. Dostupan u fiksnim naponima 1,2, 1,5, 1,8, 2,5, 2,85, 3,3, 5,0 volti i podesivim 1,25 V.

Izlazna struja mikro krugova je do 1 A, maksimalna disipacija snage je 0,8 W za mikro krugove u paketu SOT-223 i 1,5 W za one u paketu D-Pack. Postoji sustav zaštite za temperaturu i disipaciju snage. Kao radijator može se koristiti traka bakrene folije tiskane pločice ili pločica. Mikrokrug je pričvršćen na hladnjak lemljenjem prirubnice koja provodi toplinu ili zalijepljen na tijelo i prirubnicu pomoću ljepila koja provodi toplinu.

Korištenje mikro krugova ove serije osigurava povećanu stabilnost izlaznog napona (do 1%), niske koeficijente nestabilnosti struje i napona (manje od 10 mV), veću učinkovitost od konvencionalnih 78LHH, što omogućuje smanjenje ulaznih napona napajanja. To je osobito istinito kada se napaja baterijama.

Ako je potreban snažniji stabilizator koji proizvodi struju od 2-3 A, tada se tipični krug mora promijeniti dodavanjem tranzistora VT1 i otpornika R1.

Stabilizator na AMS1117 čipu s tranzistorom

Tranzistor serije KT818 metalno kućište troši do 3 W. Ako je potrebna veća snaga, tranzistor treba postaviti na hladnjak. Ovim spojem maksimalna struja opterećenja za KT818BM može biti do 12 A. Autor projekta je Igoran.

Raspravite o članku MINIJATURNI STABILIZATORI NAPONA

Ispod su dva 3-voltni krugovi napajanja.
Oni prikupljeno na različite elemente, a sami možete odabrati određeni, upoznavši se s njihovim karakteristikama i na temelju svojih potreba i mogućnosti.
Prva slika prikazuje jednostavan sklop 3V napajanje(struja opterećenja 200 mA) s elektronskom zaštitom od preopterećenja (Iz = 250 mA). Razina valovitosti izlaznog napona ne prelazi 8 mV.

Za normalan rad stabilizatora, napon nakon ispravljača (na diodama VD1...VD4) može biti od 4,5 do 10 V, ali bolje je ako je 5...6 V, ≈ gubi se manje snage izvora stvaranje topline tranzistorom VT1 tijekom rada stabilizatora. Krug koristi LED HL1 i diode VD5, VD6 kao izvor referentnog napona. LED je ujedno i indikator rada napajanja.

Tranzistor VT1 postavljen je na ploču za raspršivanje topline. Detaljnije možete vidjeti kako izračunati veličinu hladnjaka.
Transformator T1 može se kupiti iz bilo koje objedinjene serije TN, ali bolje je koristiti najmanji TI1-127/220-50 ili TN2-127/220-50. Prikladni su i mnogi drugi tipovi transformatora sa sekundarnim namotom od 5...6 V. Kondenzatori C1...SZ tipa K50-35.

Drugi krug koristi integrirani stabilizator DA1, ali za razliku od tranzistorskog stabilizatora prikazanog na prvoj slici, za normalan rad mikro kruga potrebno je da ulazni napon premašuje izlazni napon za najmanje 3,5 V. To smanjuje učinkovitost stabilizatora zbog stvaranja topline na mikro krugu.

Kada je izlazni napon nizak, snaga izgubljena u napajanju će premašiti onu isporučenu opterećenju. Potreban izlazni napon postavlja se podesnim otpornikom R2. Mikrokrug je instaliran na radijatoru. Integrirani stabilizator omogućuje nižu razinu valovitosti izlaznog napona (1 mV), a također omogućuje korištenje kapaciteta nižih nazivnih vrijednosti.