Indicator V-A cu ATTINY85 si ADS1015 pe LCD 8X2

La sursa din articolul anterior, am facut upgrade indicatorului de tensiune și curent. Indicatorul utilizat a fost descris tot anterior însa marele neajuns era viteza de masurare și precizia scăzută.

Astfel i-am adaugat un convertor analog digital pe I2C de tip ADS1015  . Link-ul duce către un modul  identic unde este foarte bine documentat

La schema de conectare anterioară aveam ocupați pinii pentru I2C asa că i-am relocat ca să pot conecta ADS-ul.

Schema de baza îi aparține lui Nicu Florica eu doar am modificat-o.

Din cod se deduce ușor noua configurație. La ADS1015 am pus  pinul ADR la GND  pentru a obține adresa 0x48 . La A0 am legat un divizor cu 100K si 0,47K. iar A1 l-am legat direct la ieșirea rezistenței de 0,1Ohm care e folosită ca senzor de curent pentru TL494.

În cod la linia

tensiune=(0.0043*Voltage);

0,43 este factorul de divizare rezultat dupa ce am masurat rezistențele.

Testat off-line precizia a fost super bună, însă după ca l-am introdus în cutia sursei am constatat în sarcina o abatere a indicației tensiunii de iesire datorată căderii de tensiune pe rezistența de 0,1Ohm. Indicatorul are masa comuna cu circuitul lui TL494, așa că urmează ori să înlocuiesc rezistența de 0,1Ohm cu una mai mică (aceasta "manâncă" 1V la 10A), și să recalculez protecția lui TL494, ori să pun un șunt separat indicatorului cu modificarea codului.
Codul ocupă relativ puțin, așa că dacă voi folosi un LCD16X2 voi putea să dau o utilitate și celorlalte două intrari ale lui ADA1015 care acum au ramas nefolosite.

Mai jos câteva imagini de la teste.

Fake ATX cu WT7520

Zilele astea am fost solicitat sa repar si apoi sa modific sursa de mai jos la tensiunea maxima ce o poate scoate. Cred ca e cea mai "subnutrita" sursa pe care am desfacut-o.

Surpriza a fost sa constat ca din fabrica s-au omis foarte multe componente. Problema ei era de fapt ca nu tinea in sarcina, calculatorul oprindu-se brusc fiind nevoie de intreruperea alimentarii pentru a porni. Asa cum se poate vedea mai jos transformatorul principal si radiatoarele fiind foarte mici.

Am lipit un bec de 220V cu filament in locul sigurantei si dupa inlocuirea a doua condensatoare "bombate" de 10micro/25  a reusit sa porneasca. La testul cu becul de far pe bara de 5V intra protectia trebuind intrerupta alimentarea pentru a reporni (acest bec consuma cca 4,5A la alimentare de 5V). Circuitul de comanda de pe placa este WT7520. Am inceput sa studiez foaia de catalog ca sa ma prind ce-i cu el, in paralel masurind tensiunile de pe placa,si am vazut ca sint niste diferente mari fata de informatiile de la pagina 5. Asa ca am eliminat divizoarele de pe pinii 1,2,3 si am lipit 2 semireglabili intre masa si +5V (firul violet)  ajustind tensiunile din foaia de catalog. Surpiza nu a vrut sa porneasca deloc. Apoi am ajustat semireglabilii la valorile masurate initial (1,8V, 5V, 3,1V, corespunzator pinilor, 1, 2, 3) si astfel a pornit. De la pinul 16 (responsabil cu modificarea factorului de umplere a impulsurilor, implicit tensiunea de iesire), am eliminat rezistentele ce duceau la +3V,5V,12V si le-am lasat doar pe cele ce duc la masa (ca sa pot obtine valoarea maxima). Astfel am obtinut pe bara de 12V o tensiune de 24,13V.

In poza de mai sus se observa cei 2 semireglabili lipiti pe pinii circuitului integrat cu care am "pacalit" prezenta celor 3 tensiuni.

Am lipit un semireglabil de 50K intre masa si "bara de 12V" ca sa vad la ce tensiune minima se duce si am obtinut 5,79V  : 

La  testul cu becul auto a esuat. Apoi am pus in paralel becuri de semnalizare pina cind a inceput sa scada tensiunea de iesire, astfel am ajuns la un consum de 4,5A, peste aceasta valoare incepind sa scada tensiunea. Astfel am eliminat extraprotectiile circuitului, respectiv, pinul 4 si 12 le-am lasat in aer, si acelasi rezultat, la peste 5A scadea tensiunea de iesire (desi pe eticheta este scris altceva). Banuind circuitul integrat cu bube, l-am inlocuit cu altul de pe o placa ce functiona in parametri, acelasi rezultat. Am trecut la inlocuirea diodei duble, si rezultatul a fost acelasi. Asa ca  vinovat a ramas doar transformatorul care fizic este foarte mic.(Nu am mai avut rabdare sa incerc si inlocuirea acestuia, deoarece se dorea max. 4A cu protectie la scurt).

Am cuplat si ventilatorul pe care l-am alimentat din sursa permanenta de 5V care mai avea o infasurare aditionala de 12,8V pentru alimentarea celor 2 tranzistori de comanda, acesta fiind cu adevarat silentios.Se poate alimenta si de pe bara de +5V care are in jur de 11V la maxim), dar am vrut ca acesta sa raceasca radiatoarele si in cazul declansarii protectiei).

Lasata in sarcina cu cca 4A pe 24V a functionat relativ rece, singurul element evident mai cald fiind radiatorul cu cei 2 tranzistori de putere (cei alimentati la 400v) care comanda trensformatorul.

In conditii normale pinul 4 sta in cca 0.4V, si pe masura ce curentul creste tensiunea urca, iar cind depaseste 0,83V blocheaza oscilatorul. Testele finale le-am facut eliminind becul de balast pus in locul sigurantei.

Cel ce mi-a adus sursa la modificat urmeaza sa inlocuiasca dioda dubla cu o punte redresoare din diode schottky, dorind sa obtina 2x20V/3A pentru alimentarea unui amplificator. La 4A riplul era de 9mV cu 2x2200micro/35V.

Modificare sursa ATX

Am testat modificarea unei surse ATX oarecare folosind un montaj adaptor cu TL494 (care se gaseste de cumparat la doar 2 lei). Cu acesta se poate modifica practic orice sursa ATX indiferent de circuitul de comanda (circuit de comanda care la mai toate modelele nu ofera reglaj curent de iesire, protectia la scurt fiind cu blocarea oscilatorului)

Am luat o sursa oarecare ce o aveam ca "defecta" (condensatori explodati) si am trecut la o inspectie preliminara. Astfel pe transformatorul ce da tensiunea de 5V firului violet, am mai descoperit o tensiune de +16V.

De pe sursa am eliminat condensatorii de filtraj, iar pe bara de 12V (yellow) am pus un 4700/35, rezistele de descarcare, si am scos circuitul de comanda (2002 in acest caz). am identificat apoi iesirile acestuia catre cei 2 tranzistori de comanda. In cazul de fata pinii 7 si 8 de pe placa sursei. Am eliminat si cei citiva tranzistori responsabili cu protectia lui B2002 (anterior cind i-am ignorat au scos fum la peste 15V tensiune de iesire)

Am realizat pe o placa de test schema de mai jos:

Dupa care capatul potentiometrului de 10K responsabil de reglajul tensiunii de iesire l-am legat la pinul 12 al lui TL494, si am alimentat circuitul cu 16V dintr-o sursa externa. Am reglat referinta de 1V , am reglat apoi "tensiunea de iesire" pina am obtinut oscilatii pe cele 2 iesiri, pinul 7 respectiv 10 al lui TL494, conform cu imaginile de mai jos:

Placa sursei initial era ca in imaginea:

Dupa ce am inceput s-o eliberez"

Asa ca am conectat la +16V pinul 12 de la TL494, iesirile catre tranzistori, masa si capatul potentiometrului de 10K la fostul +12V yellow). Initial am lucrat cu un bec de 220V serie cu alimentarea. In aceasta situatie sursa a pornit, am testat reglajul min/max al tensiunii de iesire, si i-am pus ca sarcina un bec auto. Avind becul inseriat cu alimentarea de 220V curentul debitat nu depasea 2,7A.

Am eliminat becul de protectie si am pus-o in sarcina testind reglajul curentului de iesire, si protectia la scurt. In urma acestor teste radiatorul cu diodele era rece, cel cu tranzistorii de comanda s-a incalzit accepabil in sensul ca era suportabila la degete. Testele le-am facut fara racire suplimentara ca nu am avut la indemina un 7812 pentru ventilator.

7812 isi va lua intrarea din cei 16V ce alimenteaza TL-ul.

Pentru situatia de fata am abuzat de google care a gasit o bucata de schema cu B2002 unde sint toate detaliile

Circuitul de comanda cu tranzistori ce se vede in partea stinga a schemei de mai sus este cumva universal (cu mici variatiuni) la toate sursele ATX. 

Tensiunea de +16V care in schema de mai sus este 12 poate avea diverse valori intre 7v si 27V. Functie de valoarea maxima ce rezulta la iesire se mai poate ajusta rezistenta din pinul 1 a lui TL494. In cazul de fata am ajuns la 220 Ohm, la o alta sursa ce avea 27V in loc de 16V rezistenta din pinul 1 a ajuns la 2,2K pentru 26V iesire .

Pe bara tensiunii de iesire am pus o rezistenta de 4k7/2W pentru descarcare care la 27V este foarte usor calda. In lipsa ei este dificil relajul exact al tensiunii de iesire dorita.

Tensiunea minima

 Circuitul adaptor fixat pe o lamela de la radiator. Ca senzor de curent am folosit o rezistenta de 0,02/2W care a incaput pe placa de test, iar amplasarea placii inttre cele 2 radiatoare ii va asigura suficienta racire, desi la circa 5A dupa vreo ora abia era calduta.

 Tensiunea maxima.

Pe viitor placa probabil va arata ca mai jos:

10-iun-2018
O alta placa modificata:
placa este fixata pe radiatorul cu diodele, iar suruburile le-am potrivit in locul celor 2 diode eleminate

 Pe spate am cautat sa-l las cit mai curat

 Tensiunea minima

 Tensiunea maxima fara modificarea transformatorului

 In sarcina cu un bec de far auto

 Pregatit de in cutie

 Aproape asamblat si gata de lucru, Ventilatorului i-am schimbat pozitia, deoarece carcasa este de la alta sursa care avea radiatoarele mai joase.

Modificare sursa ATX pentru incarcare acumulatori auto

Am modificat o sursa ATX ceva mai serioasa ce foloseste la comanda circuitul 2005B, cu scopul de a o transforma in incarcator auto. Google m-a ajutat sa gasesc data sheet-ul circuitului si de aici a fost relativ simplu.
Initial am masurat tensiunile de pe pinii 3, 4 si 5.
Am folosit o placuta de test pe care am lipit 2 potentiometri multitur la care capetele le-am legat intre masa si +5V de pe firul violet (aceasta tensiune este permanenta pe sursa), dupa care am reglat 3,3V si respectiv 4V.
Pe cablajul sursei am sectionat traseele de la pinii 3, 4, 5 si am legat +5V de la firul violet la pinul4, apoi 3,3V la pinul 3 si 4V la pinul 5, in felul acesta am pacalit sursa ca are toate tensiunile corespunzatoare.
Am scos condensatorul de 2200/16 de pe bara de 12V fir galben si l-am pus in locul celui de pe bara de 5V fir rosu, iar pe bara de 12V am pus un condensator de 2200/25V. In rest nu am modificat nimic.
Pinul 2 al lui 2005B este responsabil cu reglajul tensiunilor de iesire. Dupa ce am identificat rezistoarele de placa  corespunzatoare divizorului de pe pinul 2 am constatat ca suma rezistentelor este de cca 10K, asa ca am luat un potentiometru de 50K la care mijlocul l-am dus la pin 2 un capat la masa si un capat la firul rosu +5V, Am inceput sa testez sa vad intre ce limite se poate regla tensiunea de iesire, si a rezultat o variatie stabila intre 9 si 19V. Astfel pe capatul legat la 5V am inseriat un rezistor de 5,6K, iar pe capatul de la masa 2,2K. Rezistentele din divizorul original nu au fost scoate afara, potentiometrul venind suprapus peste acestea.
Protectia la scurtcircuit o face pinul 6,  caz in care la disparitia tensiunilor blocheaza oscilatiile de pe tranzistorii de putere.
Initial am testat incarcarea unei baterii auto cu un indicator tensiune/curent cu 7 segmente chinezesc, care a cedat foarte repede. Asa ca am facut indicatorul cu arduino si un oled I2C cu rezolutia de 128/32, caruia ulterior i-am adaugat si functia de deconectare automata .
In paralel cu contactul NO al releului am mai pus un push buton care apasat porneste sursa si se regleaza tensiunea de iesire/incarcare la 13,9V, la eliberarea butonului sursa intra pe standby., insa arduino ramine alimentat.
Acum se poate cupla bateria, arduino va detecta tensiunea acesteia, si daca este mai mica de 13,8V va cupla releul care de fapt pune la masa firul verde, si astfel poneste sursa. Cind bateria va fi incarcata tensiune la ajunge la 13,8V si va decupla releul, situatie in care arduino monitorizeaza bateria.
Teste am facut deocamdata cu un acumulator mai mic ca sa pot vedea repede cum se comporta.

Aici se poate vedea placuta cu semireglabilii ccu care am pacalit-o.

Asta este sursa ce am modificat-o

Tensiunea minima rezultata:

Tensiunea maxima:

Legaturile cu arduino:

Iar acum la lucru:

Modificare sursa ATX pentru utlizare de atelier

Avind mai multe surse ATX cu condensatori umflati, m-am hotarit sa le modific pentru utilizare in atelier, ca sa elimin transformatorul de retea care la curenti mari este destul de voluminos si greu.

Dupa ceva studiu pe internet m-am oprit la cele ce utilizau un circuit marcat 2003, acesta fiind foarte utilizat, regasindu-se in foarte multe surse.

Nu am descoperit nici aici roata caci am pornit de la un articol rusesc. Aici cea mai utila informatie a fost in schema de utilizare a lui 2003, pentru datasheet-ul nu pare de gasit.

Schema lui nu se potriveste cu nici una din sursele mele, insa am pornit de la ideea descrisa de individ.

Avind ceva experienta anterioara ( stiam ca pe bara de 12V poate scoate in jur de 30V, iar pe bara de 5V in jur de 15V, m-am apucat sa elimin condensatorii de pe iesire mai putin partea de 3,3V care in cazul placii mele avea un oscilator separat.

Am facut  modificarile din schema rusului, mai putin partea de reglaj tensiune, (aici din experientele anterioare, daca se intrerupe potentiometrul se prajesc tranzistorii Q1, si Q2 - din ce am apucat sa vad pe osciloscop in acel moment a crescut factorul de umplere al impulsurilor din pinii 7 si 8 ai circuitului integrat creste peste 80%). Se pare ca reglajul tensiunii de iesire se face prin modificarea factorului de umplere. Frecventa este de 35KHz. Asa ca am lasat rezistentele din pinul 14 ca in schema de mai jos.

Sursa aferenta tranformatorului T3, scoate 5V/2A si este pe firul violet (purple).

Aici am intilnit mai multe variante, ideea este ca pe violet sint 5V si tot pe acelasi transformator la cealalte iesire pe +-ul altei diode avem 17V. Din aceste 2 tensiuni facem 3,3V cu ajutorul unui semireglabil si-l ducem la pinul 3, 5V la pinul 4 si 12V (care eu i-am facut cu o rezistenta si un DZ12) la pinul 6. In acest moment ar trebui sa avem pe bara de 12V cca. 30V iar pe bara de 5V cca. 15V. Eu am folosit 4700/35 pe bara de 12V si 2200/25 pe bara de 5V oricum suprdimensionati tinind cont ca o sursa de 600W mai bunicica are 1500/16V si 1000/10V

Am ales aceasta solutie deorece este greu de facut si fixat pe radiator o punte de diode schottky , iar diodele de pe sursa de regula sint OK.

Radiatorul cu tranzistorii trebuie neaparat ventilat pentru ca se incalzeste la 40 grade fara sarcina, asta datorita factorului de umplere de cca. 60% pentru 30V pe bara de 12V. 

Testat  30 minute cu un bec de far( cca 6A) pe noua bara de 15V radiatorul cu diodele s-a mentinut rece.

Trebuie sa aveti mare grija la lucru deoarece tensiunea retelei este foarte aproape, TREBUIE neaparat descarcati cei doi condensatori de 470/200 ( se descarca foarte greu prin degete si o sa rideti un timp indelungat). La teste recomand inlocuirea sigurantei cu un bec de 220V cu filament daca mai aveti sau daca nu, utilizati o rezistenta de 50Ohmi/20W.

Atentie ca in aceasta varianta nu are protectie la scurt sau suprasarcina, daca adaptati ceva in acest sens circuitul ar trebui sa intrerupa alimentarea cu 5V a circuitului integrat pinul 1. Eu de regula de folosesc cu un step-down la care inlocuies semireglabilii cu potentiometri ce sint scosi pe cutie.

O schema cu modificari univesal valabila este dificil de facut, pentru ca aceste surse sint diferite de la un model la altul. Trebuie ceva rabdare si multa atentie, de luat in calcul cele 2 scheme.

 Tensiunea pe bara de 12 fara a interveni pe divizorul din pin 14

 Tensiunea pe bara de 5V

Aici o varianta care munceste de mai bine de un an

O alta idee a colegilor este sa alimentati la 17V sau 5V (functie de cum e oscilatorul de pe placa voastra, cel cu transformatorul T3) dintr-o sursa externa, si va jucati si masurati pina faceti circuitul 2003 sa oscileze singur, Astfel evitati contactul accidental cu reteaua de 220V. Daca oscileaza singur 2003-ul, puteti reconecta circuitele de forta. Ideea este sa identificati pinii de reactie 3,5,12V, si sa reusiti sa modificati frecventa sau factorul de umplere al impulsurilor din bazele celor 2 tranzistori q5 si Q6 din schema de referinta de mai sus. Daca reusiti sa le modificati pe amindoua se regleaza si tensiunea si curentul.

Sursa reglabila adaptata din sursa PC cu TL494

Sursa reglabila adaptata din sursa PC cu TL494

Din discutiile cu Nicu Florica si citeva informatii furnizate m-am hotarit sa transform o sursa de pc in sursa de laborator.

Informatiile de baza le-am gasit aici si aici.

Am reusit sa gasesc o sursa defecta ce avea condensatori explodati si folosea TL494.

Am inceput prin a identifica si elimina componentele conform schemei:

La eliminare trebuie identificate cu atentie componentele aferente lui T3 pentru ca acesta furnizeaza 5 si 12V din acest 12V se va alimenta ventilatorul de racire iar din 5V se va alimenta si placuta cu Arduino

Initial am facut teste in "aer":

Nu am gasit valorile rezistentelor din divizorul ce furniza referinta de 1V pe pinul 2 al circuitului, si am folosit un semireglabil de 10k. 

La transformatorul T3 nu am eliminat decit condensatorii electrolitici si pe infasurarea de 12V am lipit un condensator de 4700/35V.

Astfel am observat ca reglind o referinta de 1,6V tensiunea de iesire variaza de la 1,3V-28V. In aceasta situatie nu am mai facut modificarea din schema, ci am lasat dioda dubla care deja era montata pe radiator. Situatia mi-a convenit de minune pentru ca nu aveam la indemina puntea sugerata de italian.

Spre final am mai pus inca un condensator de 4700 si bobina L2. Cu un singur condensator apare riplu la consum de peste 4A.

Fiind toate OK am finalizat modificarile facute.

Acum trebuia sa rezolv problema afisarii curentului si tensiunii, si termostatarea incintei. Sursa de inspiratie a fost tot materialul publicat de Nicu.

Din cauza carcasei nu am gasit loc de montaj pentru un LCD 16x2, si am folosit unul 8x2 care era luat mai demult de pe aliexpress. Trebuia sa gasesc loc si la cei 2 potentiometri de reglaj , placa de arduino ce o aveam disponibila, si loc de racire la cele 3 rezistente de 0.2Ohm  care dau informatiile despre curentul de iesire.

Si aici a trebuit sa adaptez informatiile de la Nicu la situatia mea. Am folosit partea de masuratoare utilizata de el:

Mai departe am folosit un LM35 pentru masurarea tensiunii, iar la comanda ventilatorului un 2N2222, care era suficient pentru ventilatorul existent pe carcasa sursei. Detaliile se pot vedea din codul de aici.

Spre final am decupat cutia si a iesit ca mai jos: