Microcontroller geregeltes Labornetzteil
Labornetzteile kann man nie genug haben. Allerdings ist es mir zu langweilig, ordinäre LM317 zu verbauen. Zwar habe ich ein relativ hochwertiges Selbstbaugerät, allerdings mit Potentiometer zur Spannungs- und Stromeinstellung - natürlich ist damit im Leerlauf oder bei Belastung unterhalb der Strombegrenzungsgrenze nicht erkennbar, wie hoch diese eingestellt ist; was auch schon mal gefährlich werden kann. Natürlich läuft auch in diesem Netzteil die Spannungs- und Stromregelung in analoger Technik, auf Basis von Opamps. Der Microcontroller, hier ein ATMEGA8, erzeugt über den 12bit MCP4922 DAC zwei Spannungen, der 12bit MCP3204 ADC dient als Readback für Strom und Spannung. Somit hat man auf dem normalen 16x2 LCD-Display in einer Reihe Soll-Werte für Spannung und Strom und auf der zweiten die Ist-Werte. Als Spannungsreferenz dient auch hier wieder die 4,096V-Referenz MCP1541, der Regelkreis mit einem Rail-to-Rail Opamp MCP6284 wird mit 5V versorgt. Die Spannungseinstellung erfolgt in 5mV-Schritten, der Strom in 1mA-Schritten - dies ergibt sich aus den 12bit Auflösung mit 4,096V Referenz. Die maximale Ausgangsspannung beträgt 20,48V, der Maximalstrom 2,048A. Die Strommessung erfolgt über einen umschaltbaren Shunt (1Ω bei <=200mA, 0,1Ω bei >200mA) mit dem highside Current Sense Amp LT6105.
Update 9.2017 Relais haben ja durchaus ihre Berechtigung, aber so ganz überzeugt hat mich der umschaltbare Shunt nie ganz. So habe ich, statt den Leistungsweg zu schalten, den Spannungsabfallwiderstand am LT6105 schaltbar gemacht. Grösserer Widerstand bei Strömen <=200mA, kleinerer Widerstand bei >200mA; das hat gleichzeitig den Vorteil, dass man evt. Abweichungen vom Sollwiderstand besser mit Serie- bzw. Parallelschaltung von weiteren Widerständen kompensieren kann, als dies am Shuntwiderstand möglich wäre.
Ebenfalls nicht gefallen hat mir das Regelverhalten bei Lastwechsel; so fiel der Blick aus die Frequenzgangskompensation am Spannungsregler OPamp; wie es schien, habe ich dort, wohl aus Versehen einen C im nF-Bereich eingelötet, dabei ist der Regelkreis bereits mit 100pF mehr als stabil.
Und ja... ich weiss, dass man ein Netzteil nicht so mit dem Scope verbindet. Ich hab wieder mal meinen Bananen-BNC Adapter verkramt; mittlerweilen hab ich 3 davon, so dass (hoffentlich) zumindest immer einer griffbereit ist.