Miernik do Booster-a DCC

Miernik do Booster-a DCC
Pobierz PDF Download icon
W EP 11/2009 opisano zestaw sterowania DCC (AVT-5211) składający się z manipulatoracentralki oraz boostera. Teraz prezentujemy projekt miernika prądu i napięcia ułatwiającego określenie poboru mocy przez makietę.

Rysunek 1. Schemat ideowy miernika do boostera

Miernik oparto o popularne sterowniki linijek LED LM3914. Napięcie zasilające booster zasila także kostki LM3914 przez złącza J1 (dla miernika napięcia) i J4 (dla miernika prądu). Ze względu na to, że maksymalne zalecane napięcie zasilania układów LM3914 wynosi 18 V, a napięcie na boosterze może je przekroczyć, zastosowano stabilizatory U3 i U4.

Jeśli mamy gwarancję, że napięcie na boosterze nie przekroczy 25 V, można nie montować stabilizatorów a w ich miejsce wlutować zwory zwierające wyprowadzenia 1 z 3. Napięcie z boostera jest obniżane w dzielniku zbudowanym z rezystorów R1, R2 i R5. Rezystory R3, R4 oraz R7...R9 ustalają dolne i górne napięcie odniesienia. Elementy dobrano tak, aby pierwsza dioda zaświecała się przy napięciu ok. 12 V, ostatnia ok. 25 V.

Miernik prądu pobiera napięcie pomiarowe z rezystorów R4 i R5 o wypadkowej rezystancji 0,22 V. Napięcie odniesienia układu U2 o wartości 1,28 V powoduje, że pierwsza dioda miernika zaświeca się przy prądzie około 1 A, a ostatnia przy 5 A. Należy pamiętać, że wskazania miernika nie są bardzo dokładne. Na to składa się kilka czynników:

  • dokładność źródła napięcia odniesienia układu LM3914,
  • tolerancja rezystorów w obwodzie dzielnika miernika napięcia,
  • tolerancja rezystorów R4 i R5 w boosterze.

Rysunek 2. Schemat montażowy miernika do boostera

Jako pierwsze zalecam wlutować diody świecące, co umożliwi ich równe ułożenie. Warto użyć diod LED w obudowach prostokątnych - taka linijka po prostu lepiej wygląda, ale nie ma przymusu. Następnie należy wlutować elementy SMD, później przewlekane. Rozmieszczenie sygnałów na złączach J1 i J4 umożliwia połączenie obu mierników jedną taśmą z boosterem.

Mierniki można zamontować w boosterze lub w dodatkowej obudowie w jednej linii lub (po rozcięciu płytek) jeden nad drugim. Aby skala wyświetlała się w sposób naturalny (małe wartości po lewej, duże po prawej), płytki w obudowie należy zamontować do góry stroną lutowania. Miernik podłączamy z boosterem według schematu zamieszczonego na rysunku 3.

Rysunek 3. Sposób włączenia miernika w obwód boostera

Masę i przewód pomiaru prądu najlepiej wlutować w miejsce rezystora R4 lub R5, ponieważ najczęściej znajduje się tam jeden rezystor. Przewód zasilający, będący również przewodem pomiaru napięcia, najłatwiej przylutować do nóżki 2 układu L6202. Zworki J2 i J3 umożliwiają wybór pracy linijki LED (rozwarta - punkt, zwarta - linijka).

Należy pamiętać, że w trybie pracy linijka, układ pobiera większy prąd, co przy wysokim napięciu zasilania może powodować silne nagrzewanie się stabilizatora i może on wymagać radiatora. Poprawnie zmontowany miernik nie wymaga uruchamiania. Uwaga! Rezystory R6 i R11 są konieczne tylko wtedy, gdy pierwsza dioda danej linijki zawsze się lekko świeci.

Miernik prądu może mierzyć prąd o natężeniu do 5 A, chociaż maksymalna wydajność prądowa boostera z zestawu AVT-5211 to 3 A. Zakres 5 A nie został wybrany przypadkowo, ponieważ został opracowany booster o obciążalności 5 A. Rezystory R6, R11, R13 nie muszą mieć tolerancji 1%. Zastosowano takie, aby zmniejszyć asortyment elementów.

Sławomir Skrzyński, EP

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
wrzesień 2014
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik wrzesień 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio październik 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

Automatyka Podzespoły Aplikacje wrzesień 2020

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna wrzesień 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich wrzesień 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów