Razvoj prenosnega in prilagodljivega napajalnika na platformi ARM
Avtor: Tomislav Brlek
Predmet: Napredni programirljivi elektronski sistemi
Mentor: izr. prof. dr. Matej Rojc
Stopnja: 2
Datum: 2019
DKUM: *
V magistrski nalogi predstavljamo delovanje laboratorijskih nastavljivih napajalnih virov, ter razvoj prenosljivega in prilagodljivega napajalnega sistema..
V magistrski nalogi predstavljamo delovanje laboratorijskih nastavljivih napajalnih virov, ter razvoj prenosljivega in prilagodljivega napajalnega sistema. Ker je na mizah v laboratorijih vedno premalo prostora, pa tudi ker laboratorijske napajalnike pogosto ni mogoče uporabiti za napajanje elektronskih sklopov izven laboratorijev, smo se odločili razviti mali in prenosljiv laboratorijski napajalnik. Poleg očitnih prednosti smo se odločili dodati še nove funkcionalnosti kot je npr. možnost nastavljanja parametrov s pomočjo zaslona občutljivega na dotik in možnost uporabe napajalnika brez priklopa na električno omrežje.
V prvem delu naloge predstavimo obstoječe laboratorijske napajalne vire, ter način njihovega delovanja. V funkcionalni shemi smo določili vse tiste parametre, ki jih taki napajalniki tudi vključujejo. V naslednjih poglavjih nato predstavimo tudi različne stikalne napajalne vire. V poglavju o linearnih regulatorjih predstavimo način delovanja linearnih regulatorjev. V poglavju o ARM mikrokremilnikih predstavimo zakaj smo izbrali ARM mikrokrmilnik in tudi zakaj ravno STM32L433RCT6. V poglavju o razvoju prenosljivega in prilagodljivega napajalnika podrobno predstavimo razvoj napajalnika od same zasnove pa vse do tiskanine in prototipa. Pri uporabniškem vmesniku tudi predstavimo samo uporabo zaslona, oz. možnosti nastavitev in način prikazovanja podatkov. Nalogo zaključimo z rezultati.
Na osnovi zasnove obstoječih napajalnikov, ki smo jih omenili v prejšnjem poglavju, predlagamo novo zasnovo za napredni nastavljivi napajalni vir. Cilj magistrske naloge je namreč razviti celovit, majhen, cenovno ugoden, učinkovit, nastavljiv in prenosljiv napajalnik. Predlagana zasnova bo enako varna kot pri drugih napajalnikih, pri čemer bo bolj uporabna za uporabnike v primeru napajanja različnih elektronskih sistemov, ko v bližini nimamo na razpolago omrežnega napajanja. V poglavju, ki naslavlja razvoj prenosljivega in nastavljivega napajalnika, podrobno predstavimo posamezne elektronske komponente, ki služijo za izvedbo željenega načina delovanja. Razvoj napajalnika zajema dva večja sklopa: krmilni del s fiksno napetostjo, in napajalni del s spremenljivo napetostjo. Krmilni del zajema tista vezja, ki jih potrebujemo za željeno upravljanje samega napajalnika s stališča uporabnika. Napajalni del s spremenljivo napetostjo pa zajema vsa tista vezja, ki so potrebna pri ustreznih pretvorbah napetosti od vhoda do izhoda. Za prikazovanje podatkov napetosti in toka smo izbrali zaslon z diagonalo 8.128 cm in z vgrajenim zaslonom na dotik. Za komunikacijo z zaslonom smo uporabili 16 bitni paralelni protokol. Realizirali smo tudi enkoder, s katerim lahko uporabniško prijazno nastavljamo vrednosti napetosti ali toka na izhodu napajalnega vira.
Diskusija in rezultati
