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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik EEZ Bench Box 3: Programmierbares Netzteil nicht nur für Maker


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von Christoph B. (birki2k)


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Bei der Bench Box 3 handelt es sich um ein modulares Netzteil, welches bis zu 6 Ausgänge bereitstellt. Darüber hinaus sorgt der Open-Source-Gedanke im Zusammenspiel mit einer passenden Entwicklungsumgebung für diverse Anpassungsmöglichkeiten.

Auch ohne eigenen Gestaltungsdrang hat das Netzteil einiges zu bieten. Je nach Modulbestückung stehen pro Ausgang Spannungen mit bis zu 40 V zur Verfügung, als Strom lassen sich bis zu 5 A einstellen. Per Menü lassen sich diverse interne Kopplungen, wie Parallel- oder Serienschaltung, oder eine gemeinsame Masseverbindung zuschalten. Schutzschaltungen, etwa in Form der Stromlimitierung, lassen sich ebenfalls per Menüführung justieren. So kann hier beispielsweise die Ansprechzeit vorgegeben werden.

Die einzelnen Kanäle sind dabei aus je zwei Regelstufen aufgebaut. Eine Vorregelung per Schaltregler sorgt für einen annehmbaren Wirkungsgrad und ermöglicht so auch die kompaktere Bauweise, da große Kühlkörper entfallen. Um dennoch eine möglichst rauschfreie Gleichspannung bereitzustellen zu können, findet eine lineare Regelung am Ende der Kette statt. Dieses Konzept ermöglicht es so, die Vorteile von Schalt- und Linearreglern zu vereinen.

Zusätzlich lässt sich die Bench Box 3 per USB oder Ethernet fernbedienen und überwachen. Auf dem Touchdisplay lassen sich neben den Werten in Zahlenform auch Bargraphen oder Strom- bzw. Spannungskurven über die Zeit darstellen. Wem dies nicht reicht, kann selbst Hand anlegen und die Anzeige nach eigenen Wünschen frei gestalten. Zur Erprobung eigener Anpassungen an der Firmware steht hier ein passender Firmware Simulator bereit.

Für die Zukunft sind bereits zusätzliche Module geplant, die den Funktionsumfang weiter erhöhen sollen, wie etwa ein Funktionsgenerator, Power Analyzer oder ein Motorcontroller. Für den Nachbau des Projektes ist derzeit der Bezug über eine Crowdfunding-Kampagne möglich. Hier stehen neben einem Selbstbaukit für 145 $, bestehend aus dem Gehäuse und unbestückten Platinen, auch diverse fertig aufgebaute Lösungen ab 319 $ zur Auswahl. Für ein komplettes Netzteil sind in der aufgebauten Variante mindestens 554 $ fällig.


von C. A. Rotwang (Gast)


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Christoph B. schrieb:
> Darüber hinaus sorgt der Open-Source-Gedanke im Zusammenspiel mit einer
> passenden Entwicklungsumgebung für diverse Anpassungsmöglichkeiten.

Verspricht viel

> kann selbst Hand anlegen und die Anzeige nach eigenen Wünschen frei gestalten.
> Zur Erprobung eigener
> Anpassungen an der Firmware steht hier ein passender Firmware Simulator
> bereit.

hält wenig!

Anzeigendesign ist für ne Stromversorgung IMHO eine ziemlich sinnfreie 
Spielerei. Das mag einen Softwerker begeistern, aber für einen Anwender 
für den die Energieversorgung des angeschlossenen Gerätes, i.d.R ein 
Prototyp, im Vordergrund steht, ist das nahezu zweckfrei. Eine 
sinnvoller Erweiterung wären:
-einfach umschaltbare Setups für verschiedenen Testobjekte
-PowerOn Rampings zur Qualifikation Einschaltverhalten
-Emulation von Spannungsschwangungen und Einkoppeln von Störungen wie in 
den CE-tests (kurzzeitige Über- und Unterspannungen)
-schneller überstromschutz mit Protokollierung Stromstöße
...
-Modus zur Elkoformierung oder Röhren-Auffrischung
-automatische Ermittlung Durchbruchspannung Dioden

und mit wenig Xtra schaltungsaufwand sollte es möglich sein die 
Stromversorgung auch als elektronische Last zu nutzen.

Zumindest im Artikel des TO wird Vorteil durch OpenSource einseitig auf 
SoftwareAspekte dargestellt. Nötig ist IMHO aber aufzuzeigen, ob 
OpenSource-Hardware also lizenfreie Hardware-Entwicklungsunterlagen wie 
Schematic, BOM, (SPICE-) Simulations-umgebung hier nen Mehrwert für den 
HW-Entwickler/-bastler mitbringt.

von Horst (Gast)


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Christoph B. schrieb:
> nicht nur für Maker

Für 99% der Maker reicht ne Powerbank, mit den restlichen Funktionen 
können die mangels Grundwissen eh nicht umgehen.
Maker stecken fertige Module aufs Breadboard, kleben das in einen 
Pappkarton und freuen sich eine Woche daß es funktioniert. Danach wird 
was anderes zusammen gesteckt. Eine Art Lego für große.
Prima Hobby, aber ein programmierbares Netzteil ist das überflüssig.

von M. K. (mkn)


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Für mich ist das einfach nur viel geschwurbelte Werbung die sich nicht 
die Mühe macht sich als Fachbeitrag zu tarnen.
554$ für ein Netzteil mit sehr überschaubaren Leistungsdaten.
Kann nichts wirklich und die Programmierbarkeit betrifft eher 
Spielereien.

Netzteile mit Menüführung sind im Alltag die Pest am Hals.
Ich will zwei Potis für Strom und Spannung und fertich.
Verschalten tue ich die per Laborkabel.
Da brauche ich auch nicht befürchten das beim nächsten Einschalten 
irgendeine ominöse Relaisumschaltung verstellt ist, die auf seriell 
gehen statt parallel und ich mit einer wunderschön aber leider völlig 
nutzlos parametrisierten Strombegrenzung meinen Kram grille.

Aber dafür wird irgendwann mal, vielleicht, mit Glück, am sankt 
Nimmerleinstag ein tolles Stück Hardware erhältlich sein, das in einem 
Netzteil überhaupt nix zu suchen hat und dafür auch netzteil Slots 
belegt, mit denen ich eben keine Netzteilfunktion mehr abbbilden kann.

Für 145 Flocken bekomme ich ein rudel blanker PCBs ohne Bauteile und ein 
wenig Hardware.
Super, für 50€ bekomme ich ein 40V/5A Netzteil überall im Netz 
nachgeworfen.
Da ich in Armeslänge davon entfernt sitze beim Entwickeln, brauche ich 
weder Lan noch USB.
Fernsteuerung eines autarken Netzteiles ist schick.
Als 19' Einschub, der auch überhaupt keine manuelle kontrolle braucht.
Gern genommen in Industriellen Anwendungen.

Das Bench Dingens ist irgendwie eine sehr teure und vulominöse Spielerei 
mit den üblichen Crowd Zukunftsversprechen, die nicht mehr zählen wenn 
der Schnitt gemacht wurde.

von Global (Gast)


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Der gewöhnliche Netzschalter passt irgendwie nicht zum futuristischen 
Design.

von Prost (Gast)


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Die LAN-Buchse gehört in die Rückseite des Gehäuses.

von frankman (Gast)


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Strom und Spannung per Poti einstellbar, ODER per Software,
das wäre mal innovativ.

Kein Touch!
Keine Encoder!

Ich weiss von was ich spreche, mein Fehlkauf "axio met" hat sich ganz 
alleine von 5V auf 30V verstellt. Schönen dank an dieser Stelle noch 
einmal dafür. Tolle Software  ....

von Markus M. (adrock)


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...das Frontplattendesign muss ich leider auch kritisieren:

- Erdungsbuchse auf der gegenüberliegenden Seite zu den Ausgängen?
- USB-Anschluss viel zu nahe an dem Drehrad (es sei denn die Optik 
täuscht)
- Der Powerschalter gehört nach unten links

Sieht irgendwie merkwürdig aus...

von C. A. Rotwang (Gast)


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Markus M. schrieb:
> ...das Frontplattendesign muss ich leider auch kritisieren:

> - USB-Anschluss viel zu nahe an dem Drehrad (es sei denn die Optik
> täuscht)

Die SD-Card so nah am Falz ist IMHO auch nicht die beste Position ..
<Ironie-Start> ... aber bei Open Hardware kann man ja leicht die 
Mechanikdaten anzupassen und sich selbst was schnuckeliges biegen zu 
lassen <Ironie-Ende>

von C. A. Rotwang (Gast)


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> ...das Frontplattendesign muss ich leider auch kritisieren:
> (es sei denn die Optik täuscht)
> Sieht irgendwie merkwürdig aus...

Anbei die Maßzeichnung und der Aufdruck aus dem git-File-Konvolut für 
die Front. Daran lässt sich IMHO die Bedienfreundlichkeit besser 
abschätzen als aus einer Schrägperspektive.

von Markus M. (adrock)


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C. A. Rotwang schrieb:
> Maßzeichnung und der Aufdruck aus dem git-File-Konvolut für
> die Front. Daran lässt sich IMHO die Bedienfreundlichkeit besser
> abschätzen als aus einer Schrägperspektive.

Ja, ich will ja auch nicht zwanghaft meckern, ABER wenn man sowas schon 
quasi neu designt und es kein 50 EUR Gerät ist, wieso sind die Sachen 
dann so merkwürdig angeordnet? Hängt das mit dem internen Aufbau 
zusammen?

Ich hätte es so gemacht:

Erdungsbuchse gleich links neben den Einschüben, so kann man direkt eine 
Brücke zwischen Erde und Vcc oder GND machen, je nachdem wie gewünscht, 
ohne das Kabel vorne im Weg zu haben.

Bedienrad mittig unter das Display.

Links unten den Netzschalter und die Standby-LED.

Den BOOT0 Jumper und den SD-Card Leser auf der linken Seite über dem 
Netzschalter verteilen.

Den restlichen Platz sinnvoll für die USB, Netzwerk und UART Buchsen 
nutzen.

von Andreas M. (amesser)


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Nach den Schaltplänen braucht jede Leistungsstufe zusätzlich noch ein 
separates 240V Netzteil zur Stromversorgung der Stufe. Ist die mit in 
dem Preis oben enthalten?

Ich finde die Art der Spannungseinstellung an den Schaltreglern sehr 
kreativ. Ich glaube nicht, dass das stabil funktioniert.

Laut Datenblatt ist die Mindests-Ausgangsspannung des LT3763 1.5V. Das 
passt nicht zu den Angaben des DCM220 Moduls. Außerdem beträgt die 
Genauigkeit des LT3763 laut Datenblatt im CV Modus nur 1.5%, da macht es 
wenig Sinn die Spannung mit einem 12 Bit Wandler einstellen zu können. 
Der LT3763 ist eigentlich ausschließlich für den CC Modus vorgesehen. 
Die Strompfade für die Schaltregler sind auch unnötig lang. Das lässt 
sich besser anordnen.

Das Basis-Board mit dem Cortex-M7 und dem SDRAM ist wohl auch ein 
bischen übertrieben.

von C. A. Rotwang (Gast)


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Markus M. schrieb:
> C. A. Rotwang schrieb:
>> Maßzeichnung und der Aufdruck aus dem git-File-Konvolut für
>> die Front. Daran lässt sich IMHO die Bedienfreundlichkeit besser
>> abschätzen als aus einer Schrägperspektive.
>
> Ja, ich will ja auch nicht zwanghaft meckern, ABER wenn man sowas schon
> quasi neu designt und es kein 50 EUR Gerät ist, wieso sind die Sachen
> dann so merkwürdig angeordnet? Hängt das mit dem internen Aufbau
> zusammen?

Dann muss man den internen Aufbau so machen das die ergonomische 
Frontplatte drauf passt, nicht umgekehrt. Gescheit designte Geräte haben 
deshalb auch ein extra Front-PCB, auf dem die Bedienelemente passend 
platziert sind. Oder Kabel von den Bedienelementen zu dem Mainboard, 
auch wenn das extra Kabelkonfektion verlangt.

> Erdungsbuchse gleich links neben den Einschüben, so kann man direkt eine
> Brücke zwischen Erde und Vcc oder GND machen, je nachdem wie gewünscht,
> ohne das Kabel vorne im Weg zu haben.

Hm, ist das nicht lt. bapperl eine Schutzerde an die man gefälligst kein 
Messequipment anschliesst? https://de.wikipedia.org/wiki/Schutzerdung
Fals ja, dann fehlt dem Gerät noch ne dedizierte Mess-Masse.

> Den restlichen Platz sinnvoll für die USB, Netzwerk und UART Buchsen
> nutzen.

Seh ich etwas anders: Ethernet nach hinten, weil das wird nur einmal ans 
Labornetz angestopselt. An USB wird immer mal wieder etwas gestöpselt 
(was? USB-Stick- Wozu?) also vorn mit viel Platz drumherum für 
"Wurstfinger". Die "Klemmleiste" für den UART dagegen passt IMHO.
Netzschalter IMHO auch hinten, vorn dagegen ein LowPower 
Standby/Einschalter wie beim PC. Einfach wechselbare SD-Card ist IMHO 
Unsinn da nicht wirklich täglich wechselbar. Wenn wechselmedium dann 
USB-Stick, eine SD-Card wird als Massenspeicher einmal in das 
Miniaturgerät gesteckt und verbleibt dort jahrelang.

>Das Basis-Board mit dem Cortex-M7 und dem SDRAM ist wohl auch ein
>bischen übertrieben.

Muss wohl sein wegen dem dollen Graphic-(!?Touch?!)Display. Das ist 
allerdings IMHO die überflüssigste Komponente von allen und wegen der 
durchbrochenen Schirmung auch noch hinderlich für das Bestehen der
EMV-Prüfung. Aber gerade das Display scheinen ja die Softwerker unter 
den potentiellen Kunden zu brauchen, um ihr Ego aufzupolieren.

> Nach den Schaltplänen
Das ist (ungewollt) der große Vorteil von OpenSource - man kann aus den 
Fehlern anderer lernen um eigene Entwürfe zu verbessern. Dazu muss man 
allerdings das halbdurchdachte Gerät nicht erwerben. Und der TO wäre 
angehalten seinen Artikel nicht als Werbe-Lobeshymmne zu verfassen, 
sondern kritisch und mit geschulten Auge über den Aufbau und die 
leistungsdaten zu gehen und nicht einen "Nebeneffekt" wie das 
programmierbare KlickiBuntiDisplay als GameChanger-Feature anzupreissen.

von Arno H. (arno_h)


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@ C. A. Rotwang:
Was erwartest du von Hobbyisten, wenn bei jeder Druckerwerbung die 
überaus wichtige Displaygröße spätestens in der zweiten Zeile erscheint?

Arno

von C. A. Rotwang (Gast)


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Arno H. schrieb:
> @ C. A. Rotwang:
> Was erwartest du von Hobbyisten, wenn bei jeder Druckerwerbung die
> überaus wichtige Displaygröße spätestens in der zweiten Zeile erscheint?

Auch der Hobbyist kann sich vorher überlegen was er mit der 
Stromversorgung anfangen will und auf welche Eigenschaften er zu achten 
hat. Das Grundlagenwissen dazu wird schon in der Schule vermittelt 
(Leistung, Strom, Spannung), und in diversen 
Hobbybüchern,-foren,-treffen,-FAQ's kann man nachfragen oder -lesen, 
worauf es ankommt. Bspw. 
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.1

Es ist wohl eher eine Charaktersache, das manche sich weigern klar zu 
formulieren was sie eigentlich wollen und sich stattdessen von bunten 
Werbeflyern einlullen lassen.

Und hinsichtlich der Anzeige an Netztteil tut man heute wie vor 50 
Jahren immer noch gut dran diese erstmal zu ignorieren und mit einem 
Gescheiten Messgerät am Eingang der Bastelschaltung nachzumessen. So wie 
man es im Werk-/ Physik-Elektro-unterricht gelernt hat.

von Stefan F. (stefanus)


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Klingt für mich wie die Odyssee beim ESP8266. Man wirft ein halbfertiges 
Produkt auf den Markt, dass der Anwender fertig programmieren soll.

Wie viele Jahre dauerte es doch gleich, bis der ESP8266 alles konnte, 
was anfangs versprochen wurde?..... Ach der ist immer noch nicht fertig? 
Was für eine Überraschung!

Stattdessen hat der Hersteller sich einem Nachfolgeprodukt zugewandt und 
den ESP8266 regelrecht eingefroren. Alles, was immer noch nicht fertig 
ist, wurde aus dem Datenblatt entfernt.

Ich habe schon zu viele Produkte gesehen, wo es so gelaufen ist. Den 
ESP8266 habe ich hier nur als sehr aktuelles Beispiel genannt.

Beitrag #6064979 wurde von einem Moderator gelöscht.
von M. K. (mkn)


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Detlef schrieb im Beitrag #6064979:
> Dieses degenerierte makertum

Ruhig Brauner ....
Niki Lauda lacht auch nur drüber wenn sich Vladimir in seinem 3er BMW 
für den besten Rennfahrer hält.

Ist erstmal gut das die Leute sich für Technik interessieren.
Wer 1300€ für ein Apfelphone abdrückt wo ich <200€ ausgebe und auch nix 
vermisse, der soll sich eben so ein Bench Dingens holen.
Ist halt diese lifestyle crowdfunding Kac..e, die für den Hersteller 
völlig uninteressant wird sobald er seinen Schnitt gemacht hat.
Wirklich entwickelt wird doch erst wenns schon finanziert ist.
Wer das braucht, bitteschön.

Ist die Zahl der erfolgreich finanzierten crowdgeschichten, die immer 
noch als Produkt gepflegt werden eigentlich schon im einstelligen 
Prozentbereich angekommen oder ist da noch die Null vorm Komma?

Was für eine Idiotie, heute bezahlen um vielleicht in 1-3 Jahren was zu 
bekommen, wenn die Kohle nicht weg ist.
Wenn ich das brauche, dann brauche ich das jetzt und kaufe mir auch 
jetzt was.

von Jochen H. (jhammer)


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War ja klar:
- Projekt ist Mist
- Design taugt nichts
- Alle die da mitmachen sind doof und haben keine Ahnung
- Crowdfunding ist sowieso der letzte Mist
- "Ich könnte das VIEL besser designen, entwickeln und bauen!"

Hmm...dann zeigt doch mal bitte, was IHR auf dem Kasten habt!

Ich sehe hier ein Open Source Projekt mit viel Potential.
Die Dokumentation ist klasse! Wer schon einmal ein reales Produkt 
entwickelt hat und nicht nur motzend am PC seinen Senf zu allem los 
geschossen hat, wird wissen und anerkennen, wieviel Arbeit da drin 
steckt.
Alleine die Stücklisten mit Bestellnummern für Mouser, Digikey, Farnell, 
TME usw... sind schon bemerkenswert. Auch gegen die Schaltpläne, das 
Layout und die anderen Konstruktionsdaten ist erstmal nichts zu sagen.
Alles in allem eine tolle Basis für eigene Initiative...aber halt, dass 
würde ja Arbeit bedeuten. Da macht ihr dann mal lieber nichts und motzt 
bei anderen Projekten weiter.

Bei Crowdfunding geht es NICHT um den Kauf eines Produktes, dass 
vielleicht mal geliefert wird. Es geht um den Gedanken eine Idee 
anzuerkennen und zu fördern! Ja, über Crowdfunding wird auch wirklich 
viel Mist finanziert bzw. viel Geld in den Wind geschossen. Aber das ist 
es ja gerade. Einige Ideen (Linux, Arduino,...) entwickeln sich und 
führen zu erfolgreichen Produkten, andere gehen klanglos unter.

Ist vermutlich ein deutsches Problem...in anderen Foren (z.B. EEVBlog) 
wird über dieses Projekt wesentlich konstruktiver diskutiert.


Jochen

von C. A. Rotwang (Gast)


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Jochen H. schrieb:

> Hmm...dann zeigt doch mal bitte, was IHR auf dem Kasten habt!
Naja um ein perfektes von einem minderwertigen Hühnerei unterscheiden zu 
können, muß man nicht selbst in Lage sein ein Hühnerei zu legen.


> Ist vermutlich ein deutsches Problem...in anderen Foren (z.B. EEVBlog)
> wird über dieses Projekt wesentlich konstruktiver diskutiert.

Du hast offensichtlich eine sehr eigene Definition von "konstruktiver 
Diskussion". Deine klingt irgendwie wie damals in der DDR: "Nur nichts 
negatives sagen, weil das ganze ja ohne Profitabsicht gebastelt wurde."

Aber gerade die Benennung von Fehlern,  ist gerade konstruktiv im besten 
Sinne, weil es zeigt wo das Verbesserungspotential steckt. Und klar 
wird, wo das Produkt am Kunden vorbei gedacht wurde. Und die Dokumente 
insbesonders Front-Masszeichnung wurden auch in dieser Diskussion 
referenziert. Also spar dir das substanzlose Gemotze.

von Weihnachtsmann (Gast)


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Was ist den das für ein Gehäuse?

von tkr (Gast)


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Danke! Genau das hatte ich auch beim Lesen dieses Threads gedacht.
Ich finde, dieses Projekt ist eindeutig eines der besseren Open Source 
HW Projekte.
Wer sich etwas mehr damit beschäftigt hat, wird auch festgestellt haben, 
dass der Entwickler durchaus Ahnung auf seinem Gebiet hat.
Detailierte Statusupdates und Testprotokolle werden regelmäßig auf 
anderen Foren (EEEvblog or diyAudio) veröffentlicht.
Ich bezweifle, dass sich die (eher destruktiven) Kritiker hier mit solch 
einer Hingabe zum Detail ihren Projekten widmen.

von MaWin (Gast)


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Jochen H. schrieb:
> Hmm...dann zeigt doch mal bitte, was IHR auf dem Kasten habt

Wie du siehst: Nichts, ausser Meckern.

Aber der Aufbau eines stabil regelnden Labornetzteils ist schwierig, 
Grzndlagen der Regelungstechnik sollte man beherrschen.

Die Idee, ein PC steuerbares Mehrkanalnetzteil zu bauen, ist gut, aber 
die Leistungskanäle sollten nicht die angeschlossene Elektronik himmeln.

(Wie gerade mein PS2403, dessen Poti Aussetzer hat, so blöd eingebaut 
ist dass dabei die Spannung hochschnellt, und schon ist der Arduino 
hin..)

Ich könnte also ein gut funktionierendes Netzteil gebrauchen, 20V/2A 
reichen, es muss nicht 30V/5A können.

Als Stromversorgung, Akkulader, Heizungsregler, Galvanikquelle und die 
in
Beitrag "Re: EEZ Bench Box 3: Programmierbares Netzteil nicht nur für Maker" aufgeführten 
Features.

von Jochen H. (jhammer)


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C. A. Rotwang schrieb:
> Eine sinnvoller Erweiterung wären:
> -einfach umschaltbare Setups für verschiedenen Testobjekte
> -PowerOn Rampings zur Qualifikation Einschaltverhalten
> -Emulation von Spannungsschwangungen und Einkoppeln von Störungen wie in
> den CE-tests (kurzzeitige Über- und Unterspannungen)
> -schneller überstromschutz mit Protokollierung Stromstöße

Dann schau mal hier, was die beiden Power Module alles können:
Youtube-Video "DCP405 power module advanced features"

Über die Funktion "Remote Programming" kann die Ausgangsspannung 
gesteuert werden, wie im Video sehr schön mit folgenden Signalen gezeigt 
wird:
- Sinus mit 400Hz
- Rechteck 150Hz
- Rampe 10%-90%
- Pulse

Also besitzt die Box neben dem 2*20V/4A Modul DCM220 zwei flexibel 
steuerbare Quellen DCP405. Ein regelbares AC-Netzteil mit 2 * 0-40V/5A 
ist ja soo schlecht nicht. Ich überlege gerade, was alternativ notwendig 
ist, um eine Quelle mit z.B. 24V AC, 3A und 50Hz, 60Hz oder 400Hz zu 
realisieren.
Der aktivierbare Down-Programmer und der frei einstellbare 
Überspannungsschutz mit einer Reaktionszeit <15usec ist in diesem 
Zusammenhang auch nicht übel...

Zudem wird MicroPhyton (https://micropython.org/) integriert. Dann 
können über USB oder SD-Karte Testskripte mit Konfig- und 
Logging-Funktion geladen und standalone ausgeführt werden.
(=> Youtube-Video "EEZ BB3 data logging")
In der Summe kann man damit schon was Sinnvolles anfangen.


Und? Immer noch so "am Kunden vorbei entwickelt"? ;-)


Jochen

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