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Tester de Isolamento de Alta Tensao 1000V 1kV Curve Tracer STM32

Eletrônica

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Você pode imprimir este modelo 3d com estes filamentos ou com estas resinas 3D.

Sobre o objeto 3D Tester de Isolamento de Alta Tensao 1000V 1kV Curve Tracer STM32

Este é um arquivo desenvolvido e projetado com ferramenta CAD.

Se você ainda não sabe criar seu próprio modelo 3D eu te ensino neste artigo tutorial sobre Tinkercad.

Tester de Isolamento de Alta Tensao 1000V 1kV Curve Tracer STM32 foi projetado para Impressora 3D. Tracador de curva de alta tensao, testador de isolamentoHa algum tempo, eu pedi modulos LED 230VAC, consistindo em uma placa de resfriamento de aluminio e eletronica, separados apenas por uma fina camada de isolamento. Eu queria verificar a seguranca do isolamento e ver a tensao de ruptura em um grafico, nao apenas dados estaticos. Com este instrumento, pude verificar que o isolamento e bom ate 1000V. Desenhar um grafico de tensao / corrente ate 1kV torna possivel verificar VDRs, SCRs, diodos, outras partes de alta tensao e isolamento tambem. A saida do instrumento e 1kV, mas e seguro usar, a corrente e limitada por resistores de alta ohmagem e e muito baixa.As principais partes sao: STM32 Blue Pill, ST7735 TFT 1.77" FPC, transformador de 15kV, modulo TP4056. Fonte: Aliexpress, Ebay, Amazon.O STM32 Blue Pill gera um sinal PWM de 109kHz em PB0, acionando um Mosfet e um transformador HV sintonizado (15nF). O diodo HV carrega o capacitor de 10nF 2kV, sua tensao depende do PWM que o STM32 esta gerando. A tensao DC pode facilmente chegar a 1200V.Testando o transformador, selecionando a melhor frequencia do driver:No programa Arduino, se bool trafoTest for verdadeiro, o STM32 mudara a frequencia e o PWM e desenhara o diagrama de tensao de saida no LCD. Assim, e possivel determinar qual valor de frequencia se adapta melhor ao seu transformador. Procure pela melhor curva em forma de S. No meu caso, o valor padrao freq=330 utiliza a menor potencia tambem, testado com muitos transformadores. O diagrama Tensao-PWM nao e reto, mas isso nao faz diferenca. Coletamos pares correspondentes de tensao-corrente no programa principal, entao a medicao sera correta. Um transformador preto menor (1.4x1.4x0.7cm) tambem pode ser usado ate 800V, o capacitor de ajuste e 10nF.Programa principal:O PWM em PB0 aumenta de zero em 120 passos. A cada vez, a tensao de saida (dividida por 10M/27k) e a corrente (em 100k shunt, faixa de 35uA) sao salvas em arrays. O resultado e exibido em um grafico, o ponto de ruptura onde a corrente atinge 10-15 uA tambem e exibido. O ciclo e repetido a cada 10 segundos.Construcao: caixa impressa em 3D, interruptor redondo, plugs banana de 2mm. Monte o STM32 e o LCD na estrutura. A unidade de alta tensao e construida em uma placa perfurada. Qualquer Mosfet serve se abrir em 1-3V Vgs. Placa TP4056: a corrente de carga de 1 amp e muito alta para nossa celula Li-Ion. Reduza a corrente do carregador para 100-200mA, remova o resistor SMD de 1.2k e solde um de 5.1-10k entre o pino 2 e GND na placa. Cole a placa do carregador no lugar. Conecte a bateria Li-Ion 14500 AA, solde os cabos HV (adicione isolamento extra em tubo shrink em todo o comprimento) nas tomadas de banana de 2mm. Carregue o programa e teste o instrumento com entradas abertas. Voce deve obter uma linha horizontal amarela reta atingindo 1kV. Se a tensao de teste for menor, altere a polaridade da bobina e/ou experimente o programa testador de trafo e altere a frequencia. A extremidade da bobina "superior" secundaria deve ser conectada ao diodo. Para o diodo HV, usei um de uma impressora a laser, que e feito de diodos "normais" em serie e especificado para 5mA 20kV, mas nao tenho o numero exato do tipo (atualizacao: FV5M06). Aliexpress tem 2CL77.Coloque camadas de isolamento e escudo entre os cabos, partes.Atualizacao 3 Jan 2021: adicione C8 100nF 25V entre a entrada Low e GND, remove ruido.Usando o instrumento:O instrumento e seguro, a corrente de curto-circuito na saida e de apenas 0.45mA. Isso nao e um perigo de forma alguma, no entanto, pode causar uma picada desagradavel. A tensao de ruptura da minha pele foi de 120V. Eu destrui alguns capacitores ceramicos testando, mas semicondutores geralmente sobrevivem, eles nao acumulam carga. Tubos preenchidos com gas e lampadas TL, ignitores produzem graficos interessantes.Informacoes adicionais: https://www.thingiverse.com/thing:4631015Nota: Algumas fotos foram rotacionadas ao serem carregadas no Thingiverse, nao sei o porque.Bibliotecas: https://github.com/rogerclarkmelbourne/Arduino_STM32/wiki/Installationhttps://github.com/adafruit/Adafruit-ST7735-LibraryNota em 6.3.2024: Devido ao feedback dos usuarios, relatando dificuldades de compilacao, vou refazer o codigo para a biblioteca padrao STM32 em breve.Atualizacao em 22 de marco de 2024: Upload do arquivo STM32_Megger3.ino.A razao para nao compilar foi que o compilador usou o nucleo "maple". Vejahttps://www.stm32duino.com/viewtopic.php?t=708.Voce pode verificar qual nucleo esta sendo usado habilitando "mostrar detalhamento durante a compilacao" nas Preferencias. Procedimento para compilar: 1. Instale a versao mais recente do Arduino IDE limpa sob Windows 10 ou semelhante. 2. Instale os arquivos Arduino_Core_STM32 (STM32Duino) do Github 3. Instale o STM32CubeProg ou similar para carregar arquivos 4. Instale a biblioteca Adafruit ST7735 e GFX Apos isso, o nucleo STM32 sera chamado "arduino" e o compilador sera capaz de compilar o arquivo STM32_Megger3.ino. Entao, com hardware funcional, execute o Teste de Trafo. Para selecionar isso, insira um jumper no conector STLink da Blue Pill do lado 3.3V SWD ligando PA13 a 3.3V. A frequencia de trabalho otima e o capacitor de ajuste podem variar entre 80-120kHz e 15-22 nF. Reserve um tempo para experimentar (veja a imagem "80kHz otimo"). A tensao de saida pode facilmente chegar a 1500V, limite isso a 1kV reduzindo o valor pwmMax (varia de 60 a 120).O codigo compilado tem pouco menos de 32kByte, a variante STM32F103C6 e suficiente.Este objeto foi feito no Tinkercad. Edite-o online https://www.tinkercad.com/things/36BNGKJgnie

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