\chapter{Dosažené výsledky, měření}
Byl realizován prototyp modulu výkonového zdroje a modul ovládání. Výrobek je funkční a má veškeré náležitosti dle zadání. Nutno však poznamenat, že v tuto chvíli nesplňuje kvalitativní vlastnosti, které byly vytyčeny jak doplňující cíl. V průběhu oživování výkonové části vyšlo najevo hned několik nedostatků návrhu. Tyto nedostatky byly vyřešeny úpravami vyrobených DPS, přídáním a odebráním komponent či změnou hodnot některých komponent. Jelikož se tak stalo před dokončením této práce, veškeré dotčené přílohy byly opraveny a aktualizovány. Z důvodu provizorního chlazení prototypu bylo měření parametrů zdroje prováděno při proudech do 5A (pro některá měření dokonce jen do proudu 3A).

\section{Řešené nedostatky návrhu}
	\FloatBarrier
	Vážným nedostatkem návrhu, který se nepodařilo odstranit je poměrně značné pronikání 100Hz složky do pomocného napájení. Podle frekvence lze soudit, že se jedná o rušení pramenící z usměrňovače. Dále se na pomocném napájení projevují proudové rázy čtyřech miniaturních spínaných zdrojů sloužících k vytvoření galvanicky oddělených napájení pro komunikaci a tři TrueSwitch spínače. Toto rušení o frekvenci kolem 175kHz působí velké nepřesnosti při měření proudu na snímacím rezistoru. Jelikož je hodnota napětí velmi malá, bylo nutné tuto hodnotu velmi (25x) zesílit. Bohužel zesilovač také zvyšuje i toto rušení. Díky tomu klesla přesnost měření proudu, a také se zhoršila stabilita rychlé regulace. Na obrázku \ref{fig:NoiseCompleteSmps} je zesílené rušení měřené na výstupu zesilovače napětí na snímacím rezistoru. Na obrázku \ref{fig:NoiseCompleteSmpsOff} je rušení s odlehčenými spínanými zdroji měřené na stejném místě. Toto také způsobovalo nestabilitu při regulaci v proudovém režimu. Zvýšením kapacity v záporné zpětné vazbě proudového komparátoru a přídáním kondenzátoru o velké kapacitě na výstup regulátoru nestabilitu odstranilo. Pro zvýšení stability měření bylo do měřící funkce přidáno \texttt{kumulativní klouzavé průměrování}.

	\begin{figure}[!ht]
		\begin{center}
			\includegraphics[scale=1.1,angle=0]{obrazky/Vysledky/NoiIregL}
		\end{center}
		\caption{Rušení na výstupu zesilovače měření proudu}
		\label{fig:NoiseCompleteSmps}
	\end{figure}

	\begin{figure}[!ht]
		\begin{center}
			\includegraphics[scale=1.1,angle=0]{obrazky/Vysledky/NoiIregR}
		\end{center}
		\caption{Rušení na výstupu zesilovače měření proudu s odlehčenými spínanými zdroji}
		\label{fig:NoiseCompleteSmpsOff}
	\end{figure}
	\FloatBarrier

	Před připojením výkonové časti, kdy se kontrolovala funkčnost ovládacích periférií kontroléru modulu výkonového zdroje byl objeven nedostatek. Ten by pravděpodobně způsobil zničení některé z výkonových komponent pro přepínání konfigurace vinutí zdroje. Problém spočíval v sepnutí obou TrueSwitch spínačů pro konfiguraci vinutí zdroje. To by způsobilo zapojení vinutí na krátko přes jednu z usměrňovacích diod. Tento problém nastával při resetování MCU, kdy MCU má piny ve stavu vysoké impedance. Problém byl vyřešen externím pull-Up rezistorem, který v době resetování udržuje napětí 5V na vstupu ovladače konfigurace vinutí.

\section{Vybrané průběhy měření, výpis komunikace RS-485, detekce VISA}
	Pokud je na PC nainstalován VISA v podobě Agilent IO nebo NI-MAX, a je připojen modul ovládání, ve VISA prohlížeči bude možno toto zařízení nalézt. Příklad připojeného zařízení je na obrázku \ref{fig:VisaManager}. Na dalším obrázku \ref{fig:VisaControl} je zobrazena možnost jednoduchého zasílání a přijímaní zpráv. Stejně tak lze zařízení ovládat z vytvořeného programu v LabView nebo Agilent VEE.
	
	\FloatBarrier
	\begin{figure}[!ht]
		\begin{center}
			\includegraphics[scale=0.58,angle=0]{obrazky/Vysledky/AgilentConExpert}
		\end{center}
		\caption{Zobrazení zařízení ve VISA manažeru}
		\label{fig:VisaManager}
	\end{figure}

	\begin{figure}[!ht]
		\begin{center}
			\includegraphics[scale=0.8,angle=0]{obrazky/Vysledky/AgilentIoControl}
		\end{center}
		\caption{Ovládací konzole Agilent IO}
		\label{fig:VisaControl}
	\end{figure}
	\FloatBarrier

	Na dalším obrázku je výčet komunikace těsně po startu ovládacího modulu. Na obrázku \ref{fig:Rs485Comm} je záznam detekce připojených zařízení na sběrnici RS-485. Komunikace začíná detekcí zařízení adresy \uv{0x05}. Na tento dotaz je odpovězeno. Detekce dalších zařízení je již bez odpovědi. Komunikační protokol je popsán zde \ref{tab:ScpiPříkazy}.
	
	\FloatBarrier
	\begin{figure}[!ht]
		\begin{center}
			\includegraphics[scale=0.80,angle=0]{obrazky/Vysledky/RS485komunikaceDetail}
		\end{center}
		\caption{Komunikace \texttt{ovládacího modulu} s \texttt{modulem výkonového zdroje}}
		\label{fig:Rs485Comm}
	\end{figure}
	\FloatBarrier

	Na obrázcích níže jsou zobrazeny průběhy odezev regulace zdroje na některé události. První událostí je skoková změna proudu z 0A na 5A. Další událostí je odezva na opačnou změnu, tedy z 5A na 0A. Odezvy regulátoru jsou zobrazeny na obrázcích \ref{fig:Curr0to5A} a \ref{fig:Curr5to0A}.

	\FloatBarrier
	\begin{figure}[!ht]
		\begin{center}
			\includegraphics[scale=1.1,angle=0]{obrazky/Vysledky/RegRespCurr0to5Amp}
		\end{center}
		\caption{Odezva regulace na skokovou změnu proudu z 0A na 5A}
		\label{fig:Curr0to5A}
	\end{figure}
	
	\begin{figure}[!ht]
		\begin{center}
			\includegraphics[scale=1.1,angle=0]{obrazky/Vysledky/RegRespCurr5to0Amp}
		\end{center}
		\caption{Odezva regulace na skokovou změnu proudu z 5A na 0A}
		\label{fig:Curr5to0A}
	\end{figure}
	\FloatBarrier
	
	Další měřené průběhy jsou analogií předchozích. Na těchto průbězích je zobrazena odezva na skokovou změnu napětí. Na průbězích \ref{fig:Volt5to15V} a \ref{fig:Volt15to5V} je dobře patrný vliv vložené velké kapacity na výstupu regulátoru. 
	
	\FloatBarrier
	\begin{figure}[!ht]
		\begin{center}
			\includegraphics[scale=1.1,angle=0]{obrazky/Vysledky/RegRespVolt5to15Volt}
		\end{center}
		\caption{Odezva regulace na skokovou změnu napětí z 5V na 15V}
		\label{fig:Volt5to15V}
	\end{figure}
	
	\begin{figure}[!ht]
		\begin{center}
			\includegraphics[scale=1.1,angle=0]{obrazky/Vysledky/RegRespVolt15to5Volt}
		\end{center}
		\caption{Odezva regulace na skokovou změnu proudu z 15V na 5V}
		\label{fig:Volt15to5V}
	\end{figure}
	\FloatBarrier
	
	Jak již bylo zmíněno, TrueSwitch je v projektu použit z experimentáních důvodů. Z dosud absolvovaného testování zařízení je chování tohoto zapojení uspokojivé. Úbytek napětí na tomto spínači je $0,175mV@5A$. Následující obrázky zobrazují průběhy napětí na řídících branách TrueSwitch pro 20V konfiguraci vinutí a TrueSwitch pro 40V konfiguraci vinutí. Průběh \ref{fig:TsStdSw} zobrazuje standardní řízené přepnutí konfigurace mikrokontrolérem. Druhý průběh \ref{fig:TsReset} zobrazuje stav, kdy se zařízení resetuje při 40V konfiguraci vinutí. Zde je přepnutí provedeno přes přidaný pull-Up na vstup ovládacího obvodu na přepínaní konfigurace vinutí. Před přidáním pull-up rezistoru byly v průběhu resetování mikrokontoléru oba TrueSwitch sepnuty.
	
	\FloatBarrier
	\begin{figure}[!ht]
		\begin{center}
			\includegraphics[scale=1.1,angle=0]{obrazky/Vysledky/TrueSwitchInterswitch}
		\end{center}
		\caption{Standardní průběh přepnutí konfigurace vinutí}
		\label{fig:TsStdSw}
	\end{figure}
	
	\begin{figure}[!ht]
		\begin{center}
			\includegraphics[scale=1.1,angle=0]{obrazky/Vysledky/TrueSwitchHighWhileReset}
		\end{center}
		\caption{Přepnutí ze 40V konfigurace na 20V restartováním mikrokontroléru}
		\label{fig:TsReset}
	\end{figure}
	\FloatBarrier

\section{Dosažené parametry zařízení}
	V tabulce \ref{tab:DevicePar} jsou uvedeny dosažené parametry. K uvedených parametrů lze uvést, že největší slabinou zdroje je nízká dosažitelná přesnost nastavení výstupních parametrů a velké zvlnění výstupního napětí. Na obrázku \ref{fig:PrototypImg} je vyobrazena realizace prototypu zařízení. Toto zařízení mělo ověřit navržené principy, komunikační protokol a firmware. Prototyp je modulární a osazen levnými konektory. Jako další krok pro zlepšení přesnosti je integrovat návrh modulu výkonového zdroje, co nejvíce používat stíněné vodiče a konektory pro vedení měřících signálů. Dále je nutné odstranit problém s rušením v pomocném napájecím napětí, což přinese další velké zlepšení.
	
	\begin{table}[!ht]
		\begin{center}
			\small
			\begin{tabular}{|l|c|}
				\hline
				Parametr	&							 	\\
				\hline\hline
				\textbf{Max. U;I;P} 		& 40V;3A;120W	\\
				\hline
				\textbf{Přesnost U;I}		& $-120mV$; $-175mA$	\\
				\hline
				\textbf{Zvlnění U;I} 		& $\leq52mVrms$; $\leq150mArms$	\\
				\hline
				\textbf{Rozhraní} 			& USB	\\
				\hline
				\textbf{Cena [Kč]} 			&	cca. 7000\footnotemark[1]	\\
				\hline
			\end{tabular}
		\end{center}
		\caption{Parametry realizovaného zařízení}
		\label{tab:DevicePar}
	\end{table}
	\footnotetext[1]{Cena není konečná, v ceně není zahrnuto krytování a adekvátní chladící jednotky}
	
	\FloatBarrier
	\begin{figure}[!ht]
		\begin{center}
			\includegraphics[scale=1.35,angle=90]{obrazky/Vysledky/RealizaceZarizeni}
		\end{center}
		\caption{Prototyp \texttt{modulu výkonového zdroje} spolu s \texttt{ovládacím modulem}}
		\label{fig:PrototypImg}
	\end{figure}
	\FloatBarrier