Laboratorinis maitinimas

Kuriant įvairius elektroninius prietaisus, anksčiau ar vėliau kyla klausimas, ką naudoti kaip namų elektronikos maitinimo šaltinį. Tarkime, kad surinkote kažkokį LED žibintuvėlį, dabar jį reikia atsargiai maitinti iš kažko. Labai dažnai šiems tikslams jie naudoja įvairius telefonų įkroviklius, kompiuterio maitinimo šaltinius, įvairius tinklo adapterius, kurie neriboja apkrovai tiekiamos srovės.
O jei, pavyzdžiui, pačiame šio LED lemputės skydelyje du uždaryti takeliai netyčia neliktų nepastebėti? Prijungus jį prie galingo kompiuterio maitinimo bloko, surinktas įrenginys gali lengvai perdegti, jei lentoje yra kokių nors diegimo klaidų. Norint išvengti tokių nemalonių situacijų, yra laboratoriniai maitinimo šaltiniai su dabartine apsauga. Iš anksto žinodami, kokią srovę sunaudos prijungtas įrenginys, galime užkirsti kelią trumpam jungimui ir dėl to tranzistorių perdegimui bei subtilioms mikroschemoms.
Šiame straipsnyje mes apsvarstysime tik tokio maitinimo šaltinio, prie kurio galite prijungti apkrovą, sukūrimo procesą, nebijant, kad kažkas sudegs.

Maitinimo grandinė

Grandinėje yra LM324 mikroschema, apimanti 4 operacinius stiprintuvus, vietoj to gali būti naudojamas TL074. Operatyvinis stiprintuvas OP1 yra atsakingas už išėjimo įtampos reguliavimą, o OP2-OP4 stebi apkrovos sunaudotą srovę. TL431 mikroschemė sukuria maždaug 10,7 volto pamatinę įtampą, ji nepriklauso nuo maitinimo įtampos dydžio. Kintamasis rezistorius R4 nustato išėjimo įtampą, rezistorius R5 gali pritaikyti įtampos pokyčius pagal jūsų poreikius. Srovės apsauga veikia taip: apkrova sunaudoja srovę, tekančią per mažo pasipriešinimo varžą R20, kuri vadinama šunta, įtampos kritimo per ją dydis priklauso nuo sunaudotos srovės. Operatyvinis stiprintuvas OP4 yra naudojamas kaip stiprintuvas, padidinant mažą kritimo įtampą šunte iki 5-6 voltų lygio, įtampa OP4 išvestyje keičiasi nuo nulio iki 5-6 voltų, priklausomai nuo apkrovos srovės. „OP3“ kaskada veikia kaip lyginamasis, lyginant įvesties įtampą. Vienos įvesties įtampą nustato kintamasis rezistorius R13, kuris nustato apsaugos slenkstį, o įtampa antrame įėjime priklauso nuo apkrovos srovės. Taigi, kai tik srovė viršija tam tikrą lygį, OP3 išėjime atsiranda įtampa, atidaranti tranzistorių VT3, kuris, savo ruožtu, traukia tranzistoriaus VT2 pagrindą į žemę, jį uždarant. Uždaras tranzistorius VT2 uždaro galią VT1, atidarydamas apkrovos galios grandinę. Visi šie procesai vyksta per kelias sekundes.
Rezistorius R20 turėtų būti imamas 5 vatų galia, kad būtų išvengta galimo jo kaitinimo ilgo veikimo metu. Tiuningo rezistorius R19 nustato dabartinį jautrumą, kuo didesnis jo įvertinimas, tuo didesnį jautrumą galima pasiekti. Rezistorius R16 koreguoja apsaugos histerezę, aš rekomenduoju nedalyvauti didinant jos vertinimą. 5-10 kOhm pasipriešinimas užtikrins aiškų grandinės paspaudimą, kai apsauga bus įjungta. Didesnis pasipriešinimas suteiks srovės apribojimo efektą, kai išėjimo įtampa visiškai neišnyks.
Kaip galios tranzistorius galite naudoti buitinius KT818, KT837, KT825 arba importuotus TIP42. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas jo aušinimui, nes visas skirtumas tarp įvesties ir išėjimo įtampos bus ištirpęs šilumos pavidalu šiame tranzistoriuje. Štai kodėl neturėtumėte naudoti maitinimo šaltinio esant žemai išėjimo įtampai ir didelei srovei, tranzistoriaus šildymas bus maksimalus. Taigi pereikime nuo žodžių prie darbų.

PCB gamyba ir surinkimas

Spausdintinė plokštė atliekama LUT metodu, kuris buvo ne kartą aprašytas internete.
Prie spausdintinės plokštės pridedamas šviesos diodas su rezistoriumi, kurie nėra nurodyti diagramoje. Šviesos diodo rezistorius tinka 1-2 kOhm nominaliai vertei. Šis šviesos diodas užsidega, kai apsauga yra suaktyvinta. Taip pat pridėjo du kontaktus, pažymėtus žodžiu „Jamper“, kai jie uždaromi, maitinimo šaltinis išeina iš apsaugos, „atsijungia“. Be to, tarp 1 ir 2 mikroschemų išėjimo buvo pridėtas 100 pF kondensatorius, jis skirtas apsaugoti nuo trukdžių ir užtikrina stabilų grandinės veikimą.
Atsisiųsti plokštę:

Maitinimo šaltinio nustatymas

Taigi, surinkę grandinę, galite pradėti ją konfigūruoti. Visų pirma, mes tiekiame galią iki 15-30 voltų ir išmatuojame įtampą TL431 lusto katode, ji turėtų būti maždaug lygi 10,7 volto. Jei įtampa, tiekiama į maitinimo šaltinį, yra maža (15-20 voltų), tada rezistorių R3 reikia sumažinti iki 1 kOhm. Jei etaloninė įtampa yra tinkama, mes patikriname įtampos reguliatoriaus veikimą, kai kintamasis rezistorius R4 sukasi, jis turėtų pasikeisti nuo nulio iki maksimalaus. Toliau pasukame rezistorių R13 pačioje kraštutinėje padėtyje, apsauga gali būti suaktyvinta, kai šis rezistorius traukia įvestį OP2 į žemę. Tarp žemės ir gnybto galinio gnybto R13, kuris yra prijungtas prie žemės, galite įdiegti rezistorių, kurio nominali vertė yra 50-100 omų. Mes prijungiame tam tikrą apkrovą prie maitinimo šaltinio, nustatykite R13 į kraštutinę padėtį. Mes padidiname įtampą išvestyje, srovė padidės ir tam tikru metu apsauga veiks. Norimą jautrumą mes pasiekiame naudodamiesi nustatymo rezistoriumi R19, tada pastovus gali būti išlydomas. Tai užbaigia laboratorijos maitinimo šaltinio surinkimo procesą, galite jį įdiegti į korpusą ir naudoti.

Nurodymas

Labai patogu rodyklės galvute nurodyti išėjimo įtampą. Nors skaitmeniniai voltmetrai gali parodyti įtampą iki šimtosios voltų šimtosios dalies, nuolat rodomi skaičiai žmogaus akis blogai suvokia. Štai kodėl racionaliau naudoti strėlių galvutes. Padaryti voltmetrą iš tokios galvutės yra labai paprasta - tereikia į jį į eilę įstatyti rezistorių, kurio nominali vertė yra 0,5 - 1 MΩ. Dabar jums reikia pritaikyti įtampą, kurios vertė yra žinoma iš anksto, ir sureguliuokite varžą, atitinkančią taikomą įtampą, rodyklės padėtį. Sėkmingas surinkimas!

Žiūrėkite vaizdo įrašą: Impulsinis laboratorinis maitinimo šaltinis Ghopert CPS-3205II iš AliExpress (Lapkritis 2024).