Εργαστήριο Τροφοδοσίας

Κατά τη δημιουργία διάφορων ηλεκτρονικών συσκευών, αργά ή γρήγορα, τίθεται το ερώτημα τι να χρησιμοποιήσετε ως πηγή ενέργειας για οικιακές ηλεκτρονικές συσκευές. Ας υποθέσουμε ότι συναρμολογήσατε κάποιο είδος φλας LED, τώρα πρέπει να το τροφοδοτήσετε προσεκτικά από κάτι. Πολύ συχνά για αυτούς τους σκοπούς χρησιμοποιούν διάφορα φορτιστές για τηλέφωνα, τροφοδοτικά υπολογιστή, όλα τα είδη προσαρμογέων δικτύου που δεν περιορίζουν το ρεύμα που τροφοδοτείται στο φορτίο.
Και αν, για παράδειγμα, στον πίνακα αυτού του λαμπτήρα LED, δύο κλειστά κομμάτια τυχαία περνούν απαρατήρητα; Συνδέοντας το σε μια ισχυρή μονάδα τροφοδοσίας υπολογιστή, η συναρμολογημένη συσκευή μπορεί να καεί εύκολα αν υπάρχει κάποιο σφάλμα εγκατάστασης στο πίνακα. Για να αποφευχθεί η εμφάνιση τέτοιων δυσάρεστων καταστάσεων, υπάρχουν εργαστηριακά τροφοδοτικά με τρέχουσα προστασία. Γνωρίζοντας εκ των προτέρων τι είδους ρεύμα θα καταναλώσει η συνδεδεμένη συσκευή, μπορούμε να αποτρέψουμε ένα βραχυκύκλωμα και, κατά συνέπεια, την εξουθένωση τρανζίστορ και λεπτών μικροκυκλωμάτων.
Σε αυτό το άρθρο, θα εξετάσουμε τη διαδικασία δημιουργίας μιας τέτοιας τροφοδοσίας, στην οποία μπορείτε να συνδέσετε το φορτίο, χωρίς φόβο ότι κάτι θα καεί.

Κύκλωμα παροχής ισχύος

Το κύκλωμα περιέχει ένα τσιπ LM324, το οποίο συνδυάζει 4 λειτουργικούς ενισχυτές, μπορεί να χρησιμοποιηθεί το TL074. Ο λειτουργικός ενισχυτής OP1 είναι υπεύθυνος για τη ρύθμιση της τάσης εξόδου και το OP2-OP4 παρακολουθεί το ρεύμα που καταναλώνεται από το φορτίο. Ο μικροκυκλώνας TL431 παράγει τάση αναφοράς περίπου 10,7 V, δεν εξαρτάται από το μέγεθος της τάσης τροφοδοσίας. Η μεταβλητή αντίσταση R4 ρυθμίζει την τάση εξόδου, η αντίσταση R5 μπορεί να προσαρμόσει το εύρος της αλλαγής τάσης στις ανάγκες σας. Η τρέχουσα προστασία λειτουργεί ως εξής: το φορτίο καταναλώνει το ρεύμα που ρέει μέσω της αντίστασης χαμηλής αντίστασης R20, η οποία ονομάζεται βραχυκύκλωμα, το μέγεθος της πτώσης τάσης απέναντι αυτής εξαρτάται από το ρεύμα που καταναλώνεται. Ο λειτουργικός ενισχυτής OP4 χρησιμοποιείται ως ενισχυτής, αυξάνοντας τη μικρή τάση πτώσης στη διακλάδωση σε επίπεδο 5-6 volts, η τάση στην έξοδο OP4 αλλάζει από μηδέν σε 5-6 volts ανάλογα με το ρεύμα φορτίου. Ο καταρράκτης OP3 λειτουργεί ως συγκριτής, συγκρίνοντας την τάση στις εισόδους του. Η τάση σε μία είσοδο ρυθμίζεται από μια μεταβλητή αντίσταση R13, η οποία θέτει το κατώφλι προστασίας και η τάση στη δεύτερη είσοδο εξαρτάται από το ρεύμα φορτίου. Έτσι, μόλις το ρεύμα υπερβεί ένα ορισμένο επίπεδο, εμφανίζεται τάση στην έξοδο του OP3, ανοίγοντας το τρανζίστορ VT3, το οποίο με τη σειρά του τραβά τη βάση του τρανζίστορ VT2 στο έδαφος κλείνοντας το. Ένα κλειστό τρανζίστορ VT2 κλείνει την ισχύ VT1, ανοίγοντας το κύκλωμα ισχύος φορτίου. Όλες αυτές οι διαδικασίες λαμβάνουν χώρα σε κλάσματα του δευτερολέπτου.
Η αντίσταση R20 θα πρέπει να λαμβάνεται με ισχύ 5 watt για να αποφευχθεί η πιθανή θέρμανση της κατά τη διάρκεια μακράς λειτουργίας. Η αντίσταση συντονισμού R19 ορίζει την τρέχουσα ευαισθησία, τόσο μεγαλύτερη είναι η βαθμολογία της, τόσο μεγαλύτερη είναι η ευαισθησία. Η αντίσταση R16 ρυθμίζει την υστέρηση προστασίας, συνιστώ να μην ασχοληθώ με την αύξηση της βαθμολογίας. Μια αντίσταση 5-10 kOhm θα παρέχει ένα καθαρό κλικ του κυκλώματος όταν ενεργοποιείται η προστασία, μια μεγαλύτερη αντίσταση θα δώσει το αποτέλεσμα του περιορισμού του ρεύματος, όταν η τάση στην έξοδο δεν εξαφανιστεί τελείως.
Ως τρανζίστορ ισχύος, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε εγχώρια KT818, KT837, KT825 ή εισαγόμενα TIP42. Ιδιαίτερη προσοχή θα πρέπει να δοθεί στην ψύξη του, διότι όλη η διαφορά μεταξύ της τάσης εισόδου και εξόδου θα διαχέεται με τη μορφή θερμότητας σε αυτό το τρανζίστορ. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο δεν πρέπει να χρησιμοποιείτε την παροχή ρεύματος σε χαμηλή τάση εξόδου και υψηλό ρεύμα, η θέρμανση του τρανζίστορ θα είναι η μέγιστη. Ας προχωρήσουμε από λόγια σε πράξεις.

Παραγωγή και συναρμολόγηση των PCB

Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος εκτελείται με τη μέθοδο LUT, η οποία έχει επανειλημμένα περιγραφεί στο Internet.
Στο κύκλωμα τυπωμένου κυκλώματος προστίθεται LED με αντίσταση, η οποία δεν φαίνεται στο διάγραμμα. Η αντίσταση για το LED είναι κατάλληλη για ονομαστική τιμή 1-2 kOhm. Αυτή η λυχνία LED ανάβει όταν ενεργοποιηθεί η προστασία. Προστέθηκαν επίσης δύο επαφές, που υποδεικνύονται με τη λέξη "Jamper", όταν είναι κλειστές, το τροφοδοτικό εξέρχεται από την προστασία, "κάνει κλικ μακριά". Επιπλέον, ένας πυκνωτής 100 pF προστέθηκε μεταξύ της εξόδου 1 και 2 του μικροκυκλώματος, χρησιμεύει για την προστασία από παρεμβολές και εξασφαλίζει τη σταθερή λειτουργία του κυκλώματος.
Λήψη πίνακα:

Ρύθμιση τροφοδοσίας ρεύματος

Έτσι, μετά τη συναρμολόγηση του κυκλώματος, μπορείτε να αρχίσετε να το ρυθμίσετε. Πρώτα απ 'όλα, τροφοδοτούμε ενέργεια στα 15-30 volts και μετράμε την τάση στην κάθοδο του τσιπ TL431, θα πρέπει να είναι περίπου ίση με 10,7 volts. Εάν η τάση που τροφοδοτείται στην είσοδο του τροφοδοτικού είναι μικρή (15-20 volts), τότε η αντίσταση R3 πρέπει να μειωθεί σε 1 kOhm. Εάν η τάση αναφοράς είναι σωστή, ελέγξουμε τη λειτουργία του ρυθμιστή τάσης, όταν η μεταβλητή αντίσταση R4 περιστρέφεται, θα πρέπει να αλλάξει από μηδέν στο μέγιστο. Στη συνέχεια, περιστρέφουμε την αντίσταση R13 στην πλέον ακραία θέση της, μια προστασία μπορεί να ενεργοποιηθεί όταν αυτή η αντίσταση τραβήξει την είσοδο OP2 στο έδαφος. Μπορείτε να εγκαταστήσετε έναν αντιστάτη με ονομαστική τιμή 50-100 Ohms μεταξύ του εδάφους και του ακροδέκτη ακροδεκτών R13, ο οποίος είναι συνδεδεμένος με τη γείωση. Συνδέουμε κάποιο φορτίο στο τροφοδοτικό, ρυθμίζουμε το R13 στην ακραία θέση. Αυξάνουμε την τάση στην έξοδο, το ρεύμα θα αυξηθεί και σε κάποιο σημείο η προστασία θα λειτουργήσει. Επιτυγχάνουμε την επιθυμητή ευαισθησία με μια αντίσταση συντονισμού R19, στη συνέχεια μπορεί να συγκολληθεί ένα σταθερό. Αυτό ολοκληρώνει τη διαδικασία συναρμολόγησης του εργαστηριακού τροφοδοτικού, μπορείτε να το εγκαταστήσετε στο περίβλημα και να το χρησιμοποιήσετε.

Ένδειξη

Είναι πολύ βολικό να χρησιμοποιήσετε την κεφαλή βέλους για να υποδείξετε την τάση εξόδου. Τα ψηφιακά βολτόμετρα, αν και μπορούν να επιδείξουν τάση μέχρι εκατοστά του βολτ, οι αριθμοί συνεχούς λειτουργίας δεν αντιλαμβάνονται καλά το ανθρώπινο μάτι. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο είναι πιο λογικό να χρησιμοποιείτε βέλη. Είναι πολύ απλό να φτιάξετε ένα βολτόμετρο από ένα τέτοιο κεφάλι - βάλτε απλά μια συντονιστική αντίσταση με ονομαστική τιμή 0,5 - 1 MΩ σε σειρά με αυτό. Τώρα πρέπει να εφαρμόσετε μια τάση, η τιμή της οποίας είναι γνωστή εκ των προτέρων, και να ρυθμίσετε τη θέση του βέλους που αντιστοιχεί στην εφαρμοζόμενη τάση με μια αντίσταση κοπής. Επιτυχής συναρμολόγηση!

Δείτε το βίντεο: Εργαστήριο Τροφοδοσίας (Νοέμβριος 2024).