ספק כוח מעבדה

בעת יצירת מכשירים אלקטרוניים שונים, במוקדם או במאוחר, עולה השאלה במה להשתמש כמקור כוח לאלקטרוניקה ביתית. נניח שהרכבת איזושהי פלאש לד, עכשיו אתה צריך להעביר אותו בזהירות ממשהו. לעתים קרובות מאוד למטרות אלה הם משתמשים במטענים שונים לטלפונים, ספקי כוח למחשבים, כל מיני מתאמי רשת שאינם מגבילים את הזרם המסופק לעומס.
ואם, למשל, על הלוח של נורת הלד הזו עצמה, שני מסלולים סגורים נעלמים בטעות? על ידי חיבורו ליחידת אספקת חשמל עוצמתית למחשב, המכשיר המורכב יכול להישרף בקלות אם יש שגיאת התקנה בלוח. כדי למנוע מצבים לא נעימים כאלה להתרחש, ישנם ספקי כוח במעבדה עם הגנה נוכחית. בידיעה מראש איזה סוג זרם ייצרך המכשיר המחובר, אנו יכולים למנוע קצר חשמלי, וכתוצאה מכך, שחיקה של טרנזיסטורים ומעגלי מיקרו עדינים.
במאמר זה נשקול את התהליך של יצירת ספק כוח כזה בדיוק, אליו תוכלו לחבר את העומס, מבלי לחשוש שמשהו ישרף.

מעגל אספקת חשמל

המעגל מכיל שבב LM324, המשלב 4 מגברים תפעוליים, ניתן להשתמש במקום זאת TL074. המגבר התפעולי OP1 אחראי על התאמת מתח היציאה, OP2-OP4 מפקח על הזרם הנצרך בעומס. מעגל המיקרו TL431 מייצר מתח התייחסות של כ -10.7 וולט, הוא אינו תלוי בעוצמת מתח האספקה. נגד R4 משתנה קובע את מתח היציאה, הנגד R5 יכול להתאים את היקף שינוי המתח לצרכים שלך. ההגנה הנוכחית פועלת כדלקמן: העומס צורך את הזרם שזורם בנגד ההתנגדות הנמוכה R20, המכונה shunt, גודל נפילת המתח עליו הוא תלוי בזרם הנצרך. המגבר התפעולי OP4 משמש כמגבר, מגדיל את מתח הירידה הקטן בשאנט לרמה של 5-6 וולט, המתח ביציאת OP4 משתנה מאפס ל 5-6 וולט בהתאם לזרם העומס. מפל OP3 פועל כמושווה ומשווה את המתח בכניסותיו. המתח בכניסה אחת מוגדר על ידי נגן R13 הנגדי, שקובע את סף ההגנה, והמתח בכניסה השנייה תלוי בזרם העומס. כך, ברגע שהזרם עולה על רמה מסוימת, מתח מופיע ביציאה של OP3, פותח את הטרנזיסטור VT3, שבתורו מושך את בסיס הטרנזיסטור VT2 לקרקע, סוגר אותו. טרנזיסטור סגור VT2 סוגר את הכוח VT1, פותח את מעגל כוח העומס. כל התהליכים הללו מתרחשים בנושא של שברים של שנייה.
יש לקחת את הנגד R20 בהספק של 5 וואט כדי למנוע את חימוםו האפשרי במהלך פעולה ארוכה. נגן הכוונון R19 קובע את הרגישות הנוכחית, ככל שהדירוג שלו גבוה יותר, כך ניתן להשיג את הרגישות. נגד R16 מתאים את היסטריית ההגנה, אני ממליץ לא להסתבך בהגדלת הדירוג שלו. התנגדות של 5-10 kOhm תספק לחיצה ברורה על המעגל כאשר ההגנה מופעלת, התנגדות גדולה יותר תתן את האפקט של מגבלת הזרם כאשר המתח בפלט לא נעלם לחלוטין.
כטרנזיסטור כוח, אתה יכול להשתמש KT818, KT837, KT825 או TIP42 מיובאים ביתיים. יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לקירורו, מכיוון שההבדל כולו בין מתח הכניסה לתפוקה יתפזר בצורה של חום בטרנזיסטור זה. לכן אסור להשתמש בספק הכוח במתח יציאה נמוך וזרם גבוה, החימום של הטרנזיסטור יהיה מקסימאלי. אז בואו נעבור ממילים למעשים.

ייצור והרכבה של PCB

לוח המעגלים המודפס מבוצע בשיטת LUT שתוארה שוב ושוב באינטרנט.
ללוח המעגלים המודפס מתווסף נורית LED עם נגן, שאינה מצוינת בתרשים. הנגד לפנס LED מתאים לערך נומינלי של 1-2 kOhm. נורית LED זו נדלקת כאשר ההגנה מופעלת. כמו כן הוסיפו שני אנשי קשר, המצוינים במילה "ג'מפר", כאשר הם סגורים, אספקת החשמל יוצאת מהגנה, "נלחץ". בנוסף, הועלה קיבולת של 100 pF בין פלט 1 ל 2 של המיקרו מעגל, הוא משמש להגנה מפני הפרעות ומבטיח פעולה יציבה של המעגל.
הורד לוח:

הגדרת ספק כוח

אז לאחר הרכבת המעגל תוכלו להתחיל להגדיר אותו. ראשית, אנו מספקים כוח ל-15-30 וולט ומודדים את המתח בקתודה של שבב TL431, הוא אמור להיות שווה בערך ל -10.7 וולט. אם המתח המסופק לכניסה של ספק הכוח קטן (15-20 וולט), יש להפחית את הנגד R3 ל- 1 kOhm. אם מתח ההתייחסות תקין, אנו בודקים את פעולתו של ווסת המתח, כאשר הנגד המשתנה R4 מסתובב, עליו להשתנות מאפס למקסימום. בשלב הבא, אנו מסובבים את הנגד R13 במצבו הקיצוני ביותר, יתכן שיופעל הגנה כאשר הנגד הזה מושך את הכניסה OP2 לקרקע. ניתן להתקין נגד עם ערך נומינלי של 50-100 אוהם בין הקרקע למסוף קצה R13 המחובר לקרקע. אנו מחברים עומס מסוים לאספקת החשמל, מכוונים את R13 למצב הקיצוני. אנו מגדילים את המתח בפלט, הזרם יגדל ובשלב מסוים ההגנה תעבוד. אנו משיגים את הרגישות הרצויה עם נגן כוונון R19, ואז ניתן להלחם קבוע במקום זה. זה מסיים את תהליך ההרכבה של אספקת החשמל במעבדה, אתה יכול להתקין אותו בתוך הדיור ולהשתמש בו.

אינדיקציה

מאוד נוח להשתמש בראש החץ כדי לציין את מתח היציאה. למרות שהם יכולים להראות מתח עד מאיות וולט, המספרים הפועלים ללא הרף נתפסים בעין האנושית בצורה רעה. זו הסיבה הרציונלית יותר להשתמש בראשי חצים. זה פשוט מאוד לייצר מד מתח מראש כזה - פשוט הכניסו נגדי כוונון עם ערך נומינלי של 0.5 - 1 MΩ בסדרה איתו. כעת עליכם להחיל מתח, אשר ערכו ידוע מראש ולהתאים את מיקום החץ המתאים למתח המופעל באמצעות נגיעה זמירה. הרכבה מוצלחת!

צפו בסרטון: ספק הכוח השולחני שלי (סֶפּטֶמבֶּר 2024).