Kaip pasidaryti maitinimo šaltinį ant suoliuko: 20 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Stalinis maitinimo šaltinis yra labai patogus elektronikos mėgėjams skirtas rinkinys, tačiau perkant iš rinkos jie gali būti brangūs. Šioje instrukcijoje aš jums parodysiu, kaip pagaminti kintamo laboratorinio maitinimo šaltinio su ribotu biudžetu. Tai puikus „pasidaryk pats“projektas pradedantiesiems ir visiems, kurie domisi elektronika.

[Paleisti vaizdo įrašą]

Visus mano projektus galite rasti:

Pagrindinis projekto tikslas yra sužinoti, kaip veikia linijinis maitinimo blokas. Pradžioje, norėdamas paaiškinti linijinio maitinimo šaltinio veikimo principą, paėmiau LM 317 maitinimo šaltinio pavyzdį., Aš nusipirkau „Banggood“maitinimo šaltinio komplektą ir jį surinkau.

Tai aukštos kokybės stabilizuotas įtampos šaltinis, kuriuo galima nuolat reguliuoti įtampą, o įtampos reguliavimo diapazonas yra 0–30 V. Jame netgi yra srovės ribinė grandinė, galinti efektyviai valdyti išėjimo srovę nuo 2 mA iki 3 A, su galimybe nuolat reguliuoti srovę, ir dėl šios unikalios savybės šis prietaisas yra būtinai galingas įrankis grandinės laboratorijoje.

Funkcija:

Įėjimo įtampa: 24V AC

Įėjimo srovė: maksimali 3A

Išėjimo įtampa: nuolat reguliuojama nuo 0 iki 30 V

Išėjimo srovė: 2mA - 3A nuolat reguliuojama

Išėjimo įtampos pulsacija: mažiausiai 0,01%

1 veiksmas: reikalingi įrankiai ir dalys

Dalių sąrašas:

1. Žingsnis žemyn transformatorius - 24V, 3A (Jaycar)

2. „Pasidaryk pats“maitinimo rinkinys („Banggood“/ „Amazon“)

3. Šilumos kriauklė ir ventiliatorius („Banggood“)

4. Voltinių stiprintuvų skydo matuoklis („Amazon“)

5. Potenciometro rankenėlė („Banggood“)

6. „Buck Converter“(„Amazon“)

7. USB prievadas („Amazon“)

8. Privalomasis bananų kištukas („Amazon“)

9. IEC3 maitinimo lizdas („Banggood“)

10. Rockerio jungiklis („Banggood“)

11. Žalias šviesos diodas („Amazon“)

12. LED laikiklis (Banggod)

13. Termiškai susitraukiantis vamzdis (Banggood)

14. Lipnios guminės pėdos („Amazon“)

15. 3D spausdinimo siūlas-PLA (GearBest)

Naudoti įrankiai/ mašina

1. 3D spausdintuvas-Creality CR-10 (Creality CR10S) arba Creality CR-10 Mini

2. Lituoklis („Amazon“)

3. DSO-RIGOL („Amazon“)

4. Klijų pistoletas („Amazon“)

2 žingsnis: pagrindinė blokinė schema

Prieš pradėdami gaminti, turėtumėte žinoti pagrindinius linijinio maitinimo šaltinio komponentus.

Pagrindiniai linijinio maitinimo elementai yra šie:

Transformatorius: transformatorius keičia kintamosios srovės tinklo įtampą į norimą vertę. Jis naudojamas įtampai sumažinti. Tai taip pat padeda izoliuoti maitinimo šaltinį nuo maitinimo tinklo.

Lygintuvas: transformatoriaus išėjimo galia yra kintamoji, tai reikia konvertuoti į nuolatinę srovę. Tilto lygintuvas konvertuoja kintamąją į nuolatinę.

Įvesties išlyginamasis kondensatorius / filtras: išlyginta įtampa iš lygintuvo yra pulsuojanti nuolatinė įtampa, turinti labai didelį pulsavimą. Bet to mes nenorime, mes norime grynos bangos be nuolatinės bangos formos. Filtro grandinė naudojama išlyginti kintamosios srovės variacijas (pulsavimą) iš ištaisytos įtampos. Tam naudojami dideli rezervuaro kondensatoriai.

Linijinis reguliatorius: išėjimo įtampa arba srovė svyruos, kai pasikeis įvestis iš kintamosios srovės tinklo arba pasikeis apkrovos srovė maitinimo šaltinio išėjime. Šią problemą galima pašalinti naudojant įtampos reguliatorių. Jis išlaikys išėjimą pastovus net tada, kai įvestyje atsiranda pokyčių ar atsiranda kitų pokyčių.

Įkelti: programos įkėlimas

3 žingsnis: transformatorius

Įveskite aukštos įtampos kintamąją srovę į transformatorių, kuris paprastai sumažina aukštos įtampos kintamąją srovę iš tinklo į žemos įtampos kintamąją, reikalingą mūsų programai. Projektuojant maitinimo šaltinį, transformatoriaus antrinė įtampa parenkama atsižvelgiant į maitinimo šaltinio išėjimo įtampą, diodų tilto ir linijinio reguliatoriaus nuostoliai. Tipiška 24V transformatoriaus bangos forma parodyta aukščiau. Apskritai tilto lygintuvo konfigūracijai leidžiame apie 2V - 3V kritimą. Taigi transformatoriaus antrinė įtampa gali būti apskaičiuota taip

Pavyzdys:

Tarkime, norime pagaminti maitinimo šaltinį, kurio išėjimo įtampa yra 30 V ir 3 A.

Prieš tilto lygintuvą įtampa turi būti = 30 + 3 = 33V (smailė)

Taigi RMS įtampa = 33 /kv šaknis (2) = 23,33 V

Artimiausias rinkoje esantis įtampos transformatorius yra 24 V. Taigi mūsų transformatoriaus įvertinimas yra 230V/24V, 3A.

Pastaba. Aukščiau pateiktas skaičiavimas yra apytikslis transformatoriaus pirkimas. Norėdami tiksliai apskaičiuoti, apsvarstykite įtampos kritimą per diodus, reguliatoriaus įtampos kritimą, pulsavimo įtampą ir lygintuvo efektyvumą.

4 žingsnis: tilto lygintuvas

Lygintuvo tiltas kintamąją įtampą arba srovę paverčia atitinkamu nuolatinės srovės (DC) kiekiu. Į lygintuvą įvestis yra kintama, o jo išėjimas yra vienpusis pulsuojantis nuolatinės srovės.

Bendrosios paskirties diodo įtampos kritimas yra apie 0,7 V, o škotų diodas - 0,4 V. Bet kuriuo metu veikia du iš lygintuvo tilto diodų. Tačiau kadangi diodas yra labai laidus, jis gali būti efektyvesnis. Gera saugi vertė yra dvigubai didesnė už standartinę arba 0,7 x 2 = 1,4 V.

Nuolatinės srovės išėjimas po tilto lygintuvo yra maždaug lygus antrinei įtampai, padaugintai iš 1,414, atėmus įtampos kritimą per du laidžius diodus.

Vdc = 24 x 1,414 - 2,8 = 31,13 V.

5 žingsnis: kondensatoriaus / filtro išlyginimas

Ištaisyta įtampa iš lygintuvo yra pulsuojanti nuolatinė įtampa, turinti labai didelį pulsavimą. Dėl didelių išvesties raibulių beveik neįmanoma naudoti bet kurioje maitinimo programoje. Taigi naudojamas filtras. Dažniausias filtras yra naudojant didelį kondensatorių.

Gauta išėjimo bangos forma po išlyginamojo kondensatoriaus parodyta aukščiau.

6 žingsnis: reguliatorius

Išėjimo įtampa arba srovė pasikeis arba svyruos, kai pasikeis įvestis iš kintamosios srovės tinklo arba pasikeis apkrovos srovė reguliuojamo maitinimo šaltinio išėjime arba dėl kitų veiksnių, pvz., Temperatūros pokyčių. Šią problemą galima pašalinti naudojant reguliatorių IC arba tinkamą grandinę, susidedančią iš kelių komponentų. Reguliatorius išlaikys pastovią išėjimo galią net tada, kai įvestyje pasikeičia ar įvyksta kiti pokyčiai.

IC, tokie kaip 78XX ir 79XX, naudojami norint gauti fiksuotas įtampos vertes išvestyje. Kai IC, tokie kaip LM 317, mes galime sureguliuoti išėjimo įtampą iki reikiamos pastovios vertės. LM317T yra reguliuojamas 3 gnybtų teigiamos įtampos reguliatorius, galintis tiekti skirtingus Nuolatinės įtampos išėjimai, išskyrus pastoviosios įtampos maitinimo šaltinį. Aukščiau pateiktame pavyzdyje grandinė naudoja LM3 17 įtampos reguliatorių IC. Ištaisytas išėjimas iš visos bangos tilto lygintuvo tiekiamas į LM317 reguliatoriaus IC. Pakeitus šioje grandinėje naudojamo potenciometro vertę, galima lengvai valdyti išėjimo įtampą.

Iki šiol aš paaiškinau, kaip veikia linijinis maitinimo blokas. Tolesniuose žingsniuose aš paaiškinsiu, kaip pastatyti maitinimo šaltinį, surinkdamas „pasidaryk pats“rinkinį.