Voeding laboratorium

Bij het maken van verschillende elektronische apparaten, vroeg of laat, rijst de vraag wat te gebruiken als stroombron voor zelfgemaakte elektronica. Stel dat u een soort LED-knipperlicht heeft gemonteerd, nu moet u het voorzichtig van iets voorzien. Heel vaak gebruiken ze voor deze doeleinden verschillende opladers voor telefoons, computervoedingen, allerlei netwerkadapters die de stroomtoevoer naar de belasting niet beperken.
En als bijvoorbeeld op het bord van deze LED-flitser zelf twee gesloten sporen onopgemerkt blijven? Door het aan te sluiten op een krachtige computervoeding kan het geassembleerde apparaat gemakkelijk opbranden als er een installatiefout op de kaart zit. Om dergelijke onaangename situaties te voorkomen, zijn er laboratoriumvoedingen met huidige bescherming. Als we van tevoren weten wat voor soort stroom het aangesloten apparaat zal verbruiken, kunnen we kortsluiting voorkomen en, als gevolg, doorbranden van transistoren en delicate microschakelingen.
In dit artikel zullen we het proces van het creëren van precies zo'n stroomvoorziening overwegen, waarop u de belasting kunt aansluiten, zonder angst dat er iets zal branden.

Voedingscircuit

Het circuit bevat een LM324-chip, die 4 operationele versterkers combineert, TL074 kan in plaats daarvan worden gebruikt. De operationele versterker OP1 is verantwoordelijk voor het aanpassen van de uitgangsspanning en OP2-OP4 bewaakt de stroom die wordt verbruikt door de belasting. De TL431-microschakeling genereert een referentiespanning van ongeveer 10,7 volt, deze is niet afhankelijk van de grootte van de voedingsspanning. Variabele weerstand R4 stelt de uitgangsspanning in, weerstand R5 kan de reikwijdte van de spanningsverandering aan uw behoeften aanpassen. De stroombeveiliging werkt als volgt: de belasting verbruikt de stroom die door de weerstand met lage weerstand R20 stroomt, die een shunt wordt genoemd, de grootte van de spanningsval erover hangt af van de verbruikte stroom. De OP4 operationele versterker wordt gebruikt als een versterker, waardoor de kleine druppelspanning bij de shunt wordt verhoogd naar het niveau van 5-6 volt, de spanning op de OP4-uitgang verandert van nul naar 5-6 volt, afhankelijk van de laadstroom. De OP3-cascade werkt als een comparator en vergelijkt de spanning aan zijn ingangen. De spanning op één ingang wordt ingesteld door een variabele weerstand R13, die de beveiligingsdrempel instelt, en de spanning op de tweede ingang is afhankelijk van de belastingsstroom. Dus zodra de stroom een ​​bepaald niveau overschrijdt, verschijnt een spanning aan de uitgang van OP3, waardoor de transistor VT3 wordt geopend, die op zijn beurt de basis van de transistor VT2 naar de aarde trekt en deze sluit. Een gesloten transistor VT2 sluit de stroom VT1 en opent het laadstroomcircuit. Al deze processen vinden plaats in fracties van seconden.
Weerstand R20 moet worden genomen met een vermogen van 5 watt om mogelijke verwarming tijdens langdurig gebruik te voorkomen. De afstemweerstand R19 stelt de stroomgevoeligheid in, hoe hoger de rating, hoe groter de gevoeligheid kan worden bereikt. Weerstand R16 past de beschermingshysterese aan, ik raad aan om niet betrokken te raken bij het verhogen van de rating. Een weerstand van 5-10 kOhm zorgt voor een duidelijke klik van het circuit wanneer de bescherming wordt geactiveerd, een grotere weerstand heeft het effect van stroombeperking, wanneer de spanning aan de uitgang niet volledig verdwijnt.
Als een vermogenstransistor kunt u binnenlandse KT818, KT837, KT825 of geïmporteerde TIP42 gebruiken. Bijzondere aandacht moet worden besteed aan de koeling, omdat het hele verschil tussen de ingangs- en uitgangsspanning in de vorm van warmte op deze transistor zal worden afgevoerd. Daarom moet u de voeding niet gebruiken bij een lage uitgangsspanning en hoge stroom, de verwarming van de transistor is maximaal. Laten we dus verder gaan van woorden naar daden.

PCB-productie en assemblage

De printplaat wordt uitgevoerd met de LUT-methode, die herhaaldelijk op internet is beschreven.
Een LED met een weerstand, die niet in het diagram wordt aangegeven, wordt aan de printplaat toegevoegd. De weerstand voor de LED is geschikt voor een nominale waarde van 1-2 kOhm. Deze LED gaat branden wanneer de beveiliging is geactiveerd. Ook twee contacten toegevoegd, aangegeven door het woord "Jamper", wanneer ze gesloten zijn, wordt de voeding uitgeschakeld, "klikt uit". Bovendien werd een 100 pF condensator toegevoegd tussen de 1 en 2 uitgang van de microschakeling, deze dient ter bescherming tegen interferentie en zorgt voor een stabiele werking van het circuit.
Download bord:

Voeding instellen

Dus na het samenstellen van het circuit, kunt u beginnen met het configureren. Allereerst leveren we stroom aan 15-30 volt en meten we de spanning aan de kathode van de TL431-chip, deze moet ongeveer gelijk zijn aan 10,7 volt. Als de spanning die wordt geleverd aan de ingang van de voeding klein is (15-20 volt), moet de weerstand R3 worden verlaagd tot 1 kOhm. Als de referentiespanning in orde is, controleren we de werking van de spanningsregelaar, wanneer de variabele weerstand R4 roteert, moet deze van nul naar maximaal veranderen. Vervolgens roteren we de weerstand R13 in zijn meest extreme positie, een bescherming kan worden geactiveerd wanneer deze weerstand de ingang OP2 naar de grond trekt. U kunt een weerstand met een nominale waarde van 50-100 Ohm installeren tussen de aarde en de terminaluiteinde R13, die is verbonden met de aarde. We verbinden wat belasting met de voeding, stellen R13 in op de uiterste positie. We verhogen de spanning aan de uitgang, de stroom zal toenemen en op een gegeven moment zal de bescherming werken. We bereiken de gewenste gevoeligheid met een afstemweerstand R19, dan kan in plaats daarvan een constante worden gesoldeerd. Hiermee is het assemblageproces van de laboratoriumvoeding voltooid. U kunt deze in de behuizing installeren en gebruiken.

Tonen

Het is erg handig om de pijlkop te gebruiken om de uitgangsspanning aan te geven. Digitale voltmeters, hoewel ze spanning kunnen tonen tot honderdsten van een volt, worden constant lopende getallen slecht waargenomen door het menselijk oog. Daarom is het rationeler om pijlpunten te gebruiken. Het is heel eenvoudig om van een dergelijke kop een voltmeter te maken - zet er gewoon een afstemweerstand met een nominale waarde van 0,5 - 1 MΩ in serie mee. Nu moet u een spanning toepassen waarvan de waarde vooraf bekend is, en de positie van de pijl aanpassen die overeenkomt met de toegepaste spanning met een trimweerstand. Succesvolle montage!

Bekijk de video: Zelfbouw labvoeding bouwen. (November 2024).