Laboratoriovirtalähde

Kun luot erilaisia ​​elektronisia laitteita, ennemmin tai myöhemmin herää kysymys, mitä käyttää kotitekoisen elektroniikan virtalähteenä. Oletetaan, että olet koonnut jonkinlaisen LED-salaman, nyt sinun on virrattava se huolellisesti jostakin. Hyvin usein näihin tarkoituksiin he käyttävät erilaisia ​​latureita puhelimiin, tietokoneiden virtalähteitä ja kaikenlaisia ​​verkkosovittimia, jotka eivät rajoita kuormaan syötettyä virtaa.
Ja jos esimerkiksi itse tämän LED-salaman taululla kaksi suljettua kappaletta vahingossa huomaamatta? Kytkemällä se tehokkaaseen tietokoneen virtalähdeyksikköön, koottu laite voi helposti polttaa, jos kortilla on asennusvirhe. Tällaisten epämiellyttävien tilanteiden välttämiseksi on olemassa laboratoriosyöttövirtalähteitä, joilla on nykyinen suojaus. Kun tiedät etukäteen, millaista virtaa kytketty laite kuluttaa, voimme estää oikosulun ja sen seurauksena transistorien ja herkkien mikropiirien palamisen.
Tässä artikkelissa tarkastellaan prosessia, jolla luodaan juuri sellainen virtalähde, johon voit kytkeä kuorman pelkäämättä, että jotain palaa.

Virtalähdepiiri

Piiri sisältää LM324-sirun, joka yhdistää 4 operaatiovahvistinta, sen sijaan voidaan käyttää TL074. Operaatiovahvistin OP1 vastaa lähtöjännitteen säätämisestä, ja OP2-OP4 tarkkailee kuorman kuluttamaa virtaa. TL431-mikropiiri tuottaa noin 10,7 voltin referenssijännitteen, se ei riipu syöttöjännitteen suuruudesta. Muuttuva vastus R4 asettaa lähtöjännitteen, vastus R5 voi säätää jännitteen muutoksen laajuuden tarpeitasi vastaavasti. Virtasuojaus toimii seuraavasti: kuorma kuluttaa matalan resistanssin omaavan vastuksen R20 läpi virtaavan virran, jota kutsutaan šunttina, sen läpi kulkevan jännitteen pudotuksen suuruus riippuu kuluneesta virrasta. OP4-operaatiovahvistinta käytetään vahvistimena, joka nostaa pienen pudotusjännitteen shuntissa tasolle 5-6 volttia, OP4-lähdön jännite muuttuu nollasta 5-6 voltiin riippuen kuormavirrasta. OP3-kaskadi toimii vertailijana vertaamalla tulojen jännitettä. Yhden tulon jännite asetetaan muuttuvalla vastuksella R13, joka asettaa suojakynnyksen, ja toisen tulon jännite riippuu kuormavirrasta. Siksi heti kun virta ylittää tietyn tason, OP3: n ulostuloon ilmestyy jännite, joka avaa transistorin VT3, joka puolestaan ​​vetää transistorin VT2 kannan maahan ja sulkea sen. Suljettu transistori VT2 sulkee tehon VT1 ja avaa kuorman virtapiirin. Kaikki nämä prosessit tapahtuvat sekunnin murto-osassa.
Vastus R20 tulisi ottaa 5 watin teholla, jotta sen mahdollinen kuumeneminen voidaan estää pitkän käytön aikana. Viritysvastus R19 asettaa virran herkkyyden, mitä suurempi sen arvo on, sitä suurempi herkkyys voidaan saavuttaa. Vastus R16 säätää suojaushystereesiä, suosittelen, ettet ole kiinnostunut sen luokituksen nostamiseen. 5-10 kOhm: n resistanssi antaa selkeän napsautuksen piiristä, kun suojaus laukeaa. Suuremmalla vastuksella on virranrajoitus, kun lähtöjännite ei katoa kokonaan.
Tehotransistorina voit käyttää kotimaisia ​​KT818, KT837, KT825 tai tuontia TIP42. Erityistä huomiota on kiinnitettävä sen jäähdytykseen, koska koko tulo- ja lähtöjännitteen välinen ero häviää lämmön muodossa tälle transistorille. Siksi sinun ei pitäisi käyttää virtalähdettä alhaisella lähtöjännitteellä ja suurella virralla, transistorin lämmitys on suurin. Joten siirrymme eteenpäin sanoista tekoihin.

Piirilevyjen valmistus ja kokoonpano

Painettu piirilevy suoritetaan LUT-menetelmällä, jota on toistuvasti kuvattu Internetissä.
Piirilevylle lisätään vastuksella varustettu LED, jota ei ole merkitty kaaviossa. LEDin vastus soveltuu nimellisarvoon 1-2 kOhm. Tämä LED-valo syttyy, kun suojaus aktivoidaan. Lisäsi myös kaksi kosketinta, joihin viitataan sanalla "Jamper", kun ne suljetaan, virtalähde menee suojan ulkopuolelle, "napsahtaa pois". Lisäksi mikropiirin 1 ja 2 ulostulon väliin lisättiin 100 pF kondensaattori, se toimii suojana häiriöiltä ja varmistaa piirin vakaan toiminnan.
Lataa taulu:

Virtalähteen asetukset

Joten piirin kokoamisen jälkeen voit aloittaa sen määrittämisen. Ensinnäkin, syöttää virtaa 15-30 voltiin ja mitata jännite TL431-sirun katodilla, sen tulisi olla suunnilleen yhtä suuri kuin 10,7 volttia. Jos virtalähteen tuloon syötetty jännite on pieni (15-20 volttia), vastus R3 tulee pienentää arvoon 1 kOhm. Jos referenssijännite on kunnossa, tarkistamme jännitesäätimen toiminnan, kun muuttuvavastus R4 pyörii, sen tulisi muuttua nollasta maksimiin. Seuraavaksi kierrämme vastusta R13 äärimmäisessä asennossaan, suojaus voidaan laukaista, kun tämä vastus vetää tulon OP2 maahan. Voit asentaa vastuksen, jonka nimellisarvo on 50-100 ohmia maan ja maahan kytketyn liitännän päätelaitteen R13 väliin. Yhdistämme jonkin verran kuormaa virtalähteeseen, aseta R13 ääriasentoon. Lisäämme jännitettä lähdössä, virta kasvaa ja jossain vaiheessa suojaus toimii. Saavutamme halutun herkkyyden viritysvastuksella R19, sitten vakio voidaan juottaa sen sijaan. Tämä saattaa päätökseen laboratorion virtalähteen kokoamisprosessin, voit asentaa sen koteloon ja käyttää sitä.

Näyttö

On erittäin kätevää käyttää nuolenpäätä lähtöjännitteen ilmoittamiseen. Digitaaliset volttimittarit, vaikka ne voivat näyttää jännitettä jopa sadasosaan volttia, ovat jatkuvasti juoksevia lukuja ihmisen silmän havaitsemassa huonosti. Siksi on järkevämpää käyttää nuolenpäätä. Voltimetrin valmistaminen tällaisesta päästä on hyvin helppoa - laita vain sarjaan viritysvastus, jonka nimellisarvo on 0,5 - 1 MΩ. Nyt sinun on käytettävä jännitettä, jonka arvo tiedetään etukäteen, ja säädä sovellettua jännitettä vastaavan nuolen sijainti trimmausvastuksella. Onnistunut kokoonpano!