Einfaches Netzteil mit einstellbarer Spannung

Hallo! Das ist meine erste Anleitung! Wir alle sind von Elektrogeräten mit unterschiedlichen Spezifikationen umgeben. Die meisten von ihnen werden direkt an einem 220-V-Wechselstromnetz betrieben. Aber was tun, wenn Sie ein nicht standardmäßiges Gerät entwickeln oder ein Projekt durchführen, das eine bestimmte Spannung und auch Gleichstrom erfordert? Daher hatte ich den Wunsch, ein Netzteil zu entwickeln, das unterschiedliche Spannungen ausgibt und einen lm317-Spannungsregler auf einem integrierten Schaltkreis verwendet.

Was macht ein Netzteil?

Zuerst müssen Sie den Zweck der Stromquelle verstehen.
• Es muss den vom Wechselstromnetz empfangenen Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln.
• Es sollte eine vom Benutzer wählbare Spannung im Bereich von 2 V bis 25 V ausgeben.

Hauptvorteile:
• Preiswert.
• Einfach und leicht zu bedienen.
• Vielseitig.

Liste der erforderlichen Komponenten

1. Abwärtstransformator 2 A (von 220 V auf 24 V).
2. Spannungsregler lm317 IC mit Wärmetauscherkühler.
3. Kondensatoren (polarisiert):
2200 Mikrofarad 50 V;
100 Mikrofarad 50 V;
1 Mikrofarad 50 V.
(Hinweis: Die Nennspannung der Kondensatoren muss höher sein als die an ihre Kontakte angelegte Spannung.)
4. Kondensator (nicht polarisiert): 0,1 Mikrofarad.
5. Potentiometer 10 kOhm.
6. Widerstand 1 kOhm.
7. Voltmeter mit LCD-Anzeige.
8. 2,5-A-Sicherung.
9. Schraubklemmen.
10. Verbindungskabel mit Stecker.
11. Dioden 1n5822.
12. Platine.

Erstellen eines elektrischen Diagramms

• Im oberen Teil der Abbildung ist der Transformator an die Wechselstromversorgung angeschlossen. Es reduziert die Spannung auf 24 V, der Strom bleibt jedoch im Wechsel mit einer Frequenz von 50 Hz.
• Die untere Hälfte der Abbildung zeigt die Verbindung von vier Dioden zu einer Gleichrichterbrücke. 1n5822-Dioden ermöglichen den Stromfluss, wenn sie in Vorwärtsrichtung vorgespannt sind, und blockieren den Stromfluss, wenn sie in Sperrrichtung vorgespannt sind. Dadurch pulsiert die DC-Ausgangsspannung mit einer Frequenz von 100 Hz.



• In dieser Abbildung wurde ein 2200-Mikrofarad-Kondensator hinzugefügt, um den Ausgangsstrom zu filtern und eine stabile Spannung von 24 VDC bereitzustellen.
• An dieser Stelle kann eine Sicherung in Reihe mit dem Stromkreis geschaltet werden, um dessen Schutz zu gewährleisten.
• Also haben wir:
1. AC-Abwärtstransformator bis 24 V.
2. Konverter von Wechselstrom in pulsierenden Gleichstrom mit Spannung bis 24 V.
3. Gefilterter Strom zur Erzeugung einer sauberen und stabilen 24-V-Spannung.
• All dies wird an den unten beschriebenen Spannungsreglerkreis lm317 angeschlossen

Einführung in Lm317

• Jetzt besteht unsere Aufgabe darin, die Ausgangsspannung zu steuern und sie entsprechend unseren Bedürfnissen zu ändern. Hierzu verwenden wir einen Spannungsregler lm317.
• Lm317 hat, wie im Bild gezeigt, 3 Pins.Dies sind der Einstellpin (Pin1 – ADJUST), der Ausgangspin (Pin2 – OUTPUT) und der Eingangspin (Pin3 – INPUT).
• Der Regler LM317 erzeugt während des Betriebs Wärme und erfordert daher einen Wärmetauscher
• Der Kühlkörper des Wärmetauschers ist eine Metallplatte, die mit einem integrierten Schaltkreis verbunden ist, um die von ihm erzeugte Wärme an die Umgebung abzuleiten.

Erläuterung des Schaltplans des Lm317

• Dies ist eine Fortsetzung des vorherigen Schaltplans. Zum besseren Verständnis wird hier der Schaltplan des lm317 im Detail gezeigt.
• Um die Eingangsfilterung sicherzustellen, wird die Verwendung eines 0,1-Mikrofarad-Kondensators empfohlen. Es wird dringend empfohlen, ihn nicht in der Nähe des Hauptfilterkondensators zu platzieren (in unserem Fall handelt es sich um einen Kondensator mit einer Kapazität von 2200 Mikrofarad).
• Zur Verbesserung der Welligkeitsdämpfung wird die Verwendung eines 100-Mikrofarad-Kondensators empfohlen. Es verhindert die Zunahme der Welligkeit, die bei Erhöhung der eingestellten Spannung auftritt.
• Ein 1-Mikrofarad-Kondensator verbessert das Einschwingverhalten, ist jedoch für die Spannungsregelung nicht erforderlich.
• Die Schutzdioden D1 und D2 (beide 1n5822) sorgen für einen Entladepfad mit niedriger Impedanz und verhindern so, dass sich der Kondensator in den Spannungsreglerausgang entlädt.
• Zur Einstellung der Ausgangsspannung werden die Widerstände R1 und R2 benötigt
• Die Abbildung zeigt die Kontrollgleichung. Hier beträgt der Widerstand R1 1 kΩ und der Widerstand R2 (Potentiometer mit einem Widerstand von 10 kΩ) ist variabel. Daher wird die am Ausgang erhaltene Spannung gemäß dieser Näherungsgleichung durch Änderung des Widerstands R2 eingestellt.
• Wenn Sie zusätzliche Informationen zu den Eigenschaften von lm317 auf einem integrierten Schaltkreis benötigen, finden Sie diese Informationen im Internet.
• Jetzt kann die Ausgangsspannung an ein LCD-Voltmeter angeschlossen oder verwendet werden Multimeter zur Spannungsmessung.
• Hinweis: Die Werte der Widerstände R1 und R2 wurden der Einfachheit halber gewählt. Mit anderen Worten: Es gibt keine feste Regel, die besagt, dass R1 immer 1 kOhm betragen muss und R2 bis zu 10 kOhm variabel sein muss. Wenn Sie außerdem eine feste Ausgangsspannung benötigen, können Sie anstelle eines variablen Widerstands einen festen Widerstand R2 installieren. Mithilfe der angegebenen Kontrollformel können Sie die Parameter R1 und R2 nach eigenem Ermessen wählen.

Vervollständigung des Elektroplans

• Der endgültige Stromkreis sieht wie in der Abbildung dargestellt aus.
• Jetzt kann mit dem Potentiometer (d. h. R2) die erforderliche Ausgangsspannung eingestellt werden.
• Der Ausgang ist eine saubere, welligkeitsfreie, stabile und konstante Spannung, die zur Versorgung der spezifischen Last erforderlich ist.

Löten von Leiterplatten

• Dieser Teil der Arbeit wird von Hand erledigt.
• Stellen Sie sicher, dass alle Komponenten genau wie im Schaltplan dargestellt angeschlossen sind.
• Am Ein- und Ausgang werden Schraubklemmen verwendet
• Bevor Sie das hergestellte Netzteil an das Stromnetz anschließen, müssen Sie den Stromkreis noch einmal überprüfen.
• Aus Sicherheitsgründen müssen Sie isolierte Schuhe oder Gummischuhe tragen, bevor Sie das Gerät an das Stromnetz anschließen.
• Wenn alles richtig gemacht wird, besteht keine Gefahr. Die Verantwortung liegt jedoch allein bei Ihnen!
• Der endgültige Schaltplan ist oben dargestellt. (Ich habe die Dioden von der Rückseite der Platine gelötet. Verzeihen Sie mir das unprofessionelle Löten!).
Originalartikel auf Englisch