Απλό τροφοδοτικό με ρυθμιζόμενη τάση

Γειά σου! Αυτή είναι η πρώτη μου οδηγία! Είμαστε όλοι περιτριγυρισμένοι από ηλεκτρικές συσκευές με διαφορετικές προδιαγραφές. Τα περισσότερα από αυτά λειτουργούν απευθείας από δίκτυο 220 V AC. Αλλά τι να κάνετε εάν καταλήξετε σε κάποια μη τυπική συσκευή ή εάν εκτελείτε ένα έργο που απαιτεί συγκεκριμένη τάση, καθώς και με συνεχές ρεύμα. Ως εκ τούτου, είχα την επιθυμία να φτιάξω ένα τροφοδοτικό που να βγάζει διαφορετικές τάσεις και να χρησιμοποιεί έναν ρυθμιστή τάσης lm317 σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα.

Τι κάνει ένα τροφοδοτικό;

Πρώτα πρέπει να κατανοήσετε τον σκοπό της πηγής ενέργειας.
• Πρέπει να μετατρέψει το εναλλασσόμενο ρεύμα που λαμβάνεται από το τροφοδοτικό AC σε συνεχές ρεύμα.
• Θα πρέπει να εξάγει μια τάση που μπορεί να επιλέξει ο χρήστης που κυμαίνεται από 2V έως 25V.

Κύρια πλεονεκτήματα:
• Φθηνό.
• Απλό και εύκολο στη χρήση.
• Ευέλικτο.

Λίστα απαιτούμενων εξαρτημάτων

1. Μετασχηματιστής κατεβάσματος 2 A (από 220 V σε 24 V).
2. Ρυθμιστής τάσης lm317 IC με εναλλάκτη θερμότητας καλοριφέρ.
3. Πυκνωτές (πολωμένοι):
2200 microfarads 50 V;
100 microfarad 50 V;
1 microfarad 50 V.
(σημείωση: η ονομαστική τάση των πυκνωτών πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την τάση που εφαρμόζεται στις επαφές τους).
4. Πυκνωτής (μη πολωμένος): 0,1 microfarad.
5. Ποτενσιόμετρο 10 kOhm.
6. Αντίσταση 1 kOhm.
7. Βολτόμετρο με οθόνη LCD.
8. 2.5 Μια ασφάλεια.
9. Βιδώστε τους ακροδέκτες.
10. Καλώδιο σύνδεσης με βύσμα.
11. Δίοδοι 1n5822.
12. Πίνακας κυκλώματος.

Σύνταξη ηλεκτρικού διαγράμματος

• Στο επάνω μέρος του σχήματος, ο μετασχηματιστής είναι συνδεδεμένος στο τροφοδοτικό AC. Μειώνει την τάση στα 24 V, αλλά το ρεύμα παραμένει εναλλασσόμενο με συχνότητα 50 Hz.
• Το κάτω μισό του σχήματος δείχνει τη σύνδεση τεσσάρων διόδων σε μια ανορθωτική γέφυρα. Οι δίοδοι 1n5822 επιτρέπουν τη διέλευση ρεύματος όταν πολώνεται προς τα εμπρός και εμποδίζουν τη ροή του ρεύματος όταν πολώνεται αντίστροφα. Ως αποτέλεσμα, η τάση εξόδου DC πάλλεται σε συχνότητα 100 Hz.



• Σε αυτό το σχήμα, έχει προστεθεί ένας πυκνωτής 2200 microfarad για να φιλτράρει το ρεύμα εξόδου και να παρέχει σταθερή τάση 24 VDC.
• Σε αυτό το σημείο, μια ασφάλεια μπορεί να συνδεθεί σε σειρά με το κύκλωμα για να διασφαλιστεί η προστασία του.
• Άρα έχουμε:
1. Μετασχηματιστής κατεβάσματος AC έως 24 V.
2. Μετατροπέας εναλλασσόμενου ρεύματος σε παλμικό συνεχές ρεύμα με τάση έως 24 V.
3. Φιλτραρισμένο ρεύμα για την παραγωγή καθαρής και σταθερής τάσης 24V.
• Όλα αυτά θα συνδεθούν στο κύκλωμα ρυθμιστή τάσης lm317 που περιγράφεται παρακάτω

Εισαγωγή στο Lm317

• Τώρα καθήκον μας είναι να ελέγχουμε την τάση εξόδου, αλλάζοντας την ανάλογα με τις ανάγκες μας. Για αυτό χρησιμοποιούμε έναν ρυθμιστή τάσης lm317.
• Το Lm317 όπως φαίνεται στην εικόνα έχει 3 ακίδες.Πρόκειται για τον ακροδέκτη ρύθμισης (pin1 - ADJUST), τον ακροδέκτη εξόδου (pin2 - OUPUT) και τον ακροδέκτη εισόδου (pin3 - INPUT).
• Ο ρυθμιστής lm317 παράγει θερμότητα κατά τη λειτουργία, επομένως απαιτεί ένα θερμαντικό σώμα εναλλάκτη θερμότητας
• Η ψύκτρα του εναλλάκτη θερμότητας είναι μια μεταλλική πλάκα συνδεδεμένη σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα για να διαχέει τη θερμότητα που παράγει στη γύρω περιοχή.

Επεξήγηση διαγράμματος καλωδίωσης Lm317

• Αυτό αποτελεί συνέχεια του προηγούμενου ηλεκτρικού διαγράμματος. Για καλύτερη κατανόηση, το διάγραμμα καλωδίωσης lm317 παρουσιάζεται εδώ αναλυτικά.
• Για να εξασφαλιστεί το φιλτράρισμα εισόδου, συνιστάται η χρήση πυκνωτή 0,1 microfarad. Συνιστάται πολύ να μην το τοποθετήσετε κοντά στον πυκνωτή του κύριου φίλτρου (στην περίπτωσή μας, πρόκειται για πυκνωτή χωρητικότητας 2200 μικροφαράδων).
• Συνιστάται η χρήση πυκνωτή 100 microfarad για τη βελτίωση της απόσβεσης κυματισμού. Αποτρέπει την αύξηση των κυματισμών που συμβαίνουν όταν αυξάνεται η ρυθμισμένη τάση.
• Ένας πυκνωτής 1 microfarad βελτιώνει την παροδική απόκριση αλλά δεν είναι απαραίτητος για τη ρύθμιση της τάσης.
• Οι προστατευτικές δίοδοι D1 και D2 (και οι δύο 1n5822) παρέχουν μια διαδρομή εκφόρτισης χαμηλής σύνθετης αντίστασης, αποτρέποντας την εκφόρτιση του πυκνωτή στην έξοδο του ρυθμιστή τάσης.
• Οι αντιστάσεις R1 και R2 χρειάζονται για τη ρύθμιση της τάσης εξόδου
• Το σχήμα δείχνει την εξίσωση ελέγχου. Εδώ η αντίσταση R1 είναι 1 kΩ και η αντίσταση R2 (ποτενσιόμετρο με αντίσταση 10 kΩ) είναι μεταβλητή. Επομένως, η τάση που λαμβάνεται στην έξοδο, σύμφωνα με αυτή την κατά προσέγγιση εξίσωση, ορίζεται αλλάζοντας την αντίσταση R2.
• Εάν χρειάζεται να λάβετε πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά του lm317 σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα, βρείτε τέτοιες πληροφορίες στο Διαδίκτυο.
• Τώρα η τάση εξόδου μπορεί να συνδεθεί σε ένα βολτόμετρο LCD ή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πολύμετρο για τη μέτρηση της τάσης.
• Σημείωση: Οι τιμές των αντιστάσεων R1 και R2 επιλέγονται για λόγους ευκολίας. Με άλλα λόγια, δεν υπάρχει κανένας αυστηρός κανόνας που να λέει ότι το R1 πρέπει να είναι πάντα 1k ohms και το R2 πρέπει να είναι μεταβλητό έως και 10k ohms. Επιπλέον, εάν χρειάζεστε σταθερή τάση εξόδου, μπορείτε να εγκαταστήσετε μια σταθερή αντίσταση R2 αντί για μια μεταβλητή. Χρησιμοποιώντας τον συγκεκριμένο τύπο ελέγχου, μπορείτε να επιλέξετε τις παραμέτρους R1 και R2 κατά την κρίση σας.

Συμπλήρωση του ηλεκτρικού διαγράμματος

• Το τελικό ηλεκτρικό κύκλωμα μοιάζει με αυτό που φαίνεται στο σχήμα.
• Τώρα, χρησιμοποιώντας το ποτενσιόμετρο (δηλαδή R2), μπορείτε να λάβετε την απαιτούμενη τάση εξόδου.
• Η έξοδος θα είναι μια καθαρή, χωρίς κυματισμούς, σταθερή και σταθερή τάση που απαιτείται για την τροφοδοσία του συγκεκριμένου φορτίου.

Συγκόλληση PCB

• Αυτό το μέρος της εργασίας γίνεται με το χέρι.
• Βεβαιωθείτε ότι όλα τα εξαρτήματα είναι συνδεδεμένα ακριβώς όπως φαίνεται στο διάγραμμα καλωδίωσης.
• Στην είσοδο και στην έξοδο χρησιμοποιούνται βιδωτά τερματικά
• Πριν συνδέσετε το κατασκευασμένο τροφοδοτικό στο ηλεκτρικό δίκτυο, πρέπει να ελέγξετε ξανά το κύκλωμα.
• Για λόγους ασφαλείας, πρέπει να φοράτε μονωμένα ή λαστιχένια παπούτσια πριν συνδέσετε τη συσκευή στο ηλεκτρικό δίκτυο.
• Εάν όλα γίνονται σωστά, δεν υπάρχει πιθανότητα να υπάρξουν κίνδυνοι. Ωστόσο, όλη η ευθύνη ανήκει αποκλειστικά σε εσάς!
• Το τελικό διάγραμμα κυκλώματος φαίνεται παραπάνω. (Κόλλησα τις διόδους από το πίσω μέρος της πλακέτας κυκλώματος. Συγχωρέστε με για τις αντιεπαγγελματικές κολλήσεις!).
Πρωτότυπο άρθρο στα αγγλικά