Alimentatore per un radioamatore principiante

Molti di noi hanno accumulato vari alimentatori da laptop, stampanti o monitor con tensioni di +12, +19, +22. Si tratta di ottimi alimentatori protetti sia dai cortocircuiti che dal surriscaldamento. Mentre nella pratica radioamatoriale domestica è costantemente necessaria una sorgente regolabile e stabilizzata. Se non è consigliabile apportare modifiche al circuito degli alimentatori esistenti, verrà in soccorso un collegamento molto semplice a tale unità.

Avrà bisogno

Per assemblare un set-top box amatoriale con tensione di uscita regolabile in continuo, avremo bisogno di:

- modulo pronto sul chip lm2596;
- scatola di montaggio;
- due prese con diametro interno di 5,2 mm;
- potenziometro 10 kOhm;
- due resistori fissi da 22 kOhm ciascuno;
- pannello ampervoltmetro DSN-VC288.

L'articolo sarà composto da diverse parti complete, ognuna delle quali descriverà nel dettaglio i passaggi, le caratteristiche e le insidie dei componenti utilizzati.

Convertitore step-down DC-DC basato sul chip lm2596

Il chip lm2596 su cui è implementato il modulo è buono perché ha protezione da surriscaldamento e protezione da cortocircuito, ma ha diverse funzionalità.
Guarda l'opzione tipica per accenderlo, in questo caso, un microcircuito che regola la tensione fissa di uscita +5 volt, ma in sostanza questo non è importante:

Il mantenimento di un livello di tensione stabile è assicurato collegando l'uscita di feedback della quarta gamba (Feed Back) del microcircuito, collegata direttamente all'uscita di tensione stabilizzata.
Nello specifico modulo in esame viene utilizzata un'edizione del microcircuito con tensione di uscita variabile, ma il principio di regolazione della tensione di uscita è lo stesso:

Un partitore resistivo R1-R2 con il resistore di trimming R1 incluso superiore è collegato all'uscita del modulo, introducendo una resistenza, la cui tensione di uscita può essere modificata. In questo modulo R1 = 10 kOhm R2 = 0,3 kOhm. La cosa brutta è che la regolazione non è fluida e viene effettuata solo sugli ultimi 5-6 giri della resistenza di trimming.
Per implementare una regolazione fluida della tensione di uscita, i radioamatori eliminano il resistore R2 e modificano il resistore di sintonizzazione R1 su variabile. Lo schema viene fuori così:

E proprio qui si pone un problema serio. Il fatto è che durante il funzionamento del resistore variabile, prima o poi, il contatto (il suo contatto con la scarpa resistiva) del pin centrale si rompe e il pin 4 (Feed Back) del microcircuito finisce (anche se solo per un millisecondo) nell'aria. Ciò porta al guasto istantaneo del microcircuito.
La situazione è altrettanto grave quando si utilizzano conduttori per collegare un resistore variabile - il resistore risulta essere remoto - anche questo può contribuire alla perdita di contatto.Pertanto, i divisori resistivi standard R1 e R2 dovrebbero essere dissaldati e invece due costanti dovrebbero essere saldati direttamente sulla scheda: questo risolve in ogni caso il problema della perdita di contatto con il resistore variabile. Il resistore variabile stesso deve essere saldato ai terminali saldati.
Nel diagramma, R1= 22 kOhm e R2=22 kOhm e R3=10 kOhm.

Su un diagramma reale. R2 aveva una resistenza corrispondente alla sua marcatura, ma R1 mi ha sorpreso, sebbene in realtà fosse segnato 10 kOhm, la sua resistenza nominale si è rivelata 2 kOhm.

Rimuovi R2 e posiziona una goccia di saldatura al suo posto. Rimuovere il resistore R1 e capovolgere la scheda sul retro:

Saldare due nuovi resistori R1 e R2 utilizzando la foto come guida. Come puoi vedere, i futuri conduttori del resistore variabile R3 saranno collegati ai tre punti del divisore.
Questo è tutto, mettiamo da parte il modulo.
Il prossimo è un ampervoltmetro da pannello.

Voltamperometro DSN-VC288

Il DSN-VC288 non è adatto per assemblare un alimentatore da laboratorio, poiché la corrente minima che può essere misurata con esso è 10 mA.
Ma l'amperometro è ottimo per assemblare un progetto amatoriale, e quindi lo userò.
La vista dal retro è questa:

Prestare attenzione alla posizione dei connettori e degli elementi di regolazione disponibili e soprattutto all'altezza del connettore di misurazione della corrente:

Poiché il case che ho scelto per questo prodotto fatto in casa non ha un'altezza sufficiente, ho dovuto mordere i pin metallici del connettore di corrente DSN-VC288 e saldare i conduttori spessi forniti direttamente sui pin. Prima di saldare, creare un anello alle estremità dei fili e posizionarli su ciascun pin, saldare - per affidabilità:

schema

Diagramma schematico del collegamento tra DSN-VC288 e lm2596

Lato sinistro di DSN-VC288:

- il filo sottile nero non si collega a nulla, isolarne l'estremità;
- collegare quello sottile giallo all'uscita positiva del modulo lm2596 – LOAD “PLUS”;
- collegare quello sottile rosso all'ingresso positivo del modulo lm2596.

Lato destro di DSN-VC288:

- collegare quello nero spesso all'uscita negativa del modulo lm2596;
- quello rosso spesso sarà “MINUS” LOAD.

Assemblaggio finale del blocco

Ho utilizzato una scatola di montaggio con dimensioni 85 x 58 x 33 mm:

Dopo aver tracciato i segni con una matita e un disco Dremel, ho ritagliato la finestra per il DSN-VC288 alla dimensione del lato interno del dispositivo. Allo stesso tempo, ho prima segato le diagonali e poi ho segato i singoli settori lungo il perimetro del rettangolo contrassegnato. Dovrai lavorare con una lima piatta, adattando poco a poco la finestra all'interno del DSN-VC288:

In queste foto il coperchio non è trasparente. Ho deciso di usare quello trasparente in seguito, ma non importa, a parte la trasparenza, sono assolutamente uguali.
Inoltre, segnare un foro per il collare filettato del resistore variabile:

Si prega di notare che le orecchie di montaggio della metà base della scatola sono state tagliate. E sul chip stesso ha senso attaccare un piccolo radiatore. Ne avevo di già pronti a portata di mano, ma non è difficile tagliarne uno simile da un radiatore, diciamo, da una vecchia scheda video. Ho tagliato qualcosa di simile per l'installazione su un chip PCH per laptop, niente di complicato =)

Le alette di montaggio interferirebbero con l'installazione di queste prese da 5,2 mm:

Alla fine dovresti ottenere esattamente questo:
In questo caso a sinistra c'è la presa di ingresso, a destra c'è l'uscita:

Visita medica

Alimenta la console e guarda il display. A seconda della posizione dell'asse del resistore variabile, il dispositivo può mostrare volt diversi, ma la corrente dovrebbe essere zero. In caso contrario, il dispositivo dovrà essere calibrato.Anche se ho letto molte volte che la pianta lo ha già fatto e non dovremo fare nulla, ma comunque.
Ma prima, presta attenzione all'angolo in alto a sinistra della scheda DSN-VC288, due fori metallizzati sono destinati a impostare il dispositivo a zero.

Quindi, se senza carico il dispositivo mostra una certa corrente, allora:

- spegnere la console;
- chiudere saldamente questi due contatti con una pinzetta;
- accendere la console;
- togliere le pinzette;
- scollegare il nostro set-top box dall'alimentazione e ricollegarlo.

Prove di carico

Non ho un resistore potente, ma avevo un pezzo di spirale di nicromo:

Allo stato freddo la resistenza era di circa 15 ohm, allo stato caldo di circa 17 ohm.
Nel video puoi guardare i test del set-top box risultante proprio per un tale carico; ho confrontato la corrente con un dispositivo di riferimento. L'alimentazione è stata presa a 12 volt da un portatile scomparso da tempo. Il video mostra anche l'intervallo di tensione regolabile all'uscita del set-top box.

Linea di fondo

- il set-top box non teme i cortocircuiti;
- non ha paura del surriscaldamento;
- non ha paura di una rottura nei circuiti del resistore di regolazione, se si rompe, la tensione scende automaticamente a un livello sicuro inferiore a un volt e mezzo;
- il set-top box resisterà facilmente anche se l'ingresso e l'uscita sono invertiti quando collegati - questo è successo;
- È possibile utilizzare qualsiasi alimentatore esterno da 7 volt fino a un massimo di 30 volt.