Laboratorijas barošanas avots

Veidojot dažādas elektroniskās ierīces, agri vai vēlu rodas jautājums, ko izmantot kā barošanas avotu paštaisītai elektronikai. Pieņemsim, ka esat samontējis kaut kādu LED zibspuldzi, tagad jums tas rūpīgi jābaro no kaut kā. Ļoti bieži šiem nolūkiem tiek izmantoti dažādi telefonu lādētāji, datoru barošanas avoti, visādi tīkla adapteri, kas nekādi neierobežo slodzei pievadīto strāvu.

Ko darīt, ja, teiksim, uz šī paša LED zibspuldzes dēļa nejauši nepamanīti paliktu divi slēgti celiņi? Pieslēdzot to jaudīgam datora barošanas avotam, samontētā ierīce var viegli izdegt, ja uz tāfeles ir kāda instalācijas kļūda. Tieši tāpēc, lai šādas nepatīkamas situācijas nenotiktu, ir laboratorijas barošanas avoti ar strāvas aizsardzību. Jau iepriekš apzinoties, cik daudz strāvas patērēs pievienotā ierīce, mēs varam novērst īssavienojumus un rezultātā tranzistoru un trauslu mikroshēmu izdegšanu.

Šajā rakstā aplūkosim tieši tāda barošanas avota izveides procesu, kuram var pieslēgt slodzi, nebaidoties, ka kaut kas izdegs.

Barošanas shēma

Shēma satur LM324 mikroshēmu, kas apvieno 4 darbības pastiprinātājus, tā vietā var uzstādīt TL074. Darbības pastiprinātājs OP1 ir atbildīgs par izejas sprieguma regulēšanu, un OP2-OP4 uzrauga slodzes patērēto strāvu. TL431 mikroshēma ģenerē atsauces spriegumu, kas ir aptuveni vienāds ar 10,7 voltiem; tas nav atkarīgs no barošanas sprieguma vērtības. Mainīgais rezistors R4 iestata izejas spriegumu; rezistoru R5 var izmantot, lai pielāgotu sprieguma maiņas rāmi atbilstoši jūsu vajadzībām. Strāvas aizsardzība darbojas šādi: slodze patērē strāvu, kas plūst caur zemas pretestības rezistoru R20, ko sauc par šuntu, sprieguma krituma lielums tajā ir atkarīgs no patērētās strāvas. Operacionālais pastiprinātājs OP4 tiek izmantots kā pastiprinātājs, palielinot zemsprieguma kritumu pāri šuntam līdz 5-6 voltu līmenim, spriegums pie OP4 izejas svārstās no nulles līdz 5-6 voltiem atkarībā no slodzes strāvas. OP3 kaskāde darbojas kā salīdzinājums, salīdzinot spriegumu tās ieejās. Spriegums vienā ieejā tiek iestatīts ar mainīgo rezistoru R13, kas nosaka aizsardzības slieksni, un spriegums pie otrās ieejas ir atkarīgs no slodzes strāvas. Tādējādi, tiklīdz strāva pārsniegs noteiktu līmeni, OP3 izejā parādīsies spriegums, atverot tranzistoru VT3, kas, savukārt, velk tranzistora VT2 pamatni uz zemi, aizverot to. Slēgtais tranzistors VT2 aizver jaudu VT1, atverot slodzes strāvas ķēdi. Visi šie procesi notiek dažu sekunžu laikā.

Rezistors R20 jāņem ar jaudu 5 vati, lai novērstu tā iespējamo uzkaršanu ilgstošas ​​darbības laikā. Trimmera rezistors R19 iestata strāvas jutību; jo lielāka tā vērtība, jo lielāku jutību var sasniegt. Rezistors R16 regulē aizsardzības histerēzi, iesaku neaizrauties ar tā vērtības palielināšanu. Pretestība 5-10 kOhm nodrošinās skaidru ķēdes fiksāciju, kad tiek iedarbināta aizsardzība; lielāka pretestība radīs strāvu ierobežojošu efektu, kad spriegums izejā pilnībā neizzūd.

Kā jaudas tranzistoru varat izmantot vietējos KT818, KT837, KT825 vai importētos TIP42. Īpaša uzmanība jāpievērš tā dzesēšanai, jo visa starpība starp ieejas un izejas spriegumu uz šī tranzistora tiks izkliedēta siltuma veidā. Tāpēc nevajadzētu izmantot barošanas avotu ar zemu izejas spriegumu un lielu strāvu, jo tranzistora sildīšana būs maksimāla. Tātad, pāriesim no vārdiem pie darbiem.

PCB izgatavošana un montāža

Iespiedshēmas plate ir izgatavota pēc LUT metodes, kas daudzkārt aprakstīta internetā.

Pievienots uz PCB Gaismas diode ar rezistoru, kas nav norādīts diagrammā. Rezistors priekš LED Piemērota vērtība ir 1-2 kOhm. Šis Gaismas diode ieslēdzas, kad tiek iedarbināta aizsardzība. Ir pievienoti arī divi kontakti, kas apzīmēti ar uzrakstu “Jamper”, kad tie ir aizvērti, strāvas padeve iziet no aizsardzības un “atslēdzas”. Turklāt starp mikroshēmas 1. un 2. tapām ir pievienots 100 pF kondensators, kas kalpo aizsardzībai pret traucējumiem un nodrošina ķēdes stabilu darbību.

Strāvas padeves iestatīšana

Tātad, pēc ķēdes montāžas varat sākt to konfigurēt.Pirmkārt, mēs piegādājam strāvu 15-30 volti un izmērām spriegumu pie TL431 mikroshēmas katoda, tam jābūt aptuveni vienādam ar 10,7 voltiem. Ja barošanas avota ieejai piegādātais spriegums ir mazs (15-20 volti), tad rezistors R3 jāsamazina līdz 1 kOhm. Ja atsauces spriegums ir kārtībā, mēs pārbaudām sprieguma regulatora darbību, pagriežot mainīgo rezistoru R4, tam vajadzētu mainīties no nulles uz maksimālo. Pēc tam mēs pagriežam rezistoru R13 tā galējā pozīcijā; aizsardzība var tikt iedarbināta, kad šis rezistors velk OP2 ieeju uz zemi. Jūs varat uzstādīt 50-100 omu rezistoru starp zemi un R13 ārējāko tapu, kas ir savienota ar zemi. Mēs pievienojam jebkuru slodzi barošanas avotam, iestatiet R13 galējā stāvoklī. Mēs palielinām izejas spriegumu, strāva palielināsies un kādā brīdī aizsardzība darbosies. Mēs sasniedzam nepieciešamo jutību, izmantojot apgriešanas rezistoru R19, tad tā vietā varat pielodēt konstantu. Tas pabeidz laboratorijas barošanas avota montāžas procesu, jūs varat to ievietot korpusā un izmantot.

Norāde

Ir ļoti ērti izmantot rādītāja galvu, lai norādītu izejas spriegumu. Digitālie voltmetri, lai gan tie var uzrādīt spriegumu līdz pat voltu simtdaļām, cilvēka acs slikti uztver pastāvīgi darbojošos skaitļus. Tāpēc racionālāk ir izmantot rādītāju galviņas. No šādas galvas ir ļoti vienkārši izgatavot voltmetru - vienkārši ievietojiet ar to virknē apgriešanas rezistoru ar nominālo vērtību 0,5 - 1 MOhm. Tagad jums jāpieliek spriegums, kura vērtība ir iepriekš zināma, un izmantojiet apgriešanas rezistoru, lai pielāgotu bultiņas stāvokli, kas atbilst pielietotajam spriegumam. Laimīgu būvniecību!