Bekalan kuasa berkuasa dengan perlindungan semasa

Setiap orang yang memasang litar elektronik memerlukan sumber kuasa universal yang membolehkan mereka mengubah voltan keluaran pada julat yang luas, mengawal arus dan, jika perlu, matikan peranti berkuasa. Di kedai, bekalan kuasa makmal sedemikian sangat mahal, tetapi anda boleh memasang sendiri daripada komponen radio biasa.

Bekalan kuasa yang dibentangkan termasuk:

• Pelarasan voltan sehingga 24 volt;
• Arus maksimum yang dibekalkan kepada beban adalah sehingga 5 ampere;
• Perlindungan semasa dengan pilihan beberapa nilai tetap;
• Penyejukan aktif untuk operasi pada arus tinggi;
• Dail penunjuk arus dan voltan;

Litar pengatur voltan

Pilihan yang paling mudah dan paling berpatutan untuk pengatur voltan ialah litar pada litar mikro khas yang dipanggil penstabil voltan. Pilihan yang paling sesuai ialah LM338, ia memberikan arus maksimum 5 A dan riak keluaran minimum. LM350 dan LM317 juga sesuai di sini, tetapi arus maksimum dalam kes ini ialah 3 A dan 1.5 A, masing-masing.Perintang boleh ubah digunakan untuk mengawal voltan; nilainya bergantung pada voltan maksimum yang diperlukan untuk diperolehi pada output. Jika keluaran maksimum yang diperlukan ialah 24 volt, perintang boleh ubah dengan rintangan 4.3 kOhm diperlukan. Dalam kes ini, anda perlu mengambil potensiometer 4.7 kOhm standard dan sambungkan pemalar 47 kOhm selari dengannya, jumlah rintangan akan menjadi lebih kurang 4.3 kOhm. Untuk menggerakkan keseluruhan litar, anda memerlukan sumber DC dengan voltan 24-35 volt, dalam kes saya ini adalah pengubah biasa dengan penerus terbina dalam. Anda juga boleh menggunakan pengecas komputer riba atau pelbagai sumber nadi lain yang sesuai untuk arus.

Pengatur voltan ini adalah linear, yang bermaksud bahawa keseluruhan perbezaan antara voltan input dan output jatuh pada satu cip dan dihamburkan di atasnya dalam bentuk haba. Pada arus tinggi ini sangat kritikal, jadi litar mikro mesti dipasang pada radiator besar; radiator dari pemproses komputer, dipasangkan dengan kipas, paling sesuai untuk ini. Untuk memastikan kipas tidak berputar sepanjang masa dengan sia-sia, tetapi dihidupkan hanya apabila radiator panas, perlu memasang sensor suhu kecil.

Litar kawalan kipas

Ia berdasarkan termistor NTC, rintangan yang berbeza-beza bergantung pada suhu - apabila suhu meningkat, rintangan berkurangan dengan ketara, dan sebaliknya. Penguat operasi bertindak sebagai pembanding, mendaftarkan perubahan dalam rintangan termistor. Apabila ambang operasi dicapai, voltan muncul pada output op-amp, transistor membuka kunci dan menghidupkan kipas, bersama-sama kipas menyala. Diod pemancar cahaya. Perintang pemangkasan digunakan untuk melaraskan ambang tindak balas; nilainya hendaklah dipilih berdasarkan rintangan termistor pada suhu bilik. Katakan termistor mempunyai rintangan 100 kOhm, perintang pemangkasan dalam kes ini sepatutnya mempunyai nilai nominal kira-kira 150-200 kOhm. Kelebihan utama skim ini ialah kehadiran histerisis, i.e. perbezaan antara ambang untuk menghidupkan dan mematikan kipas. Terima kasih kepada histerisis, kipas tidak sering menghidupkan dan mematikan pada suhu yang hampir dengan ambang. Termistor disambungkan terus ke radiator dan dipasang di mana-mana tempat yang mudah.

Litar perlindungan semasa

Mungkin bahagian paling penting dari keseluruhan bekalan kuasa ialah perlindungan semasa. Ia berfungsi seperti berikut: penurunan voltan merentasi shunt (perintang 0.1 Ohm) dikuatkan kepada tahap 7-9 volt dan dibandingkan dengan rujukan menggunakan pembanding. Voltan rujukan untuk perbandingan ditetapkan oleh empat perintang pemangkasan dalam julat dari sifar hingga 12 volt, input penguat operasi disambungkan kepada perintang melalui suis selak 4 kedudukan. Oleh itu, dengan menukar kedudukan suis biskut, kita boleh memilih daripada 4 pilihan pratetap untuk arus perlindungan. Sebagai contoh, anda boleh menetapkan nilai berikut: 100 mA, 500 mA, 1.5 A, 3 A. Jika arus yang ditetapkan oleh suis slaid melebihi, perlindungan akan berfungsi, voltan akan berhenti mengalir ke output dan Diod pemancar cahaya. Untuk menetapkan semula perlindungan, hanya tekan sebentar butang, voltan keluaran akan muncul semula.Perintang pemangkasan kelima diperlukan untuk menetapkan keuntungan (sensitiviti); ia mesti ditetapkan supaya dengan arus melalui shunt 1 Ampere, voltan pada output op-amp adalah kira-kira 1-2 volt. Perintang tetapan histerisis untuk perlindungan bertanggungjawab untuk "kejelasan" selak litar; ia perlu dilaraskan jika voltan keluaran tidak hilang sepenuhnya. Litar ini bagus kerana ia mempunyai kelajuan tindak balas yang tinggi, menghidupkan perlindungan serta-merta apabila arus melebihi.

Unit paparan arus dan voltan

Kebanyakan bekalan kuasa makmal dilengkapi dengan voltmeter digital dan ammeter yang memaparkan nilai sebagai nombor pada paparan. Pilihan ini padat dan memberikan ketepatan bacaan yang baik, tetapi benar-benar menyusahkan untuk dibaca. Itulah sebabnya diputuskan untuk menggunakan kepala anak panah sebagai petunjuk, bacaan yang mudah dan menyenangkan untuk dilihat. Dalam kes voltmeter, semuanya mudah - ia disambungkan ke terminal output bekalan kuasa melalui perintang pemangkasan dengan rintangan kira-kira 1-2 MOhm. Untuk operasi ammeter yang betul, penguat shunt diperlukan, litarnya ditunjukkan di bawah.

Perintang trim diperlukan untuk melaraskan keuntungan; dalam kebanyakan kes, cukup untuk meninggalkannya di kedudukan tengah (kira-kira 20-25 kOhm). Kepala penuding disambungkan melalui suis biskut, yang mana anda boleh memilih salah satu daripada tiga perintang pemangkasan, dengan bantuan arus sisihan maksimum ammeter ditetapkan. Oleh itu, ammeter boleh beroperasi dalam tiga julat - sehingga 50 mA, sehingga 500 mA, sehingga 5A, ini memastikan ketepatan maksimum bacaan pada sebarang arus beban.

Pemasangan papan bekalan kuasa

Sekarang bahawa semua aspek teori telah diambil kira, kita boleh mula memasang bahagian elektronik struktur. Semua elemen bekalan kuasa - pengatur voltan, sensor suhu radiator, unit perlindungan, penguat shunt untuk ammeter - dipasang pada satu papan, yang dimensinya ialah 100x70 mm. Papan dibuat menggunakan kaedah LUT; di bawah adalah beberapa gambar proses pembuatan.

Adalah dinasihatkan untuk menyematkan laluan kuasa di mana arus beban mengalir dengan lapisan pateri yang tebal untuk mengurangkan rintangan. Pertama, bahagian kecil dipasang pada papan.

Selepas itu semua komponen lain. Cip 78L12, yang menggerakkan sensor suhu dan penyejuk, mesti dipasang pada radiator kecil, tempat yang disediakan pada papan litar bercetak. Akhir sekali, wayar dipateri pada papan, di mana kipas, termistor, butang set semula perlindungan, suis biskut, LED, cip LM338, input dan output voltan. Adalah paling mudah untuk menyambungkan input voltan melalui penyambung DC, tetapi ia mesti diambil kira bahawa ia mesti memberikan arus yang besar. Semua wayar kuasa mesti digunakan dengan keratan rentas yang sesuai untuk arus, sebaik-baiknya kuprum. Output tambah dari papan litar bercetak pergi ke terminal output bukan secara langsung, tetapi melalui suis togol dengan dua kumpulan kenalan. Kumpulan kedua menghidupkan dan mematikan Diod pemancar cahaya, menunjukkan sama ada voltan dibekalkan ke terminal.

Perhimpunan perumahan

Kes itu boleh didapati sama ada siap atau dipasang sendiri. Anda boleh membuatnya, contohnya, dari papan lapis dan papan gentian, seperti yang saya lakukan. Pertama sekali, panel hadapan segi empat tepat dipotong, di mana semua kawalan akan dipasang.

Kemudian dinding dan bahagian bawah kotak dibuat, dan strukturnya diikat bersama dengan skru mengetuk sendiri. Apabila bingkai sudah siap, anda boleh memasang semua elektronik di dalamnya.

Kawalan, kepala penunjuk, LED dipasang di tempat mereka di panel hadapan, papan diletakkan di dalam kes, radiator dan kipas dipasang pada panel belakang. Pemegang khas digunakan untuk memasang LED. Adalah dinasihatkan untuk menduplikasi terminal keluaran, terutamanya kerana ruang membenarkan. Dimensi kes itu ternyata 290x200x120 mm; masih terdapat banyak ruang kosong di dalam kes itu, dan, sebagai contoh, pengubah untuk menggerakkan keseluruhan peranti boleh dimuatkan di sana.

tetapan

Walaupun terdapat banyak perintang perapi, menyediakan bekalan kuasa agak mudah. Pertama sekali, kami menentukur voltmeter dengan menyambungkan satu luaran ke terminal keluaran. Dengan memutarkan perintang pemangkasan yang disambungkan secara bersiri dengan kepala penunjuk voltmeter, kami mencapai kesamaan bacaan. Kemudian kami menyambungkan beberapa beban dengan ammeter ke output dan menentukur penguat shunt. Dengan memutarkan setiap tiga perintang subskrip, kami mencapai kebetulan dalam bacaan pada setiap tiga julat pengukuran ammeter - dalam kes saya ia adalah 50 mA, 500 mA dan 5A. Seterusnya, kami menetapkan arus perlindungan yang diperlukan menggunakan empat perintang pemangkasan. Ini tidak sukar dilakukan, memandangkan ammeter standard sudah ditentukur dan menunjukkan arus yang tepat. Kami secara beransur-ansur meningkatkan voltan (pada masa yang sama arus juga meningkat) dan melihat pada arus apa yang dicetuskan oleh perlindungan. Kemudian kami memutar setiap perintang, menetapkan empat arus perlindungan yang diperlukan, di antaranya anda boleh menukar menggunakan suis flip. Kini yang tinggal hanyalah menetapkan ambang tindak balas yang diingini bagi penderia suhu radiator - persediaan selesai.

Tonton video