Voeding voor een beginnende radioamateur

Velen van ons hebben verschillende voedingen verzameld van laptops, printers of monitoren met spanningen van +12, +19, +22. Dit zijn uitstekende voedingen die beschermd zijn tegen zowel kortsluiting als oververhitting. Terwijl in de amateurradiopraktijk thuis voortdurend een instelbare, gestabiliseerde bron nodig is. Als het niet raadzaam is om wijzigingen aan te brengen in het circuit van bestaande voedingen, dan zal een zeer eenvoudige bevestiging aan een dergelijke eenheid te hulp komen.

Zal nodig hebben

Om een amateur-settopbox met traploos instelbare uitgangsspanning samen te stellen, hebben we het volgende nodig:

- kant-en-klare module op lm2596-chip;
- montagedoos;
- twee stopcontacten met een binnendiameter van 5,2 mm;
- potentiometer 10 kOhm;
- twee vaste weerstanden van elk 22 kOhm;
- paneel ampère-voltmeter DSN-VC288.

Het artikel zal uit verschillende volledige delen bestaan, die elk in detail de stappen, kenmerken en valkuilen van de gebruikte componenten beschrijven.

DC-DC step-down converter op basis van lm2596-chip

De lm2596-chip waarop de module is geïmplementeerd is goed omdat deze oververhittingsbeveiliging en kortsluitbeveiliging heeft, maar heeft verschillende functies.
Kijk naar de typische optie om het in te schakelen, in dit geval een microschakeling die de uitgangsspanning +5 volt aanpast, maar voor de essentie is dit niet belangrijk:

Het handhaven van een stabiel spanningsniveau wordt verzekerd door de feedbackuitgang van de vierde (Feed Back) poot van de microschakeling aan te sluiten, rechtstreeks verbonden met de gestabiliseerde spanningsuitgang.
In de specifieke module die wordt overwogen, wordt een editie van de microschakeling met een variabele uitgangsspanning gebruikt, maar het principe van het regelen van de uitgangsspanning is hetzelfde:

Een weerstandsdeler R1-R2 met de bovenste meegeleverde trimweerstand R1 is verbonden met de uitgang van de module, waardoor een weerstand wordt geïntroduceerd waarvan de uitgangsspanning kan worden gewijzigd. In deze module R1 = 10 kOhm R2 = 0,3 kOhm. Het slechte is dat de aanpassing niet soepel verloopt en alleen wordt uitgevoerd bij de laatste 5-6 windingen van de trimweerstand.
Om een soepele aanpassing van de uitgangsspanning te realiseren, elimineren radioamateurs weerstand R2 en veranderen ze de afstemweerstand R1 in variabel. Het diagram komt er als volgt uit:

En precies hier doet zich een ernstig probleem voor. Het is een feit dat tijdens de werking van de variabele weerstand vroeg of laat het contact (het contact met de resistieve schoen) van de middelste pin wordt verbroken en pin 4 (Feed Back) van de microschakeling belandt (zelfs al was het maar voor een korte tijd). milliseconde) in de lucht. Dit leidt tot onmiddellijk falen van de microschakeling.
De situatie is net zo slecht als geleiders worden gebruikt om een variabele weerstand aan te sluiten - de weerstand blijkt op afstand te liggen - dit kan ook bijdragen aan contactverlies.Daarom moet de standaard resistieve verdeler R1 en R2 worden gesoldeerd, en in plaats daarvan moeten twee constante verdelers rechtstreeks op het bord worden gesoldeerd - dit lost in ieder geval het probleem op van het verliezen van contact met de variabele weerstand. De variabele weerstand zelf moet aan de gesoldeerde aansluitingen worden gesoldeerd.
In het diagram is R1= 22 kOhm en R2=22 kOhm, en R3=10 kOhm.

Op een echt diagram. R2 had een weerstand die overeenkwam met de markering, maar R1 verraste me, hoewel hij eigenlijk 10 kOhm was gemarkeerd, bleek de nominale weerstand 2 kOhm te zijn.

Verwijder R2 en plaats een druppel soldeer op zijn plaats. Verwijder weerstand R1 en draai het bord om naar de achterkant:

Soldeer twee nieuwe weerstanden R1 en R2 met behulp van de foto als richtlijn. Zoals je kunt zien, zullen de toekomstige geleiders van de variabele weerstand R3 worden verbonden met de drie punten van de verdeler.
Dat is alles, laten we de module opzij leggen.
Het volgende is een paneelampère-voltmeter.

Voltammeter DSN-VC288

De DSN-VC288 is niet geschikt voor het monteren van een laboratoriumvoeding, aangezien de minimale stroom die ermee gemeten kan worden 10 mA bedraagt.
Maar de ampère-voltmeter is geweldig voor het samenstellen van een amateurontwerp, en daarom zal ik hem gebruiken.
Het uitzicht vanaf de achterkant is als volgt:

Let op de locatie van de connectoren en beschikbare instelelementen en vooral op de hoogte van de stroommeetconnector:

Omdat de behuizing die ik voor dit zelfgemaakte product heb gekozen niet voldoende hoogte heeft, moest ik in de metalen pinnen van de DSN-VC288-stroomconnector bijten en de meegeleverde dikke geleiders rechtstreeks op de pinnen solderen. Maak vóór het solderen een lus aan de uiteinden van de draden en plaats ze op elke pin, soldeer - voor betrouwbaarheid:

Schema

Schematisch diagram van verbinding tussen DSN-VC288 en lm2596

Linkerkant van DSN-VC288:

- de zwarte dunne draad is nergens mee verbonden, isoleer het uiteinde;
- sluit de gele dunne aan op de positieve uitgang van de lm2596-module – LOAD “PLUS”;
- sluit de rode dunne aan op de positieve ingang van de lm2596-module.

Rechterkant van DSN-VC288:

- sluit de dikke zwarte aan op de negatieve uitgang van de lm2596-module;
- de rode dikke zal “MINUS” BELASTING zijn.

Eindmontage van het blok

Ik heb een montagedoos gebruikt met de afmetingen 85 x 58 x 33 mm:

Nadat ik de markeringen had gemaakt met een potlood en een Dremel-schijf, knipte ik het venster voor de DSN-VC288 uit tot de grootte van de binnenkant van het apparaat. Tegelijkertijd heb ik eerst de diagonalen doorgezaagd en vervolgens individuele sectoren langs de omtrek van de gemarkeerde rechthoek afgezaagd. U zult met een platte vijl moeten werken, waarbij u beetje bij beetje het venster aan de binnenkant van de DSN-VC288 moet aanpassen:

Op deze foto's is het deksel niet transparant. Ik besloot later de transparante te gebruiken, maar dat maakt niet uit, behalve de transparantie, ze zijn absoluut hetzelfde.
Markeer ook een gat voor de kraag met schroefdraad van de variabele weerstand:

Houd er rekening mee dat de bevestigingsoren van de basishelft van de doos zijn afgesneden. En op de chip zelf is het logisch om een kleine radiator te plakken. Ik had kant-en-klare exemplaren bij de hand, maar het is niet moeilijk om zoiets uit een radiator te snijden, bijvoorbeeld een oude videokaart. Ik heb iets soortgelijks gesneden voor installatie op een PCH-chip van een laptop, niets ingewikkelds =)

Montagebeugels zouden de installatie van deze 5,2 mm-aansluitingen belemmeren:

Uiteindelijk zou je precies dit moeten krijgen:
In dit geval bevindt zich links de ingang, rechts de uitgang:

Inspectie

Schakel de console in en kijk naar het display. Afhankelijk van de positie van de as van de variabele weerstand, kan het apparaat verschillende volt weergeven, maar de stroom moet nul zijn. Als dit niet het geval is, zal het apparaat gekalibreerd moeten worden.Hoewel ik vaak heb gelezen dat de plant dit al heeft gedaan en wij niets hoeven te doen, maar toch.
Maar let eerst op de linkerbovenhoek van het DSN-VC288-bord, twee gemetalliseerde gaten zijn bedoeld om het apparaat op nul te zetten.

Dus als het apparaat zonder belasting een bepaalde stroom vertoont, dan:

- schakel de console uit;
- sluit deze twee contacten veilig af met een pincet;
- zet de console aan;
- verwijder het pincet;
- koppel onze settopbox los van de voeding en sluit deze opnieuw aan.

Laad tests

Ik heb geen krachtige weerstand, maar ik had wel een stukje nichroomspiraal:

In koude toestand was de weerstand ongeveer 15 ohm, in warme toestand ongeveer 17 ohm.
In de video kun je tests bekijken van de resulterende settopbox voor precies zo'n belasting; ik heb de stroom vergeleken met een referentieapparaat. De voeding was afkomstig van 12 volt van een al lang verdwenen laptop. De video toont ook het bereik van de instelbare spanning aan de uitgang van de settopbox.

Kortom

- de settopbox is niet bang voor kortsluiting;
- niet bang voor oververhitting;
- is niet bang voor een breuk in de circuits van de instelweerstand; als deze kapot gaat, daalt de spanning automatisch naar een veilig niveau onder de anderhalve volt;
- de settopbox is er ook gemakkelijk tegen bestand als de in- en uitgang bij aansluiting omgedraaid zijn - dit is gebeurd;
- elke externe voeding van 7 volt tot maximaal 30 volt kan worden gebruikt.