Laboratoriestrømforsyning

Når du lager forskjellige elektroniske enheter, oppstår før eller senere spørsmålet om hva du skal bruke som strømkilde for hjemmelaget elektronikk. La oss si at du har satt sammen en slags LED-blink, nå må du forsiktig drive den fra noe. Svært ofte, for disse formålene, brukes forskjellige telefonladere, datamaskinstrømforsyninger og alle slags nettverksadaptere, som ikke på noen måte begrenser strømmen som leveres til lasten.

Hva om, for eksempel, på brettet til denne samme LED-blinken, to lukkede stier ved et uhell gikk ubemerket hen? Ved å koble den til en kraftig datamaskinstrømforsyning, kan den sammensatte enheten lett brenne ut hvis det er noen installasjonsfeil på brettet. Det er nettopp for å forhindre at slike ubehagelige situasjoner oppstår at det finnes laboratoriestrømforsyninger med strømbeskyttelse. Når vi på forhånd vet omtrent hvor mye strøm den tilkoblede enheten vil forbruke, kan vi forhindre kortslutninger og som et resultat utbrenning av transistorer og delikate mikrokretser.

I denne artikkelen vil vi se på prosessen med å lage akkurat en slik strømforsyning som du kan koble til en last uten frykt for at noe vil brenne ut.

Strømforsyningsskjema

Kretsen inneholder en LM324-brikke, som kombinerer 4 operasjonsforsterkere; en TL074 kan installeres i stedet. Operasjonsforsterker OP1 er ansvarlig for å regulere utgangsspenningen, og OP2-OP4 overvåker strømmen som forbrukes av lasten. TL431-mikrokretsen genererer en referansespenning omtrent lik 10,7 volt; den avhenger ikke av verdien av forsyningsspenningen. Variabel motstand R4 setter utgangsspenningen; motstand R5 kan brukes til å justere spenningsendringsrammen slik at den passer dine behov. Strømbeskyttelse fungerer som følger: lasten forbruker strøm, som strømmer gjennom en lavmotstandsmotstand R20, som kalles en shunt, størrelsen på spenningsfallet over den avhenger av strømmen som forbrukes. Operasjonsforsterker OP4 brukes som en forsterker, øker lavspenningsfallet over shunten til et nivå på 5-6 volt, spenningen ved utgangen til OP4 varierer fra null til 5-6 volt avhengig av laststrømmen. OP3-kaskaden fungerer som en komparator, og sammenligner spenningen ved inngangene. Spenningen på den ene inngangen settes av variabel motstand R13, som setter beskyttelsesterskelen, og spenningen på den andre inngangen avhenger av laststrømmen. Så snart strømmen overstiger et visst nivå, vil en spenning vises ved utgangen til OP3, som åpner transistoren VT3, som igjen trekker bunnen av transistoren VT2 til jord og lukker den. Den lukkede transistoren VT2 lukker kraften VT1, og åpner belastningsstrømkretsen. Alle disse prosessene foregår i løpet av sekunder.

Motstand R20 bør tas med en effekt på 5 watt for å forhindre mulig oppvarming under langvarig drift. Trimmermotstand R19 stiller inn strømfølsomheten; jo høyere verdi, desto større følsomhet kan oppnås. Resistor R16 justerer beskyttelseshysteresen; Jeg anbefaler å ikke la deg rive med av å øke verdien. En motstand på 5-10 kOhm vil sikre en tydelig låsing av kretsen når beskyttelsen utløses, en høyere motstand vil gi en strømbegrensende effekt når spenningen ved utgangen ikke forsvinner helt.

Som krafttransistor kan du bruke innenlands KT818, KT837, KT825 eller importert TIP42. Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot kjølingen, fordi hele forskjellen mellom inngangs- og utgangsspenningen vil bli spredt i form av varme på denne transistoren. Derfor bør du ikke bruke en strømforsyning med lav utgangsspenning og høy strøm, da oppvarmingen av transistoren vil være maksimal. Så la oss gå fra ord til handling.

PCB fabrikasjon og montering

Kretskortet er laget etter LUT-metoden, som er beskrevet mange ganger på Internett.

Lagt til på PCB Lysdiode med en motstand som ikke er angitt i diagrammet. Motstand for LED En verdi på 1-2 kOhm er passende. Dette Lysdiode slås på når beskyttelsen utløses. To kontakter er også lagt til, merket med ordet "Jamper"; når de er lukket, kommer strømforsyningen ut av beskyttelsen og "slår av". I tillegg er det lagt til en 100 pF kondensator mellom pinne 1 og 2 på mikrokretsen; den tjener til å beskytte mot forstyrrelser og sikrer stabil drift av kretsen.

Sette opp strømforsyningen

Så, etter å ha satt sammen kretsen, kan du begynne å konfigurere den.Først av alt leverer vi strøm på 15-30 volt og måler spenningen ved katoden til TL431-brikken, den skal være omtrent lik 10,7 volt. Hvis spenningen som leveres til inngangen til strømforsyningen er liten (15-20 volt), bør motstanden R3 reduseres til 1 kOhm. Hvis referansespenningen er OK, kontrollerer vi driften av spenningsregulatoren; når den variable motstanden R4 roteres, bør den endres fra null til maksimum. Deretter roterer vi motstanden R13 i sin mest ekstreme posisjon; beskyttelsen kan utløses når denne motstanden trekker OP2-inngangen til jord. Du kan installere en 50-100 Ohm motstand mellom jord og den ytterste pinnen på R13, som er koblet til jord. Vi kobler enhver belastning til strømforsyningen, sett R13 til sin ytterstilling. Vi øker utgangsspenningen, strømmen vil øke og på et tidspunkt vil beskyttelsen fungere. Vi oppnår den nødvendige følsomheten ved å bruke trimmemotstand R19, så kan du lodde en konstant i stedet. Dette fullfører prosessen med å montere laboratoriestrømforsyningen; du kan installere den i etuiet og bruke den.

Indikasjon

Det er veldig praktisk å bruke et pekerhode for å indikere utgangsspenningen. Digitale voltmetre, selv om de kan vise spenning opp til hundredeler av en volt, blir konstant løpende tall dårlig oppfattet av det menneskelige øyet. Derfor er det mer rasjonelt å bruke pekerhoder. Det er veldig enkelt å lage et voltmeter fra et slikt hode - bare sett en trimmemotstand i serie med den med en nominell verdi på 0,5 - 1 MOhm. Nå må du bruke en spenning, hvis verdi er kjent på forhånd, og bruke en trimmemotstand for å justere posisjonen til pilen som tilsvarer den påførte spenningen. Lykke til med bygget!