Prosty zasilacz z możliwością regulacji napięcia

Cześć! To moja pierwsza instrukcja! Wszyscy jesteśmy otoczeni urządzeniami elektrycznymi o różnych specyfikacjach. Większość z nich działa bezpośrednio z sieci 220 V AC. Ale co zrobić, jeśli wymyślisz jakieś niestandardowe urządzenie lub realizujesz projekt, który wymaga określonego napięcia, a także prądu stałego. Dlatego chciałem zrobić zasilacz generujący różne napięcia i wykorzystujący regulator napięcia lm317 na układzie scalonym.

Do czego służy zasilacz?

Najpierw musisz zrozumieć cel źródła zasilania.
• Musi przekształcać prąd przemienny otrzymywany z zasilacza prądu przemiennego na prąd stały.
• Powinien wytwarzać napięcie wybierane przez użytkownika w zakresie od 2 V do 25 V.

Główne zalety:
• Niedrogi.
• Prosty i łatwy w użyciu.
• Wszechstronny.

Lista wymaganych komponentów

1. Transformator obniżający napięcie 2 A (od 220 V do 24 V).
2. Regulator napięcia lm317 IC z chłodnicą wymiennika ciepła.
3. Kondensatory (spolaryzowane):
2200 mikrofaradów 50 V;
100 mikrofaradów 50 V;
1 mikrofarad 50 V.
(uwaga: napięcie znamionowe kondensatorów musi być wyższe niż napięcie przyłożone do ich styków).
4. Kondensator (niespolaryzowany): 0,1 mikrofarada.
5. Potencjometr 10 kOhm.
6. Rezystancja 1 kOhm.
7. Woltomierz z wyświetlaczem LCD.
8. Bezpiecznik 2,5 A.
9. Zaciski śrubowe.
10. Przewód połączeniowy z wtyczką.
11. Diody 1n5822.
12. Płytka drukowana.

Sporządzenie schematu elektrycznego

• W górnej części rysunku transformator jest podłączony do źródła prądu przemiennego. Zmniejsza napięcie do 24 V, ale prąd pozostaje zmienny z częstotliwością 50 Hz.
• Dolna połowa rysunku przedstawia połączenie czterech diod w mostek prostowniczy. Diody 1n5822 umożliwiają przepływ prądu przy polaryzacji w kierunku przewodzenia i blokują przepływ prądu przy polaryzacji zaporowej. W rezultacie napięcie wyjściowe prądu stałego pulsuje z częstotliwością 100 Hz.



• Na tym rysunku dodano kondensator 2200 mikrofaradów w celu filtrowania prądu wyjściowego i zapewnienia stabilnego napięcia 24 VDC.
• W tym momencie można włączyć szeregowo z obwodem bezpiecznik, aby zapewnić jego ochronę.
• Więc mamy:
1. Transformator obniżający napięcie prądu przemiennego do 24 V.
2. Przetwornica prądu przemiennego na pulsujący prąd stały o napięciu do 24 V.
3. Filtrowany prąd zapewniający czyste i stabilne napięcie 24 V.
• Wszystko to zostanie podłączone do opisanego poniżej obwodu regulatora napięcia lm317

Wprowadzenie do Lm317

• Teraz naszym zadaniem jest kontrolowanie napięcia wyjściowego, zmieniając je w zależności od naszych potrzeb. W tym celu używamy regulatora napięcia lm317.
• Lm317 jak na zdjęciu ma 3 piny.Są to pin regulacyjny (pin1 – ADJUST), pin wyjściowy (pin2 – OUNPUT) i pin wejściowy (pin3 – INPUT).
• Regulator lm317 podczas pracy wytwarza ciepło, dlatego wymaga zastosowania grzejnika z wymiennikiem ciepła
• Radiator wymiennika ciepła to metalowa płyta połączona z obwodem scalonym w celu odprowadzania generowanego ciepła do otoczenia.

Objaśnienie schematu elektrycznego Lm317

• Jest to kontynuacja poprzedniego schematu elektrycznego. Dla lepszego zrozumienia schemat okablowania lm317 pokazano tutaj szczegółowo.
• Aby zapewnić filtrowanie sygnału wejściowego, zaleca się użycie kondensatora o pojemności 0,1 mikrofaradów. Bardzo wskazane jest, aby nie umieszczać go w pobliżu głównego kondensatora filtra (w naszym przypadku jest to kondensator o pojemności 2200 mikrofaradów).
• W celu poprawy tłumienia tętnień zalecane jest użycie kondensatora 100 mikrofaradów. Zapobiega wzrostowi tętnień, które występują przy wzroście ustawionego napięcia.
• Kondensator 1 mikrofarad poprawia odpowiedź przejściową, ale nie jest konieczny do regulacji napięcia.
• Diody zabezpieczające D1 i D2 (obie 1n5822) zapewniają ścieżkę rozładowania o niskiej impedancji, zapobiegając rozładowaniu kondensatora na wyjściu regulatora napięcia.
• Do ustawienia napięcia wyjściowego potrzebne są rezystory R1 i R2
• Rysunek przedstawia równanie sterujące. Tutaj rezystancja R1 wynosi 1 kΩ, a rezystancja R2 (potencjometr o rezystancji 10 kΩ) jest zmienna. Dlatego napięcie uzyskane na wyjściu, zgodnie z tym przybliżonym równaniem, ustala się poprzez zmianę rezystancji R2.
• Jeśli potrzebujesz dodatkowych informacji na temat charakterystyki lm317 w układzie scalonym, poszukaj takich informacji w Internecie.
• Teraz napięcie wyjściowe można podłączyć do woltomierza LCD lub można go użyć multimetr do pomiaru napięcia.
• Uwaga: Wartości rezystancji R1 i R2 zostały wybrane dla wygody. Innymi słowy, nie ma sztywnej reguły, która mówiłaby, że rezystancja R1 musi zawsze wynosić 1 kiloom, a rezystancja R2 musi być zmienna aż do 10 kiloomów. Ponadto, jeśli potrzebujesz stałego napięcia wyjściowego, możesz zainstalować stałą rezystancję R2 zamiast zmiennej. Korzystając z podanego wzoru sterującego, możesz wybrać parametry R1 i R2 według własnego uznania.

Uzupełnienie schematu elektrycznego

• Końcowy obwód elektryczny wygląda jak pokazany na rysunku.
• Teraz za pomocą potencjometru (tj. R2) można uzyskać wymagane napięcie wyjściowe.
• Na wyjściu będzie czyste, wolne od tętnienia, stabilne i stałe napięcie wymagane do zasilania określonego obciążenia.

Lutowanie PCB

• Ta część pracy jest wykonywana ręcznie.
• Upewnij się, że wszystkie komponenty są podłączone dokładnie tak, jak pokazano na schemacie połączeń.
• Na wejściu i wyjściu zastosowano zaciski śrubowe
• Przed podłączeniem wyprodukowanego zasilacza do sieci elektrycznej należy dwukrotnie sprawdzić obwód.
• Ze względów bezpieczeństwa przed podłączeniem urządzenia do sieci elektrycznej należy założyć obuwie izolowane lub gumowe.
• Jeśli wszystko zostanie wykonane prawidłowo, nie ma możliwości wystąpienia żadnego zagrożenia. Jednakże cała odpowiedzialność spoczywa wyłącznie na Tobie!
• Ostateczny schemat obwodu pokazano powyżej. (Przylutowałem diody z tyłu płytki. Wybaczcie za nieprofesjonalne lutowanie!).
Oryginalny artykuł w języku angielskim