Alimentare pentru laborator

Când creați diverse dispozitive electronice, mai devreme sau mai târziu se pune întrebarea ce să folosiți ca sursă de alimentare pentru electronicele de casă. Să presupunem că ați asamblat un fel de lampă LED, acum trebuie să-l alimentați cu atenție de la ceva. Foarte des, în aceste scopuri, se folosesc diverse încărcătoare de telefon, surse de alimentare pentru computer și tot felul de adaptoare de rețea, care nu limitează în niciun fel curentul furnizat sarcinii.

Ce se întâmplă dacă, să zicem, pe placa aceluiași led intermitent, două piste închise au trecut accidental neobservate? Conectându-l la o sursă de alimentare puternică a computerului, dispozitivul asamblat se poate arde cu ușurință dacă există vreo eroare de instalare pe placă. Tocmai pentru a preveni astfel de situații neplăcute există surse de laborator cu protecție curentă. Știind dinainte aproximativ cât curent va consuma dispozitivul conectat, putem preveni scurtcircuitele și, ca urmare, arderea tranzistoarelor și a microcircuitelor delicate.

În acest articol ne vom uita la procesul de creare a unei astfel de surse de alimentare la care puteți conecta o sarcină fără teama că ceva se va arde.

Schema de alimentare

Circuitul conține un cip LM324, care combină 4 amplificatoare operaționale; în schimb poate fi instalat un TL074. Amplificatorul operațional OP1 este responsabil pentru reglarea tensiunii de ieșire, iar OP2-OP4 monitorizează curentul consumat de sarcină. Microcircuitul TL431 generează o tensiune de referință aproximativ egală cu 10,7 volți; aceasta nu depinde de valoarea tensiunii de alimentare. Rezistorul variabil R4 setează tensiunea de ieșire; rezistorul R5 poate fi utilizat pentru a ajusta cadrul de schimbare a tensiunii în funcție de nevoile dumneavoastră. Protecția curentului funcționează după cum urmează: sarcina consumă curent, care trece printr-un rezistor de rezistență scăzută R20, care se numește șunt, mărimea căderii de tensiune pe ea depinde de curentul consumat. Amplificatorul operațional OP4 este utilizat ca amplificator, crescând căderea de tensiune joasă pe șunt la un nivel de 5-6 volți, tensiunea la ieșirea OP4 variază de la zero la 5-6 volți în funcție de curentul de sarcină. Cascada OP3 funcționează ca un comparator, comparând tensiunea la intrările sale. Tensiunea la o intrare este setată de rezistența variabilă R13, care stabilește pragul de protecție, iar tensiunea la a doua intrare depinde de curentul de sarcină. Astfel, de îndată ce curentul depășește un anumit nivel, la ieșirea OP3 va apărea o tensiune, deschizând tranzistorul VT3, care, la rândul său, trage baza tranzistorului VT2 la masă, închizând-o. Tranzistorul închis VT2 închide puterea VT1, deschizând circuitul de putere de sarcină. Toate aceste procese au loc în câteva secunde.

Rezistorul R20 trebuie luat cu o putere de 5 wați pentru a preveni posibila încălzire a acestuia în timpul funcționării pe termen lung. Rezistorul trimmer R19 stabilește sensibilitatea curentului; cu cât valoarea acesteia este mai mare, cu atât se poate obține o sensibilitate mai mare. Rezistorul R16 regleaza histerezisul protectiei; recomand sa nu va lasati dus de cresterea valorii acesteia. O rezistență de 5-10 kOhm va asigura o blocare clară a circuitului atunci când protecția este declanșată; o rezistență mai mare va da un efect de limitare a curentului atunci când tensiunea la ieșire nu dispare complet.

Ca tranzistor de putere, puteți utiliza KT818, KT837, KT825 sau TIP42 importat. O atenție deosebită trebuie acordată răcirii sale, deoarece întreaga diferență dintre tensiunea de intrare și de ieșire va fi disipată sub formă de căldură pe acest tranzistor. De aceea nu ar trebui să utilizați o sursă de alimentare cu o tensiune de ieșire scăzută și un curent ridicat, deoarece încălzirea tranzistorului va fi maximă. Deci, să trecem de la cuvinte la fapte.

Fabricare și asamblare PCB

Placa de circuit imprimat este realizată folosind metoda LUT, care a fost descrisă de multe ori pe Internet.

Adăugat pe PCB Dioda electro luminiscenta cu un rezistor care nu este indicat în diagramă. Rezistor pt LED Este potrivită o valoare de 1-2 kOhm. Acest Dioda electro luminiscenta se aprinde atunci când protecția este declanșată. Au fost adăugate și două contacte, marcate cu cuvântul „Jamper”; atunci când sunt închise, sursa de alimentare iese din protecție și „se oprește”. În plus, între pinii 1 și 2 ai microcircuitului a fost adăugat un condensator de 100 pF; acesta servește la protejarea împotriva interferențelor și asigură funcționarea stabilă a circuitului.

Configurarea sursei de alimentare

Deci, după asamblarea circuitului, puteți începe să-l configurați.În primul rând, furnizăm o putere de 15-30 volți și măsurăm tensiunea la catodul cipului TL431, aceasta ar trebui să fie aproximativ egală cu 10,7 volți. Dacă tensiunea furnizată la intrarea sursei de alimentare este mică (15-20 volți), atunci rezistența R3 trebuie redusă la 1 kOhm. Dacă tensiunea de referință este OK, verificăm funcționarea regulatorului de tensiune; la rotirea rezistenței variabile R4, acesta ar trebui să se schimbe de la zero la maxim. Apoi, rotim rezistorul R13 în poziția sa cea mai extremă; protecția poate fi declanșată atunci când acest rezistor trage intrarea OP2 la masă. Puteți instala un rezistor de 50-100 Ohm între masă și pinul exterior al R13, care este conectat la masă. Conectam orice sarcină la sursa de alimentare, setăm R13 în poziția sa extremă. Creștem tensiunea de ieșire, curentul va crește și la un moment dat protecția va funcționa. Obținem sensibilitatea necesară cu rezistența de tăiere R19, apoi puteți lipi în schimb una constantă. Acest lucru completează procesul de asamblare a sursei de alimentare de laborator; o puteți instala în carcasă și o puteți utiliza.

Indicaţie

Este foarte convenabil să folosiți un cap indicator pentru a indica tensiunea de ieșire. Voltmetrele digitale, deși pot indica o tensiune de până la sutimi de volt, numerele care rulează constant sunt slab percepute de ochiul uman. De aceea este mai rațional să folosiți capete de indicator. Este foarte simplu să faci un voltmetru dintr-un astfel de cap - trebuie doar să pui un rezistor de tăiere în serie cu acesta cu o valoare nominală de 0,5 - 1 MOhm. Acum trebuie să aplicați o tensiune, a cărei valoare este cunoscută în prealabil și să utilizați un rezistor de tăiere pentru a regla poziția săgeții corespunzătoare tensiunii aplicate. Construcție fericită!