Снажно напајање са струјном заштитом

Свакој особи која склапа електронска кола потребан је универзални извор напајања који им омогућава да варирају излазни напон у широком опсегу, контролишу струју и, ако је потребно, искључују уређај са напајањем. У продавницама су таква лабораторијска напајања веома скупа, али можете их сами саставити од уобичајених радио компоненти.

Представљено напајање укључује:

• Подешавање напона до 24 волта;
• Максимална струја која се доводи до оптерећења је до 5 ампера;
• Струјна заштита са избором неколико фиксних вредности;
• Активно хлађење за рад на великим струјама;
• Бирајте индикаторе струје и напона;

Коло регулатора напона

Најједноставнија и најприступачнија опција за регулатор напона је коло на посебном микроколу званом стабилизатор напона. Најпогоднија опција је ЛМ338, пружа максималну струју од 5 А и минимално таласање излаза. Овде су такође погодни ЛМ350 и ЛМ317, али максимална струја у овом случају ће бити 3 А и 1,5 А, респективно.За регулацију напона користи се променљиви отпорник, чија вредност зависи од максималног напона који треба да се добије на излазу. Ако је максимални потребан излаз 24 волта, потребан је променљиви отпорник са отпором од 4,3 кОхм. У овом случају, потребно је да узмете стандардни потенциометар од 4,7 кОхм и паралелно са њим повежете константу од 47 кОхм, укупни отпор ће бити приближно 4,3 кОхм. За напајање целог кола потребан вам је извор једносмерне струје са напоном од 24-35 волти, у мом случају ово је обичан трансформатор са уграђеним исправљачем. Такође можете користити пуњаче за лаптопове или друге различите изворе импулса који су погодни за струју.

Овај регулатор напона је линеаран, што значи да цела разлика између улазног и излазног напона пада на један чип и на њему се расипа у виду топлоте. При високим струјама ово је веома критично, тако да се микроколо мора инсталирати на велики радијатор, за то је најпогоднији радијатор из рачунарског процесора, упарен са вентилатором. Да би се осигурало да се вентилатор не врти све време узалуд, већ се укључује само када се радијатор загреје, потребно је саставити мали сензор температуре.

Контролни круг вентилатора

Заснован је на НТЦ термистору, чији отпор варира у зависности од температуре - како температура расте, отпор се значајно смањује и обрнуто. Оперативни појачавач делује као компаратор, региструјући промене у отпору термистора. Када се достигне радни праг, на излазу оп-појачала се појављује напон, транзистор се откључава и покреће вентилатор, заједно са којим се пали вентилатор. Светлећа диода. Отпорник за подешавање се користи за подешавање прага одзива; његову вредност треба изабрати на основу отпора термистора на собној температури. Рецимо да термистор има отпор од 100 кОхм, отпорник за тримовање у овом случају треба да има номиналну вредност од приближно 150-200 кОхм. Главна предност ове шеме је присуство хистерезе, тј. разлике између прагова за укључивање и искључивање вентилатора. Захваљујући хистерези, вентилатор се не укључује и искључује често на температурама близу прага. Термистор је повезан директно са радијатором и инсталиран на било ком погодном месту.

Струјни заштитни круг

Можда је најважнији део целокупног напајања струјна заштита. Функционише на следећи начин: пад напона на шанту (отпорник 0,1 ома) се појачава на ниво од 7-9 волти и пореди се са референцом помоћу компаратора. Референтни напон за поређење је постављен са четири триминг отпорника у опсегу од нула до 12 волти, улаз операционог појачавача је повезан са отпорницима преко 4-позиционог преклопног прекидача. Тако, променом положаја прекидача за бисквит, можемо бирати између 4 унапред подешене опције за заштитне струје. На пример, можете подесити следеће вредности: 100 мА, 500 мА, 1,5 А, 3 А. Ако се прекорачи струја подешена клизним прекидачем, заштита ће радити, напон ће престати да тече на излаз и Светлећа диода. Да бисте ресетовали заштиту, само кратко притисните дугме, излазни напон ће се поново појавити.Пети резистор је неопходан за подешавање појачања (осетљивости); мора бити подешен тако да са струјом кроз шант од 1 Ампер, напон на излазу оп-ампа буде приближно 1-2 волта. Отпорник за подешавање хистерезе за заштиту је одговоран за "јасноћу" закључавања кола; потребно га је подесити ако излазни напон не нестане у потпуности. Ово коло је добро јер има велику брзину одзива, тренутно укључује заштиту када је струја прекорачена.

Јединица за приказ струје и напона

Већина лабораторијских извора напајања опремљена је дигиталним волтметрима и амперметрима који приказују вредности као бројеве на дисплеју. Ова опција је компактна и пружа добру тачност очитавања, али је потпуно незгодна за читање. Због тога је одлучено да се за индикацију користе врхови стрелица, чија се очитавања лако и пријатно перципирају. У случају волтметра, све је једноставно - повезан је са излазним терминалима напајања кроз резистор отпора са отпором од приближно 1-2 МОхм. За правилан рад амперметра потребан је шант појачало, чији је круг приказан испод.

За подешавање појачања потребан је трим отпорник, у већини случајева довољно га је оставити у средњем положају (приближно 20-25 кОхм). Глава показивача је повезана преко бисквит прекидача, помоћу којег можете изабрати један од три триминг отпорника, уз помоћ којих се подешава максимална струја одступања амперметра. Дакле, амперметар може радити у три опсега - до 50 мА, до 500 мА, до 5А, што осигурава максималну тачност очитавања при било којој струји оптерећења.

Склоп плоче за напајање

Сада када су сви теоретски аспекти узети у обзир, можемо почети са склапањем електронског дела структуре. Сви елементи напајања - регулатор напона, сензор температуре радијатора, заштитна јединица, шант појачало за амперметар - састављени су на једној плочи, димензија 100к70 мм. Плоча је направљена методом ЛУТ, испод је неколико фотографија процеса производње.

Препоручљиво је калајисати путеве напајања дуж којих струја оптерећења тече дебелим слојем лема да би се смањио отпор. Прво, мали делови се постављају на плочу.

Након тога све остале компоненте. Чип 78Л12, који напаја сензор температуре и хладњак, мора бити инсталиран на мали радијатор, место за које је предвиђено на штампаној плочи. На крају, жице су залемљене на плочу, на којој се вентилатор, термистор, дугме за ресетовање заштите, прекидачи за бисквит, ЛЕД диоде, ЛМ338 чип, напонски улаз и излаз. Најпогодније је повезати напонски улаз преко ДЦ конектора, али се мора узети у обзир да мора да обезбеди велику струју. Све жице за напајање морају се користити са попречним пресеком који одговара струји, пожељно бакар. Плус излаз са штампане плоче иде на излазне терминале не директно, већ преко прекидача са две групе контаката. Друга група се укључује и искључује Светлећа диода, који показује да ли се напон доводи до терминала.

Монтажа кућишта

Кућиште се може наћи готово или самостално. Можете га направити, на пример, од шперплоче и плоча од влакана, као што сам ја урадио. Пре свега, изрезан је правоугаони предњи панел, на који ће бити инсталиране све контроле.

Затим се израђују зидови и дно кутије, а конструкција је причвршћена вијцима за самопрезивање. Када је оквир спреман, можете уградити сву електронику унутра.

Контроле, показивачке главе, ЛЕД диоде постављени су на своја места у предњој плочи, плоча је постављена унутар кућишта, радијатор и вентилатор су монтирани на задњој плочи. За монтирање ЛЕД диода користе се специјални држачи. Препоручљиво је дуплирати излазне терминале, посебно зато што простор дозвољава. Испоставило се да су димензије кућишта биле 290к200к120 мм, у кућишту још увек има пуно слободног простора, а на пример, ту може да стане трансформатор за напајање целог уређаја.

Подешавања

Упркос бројним тример отпорницима, подешавање напајања је прилично једноставно. Пре свега, калибришемо волтметар повезивањем екстерног на излазне терминале. Ротацијом трим-отпорника спојеног у серију са показивачком главом волтметра постижемо једнакост очитавања. Затим прикључимо мало оптерећења амперметром на излаз и калибришемо шант појачало. Ротацијом сваког од три индексна отпорника постижемо подударност очитавања на сваком од три мерна опсега амперметра – у мом случају то је 50 мА, 500 мА и 5А. Затим постављамо потребне заштитне струје помоћу четири отпорника за подрезивање. Ово није тешко урадити, с обзиром да је стандардни амперметар већ калибрисан и показује тачну струју. Постепено повећавамо напон (у исто време расте и струја) и видимо на којој струји се активира заштита. Затим ротирамо сваки од отпорника, постављајући четири потребне заштитне струје, између којих се можете пребацивати помоћу преклопног прекидача. Сада остаје само да подесите жељени праг одзива сензора температуре радијатора - подешавање је завршено.

Погледајте видео