Enkel strömförsörjning med justerbar spänning

Hallå! Detta är min första instruktion! Vi är alla omgivna av elektriska apparater med olika specifikationer. De flesta av dem arbetar direkt från ett 220 V AC-nätverk. Men vad ska du göra om du kommer med någon icke-standardiserad enhet, eller genomför ett projekt som kräver en specifik spänning, och även med likström. Därför hade jag en önskan att göra ett nätaggregat som matar ut olika spänningar och använder en lm317 spänningsregulator på en integrerad krets.

Vad gör en strömkälla?

Först måste du förstå syftet med strömkällan.
• Den måste omvandla den växelström som tas emot från nätaggregatet till likström.
• Den bör mata ut en användarvalbar spänning som sträcker sig från 2V till 25V.

Huvudfördelar:
• Billigt.
• Enkel och lätt att använda.
• Mångsidig.

Lista över nödvändiga komponenter

1. Step-down transformator 2 A (från 220 V till 24 V).
2. Spänningsregulator lm317 IC med värmeväxlarradiator.
3. Kondensatorer (polariserade):
2200 mikrofarad 50 V;
100 mikrofarad 50 V;
1 mikrofarad 50 V.
(observera: kondensatorernas märkspänning måste vara högre än spänningen på deras kontakter).
4. Kondensator (icke-polariserad): 0,1 mikrofarad.
5. Potentiometer 10 kOhm.
6. Motstånd 1 kOhm.
7. Voltmeter med LCD-display.
8. 2,5 A säkring.
9. Skruvterminaler.
10. Anslutningskabel med stickpropp.
11. Dioder 1n5822.
12. Kretskort.

Rita ett elschema

• I den övre delen av figuren är transformatorn ansluten till växelströmsförsörjningen. Den minskar spänningen till 24 V, men strömmen förblir alternerande med en frekvens på 50 Hz.
• Den nedre halvan av figuren visar anslutningen av fyra dioder till en likriktarbrygga. 1n5822-dioder tillåter ström att passera när den är framåtspänd, och blockerar ström att flyta när den är bakåtspänd. Som ett resultat pulserar DC-utgångsspänningen med en frekvens på 100 Hz.



• I denna figur har en 2200 mikrofarad kondensator lagts till för att filtrera utströmmen och ge en stabil spänning på 24 VDC.
• Vid denna tidpunkt kan en säkring anslutas i serie med kretsen för att säkerställa dess skydd.
• Så vi har:
1. AC nedtrappningstransformator upp till 24 V.
2. Omvandlare av växelström till pulserande likström med spänning upp till 24 V.
3. Filtrerad ström för att producera en ren och stabil 24V spänning.
• Allt detta kommer att kopplas till lm317 spänningsregulatorkretsen som beskrivs nedan

Introduktion till Lm317

• Nu är vår uppgift att styra utspänningen, ändra den efter våra behov. För detta använder vi en spänningsregulator lm317.
• Lm317 som visas på bilden har 3 stift.Dessa är justeringsstiftet (stift 1 - ADJUST), utgångsstiftet (stift 2 - OUTPUT) och ingångsstiftet (stift 3 - INPUT).
• lm317-regulatorn genererar värme under drift, så den kräver en värmeväxlarradiator
• Värmeväxlarens kylfläns är en metallplatta ansluten till en integrerad krets för att avleda värmen som den genererar till det omgivande området.

Lm317 Kopplingsschema Förklaring

• Detta är en fortsättning på föregående elschema. För bättre förståelse visas lm317 kopplingsschema här i detalj.
• För att säkerställa ingångsfiltrering, rekommenderas att använda en 0,1 mikrofarad kondensator. Det är mycket tillrådligt att inte placera den nära huvudfilterkondensatorn (i vårt fall är detta en kondensator med en kapacitet på 2200 mikrofarad).
• Användning av en 100 mikrofarad kondensator rekommenderas för att förbättra rippeldämpningen. Det förhindrar ökningen av krusningar som uppstår när den inställda spänningen ökar.
• En 1 mikrofarad kondensator förbättrar transientresponsen men är inte nödvändig för spänningsreglering.
• Skyddsdioderna D1 och D2 (båda 1n5822) ger en urladdningsväg med låg impedans, vilket förhindrar att kondensatorn laddas ur till spänningsregulatorns utgång.
• Motstånd R1 och R2 behövs för att ställa in utspänningen
• Figuren visar kontrollekvationen. Här är motståndet R1 1 kΩ och motståndet R2 (potentiometer med ett motstånd på 10 kΩ) är variabelt. Därför ställs spänningen som erhålls vid utgången, enligt denna approximerade ekvation, genom att ändra motståndet R2.
• Om du behöver få ytterligare information om egenskaperna hos lm317 på en integrerad krets, hitta sådan information på Internet.
• Nu kan utspänningen kopplas till en LCD-voltmeter, eller så kan du använda multimeter för mätning av spänning.
• Obs: Värdena för motstånden R1 och R2 är valda för bekvämlighets skull. Det finns med andra ord ingen hård och snabb regel som säger att R1 alltid måste vara 1k ohm och R2 måste vara variabel upp till 10k ohm. Om du behöver en fast utspänning kan du dessutom installera ett fast motstånd R2 istället för ett variabelt. Med hjälp av den givna kontrollformeln kan du välja parametrarna R1 och R2 efter eget gottfinnande.

Kompletterar elschemat

• Den slutliga elektriska kretsen ser ut som den som visas i figuren.
• Nu, genom att använda potentiometern (dvs. R2), kan den erforderliga utspänningen erhållas.
• Utgången kommer att vara en ren, krusningsfri, stabil och konstant spänning som krävs för att driva den specifika lasten.

Lödning PCB

• Denna del av arbetet görs för hand.
• Se till att alla komponenter är anslutna exakt enligt kopplingsschemat.
• Skruvterminaler används vid ingång och utgång
• Innan du ansluter den tillverkade strömförsörjningen till det elektriska nätverket måste du dubbelkontrollera kretsen.
• Av säkerhetsskäl måste du bära isolerade skor eller gummiskor innan du ansluter enheten till elnätet.
• Om allt görs på rätt sätt finns det ingen möjlighet till fara. Allt ansvar ligger dock enbart på dig!
• Det slutliga kretsschemat visas ovan. (Jag lödde dioderna från baksidan av kretskortet. Ursäkta mig för den oprofessionella lödningen!).
Originalartikel på engelska