Laboratorieströmförsörjning

När man skapar olika elektroniska enheter uppstår förr eller senare frågan om vad man ska använda som strömkälla för hemmagjord elektronik. Låt oss säga att du har satt ihop någon slags LED-blixt, nu måste du försiktigt driva den från något. Mycket ofta, för dessa ändamål, används olika telefonladdare, datorströmförsörjning och alla typer av nätverksadaptrar, som inte på något sätt begränsar strömmen som tillförs belastningen.

Tänk om, säg, på brädet till samma LED-blixt, två stängda spår av misstag gick obemärkt förbi? Genom att ansluta den till en kraftfull datorströmförsörjning kan den sammansatta enheten lätt brinna ut om det finns något installationsfel på kortet. Det är just för att förhindra att sådana obehagliga situationer inträffar som det finns laboratorieströmförsörjning med strömskydd. Genom att i förväg veta ungefär hur mycket ström den anslutna enheten kommer att förbruka, kan vi förhindra kortslutningar och, som ett resultat, utbränning av transistorer och ömtåliga mikrokretsar.

I den här artikeln kommer vi att titta på processen att skapa just en sådan strömförsörjning till vilken du kan ansluta en last utan rädsla för att något ska brinna ut.

Strömförsörjningsschema

Kretsen innehåller ett LM324-chip, som kombinerar 4 operationsförstärkare, en TL074 kan installeras istället. Operationsförstärkaren OP1 är ansvarig för att reglera utspänningen och OP2-OP4 övervakar strömmen som förbrukas av lasten. TL431-mikrokretsen genererar en referensspänning som är ungefär lika med 10,7 volt, den beror inte på värdet på matningsspänningen. Variabelt motstånd R4 ställer in utspänningen; motstånd R5 kan användas för att justera spänningsändringsramen för att passa dina behov. Strömskyddet fungerar enligt följande: lasten förbrukar ström, som flyter genom ett lågresistansmotstånd R20, som kallas en shunt, storleken på spänningsfallet över den beror på den förbrukade strömmen. Operationsförstärkare OP4 används som en förstärkare, vilket ökar lågspänningsfallet över shunten till en nivå av 5-6 volt, spänningen vid utgången av OP4 varierar från noll till 5-6 volt beroende på belastningsströmmen. OP3-kaskaden fungerar som en komparator och jämför spänningen vid dess ingångar. Spänningen vid en ingång ställs in av det variabla motståndet R13, som ställer in skyddströskeln, och spänningen vid den andra ingången beror på belastningsströmmen. Så snart strömmen överstiger en viss nivå, kommer en spänning att visas vid utgången av OP3, öppnande av transistor VT3, som i sin tur drar basen av transistor VT2 till jord och stänger den. Den slutna transistorn VT2 stänger kraften VT1 och öppnar belastningsströmkretsen. Alla dessa processer äger rum på några sekunder.

Motstånd R20 bör tas med en effekt på 5 watt för att förhindra eventuell uppvärmning under långvarig drift. Trimmermotstånd R19 ställer in strömkänsligheten, ju högre dess värde desto större känslighet kan uppnås. Resistor R16 justerar skyddshysteresen; jag rekommenderar att du inte låter dig ryckas med att öka dess värde. Ett motstånd på 5-10 kOhm säkerställer en tydlig låsning av kretsen när skyddet utlöses, ett högre motstånd ger en strömbegränsande effekt när spänningen vid utgången inte helt försvinner.

Som krafttransistor kan du använda inhemska KT818, KT837, KT825 eller importerade TIP42. Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt dess kylning, eftersom hela skillnaden mellan ingångs- och utspänningen kommer att försvinna i form av värme på denna transistor. Det är därför du inte bör använda en strömförsörjning med låg utspänning och hög ström, eftersom uppvärmningen av transistorn blir maximal. Så låt oss gå från ord till handling.

PCB tillverkning och montering

Kretskortet är tillverkat med LUT-metoden som har beskrivits många gånger på Internet.

Lades till på PCB Ljusdiod med ett motstånd som inte anges i diagrammet. Motstånd för LED Ett värde på 1-2 kOhm är lämpligt. Detta Ljusdiod slås på när skyddet utlöses. Två kontakter har också lagts till, märkta med ordet "Jamper", när de är stängda kommer strömförsörjningen ur skyddet och "snäpper av". Dessutom har en 100 pF kondensator lagts till mellan stift 1 och 2 på mikrokretsen, den tjänar till att skydda mot störningar och säkerställer stabil drift av kretsen.

Installation av strömförsörjningen

Så efter att ha monterat kretsen kan du börja konfigurera den.Först och främst levererar vi ström på 15-30 volt och mäter spänningen vid katoden på TL431-chippet, den bör vara ungefär lika med 10,7 volt. Om spänningen som tillförs strömförsörjningens ingång är liten (15-20 volt), bör motståndet R3 reduceras till 1 kOhm. Om referensspänningen är OK kontrollerar vi spänningsregulatorns funktion; när det variabla motståndet R4 vrids, bör det ändras från noll till maximalt. Därefter roterar vi motståndet R13 i dess mest extrema läge; skyddet kan utlösas när detta motstånd drar OP2-ingången till jord. Du kan installera ett 50-100 Ohm motstånd mellan jord och det yttersta stiftet på R13, som är anslutet till jord. Vi ansluter vilken belastning som helst till strömförsörjningen, ställ in R13 till dess yttersta läge. Vi ökar utspänningen, strömmen kommer att öka och någon gång kommer skyddet att fungera. Vi uppnår erforderlig känslighet med trimmotstånd R19, då kan man löda ett konstant istället. Detta slutför processen med att montera laboratorieströmförsörjningen; du kan installera den i fodralet och använda den.

Indikation

Det är mycket bekvämt att använda ett pekhuvud för att indikera utspänningen. Digitala voltmetrar, även om de kan visa spänning upp till hundradelar av en volt, uppfattas ständigt löpande siffror dåligt av det mänskliga ögat. Det är därför det är mer rationellt att använda pekarhuvuden. Det är väldigt enkelt att göra en voltmeter från ett sådant huvud - sätt bara ett trimmotstånd i serie med det med ett nominellt värde på 0,5 - 1 MOhm. Nu måste du applicera en spänning, vars värde är känt i förväg, och använda ett trimningsmotstånd för att justera pilens position som motsvarar den applicerade spänningen. Lycka till med bygget!