แหล่งจ่ายไฟธรรมดาพร้อมแรงดันไฟฟ้าที่ปรับได้

สวัสดี! นี่เป็นคำสั่งแรกของฉัน! เราทุกคนถูกรายล้อมไปด้วยเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติแตกต่างกัน ส่วนใหญ่ทำงานโดยตรงจากเครือข่าย 220 V AC แต่จะทำอย่างไรถ้าคุณมีอุปกรณ์ที่ไม่ได้มาตรฐานหรือกำลังดำเนินโครงการที่ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าเฉพาะและยังมีกระแสตรงด้วย ดังนั้นฉันจึงมีความปรารถนาที่จะสร้างแหล่งจ่ายไฟที่ส่งออกแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันและใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า lm317 บนวงจรรวม

แหล่งจ่ายไฟทำหน้าที่อะไร?

ก่อนอื่นคุณต้องเข้าใจจุดประสงค์ของแหล่งพลังงานก่อน
• จะต้องแปลงไฟฟ้ากระแสสลับที่ได้รับจากแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง
• ควรส่งออกแรงดันไฟฟ้าที่ผู้ใช้เลือกได้ตั้งแต่ 2V ถึง 25V

ข้อดีหลัก:
• ราคาไม่แพง.
• เรียบง่ายและใช้งานง่าย
• อเนกประสงค์

รายการส่วนประกอบที่จำเป็น

1. หม้อแปลงสเต็ปดาวน์ 2 A (ตั้งแต่ 220 V ถึง 24 V)
2. ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า lm317 IC พร้อมหม้อน้ำแลกเปลี่ยนความร้อน
3. ตัวเก็บประจุ (โพลาไรซ์):
2200 ไมโครฟารัด 50 V;
100 ไมโครฟารัด 50 โวลต์;
1 ไมโครฟารัด 50 โวลต์
(หมายเหตุ: อัตราแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุต้องสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับหน้าสัมผัส)
4. ตัวเก็บประจุ (ไม่มีโพลาไรซ์): 0.1 ไมโครฟารัด
5. โพเทนชิออมิเตอร์ 10 kOhm
6. ความต้านทาน 1 kOhm
7. โวลต์มิเตอร์พร้อมจอ LCD
8. 2.5 ฟิวส์.
9. ขั้วต่อสกรู
10. การต่อสายด้วยปลั๊ก
11. ไดโอด 1n5822
12. แผงวงจร.

การเขียนไดอะแกรมทางไฟฟ้า

• ในส่วนบนของภาพ มีการเชื่อมต่อหม้อแปลงเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ AC จะลดแรงดันไฟฟ้าลงเหลือ 24 V แต่กระแสยังคงสลับกับความถี่ 50 Hz
• ครึ่งล่างของภาพแสดงการเชื่อมต่อของไดโอดสี่ตัวเข้ากับบริดจ์ตัวเรียงกระแส ไดโอด 1n5822 อนุญาตให้กระแสไหลผ่านได้เมื่อมีไบแอสไปข้างหน้า และบล็อกกระแสไม่ให้ไหลเมื่อมีไบแอสย้อนกลับ เป็นผลให้แรงดันเอาต์พุต DC เต้นเป็นจังหวะที่ความถี่ 100 Hz



• ในรูปนี้ ได้เพิ่มตัวเก็บประจุไมโครฟารัด 2200 เพื่อกรองกระแสไฟขาออก และให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ที่ 24 VDC
• ณ จุดนี้ สามารถเชื่อมต่อฟิวส์แบบอนุกรมกับวงจรเพื่อให้แน่ใจว่ามีการป้องกัน
• ดังนั้นเราจึงมี:
1. หม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับสเต็ปดาวน์สูงสุด 24 V.
2. ตัวแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นกระแสตรงแบบพัลซิ่งด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 24 V.
3. กรองกระแสเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้า 24V ที่สะอาดและเสถียร
• ทั้งหมดนี้จะเชื่อมต่อกับวงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้า lm317 ที่อธิบายไว้ด้านล่าง

รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ Lm317

• ตอนนี้งานของเราคือควบคุมแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุต โดยเปลี่ยนแปลงตามความต้องการของเรา สำหรับสิ่งนี้เราใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า lm317
• Lm317 ตามภาพ มี 3 ขาเหล่านี้คือพินการปรับ (พิน 1 - ADJUST), พินเอาท์พุต (พิน 2 - OUNPUT) และพินอินพุต (พิน 3 - INPUT)
• ตัวควบคุม lm317 จะสร้างความร้อนระหว่างการทำงาน ดังนั้นจึงต้องใช้หม้อน้ำตัวแลกเปลี่ยนความร้อน
• แผ่นระบายความร้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นแผ่นโลหะที่เชื่อมต่อกับวงจรรวมเพื่อกระจายความร้อนที่เกิดขึ้นออกสู่บริเวณโดยรอบ

คำอธิบายแผนภาพการเดินสายไฟ Lm317

• นี่คือความต่อเนื่องของแผนภาพไฟฟ้าก่อนหน้านี้ เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น แผนภาพการเดินสายไฟ lm317 จะแสดงไว้ที่นี่โดยละเอียด
• เพื่อให้มั่นใจว่ามีการกรองอินพุต ขอแนะนำให้ใช้ตัวเก็บประจุขนาด 0.1 ไมโครฟารัด ขอแนะนำอย่างยิ่งว่าอย่าวางไว้ใกล้กับตัวเก็บประจุตัวกรองหลัก (ในกรณีของเรานี่คือตัวเก็บประจุที่มีความจุ 2,200 ไมโครฟารัด)
• แนะนำให้ใช้ตัวเก็บประจุขนาด 100 ไมโครฟารัดเพื่อปรับปรุงการหน่วงการกระเพื่อม ช่วยป้องกันการเพิ่มขึ้นของระลอกคลื่นที่เกิดขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ตั้งไว้เพิ่มขึ้น
• ตัวเก็บประจุไมโครฟารัด 1 ตัวช่วยปรับปรุงการตอบสนองชั่วคราว แต่ไม่จำเป็นสำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้า
• ไดโอดป้องกัน D1 และ D2 (1n5822 ทั้งคู่) ให้เส้นทางคายประจุอิมพีแดนซ์ต่ำ เพื่อป้องกันไม่ให้ตัวเก็บประจุคายประจุไปยังเอาต์พุตตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า
• ต้องใช้ตัวต้านทาน R1 และ R2 เพื่อตั้งค่าแรงดันเอาต์พุต
• รูปภาพแสดงสมการการควบคุม ที่นี่ความต้านทาน R1 คือ 1 kΩ และความต้านทาน R2 (โพเทนชิออมิเตอร์ที่มีความต้านทาน 10 kΩ) เป็นตัวแปร ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับที่เอาต์พุตตามสมการโดยประมาณนี้จึงถูกกำหนดโดยการเปลี่ยนความต้านทาน R2
• หากคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณลักษณะของ lm317 บนวงจรรวม ให้ค้นหาข้อมูลดังกล่าวบนอินเทอร์เน็ต
• ตอนนี้สามารถต่อแรงดันเอาต์พุตเข้ากับโวลต์มิเตอร์แบบ LCD หรือคุณสามารถใช้ก็ได้ มัลติมิเตอร์ สำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้า
• หมายเหตุ: เลือกค่าความต้านทาน R1 และ R2 เพื่อความสะดวก กล่าวอีกนัยหนึ่ง ไม่มีกฎที่ตายตัวและเร็วที่บอกว่า R1 ต้องเป็น 1k โอห์มเสมอ และ R2 จะต้องแปรผันได้สูงถึง 10k โอห์ม นอกจากนี้ หากคุณต้องการแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตคงที่ คุณสามารถติดตั้งความต้านทานคงที่ R2 แทนค่าตัวแปรได้ เมื่อใช้สูตรควบคุมที่กำหนด คุณสามารถเลือกพารามิเตอร์ R1 และ R2 ได้ตามดุลยพินิจของคุณ

เสร็จสิ้นแผนภาพไฟฟ้า

• วงจรไฟฟ้าขั้นสุดท้ายจะมีลักษณะตามที่แสดงในภาพ
• ตอนนี้ โดยการใช้โพเทนชิออมิเตอร์ (เช่น R2) สามารถรับแรงดันเอาต์พุตที่ต้องการได้
• เอาต์พุตจะเป็นแรงดันไฟฟ้าที่สะอาด ปราศจากการกระเพื่อม เสถียร และคงที่ ซึ่งจำเป็นต่อการจ่ายไฟให้กับโหลดเฉพาะ

บัดกรี PCB

• งานส่วนนี้ทำด้วยมือ
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนประกอบทั้งหมดเชื่อมต่อตรงตามที่แสดงในแผนภาพการเดินสายไฟ
• ขั้วต่อแบบสกรูถูกใช้ที่อินพุตและเอาต์พุต
• ก่อนที่จะเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟที่ผลิตเข้ากับเครือข่ายไฟฟ้า คุณต้องตรวจสอบวงจรอีกครั้ง
• เพื่อความปลอดภัย คุณต้องสวมรองเท้าหุ้มฉนวนหรือยางก่อนเชื่อมต่ออุปกรณ์กับเครือข่ายไฟฟ้า
• หากทุกอย่างถูกต้องจะไม่เกิดอันตรายใดๆ อย่างไรก็ตาม ความรับผิดชอบทั้งหมดเป็นของคุณแต่เพียงผู้เดียว!
• แผนภาพวงจรสุดท้ายแสดงไว้ด้านบน (ฉันบัดกรีไดโอดจากด้านหลังของแผงวงจร ขออภัยสำหรับการบัดกรีที่ไม่เป็นมืออาชีพ!)
บทความต้นฉบับเป็นภาษาอังกฤษ