Concurs de radioamatori pentru începători
„Designul meu de radio amator”

Proiectarea unei surse de alimentare simple de laborator cu tranzistori de la „0” la „12” volți și descriere detaliatăîntregul proces de fabricație a dispozitivului

Design de competiție pentru un radioamator începător:
„Alimentare reglabilă 0-12 V tranzistorizată”

Bună ziua dragi prieteni și vizitatori ai site-ului!
Vă prezint în considerare a patra înregistrare la concurs.
Autorul designului - Folkin Dmitry, Zaporojie, Ucraina.

Sursa de alimentare reglabila 0-12 V tranzistori

Aveam nevoie de o sursă de alimentare reglabilă de la 0 la... B (cu cât mai mult, cu atât mai bine). Am revizuit mai multe cărți și am stabilit designul propus în cartea lui Borisov „Tânărul radioamator”. Totul este aranjat foarte bine acolo, doar pentru un radioamator începător. În procesul de creare a unui dispozitiv atât de complex pentru mine, am făcut câteva greșeli, a căror analiză am făcut-o în acest material. Dispozitivul meu este format din două părți: partea electrică și corpul din lemn.

Partea 1. Partea electrică a sursei de alimentare.

Figura 1 – Fundamental schema electrica sursa de alimentare din carte

Am început prin a selecta piesele necesare. Pe unele le-am găsit acasă, iar altele le-am cumpărat de pe piața radio.

Figura 2 – Piese electrice

În fig. 2 sunt prezentate următoarele detalii:

1 – voltmetru, care arată tensiunea de ieșire a unității de alimentare (am cumpărat un voltmetru fără nume cu trei scale, la care trebuie selectat un rezistor de șunt pentru citiri corecte);
2 – ștecher de alimentare(am luat un incarcator de la Motorola, am scos placa si am lasat mufa);
3 – bec cu dulie, care va servi drept indicator că sursa de alimentare este conectată la rețea (12,5 V 0,068 A bec, am găsit două dintre acestea în niște radiouri vechi);
4 – comutați de la prelungitorul de alimentare pentru calculator (in interior este un bec, din pacate, al meu s-a ars);
Rezistor de reglare variabil de 5 – 10 kOhm din grupul A, adică cu o caracteristică funcțională liniară și un mâner pentru aceasta; necesar pentru a schimba fără probleme tensiunea de ieșire a sursei de alimentare (am luat SP3-4am și butonul de la radio);
6 – terminale roșii „+” și negre „-”., folosit pentru a conecta sarcina la sursa de alimentare;
7 – siguranta 0,5 A, montat in cleme pe picioare (am gasit o siguranta de sticla 6T500 cu patru picioare intr-un radio vechi);
8 – transformator coborâtor 220 V/12 V de asemenea, pe patru picioare (TVK-70 este posibil; am avut unul fără marcaje, dar vânzătorul a scris „12 V” pe el);
9 – patru diode cu un curent redresat maxim de 0,3 A pentru o punte de diodă redresoare (puteți folosi seria D226, D7 cu orice literă sau bloc redresor KTs402; am luat D226B);
10 – tranzistor de putere medie sau mare cu calorifer si flansa de fixare (poti folosi P213B sau P214 - P217; P214 l-am luat imediat cu calorifer ca sa nu se incalzeasca);
11 – doi condensatori electrolitici de 500 µF sau mai mult, unul de 15 V sau mai mult, al doilea de 25 V sau mai mult (K50-6 este posibil; am luat K50-35 ambele la 1000 uF, unul de 16 V, al doilea 25 V);
12 – dioda zener cu tensiune de stabilizare 12 V(puteți folosi D813, D811 sau D814G; eu am luat D813);
13 – tranzistor de joasă frecvență de putere mică(puteți MP39, MP40 - MP42; am MP41A);
14 – rezistență constantă 510 Ohm, 0,25 W(puteți folosi MLT; am luat trimmer-ul SP4-1 pentru 1 kOhm, deoarece va trebui selectată rezistența acestuia);
15 – rezistență constantă 1 kOhm, 0,25 W(Am dat peste unul foarte precis ±1%);
16 – rezistență constantă 510 Ohm, 0,25 W(Am MLT)
De asemenea, pentru partea electrică aveam nevoie de:
– textolit folie unilaterală(Fig. 3);
– mini burghiu de casă cu burghie cu diametrul de 1, 1,5, 2, 2,5 mm;
– fire, șuruburi, piulițe și alte materiale și unelte.

Figura 3 – La piața de radio am dat peste un textolit sovietic foarte vechi

În continuare, măsurând dimensiunile geometrice ale elementelor existente, am desenat viitoarea tablă într-un program care nu necesită instalare. Apoi am început să fac placa de circuit imprimat Metoda LUT. Am făcut asta pentru prima dată, așa că am folosit acest tutorial video _http://habrahabr.ru/post/45322/.

Etapele fabricării unei plăci de circuit imprimat:

1 . Am tipărit tabla desenată pe o imprimantă laser pe hârtie lucioasă 160 g/m2 într-o tipografie și am decupat-o (Fig. 4).

Figura 4 – Imaginea pistelor și aranjarea elementelor pe hârtie lucioasă

2 . Am tăiat o bucată de PCB de 190x90 mm. În lipsa foarfecelor metalice, am folosit foarfece de birou obișnuite, care au durat mult și au fost greu de tăiat. Folosind șmirghel de calitate zero și alcool etilic 96%, am pregătit textolitul pentru transferul tonerului (Fig. 5).

Figura 5 – Textolit folie pregătită

3 . Mai întâi, folosind un fier de călcat, am transferat tonerul de pe hârtie în partea metalizată a PCB-ului și l-am încălzit timp îndelungat, aproximativ 10 minute (Fig. 6). Apoi mi-am amintit că am vrut să fac și serigrafie, adică. desenând o imagine pe tablă din partea părților. Am aplicat hârtia cu imaginea pieselor pe partea nemetalizată a PCB-ului, am încălzit-o pentru o perioadă scurtă de timp, aproximativ 1 minut, a ieșit destul de prost. Totuși, mai întâi a fost necesar să faceți o serigrafie și apoi să transferați urmele.

Figura 6 – Hârtie pe PCB după încălzire cu un fier de călcat

4 . Apoi, trebuie să îndepărtați această hârtie de pe suprafața PCB-ului. Am folosit apă caldă și o perie de pantofi cu peri metalici în mijloc (Figura 7). Am curățat hârtia cu multă sârguință. Poate a fost o greșeală.

Figura 7 – Perie de pantofi

5 . După spălarea hârtiei lucioase, Figura 8 arată că tonerul s-a uscat, dar unele dintre urme sunt rupte. Acest lucru se datorează probabil muncii grele cu peria. Prin urmare, a trebuit să cumpăr un marker pentru discurile CD\DVD și să-l folosesc pentru a desena aproape toate piesele și contactele manual (Fig. 9).

Figura 8 – Textolit după transferul tonerului și îndepărtarea hârtiei

Figura 9 – Trasee completate cu marcaj

6 . Apoi, trebuie să gravați metalul inutil de pe PCB, lăsând urmele desenate. Am procedat astfel: am turnat 1 litru de apă caldă într-un vas de plastic, am turnat în el o jumătate de borcan de clorură ferică și am amestecat-o cu o linguriță de plastic. Apoi am pus acolo o folie PCB cu urme marcate (Fig. 10). Pe un borcan cu clorură ferică, timpul de gravare promis este de 40-50 de minute (Fig. 11). După ce am așteptat timpul specificat, nu am găsit nicio modificare pe viitoarea placă. Prin urmare, am turnat toată clorura ferică care era în borcan în apă și am amestecat-o. În timpul procesului de gravare, am amestecat soluția cu o lingură de plastic pentru a accelera procesul. A durat mult, cam 4 ore. Pentru a grăbi gravura, ar fi posibil să încălzim apa, dar nu am avut o astfel de ocazie. Soluția de clorură ferică poate fi reconstituită folosind cuie de fier. Nu am avut, așa că am folosit șuruburi groase. Cuprul s-a depus pe șuruburi și în soluție a apărut un precipitat. Am turnat soluția într-o sticlă de plastic de trei litri cu gât gros și am pus-o în cămară.

Figura 10 – Un semifabricat de circuit imprimat plutește într-o soluție de clorură ferică

Figura 11 – Borcan cu clorură ferică (greutate nespecificată)

7 . După gravare (Fig. 12), am spălat cu grijă placa cu apă caldă și săpun și am îndepărtat tonerul de pe șine cu alcool etilic (Fig. 13).

Figura 12 – Textolit cu urme gravate și toner

Figura 13 – Textolit cu urme gravate fără toner

8 . Apoi am început să forez găurile. Pentru aceasta am un mini burghiu de casă (Fig. 14). Pentru a o face, a trebuit să dezasamblam o imprimantă Canon i250 veche, stricata. De acolo am luat un motor de 24 V, 0,8 A, o sursă de alimentare pentru el și un buton. Apoi, la piata radio, am achizitionat o mandrina cu mandrina pentru ax de 2 mm si 2 seturi de burghie cu diametrul de 1, 1,5, 2, 2,5 mm (Fig. 15). Mandrina este pusă pe arborele motorului, se introduce și se fixează un burghiu cu un suport. Deasupra motorului am lipit și lipit un buton care pornește mini-burghiu. Burghiile nu sunt deosebit de ușor de centrat, așa că se „deriva” puțin în lateral atunci când se lucrează, dar pot fi folosite pentru amatori.

Figura 14 –

Figura 15 –

Figura 16 – Placă cu găuri

9 . Apoi acopăr placa cu flux, ungând-o cu un strat gros de glicerină farmaceutică folosind o perie. După aceasta, puteți cosi șinele, de ex. acoperiți-le cu un strat de tablă. Începând cu urme largi, am mutat o picătură mare de lipit pe fierul de lipit de-a lungul urmelor până am cositorit complet placa (Fig. 17).

Figura 17 – Scândura conservată

10. La final am montat piesele pe placa. Am început cu cel mai masiv transformator și radiator și am terminat cu tranzistori (am citit undeva că tranzistorii sunt întotdeauna lipiți la capăt) și fire de conectare. Tot la sfârșitul instalării se deschide circuitul diodei zener, marcat în Fig. 1 cu o cruce, am pornit multimetrul și am selectat rezistența rezistenței de reglare SP4-1, astfel încât să se stabilească un curent de 11 mA în acest circuit. Această configurație este descrisă în cartea lui Borisov „Young Radio Amateur”.

Figura 18 – Placă cu părți: vedere de jos

Figura 19 – Placă cu părți: vedere de sus

În Figura 18 se poate observa că am greșit puțin cu locația găurilor pentru montarea transformatorului și a radiatorului, așa că a trebuit să forez mai mult. De asemenea, aproape toate găurile pentru componentele radio s-au dovedit a fi puțin mai mici în diametru, deoarece picioarele componentelor radio nu se potriveau. Poate că găurile au devenit mai mici după cositorire cu lipit, așa că ar trebui să fie găurite după cositorire. Separat, ar trebui spus despre găurile pentru tranzistori - locația lor s-a dovedit a fi, de asemenea, incorectă. Aici a trebuit să desenez diagrama mai atent și atent în programul Sprint-Layout. La aranjarea bazei, emițătorului și colectorului tranzistorului P214, ar fi trebuit să țin cont de faptul că radiatorul este instalat pe placa cu partea inferioară (Fig. 20). Pentru a lipi bornele tranzistorului P214 la pistele necesare, a trebuit să folosesc bucăți de sârmă de cupru. Și pentru tranzistorul MP41A a fost necesar să îndoiți terminalul de bază în cealaltă direcție (Fig. 21).

Figura 20 – Orificii pentru bornele tranzistorului P214

Figura 21 – Găuri pentru bornele tranzistorului MP41A

Partea 2. Fabricarea unei carcase de alimentare din lemn.

Pentru cazul am avut nevoie de:
- 4 placi placaj 220x120 mm;
– 2 placi de placaj 110x110 mm;
– 4 bucăți placaj 10x10x110 mm;
– 4 bucăți placaj 10x10x15 mm;
– cuie, 4 tuburi de superglue.

Etapele fabricării carcasei:

1 . Mai întâi, am tăiat o bucată mare de placaj în plăci și bucăți de dimensiunea necesară (Fig. 22).

Figura 22 – Placi de placaj taiate pentru caroserie

2 . Apoi am folosit un mini burghiu pentru a găuri o gaură pentru firele la ștecherul de alimentare.
3 . Apoi am conectat pereții de jos și laterali ai carcasei folosind cuie și superglue.
4 . Apoi am lipit părțile interne din lemn ale structurii. Rafturile lungi (10x10x110 mm) sunt lipite de fund și laterale, ținând pereții laterali împreună. Am lipit bucăți mici pătrate în partea de jos; placa de circuit imprimat va fi instalată și fixată pe ele (Fig. 23). De asemenea, am asigurat suporturi de sârmă în interiorul mufei și în spatele carcasei (Fig. 24).

Figura 23 – Carcasă: vedere frontală (petele de lipici vizibile)

Figura 24 – Carcasă: vedere laterală (și aici lipiciul se face simțit)

5 . Pe panoul frontal al carcasei erau: un voltmetru, un bec, un întrerupător, o rezistență variabilă și două borne. Trebuia să forez cinci găuri rotunde și una dreptunghiulară. Acest lucru a durat mult timp, deoarece nu existau unelte necesare și trebuia să folosim ceea ce aveam la îndemână: un mini burghiu, o pila dreptunghiulară, foarfece, șmirghel. În fig. 25 puteți vedea un voltmetru, la unul dintre contactele căruia este conectat un rezistor de reglare în șunt de 100 kOhm. Experimental, folosind o baterie de 9 V și un multimetru, s-a constatat că voltmetrul oferă citiri corecte cu o rezistență de șunt de 60 kOhm. Soclul becului a fost lipit perfect cu superglue, iar întrerupătorul a fost fixat ferm în orificiul dreptunghiular chiar și fără lipici. Rezistorul variabil s-a înșurubat bine în lemn, iar bornele au fost fixate cu piulițe și șuruburi. Am scos becul de iluminare de fundal din comutator, așa că în loc de trei au rămas două contacte pe întrerupător.

Figura 25 – Interne PSU

După ce am fixat placa în carcasă, am instalat elementele necesare pe panoul frontal, am conectat componentele folosind fire și am atașat peretele frontal cu superglue, am primit produsul finit dispozitiv functional(Fig. 26).

Figura 26 – Alimentare gata

În fig. 26 puteți vedea din culoare că becul este diferit de cel care a fost selectat inițial. Într-adevăr, la conectarea unui bec de 12,5 V nominal pentru un curent de 0,068 A la înfășurarea secundară a transformatorului (așa cum este indicat în carte), acesta s-a ars după câteva secunde de funcționare. Probabil din cauza curentului mare din înfășurarea secundară. A fost necesar să se găsească o nouă locație pentru conectarea becului. Am inlocuit becul cu unul intreg cu aceiasi parametri, dar vopsit in albastru inchis (ca sa nu-mi orbieasca ochii) si folosind fire l-am lipit in paralel dupa condensatorul C1. Acum funcționează de mult, dar cartea indică că tensiunea din acel circuit este de 17 V și mă tem că va trebui să caut din nou un loc nou pentru bec. De asemenea, în Fig. 26 puteți vedea că un arc este introdus în comutator de sus. Este necesar pentru funcționarea fiabilă a butonului, care a fost slăbit. Mânerul de pe rezistența variabilă, care modifică tensiunea de ieșire a unității de alimentare, a fost scurtat pentru o mai bună ergonomie.
Când pornesc sursa de alimentare, verific citirile voltmetrului și multimetrului (Fig. 27 și 28). Tensiunea maximă de ieșire este de 11 V (1 V a dispărut undeva). Apoi, am decis să măsoare curentul maxim de ieșire și când am stabilit limita maximă de 500 mA pe multimetru, acul a ieșit din scară. Aceasta înseamnă că curentul maxim de ieșire este puțin mai mare de 500 mA. Când butonul rezistorului variabil este răsucit ușor, tensiunea de ieșire a sursei de alimentare se schimbă, de asemenea, fără probleme. Dar schimbarea tensiunii de la zero nu începe imediat, ci după aproximativ 1/5 dintr-o rotire a butonului.

Așadar, după ce am petrecut o cantitate semnificativă de timp, efort și finanțe, am asamblat în cele din urmă o sursă de alimentare cu o tensiune de ieșire reglabilă de 0 - 11 V și un curent de ieșire mai mare de 0,5 A. Dacă aș putea să o fac, atunci poate oricine. altfel. Mult succes tuturor!

Figura 27 – Verificarea sursei de alimentare

Figura 28 – Verificarea citirilor corecte ale voltmetrului

Figura 29 – Setarea tensiunii de ieșire la 5V și verificarea cu o lumină de testare

Dragi prieteni și oaspeți site-ului!

Nu uitați să vă exprimați opinia cu privire la înscrierile la concurs și să participați la discuțiile de pe forumul site-ului. Multumesc.

Aplicații la proiectare:

(15,0 KiB, 1.690 de accesări)

(38,2 KiB, 1.570 de accesări)

(21,0 KiB, 1.068 accesări)

Salutare dragi prieteni. În următorul meu articol, am decis să arăt cum a fost asamblată o sursă de alimentare cu reglare de tensiune și curent. Am văzut diagrama din videoclipul lui Aka și am decis să-mi fac același dispozitiv. Nu a existat nicio placă de circuit imprimat cu videoclipul, am desenat-o singur, va fi mai jos. La început, pur și simplu am asamblat circuitul folosind o instalație montată pe suprafață, dar din anumite motive nu a funcționat pentru mine prima dată, probabil că am amestecat bornele tranzistorului, așa că l-am asamblat din nou, dar acum pur și simplu nu a putut. nu ajut decât să lucrez.
Iată o diagramă a dispozitivului.

Circuitul este destul de simplu și nu necesită reglare toate piesele pot fi găsite într-un televizor vechi. Dar nu am dezasamblat televizorul, deoarece aveam toate aceste părți, ei bine, să nu ne abatem de la subiect. Am desenat PCB-ul în programul Sprint-Layout_5.0. și l-a transferat pe tablă.

Dar din anumite motive nu mi-a mers bine și a trebuit să-l termin de desenat cu un marker permanent. Apoi l-am aruncat în soluția de gravare.

Când placa mea a fost gravată, am spălat-o bine cu apă, dacă nu o spălați cu apă, va fi lipicioasă. L-am uscat, am îndepărtat tonerul cu un solvent și așa s-a întâmplat.

Lucrul care nu-mi place este să fac găuri în placă. Acum începe cea mai interesantă și ușoară parte - cositorirea plăcii.

După cositorire, trebuie să îndepărtăm tot ce a mai rămas din flux, să o facem cu un solvent, doar să ne ștergem placa. Acum luăm piesele, le-am găsit în avans și le-am introdus în placa de circuit imprimat conform diagramei.

Asta e tot, te poți bucura, circuitul este asamblat. Aici este PCB-ul

Și, de asemenea, în fotografia mea nu există un condensator de ieșire, nu l-am instalat pentru că nu l-am găsit.

Iată lista pieselor:
Două tranzistoare kt818, kt815. Două condensatoare electrolitice de 1000 microfarads (50-60 volți). Trei rezistențe fixe la 820 ohm, 470 ohm, 24 k Două rezistențe variabile, prima de la (4,7k-10k) și a doua 84k. Și încă o diodă 1N4007. Videoclipul vă va spune restul.

Când asamblați orice produs electronic de casă, aveți nevoie de o sursă de alimentare pentru a-l testa. Există o mare varietate de soluții gata făcute pe piață. Frumos proiectat, au multe funcții. Există și multe truse pt făcut singur. Nici măcar nu vorbesc despre chinezi cu platformele lor de tranzacționare. Am cumpărat plăci de module de convertizor step-down de pe Aliexpress, așa că am decis să le fac pe el. Tensiunea este reglată, există suficient curent. Unitatea se bazează pe un modul din China, precum și pe componente radio care se aflau în atelierul meu (zăceau de mult timp și așteptau în aripi). Unitatea reglează de la 1,5 volți la maxim (totul depinde de redresorul folosit la placa de reglare.

Descrierea componentelor

Ansamblu sursă de alimentare

Pentru a alimenta diferite circuite, sunt necesare diferite surse de alimentare cu tensiuni și curenți diferite, în astfel de scopuri, este necesară o sursă de alimentare reglată, adică o sursă de alimentare de laborator; Prețurile pentru astfel de dispozitive sunt destul de impresionante și, prin urmare, va trebui să asamblați o sursă de alimentare de laborator cu propriile mâini. Din ceea ce am în pubele mele voi obține un dispozitiv bun cu o ieșire de până la 18V și un curent de până la 2,5A un voltmetru digital care tocmai a sosit din China va fi potrivit pentru indicație, dar mai întâi.

În primul rând, parametrii maximi de ieșire au fost aleși în legătură cu transformatorul gratuit disponibil din difuzoarele stereo 2 * 17V 2A. înfășurările sunt conectate în paralel. După puntea de diode cu condensatoare, tensiunea va crește la aproximativ 24V. Trebuie avut în vedere că tensiunea trebuie să fie cu rezervă. O scădere de câțiva volți pe tranzistori, plus sub sarcină va scădea în continuare cu câțiva volți, 19V va rămâne curat, deci 18V este un maxim stabil care poate fi stors. Sarcina de 2,5A a fost aleasă pentru a nu încărca puternic înfășurările transformatorului în acest mod, transformatorul se va simți mai bine, deoarece va fi încărcat cu 70-80%. Mi-am dat seama ce să mănânc, acum ce să mănânc

Acum este timpul să alegeți un circuit pentru alimentarea laboratorului. Circuitul a fost selectat, asamblat și testat; este o sursă de alimentare de laborator (LPDP) V14 simplă și accesibilă

Un indicator de supracurent este asamblat pe DA1.3. Când există o limită de curent, acest indicator indică acest lucru
Pentru a măsura curentul de sarcină, pe DA1.4 este asamblat un amplificator de tensiune, recalculat la un câștig de 5 ori. Când sarcina este maximă la rezistorul R20, există o scădere de 0,5V, această tensiune este amplificată și la ieșirea amplificatorului operațional există o tensiune egală ca valoare cu consumul de curent.

Ei bine, inima circuitului este asamblată pe primele două comparatoare. Acesta este un stabilizator de curent care controlează un stabilizator de tensiune. Am asamblat ceva similar, doar că în circuit curentul și tensiunea erau controlate independent. Nu voi descrie în detaliu cum funcționează conexiunea secvențială a stabilizatorilor, puteți citi despre paralel în articol, principiul de funcționare este similar.
În circuit, R12R14 a fost recalculat pentru o tensiune de ieșire de 18V, iar R11 pentru reglarea tensiunii a fost înlocuit cu 5k. R20 este recalculat pentru un curent de 2,5A, la curentul maxim la R20 ar trebui să fie o scădere de 0,5V. R20 se calculează folosind o formulă simplă din legea lui Ohm R20=0,5(V)\Imax(A)

Pentru a face circuitul puțin mai practic, am adăugat un circuit de protecție împotriva scurtcircuitelor și inversării polarității. Această schemă s-a dovedit bine și o sculpt oriunde))
Pe scurt, am decis ce voi folosi unde. Am adunat toate componentele într-o grămadă, am așezat placa de circuit imprimat și am lipit totul

După cum puteți vedea, tranzistoarele de ieșire au fost utilizate în conexiune paralelă. Putere disipată totală 120W, curent maxim 20A, tensiune de avarie 60V. Ambele tranzistoare sunt conectate la un radiator comun în afara carcasei. Apropo, carcasa a fost folosită de la o boxă muzicală veche din plastic

Placa de circuit imprimat este gata, carcasa este acolo. tranzistoare pe radiator. A sosit momentul să decidem în sfârșit ce sarcini vor fi efectuate de sursa de alimentare a laboratorului și să instalăm panoul frontal. Voi desena panoul în SPL6.

Pe panou voi amplasa un voltmetru, un regulator de tensiune si curent.
Comutați de măsurare volți și amperi.
Două indicatoare pentru protecție la suprasarcină și scurtcircuit
Comutați între ieșirea punte de diodă și ieșirea LBP
Comutați între LBP și încărcător. Ieșire negativă fie cu LBP, fie cu protecție împotriva inversării polarității și scurtcircuitului
Acum știind ce va fi unde, le puteți pune împreună schema generala alimentare de laborator și împrăștie împletituri de fire de la placă la panoul frontal. Asta sa întâmplat

Cred că este timpul să punem totul înapoi în carcasă

Iată o fotografie cu placa asamblată în sfârșit


Și așa arată totul în carcasă.

După ce ați asamblat totul în carcasă, puteți încerca să conectați sursa de alimentare a laboratorului la o priză. Ieșire 18,5 V

Prima pornire a sursei de alimentare de laborator sub o sarcină de 50% ca sarcină a motorului de la o șurubelniță de 12V. Apropo, indicatorul de suprasarcină arată că sursa de alimentare este în modul de limitare a curentului. Pe indicator consumul de curent este de 1,28A

Aceasta este sursa de alimentare de laborator pe care am primit-o:

Am folosit ca indicator un voltmetru din China, modificându-l anterior. Voltmetrul indica si tensiunea de la care era alimentat, am decis sa separ aceste canale astfel incat sa se poata masura de la 0V la 20V. Am scos rezistorul care conectează contactele de măsurare a puterii și a tensiunii, este marcat cu roșu în fotografie. Alimentat indicatorul de la tensiunea de referință a circuitului de 12V


Acest voltmetru poate fi comandat pe AliExpress. Aici

Astăzi vom asambla o sursă de alimentare de laborator cu propriile noastre mâini. Vom înțelege structura blocului, vom selecta componentele potrivite, vom învăța cum să lipim corect și să asamblam elementele pe plăci de circuite imprimate.

Aceasta este o sursă de alimentare de înaltă calitate de laborator (și nu numai) cu tensiune reglabilă variabilă de la 0 la 30 volți. Circuitul include, de asemenea, un limitator electronic de curent de ieșire care reglează eficient curentul de ieșire la 2 mA de la curentul maxim al circuitului de 3 A. Această caracteristică face ca această sursă de alimentare să fie indispensabilă în laborator, deoarece face posibilă reglarea puterii, limitarea curentului maxim pe care îl poate consuma dispozitivul conectat, fără teama de deteriorare dacă ceva nu merge bine.
Există, de asemenea, o indicație vizuală că acest limitator este în vigoare (LED), astfel încât să puteți vedea dacă circuitul dvs. își depășește limitele.

Schema schematică a sursei de alimentare a laboratorului este prezentată mai jos:

Caracteristicile tehnice ale sursei de alimentare de laborator

Tensiune de intrare: ……………. 24 V-AC;
Curent de intrare: ……………. 3 A (max);
Tensiune de ieșire: …………. 0-30 V - reglabil;
Curent de ieșire: …………. 2 mA -3 A - reglabil;
Ondularea tensiunii de ieșire: .... 0,01% maxim.

Particularități

- Dimensiuni mici, usor de realizat, design simplu.
— Tensiunea de ieșire este ușor de reglat.
— Limitarea curentului de ieșire cu indicație vizuală.
— Protecție împotriva suprasarcinii și conexiunii incorecte.

Principiul de funcționare

Să începem cu faptul că sursa de alimentare de laborator folosește un transformator cu o înfășurare secundară de 24V/3A, care este conectat prin bornele de intrare 1 și 2 (calitatea semnalului de ieșire este proporțională cu calitatea transformatorului). Tensiunea AC de la înfășurarea secundară a transformatorului este redresată printr-o punte de diode formată din diode D1-D4. Ondulurile tensiunii continue redresate la ieșirea punții de diode sunt netezite de un filtru format din rezistența R1 și condensatorul C1. Circuitul are unele caracteristici care fac această sursă de alimentare diferită de alte unități din clasa sa.

În loc de a folosi feedback Pentru a controla tensiunea de ieșire, circuitul nostru folosește un amplificator operațional pentru a furniza tensiunea necesară pentru o funcționare stabilă. Această tensiune scade la ieșirea lui U1. Circuitul funcționează datorită unei diode Zener D8 - 5,6 V, care funcționează aici la un coeficient de temperatură zero al curentului. Tensiunea la ieșirea lui U1 scade pe dioda D8 pornind-o. Când se întâmplă acest lucru, circuitul se stabilizează și tensiunea diodei (5.6) scade pe rezistorul R5.

Curentul care curge prin operă. amplificatorul se modifică ușor, ceea ce înseamnă că același curent va curge prin rezistențele R5, R6 și, deoarece ambele rezistențe au aceeași valoare a tensiunii, tensiunea totală va fi însumată ca și cum ar fi conectate în serie. Astfel, tensiunea obţinută la ieşirea operei. amplificatorul va fi egal cu 11,2 volți. Lanț din oper. amplificatorul U2 are un câștig constant de aproximativ 3, conform formulei A = (R11 + R12) / R11 crește tensiunea de 11,2 volți la aproximativ 33 volți. Trimmerul RV1 și rezistența R10 sunt folosite pentru a seta tensiunea de ieșire astfel încât să nu scadă la 0 volți, indiferent de valoarea celorlalte componente din circuit.

O altă caracteristică foarte importantă a circuitului este capacitatea de a obține curentul maxim de ieșire care poate fi obținut de la p.s.u. Pentru a face acest lucru posibil, tensiunea scade pe un rezistor (R7), care este conectat în serie cu sarcina. CI responsabil pentru această funcție de circuit este U3. Un semnal inversat la intrarea U3 egal cu 0 volți este furnizat prin R21. În același timp, fără a modifica semnalul aceluiași IC, puteți seta orice valoare de tensiune prin P2. Să presupunem că pentru o ieșire dată tensiunea este de câțiva volți, P2 este setat astfel încât intrarea lui IC să aibă un semnal de 1 volți. Dacă sarcina este amplificată, tensiunea de ieșire va fi constantă și prezența lui R7 în serie cu ieșirea va avea un efect redus datorită mărimii sale scăzute și datorită poziției sale în afara buclei de feedback a circuitului de control. Atâta timp cât sarcina și tensiunea de ieșire sunt constante, circuitul funcționează stabil. Dacă sarcina este crescută astfel încât tensiunea pe R7 să fie mai mare de 1 volt, U3 este pornit și se stabilizează la parametrii inițiali. U3 funcționează fără a schimba semnalul de la U2 la D9. Astfel, tensiunea prin R7 este constantă și nu crește peste o valoare predeterminată (1 volt în exemplul nostru), reducând tensiunea de ieșire a circuitului. Acest dispozitiv este capabil să mențină constant și precis semnalul de ieșire, ceea ce face posibilă obținerea de 2 mA la ieșire.

Condensatorul C8 face circuitul mai stabil. Q3 este necesar pentru a controla LED-ul ori de câte ori utilizați indicatorul limitator. Pentru a face acest lucru posibil pentru U2 (schimbarea tensiunii de ieșire până la 0 volți) este necesar să se asigure o conexiune negativă, care se face prin circuitul C2 și C3. Aceeași conexiune negativă este utilizată pentru U3. Tensiunea negativă este furnizată și stabilizată de R3 și D7.

U1 este o sursă de tensiune de referință, U2 este un regulator de tensiune, U3 este un stabilizator de curent.

Proiectarea sursei de alimentare.

În primul rând, să ne uităm la elementele de bază ale construirii circuitelor electronice pe plăci de circuite imprimate - elementele de bază ale oricărei surse de alimentare de laborator. Placa este realizată dintr-un material izolator subțire acoperit cu un strat conductor subțire de cupru, care este format astfel încât elementele circuitului să poată fi conectate prin conductori așa cum se arată în diagrama schematica. Este necesar să proiectați corect PCB-ul pentru a evita funcționarea defectuoasă a dispozitivului. Pentru a proteja placa de oxidare în viitor și pentru a o menține în stare excelentă, aceasta trebuie acoperită cu un lac special care să protejeze împotriva oxidării și să faciliteze lipirea.
Lipirea elementelor într-o placă este singura modalitate de a asambla eficient o sursă de alimentare de laborator, iar succesul muncii dvs. va depinde de modul în care faceți acest lucru. Acest lucru nu este foarte dificil dacă urmați câteva reguli și atunci nu veți avea probleme. Puterea fierului de lipit pe care îl utilizați nu trebuie să depășească 25 de wați. Vârful trebuie să fie subțire și curat pe toată durata operației. Pentru a face acest lucru, există un fel de burete umed și din când în când puteți curăța vârful fierbinte pentru a îndepărta toate reziduurile care se acumulează pe el.

• NU încercați să curățați un vârf murdar sau uzat cu o pilă sau șmirghel. Dacă nu poate fi curățat, înlocuiți-l. Există multe tipuri diferite de fiare de lipit pe piață și, de asemenea, puteți cumpăra un flux bun pentru a obține o conexiune bună atunci când lipiți.
• NU utilizați flux dacă utilizați lipire care îl conține deja. Cantitate mare fluxul este una dintre principalele cauze ale defectării circuitului. Dacă, totuși, trebuie să utilizați flux suplimentar ca la cositorirea firelor de cupru, trebuie să curățați suprafata de lucru după terminarea lucrării.

Pentru a lipi corect elementul, trebuie să faceți următoarele:
— Curățați bornele elementelor cu șmirghel (de preferință cu granulație mică).
— Îndoiți cablurile componente la distanța corectă de la ieșirea din carcasă pentru o plasare convenabilă pe placă.
— Puteți întâlni elemente ale căror fire sunt mai groase decât găurile din placă. În acest caz, trebuie să lărgiți puțin găurile, dar nu le faceți prea mari - acest lucru va îngreuna lipirea.
— Elementul trebuie introdus astfel încât firele sale să iasă ușor de pe suprafața plăcii.
- Când lipirea se topește, se va răspândi uniform în întreaga zonă din jurul găurii (acest lucru se poate realiza prin utilizarea temperaturii corecte a fierului de lipit).
— Lipirea unui element nu trebuie să dureze mai mult de 5 secunde. Îndepărtați excesul de lipit și așteptați până când lipitura de pe placă se răcește natural (fără a sufla pe ea). Dacă totul a fost făcut corect, suprafața ar trebui să aibă o nuanță metalică strălucitoare, marginile trebuie să fie netede. Dacă lipirea pare ternă, crăpată sau sub formă de mărgele, se numește lipire uscată. Trebuie să-l ștergeți și să faceți totul din nou. Dar aveți grijă să nu supraîncălziți urmele, altfel vor rămâne în urma plăcii și se vor rupe ușor.
— Când lipiți un element sensibil, trebuie să-l țineți cu pensete metalice sau clești, care vor absorbi căldura în exces pentru a nu arde elementul.
- Când vă finalizați treaba, tăiați excesul din cablurile elementului și puteți curăța placa cu alcool pentru a îndepărta orice flux rămas.

Înainte de a începe asamblarea sursei de alimentare, trebuie să găsiți toate elementele și să le împărțiți în grupuri. Mai întâi, instalați prizele circuitelor integrate și pinii conexiunilor externe și lipiți-le la locul lor. Apoi rezistențe. Asigurați-vă că plasați R7 la o anumită distanță de PCB, deoarece devine foarte fierbinte, mai ales când curge un curent mare, iar acest lucru îl poate deteriora. Acest lucru este recomandat și pentru R1. apoi așezați condensatoarele fără a uita de polaritatea electroliticului și în final lipiți diodele și tranzistoarele, dar aveți grijă să nu le supraîncălziți și să le lipiți așa cum se arată în diagramă.
Instalați tranzistorul de putere în radiator. Pentru a face acest lucru, trebuie să urmați diagrama și să nu uitați să utilizați un izolator (mica) între corpul tranzistorului și radiatorul și o fibră specială de curățare pentru a izola șuruburile de radiatorul.

Conectați câte un fir izolat la fiecare bornă, având grijă să faceți o conexiune de bună calitate deoarece aici circulă mult curent, în special între emițătorul și colectorul tranzistorului.
De asemenea, la asamblarea sursei de alimentare, ar fi bine să ne dăm seama unde va fi amplasat fiecare element, pentru a calcula lungimea firelor care vor fi între PCB și potențiometre, tranzistorul de putere și pentru intrare. și conexiuni de ieșire.
Conectați potențiometrele, LED-ul și tranzistorul de putere și conectați două perechi de capete pentru conexiunile de intrare și ieșire. Asigurați-vă din diagramă că faceți totul corect, încercați să nu încurcați nimic, deoarece există 15 conexiuni externe în circuit și dacă faceți o greșeală, va fi dificil să o găsiți mai târziu. De asemenea, ar fi o idee bună să folosiți fire de diferite culori.

Placa de circuit imprimat a unei surse de alimentare de laborator, mai jos va fi un link pentru a descărca semnul în format .lay:

Dispunerea elementelor de pe placa de alimentare:

Schema de conectare a rezistențelor variabile (potențiometre) pentru a regla curentul și tensiunea de ieșire, precum și conectarea contactelor tranzistorului de putere al sursei de alimentare:

Desemnarea pinilor tranzistorului și amplificatorului operațional:

Denumirile terminalelor pe diagramă:
— 1 și 2 la transformator.
— 3 (+) și 4 (-) IEȘIRE DC.
- 5, 10 și 12 pe P1.
- 6, 11 si 13 pe P2.
- 7 (E), 8 (B), 9 (E) la tranzistorul Q4.
— LED-ul trebuie instalat exterior taxe.

Când toate conexiunile externe sunt realizate, este necesar să verificați placa și să o curățați pentru a îndepărta orice lipire rămasă. Asigurați-vă că nu există nicio legătură între căile adiacente care ar putea duce la un scurtcircuit și dacă totul este în regulă, conectați transformatorul. Și conectați voltmetrul.
NU ATINGEȚI NICIO PORȚIUNE A CIRCUITULUI CÂND ESTE ACTIV.
Voltmetrul ar trebui să arate o tensiune între 0 și 30 volți, în funcție de poziția lui P1. Rotirea P2 în sens invers acelor de ceasornic ar trebui să aprindă LED-ul, indicând faptul că limitatorul nostru funcționează.

Lista elementelor.

R1 = 2,2 kOhm 1W
R2 = 82 Ohm 1/4W
R3 = 220 Ohm 1/4W
R4 = 4,7 kOhm 1/4W
R5, R6, R13, R20, R21 = 10 kOhm 1/4W
R7 = 0,47 Ohm 5W
R8, R11 = 27 kOhm 1/4W
R9, R19 = 2,2 kOhm 1/4W
R10 = 270 kOhm 1/4W
R12, R18 = 56kOhm 1/4W
R14 = 1,5 kOhm 1/4W
R15, R16 = 1 kOhm 1/4W
R17 = 33 Ohm 1/4W
R22 = 3,9 kOhm 1/4W
RV1 = trimmer 100K
P1, P2 = potențiometru liniar de 10KOhm
C1 = 3300 uF/50V electrolitic
C2, C3 = 47uF/50V electrolitic
C4 = 100nF poliester
C5 = 200nF poliester
C6 = 100pF ceramică
C7 = 10uF/50V electrolitic
C8 = 330pF ceramică
C9 = 100pF ceramică
D1, D2, D3, D4 = 1N5402,3,4 diodă 2A - RAX GI837U
D5, D6 = 1N4148
D7, D8 = 5,6V Zener
D9, D10 = 1N4148
D11 = 1N4001 dioda 1A
Q1 = BC548, tranzistor NPN sau BC547
Q2 = 2N2219 tranzistor NPN - (Înlocuiți cu KT961A- totul merge)
Q3 = BC557, tranzistor PNP sau BC327
Q4 = tranzistor de putere 2N3055 NPN ( înlocuiți cu KT 827A)
U1, U2, U3 = TL081, op. amplificator
D12 = Dioda LED

Drept urmare, am asamblat singur o sursă de alimentare de laborator, dar în practică am întâlnit ceva pe care am considerat necesar să îl corectez. Ei bine, în primul rând, acesta este un tranzistor de putere Q4 = 2N3055 este nevoie în urgent tăiați-l și uitați-l. Nu știu despre alte dispozitive, dar nu este potrivit pentru această sursă de alimentare reglementată. Cert este ca acest tip de tranzistor se defecteaza instantaneu daca are loc un scurtcircuit si curentul de 3 amperi nu trage deloc!!! Nu am știut ce era în neregulă până când l-am schimbat cu cel sovietic natal KT 827 A. După ce l-am instalat pe calorifer, nu am cunoscut nicio durere și nu m-am întors niciodată la această problemă.

În ceea ce privește restul circuitelor și pieselor, nu există dificultăți. Cu excepția transformatorului, a trebuit să-l bobinam. Ei bine, acest lucru este pur din lăcomie, o jumătate de găleată din ele este în colț - nu o cumpăra =))

Ei bine, pentru a nu rupe vechea tradiție bună, postez rezultatul muncii mele către publicul larg 🙂 A trebuit să mă joc cu rubrica, dar per total nu a ieșit rău:

Panoul frontal în sine - am mutat potențiometrele în partea stângă, în partea dreaptă erau un ampermetru și un voltmetru + un LED roșu pentru a indica limita de curent.

Următoarea fotografie arată vederea din spate. Aici am vrut să arăt o metodă de instalare a unui cooler cu un radiator de pe o placă de bază. Un tranzistor de putere este plasat pe partea din spate a acestui radiator.

Iată, tranzistorul de putere KT 827 A. Montat pe peretele din spate. A trebuit să forez găuri pentru picioare, să ung toate părțile de contact cu pastă termoconductoare și să le asigur cu piulițe.

Iată-le.... interiorul! De fapt, totul este la grămadă!

Puțin mai mare în interiorul corpului

Panoul frontal pe cealaltă parte

Aruncând o privire mai atentă, puteți vedea cum sunt montate tranzistorul de putere și transformatorul.

Placă de alimentare deasupra; Aici am înșelat și am împachetat tranzistori de putere redusă în partea de jos a plăcii. Nu sunt vizibile aici, așa că nu vă mirați dacă nu le găsiți.

Aici este transformatorul. L-am derulat la 25 de volți de la tensiunea de ieșire TVS-250 Aspru, acru, nu este plăcut din punct de vedere estetic, dar totul funcționează ca un ceas =) Nu am folosit a doua parte. A lăsat loc pentru creativitate.

Ei bine, ceva de genul acesta. Puțină creativitate și răbdare. Unitatea funcționează excelent de 2 ani. Pentru a scrie acest articol a trebuit să-l dezasamblam și să-l reasamblam. Acesta este pur și simplu groaznic! Dar totul este pentru voi, dragi cititori!

Modele de la cititorii noștri!