So súčasnou úrovňou rozvoja prvkovej základne rádioelektronických komponentov je možné veľmi rýchlo a jednoducho vyrobiť jednoduché a spoľahlivé napájanie vlastnými rukami. To si nevyžaduje znalosti elektroniky a elektrotechniky na vysokej úrovni. Čoskoro to uvidíte.
Vytvorenie vášho prvého zdroja energie je celkom zaujímavá a nezabudnuteľná udalosť. Preto je tu dôležitým kritériom jednoduchosť obvodu, aby po zložení okamžite fungoval bez akýchkoľvek dodatočných nastavovaní a úprav.
Treba si uvedomiť, že takmer každé elektronické, elektrické zariadenie či spotrebič potrebuje napájanie. Rozdiel spočíva len v základných parametroch - veľkosti napätia a prúdu, ktorých súčin dáva výkon.
Výroba napájacieho zdroja vlastnými rukami je veľmi dobrou prvou skúsenosťou pre začínajúcich elektrotechnikov, pretože vám umožňuje cítiť (nie na sebe) rôzne veľkosti prúdov tečúcich v zariadeniach.
Moderný trh s napájaním je rozdelený do dvoch kategórií: transformátorový a beztransformátorový. Prvé z nich sú celkom jednoduché na výrobu pre začínajúcich rádioamatérov. Druhou nespornou výhodou je relatívne nízka úroveň elektromagnetického žiarenia, a teda rušenia. Významnou nevýhodou moderných štandardov je významná hmotnosť a rozmery spôsobené prítomnosťou transformátora - najťažšieho a najobjemnejšieho prvku v obvode.
Beztransformátorové napájacie zdroje nemajú poslednú nevýhodu kvôli absencii transformátora. Alebo skôr je tam, ale nie v klasickom podaní, ale pracuje s vysokofrekvenčným napätím, čo umožňuje znížiť počet závitov a veľkosť magnetického obvodu. V dôsledku toho sa celkové rozmery transformátora zmenšia. Vysoká frekvencia je generovaná polovodičovými spínačmi v procese zapínania a vypínania podľa daného algoritmu. V dôsledku toho dochádza k silnému elektromagnetickému rušeniu, takže takéto zdroje musia byť tienené.
Budeme montovať transformátorový napájací zdroj, ktorý nikdy nestratí svoju aktuálnosť, keďže sa stále používa v špičkových audio zariadeniach vďaka minimálnej hladine generovaného šumu, ktorá je veľmi dôležitá pre získanie kvalitného zvuku.
Konštrukcia a princíp činnosti napájacieho zdroja
Túžba získať čo najkompaktnejšie hotové zariadenie viedla k vzniku rôznych mikroobvodov, vo vnútri ktorých sú stovky, tisíce a milióny jednotlivých elektronických prvkov. Preto takmer každé elektronické zariadenie obsahuje mikroobvod, ktorého štandardné napájanie je 3,3 V alebo 5 V. Pomocné prvky je možné napájať od 9 V do 12 V DC. Dobre však vieme, že zásuvka má striedavé napätie 220 V s frekvenciou 50 Hz. Ak sa aplikuje priamo na mikroobvod alebo akýkoľvek iný nízkonapäťový prvok, okamžite zlyhajú.
Odtiaľ je zrejmé, že hlavnou úlohou sieťového zdroja (PSU) je znížiť napätie na prijateľnú úroveň, ako aj previesť (upraviť) zo striedavého na jednosmerný prúd. Okrem toho musí jeho hladina zostať konštantná bez ohľadu na kolísanie na vstupe (v zásuvke). V opačnom prípade bude zariadenie nestabilné. Ďalšou dôležitou funkciou zdroja je preto stabilizácia úrovne napätia.
Vo všeobecnosti sa štruktúra napájacieho zdroja skladá z transformátora, usmerňovača, filtra a stabilizátora.
Okrem hlavných komponentov sa používa aj množstvo pomocných komponentov, napríklad indikačné LED diódy, ktoré signalizujú prítomnosť privádzaného napätia. A ak napájací zdroj umožňuje jeho nastavenie, potom samozrejme bude existovať voltmeter a možno aj ampérmeter.
Transformátor
V tomto obvode sa používa transformátor na zníženie napätia vo vývode 220 V na požadovanú úroveň, najčastejšie 5 V, 9 V, 12 V alebo 15 V. Zároveň je galvanické oddelenie vn a nn. napäťové obvody sa tiež vykonávajú. Preto v akýchkoľvek núdzových situáciách napätie na elektronickom zariadení nepresiahne hodnotu sekundárneho vinutia. Galvanické oddelenie tiež zvyšuje bezpečnosť obsluhujúceho personálu. V prípade dotyku zariadenia človek nespadne pod vysoký potenciál 220 V.
Konštrukcia transformátora je pomerne jednoduchá. Skladá sa z jadra, ktoré plní funkciu magnetického obvodu, ktorý je vyrobený z tenkých platní, ktoré dobre vedú magnetický tok, oddelených dielektrikom, čo je nevodivý lak.
Na jadrovníku sú navinuté najmenej dve vinutia. Jeden je primárny (nazývaný aj sieťový) - dodáva sa do neho 220 V a druhý je sekundárny - z neho je odstránené znížené napätie.
Princíp činnosti transformátora je nasledujúci. Ak je na sieťové vinutie privedené napätie, potom, keďže je uzavreté, začne cez neho pretekať striedavý prúd. Okolo tohto prúdu vzniká striedavé magnetické pole, ktoré sa zhromažďuje v jadre a preteká ním vo forme magnetického toku. Keďže na jadre je ďalšie vinutie - sekundárne, vplyvom striedavého magnetického toku sa v ňom generuje elektromotorická sila (EMF). Keď je toto vinutie skratované na záťaž, preteká ním striedavý prúd.
Rádioamatéri vo svojej praxi najčastejšie využívajú dva typy transformátorov, ktoré sa líšia najmä typom jadra – pancierové a toroidné. Ten je vhodnejší na použitie v tom, že je celkom ľahké naň navinúť požadovaný počet závitov, čím sa získa požadované sekundárne napätie, ktoré je priamo úmerné počtu závitov.
Hlavnými parametrami sú pre nás dva parametre transformátora – napätie a prúd sekundárneho vinutia. Hodnotu prúdu budeme považovať za 1 A, keďže na rovnakú hodnotu použijeme zenerove diódy. O tom trochu ďalej.
Pokračujeme v zostavovaní napájacieho zdroja vlastnými rukami. A ďalším prvkom v obvode je diódový mostík, tiež známy ako polovodičový alebo diódový usmerňovač. Je určený na premenu striedavého napätia sekundárneho vinutia transformátora na jednosmerné napätie, presnejšie povedané, na usmernené pulzujúce napätie. Odtiaľ pochádza názov „usmerňovač“.
Existujú rôzne usmerňovacie obvody, ale mostíkový obvod je najpoužívanejší. Princíp jeho fungovania je nasledujúci. V prvej polovici cyklu striedavého napätia prúd tečie pozdĺž cesty cez diódu VD1, odpor R1 a LED VD5. Ďalej sa prúd vracia do vinutia cez otvorený VD2.
Na diódy VD3 a VD4 je v tomto momente privedené spätné napätie, takže sú zablokované a netečie cez ne prúd (v skutočnosti tečie len v momente spínania, ale to sa dá zanedbať).
V ďalšom polcykle, keď prúd v sekundárnom vinutí zmení svoj smer, sa stane opak: VD1 a VD2 sa zatvoria a VD3 a VD4 sa otvoria. V tomto prípade zostane smer toku prúdu cez odpor R1 a LED VD5 rovnaký.
Diódový mostík je možné prispájkovať zo štyroch diód zapojených podľa vyššie uvedenej schémy. Alebo si ho môžete kúpiť už hotový. Prichádzajú v horizontálnej a vertikálnej verzii v rôznych krytoch. Ale v každom prípade majú štyri závery. Dve svorky sú napájané striedavým napätím, sú označené znakom „~“, obe majú rovnakú dĺžku a sú najkratšie.
Usmernené napätie je odstránené z ďalších dvoch svoriek. Sú označené „+“ a „-“. Špendlík „+“ má spomedzi ostatných najväčšiu dĺžku. A na niektorých budovách je blízko neho skosenie.
Kondenzátorový filter
Po diódovom mostíku má napätie pulzujúci charakter a je stále nevhodné na napájanie mikroobvodov a najmä mikrokontrolérov, ktoré sú veľmi citlivé na rôzne druhy poklesov napätia. Preto je potrebné ho vyhladiť. Na tento účel môžete použiť tlmivku alebo kondenzátor. V uvažovanom obvode stačí použiť kondenzátor. Musí však mať veľkú kapacitu, preto by sa mal použiť elektrolytický kondenzátor. Takéto kondenzátory majú často polaritu, preto ju treba dodržať pri pripájaní k obvodu.
Záporný pól je kratší ako kladný a na tele blízko prvého sa nachádza znamienko „-“.
Regulátor napätia L.M. 7805, L.M. 7809, L.M. 7812
Pravdepodobne ste si všimli, že napätie v zásuvke sa nerovná 220 V, ale mení sa v určitých medziach. Toto je obzvlášť viditeľné pri pripájaní výkonnej záťaže. Ak neuplatníte špeciálne opatrenia, zmení sa v proporcionálnom rozsahu na výstupe napájacieho zdroja. Takéto vibrácie sú však krajne nežiaduce a pre mnohé elektronické prvky niekedy neprijateľné. Preto musí byť napätie za filtrom kondenzátora stabilizované. V závislosti od parametrov napájaného zariadenia sa využívajú dve možnosti stabilizácie. V prvom prípade sa používa zenerova dióda a v druhom je použitý integrovaný stabilizátor napätia. Uvažujme o aplikácii posledného.
V rádioamatérskej praxi sú široko používané stabilizátory napätia radu LM78xx a LM79xx. Dve písmená označujú výrobcu. Preto namiesto LM môžu byť iné písmená, napríklad CM. Označenie pozostáva zo štyroch čísel. Prvé dva - 78 alebo 79 - znamenajú kladné alebo záporné napätie. Posledné dve číslice, v tomto prípade namiesto dvoch X: xx, označujú hodnotu výstupu U. Napríklad, ak je poloha dvoch X 12, potom tento stabilizátor produkuje 12 V; 08 – 8 V atď.
Rozlúštime napríklad nasledujúce označenia:
LM7805 → 5V kladné napätie
LM7912 → 12 V záporné U
Integrované stabilizátory majú tri výstupy: vstupný, spoločný a výstupný; určený pre prúd 1A.
Ak výstup U výrazne prevyšuje vstup a maximálny odber prúdu je 1 A, potom sa stabilizátor veľmi zahrieva, preto by mal byť inštalovaný na radiátor. Konštrukcia puzdra túto možnosť poskytuje.
Ak je zaťažovací prúd oveľa nižší ako limit, nemusíte inštalovať radiátor.
Klasická konštrukcia napájacieho obvodu obsahuje: sieťový transformátor, diódový mostík, kondenzátorový filter, stabilizátor a LED. Ten funguje ako indikátor a je pripojený cez odpor obmedzujúci prúd.
Keďže v tomto obvode je prvkom obmedzujúcim prúd stabilizátor LM7805 (prípustná hodnota 1 A), všetky ostatné komponenty musia byť dimenzované na prúd minimálne 1 A. Preto sa sekundárne vinutie transformátora volí na prúd jeden ampér. Jeho napätie by nemalo byť nižšie ako stabilizovaná hodnota. A z dobrého dôvodu by sa malo vyberať z takých úvah, aby po usmernení a vyhladení bolo U o 2 - 3 V vyššie ako stabilizované, t.j. Na vstup stabilizátora by sa malo privádzať o niekoľko voltov viac ako je jeho výstupná hodnota. V opačnom prípade to nebude fungovať správne. Napríklad pre LM7805 vstup U = 7 - 8 V; pre LM7805 → 15 V. Treba však vziať do úvahy, že ak je hodnota U príliš vysoká, mikroobvod sa veľmi zahreje, pretože „prebytočné“ napätie zhasne pri jeho vnútornom odpore.
Diódový mostík môže byť vyrobený z diód typu 1N4007 alebo si vezmite hotový pre prúd najmenej 1 A.
Vyhladzovací kondenzátor C1 by mal mať veľkú kapacitu 100 - 1000 µF a U = 16 V.
Kondenzátory C2 a C3 sú navrhnuté tak, aby vyhladili vysokofrekvenčné zvlnenie, ku ktorému dochádza pri prevádzke LM7805. Sú inštalované pre väčšiu spoľahlivosť a sú odporúčaniami výrobcov stabilizátorov podobných typov. Obvod funguje normálne aj bez takýchto kondenzátorov, ale keďže nestoja prakticky nič, je lepšie ich nainštalovať.
DIY napájací zdroj pre 78 L 05, 78 L 12, 79 L 05, 79 L 08
Často je potrebné napájať iba jeden alebo pár mikroobvodov alebo tranzistorov s nízkym výkonom. V tomto prípade nie je racionálne používať výkonný zdroj napájania. Najlepšou možnosťou by preto bolo použitie stabilizátorov série 78L05, 78L12, 79L05, 79L08 atď. Sú navrhnuté pre maximálny prúd 100 mA = 0,1 A, ale sú veľmi kompaktné a nie väčšie ako bežný tranzistor a tiež nevyžadujú inštaláciu na radiátor.
Značky a schéma zapojenia sú podobné vyššie diskutovanej sérii LM, líši sa len umiestnenie kolíkov.
Napríklad je znázornená schéma zapojenia stabilizátora 78L05. Je vhodný aj pre LM7805.
Schéma zapojenia pre stabilizátory záporného napätia je uvedená nižšie. Vstup je -8 V a výstup je -5 V.
Ako vidíte, výroba napájacieho zdroja vlastnými rukami je veľmi jednoduchá. Akékoľvek napätie je možné získať inštaláciou vhodného stabilizátora. Mali by ste tiež pamätať na parametre transformátora. Ďalej sa pozrieme na to, ako vyrobiť napájací zdroj s reguláciou napätia.
Pre rádioamatérov a moderného človeka vo všeobecnosti je nepostrádateľnou vecou v dome napájací zdroj (PSU), pretože má veľmi užitočnú funkciu - reguláciu napätia a prúdu.
Zároveň len málo ľudí vie, že je celkom možné vyrobiť takéto zariadenie s náležitou starostlivosťou a znalosťou rádiovej elektroniky vlastnými rukami. Každému rádioamatérovi, ktorý sa rád doma hrá s elektronikou, domáce laboratórne napájacie zdroje umožnia vykonávať jeho hobby bez obmedzení. Náš článok vám povie, ako si vyrobiť nastaviteľný zdroj napájania vlastnými rukami.
Čo potrebuješ vedieť
Napájací zdroj s reguláciou prúdu a napätia je v modernej domácnosti nevyhnutnosťou. Toto zariadenie vďaka svojmu špeciálnemu zariadeniu dokáže premeniť napätie a prúd dostupný v sieti na úroveň, ktorú môže spotrebovať konkrétne elektronické zariadenie. Tu je približná schéma práce, podľa ktorej si môžete takéto zariadenie vyrobiť vlastnými rukami.
Ale hotové napájacie zdroje sú dosť drahé na nákup pre špecifické potreby. Preto sa dnes veľmi často meniče napätia a prúdu vyrábajú ručne.
Poznámka! Domáce laboratórne napájacie zdroje môžu mať rôzne rozmery, menovité výkony a iné charakteristiky. Všetko závisí od toho, aký prevodník potrebujete a na aký účel.
Profesionáli si ľahko vyrobia výkonný zdroj, začiatočníci a amatéri môžu začať s jednoduchým typom zariadenia. V tomto prípade je možné v závislosti od zložitosti použiť veľmi odlišnú schému.
Čo treba zvážiť
Regulovaný zdroj je univerzálny menič, ktorý možno použiť na pripojenie akéhokoľvek domáceho alebo výpočtového zariadenia. Bez neho nebude môcť normálne fungovať ani jeden domáci spotrebič.
Takáto napájacia jednotka pozostáva z nasledujúcich komponentov:
- transformátor;
- prevodník;
- indikátor (voltmeter a ampérmeter).
- tranzistory a ďalšie časti potrebné na vytvorenie kvalitnej elektrickej siete.
Vyššie uvedená schéma zobrazuje všetky komponenty zariadenia.
Okrem toho musí mať tento typ napájacieho zdroja ochranu proti vysokému a nízkemu prúdu. V opačnom prípade môže akákoľvek núdzová situácia viesť k tomu, že menič a k nemu pripojené elektrické zariadenie jednoducho vyhoria. Tento výsledok môže byť spôsobený aj nesprávnym spájkovaním komponentov dosky, nesprávnym zapojením alebo inštaláciou.
Ak ste začiatočník, je lepšie zvoliť si jednoduchú možnosť montáže, aby ste si vyrobili nastaviteľný typ napájania vlastnými rukami. Jedným z jednoduchých typov meničov je napájanie 0-15V. Má ochranu proti nadmernému prúdu v pripojenej záťaži. Schéma jeho montáže je uvedená nižšie.
Jednoduchá montážna schéma
Ide takpovediac o univerzálny typ montáže. Tu uvedený diagram je ľahko pochopiteľný pre každého, kto aspoň raz držal v rukách spájkovačku. Výhody tejto schémy zahŕňajú nasledujúce body:
- skladá sa z jednoduchých a cenovo dostupných dielov, ktoré možno nájsť buď na trhu rádií alebo v špecializovaných predajniach rádiovej elektroniky;
- jednoduchý typ montáže a ďalšia konfigurácia;
- tu je spodná hranica napätia 0,05 voltu;
- dvojrozsahová ochrana pre indikátor prúdu (pri 0,05 a 1A);
- široký rozsah výstupných napätí;
- vysoká stabilita vo fungovaní meniča.
Diódový mostík
V tejto situácii bude transformátor poskytovať napätie, ktoré je o 3 V vyššie ako maximálne požadované výstupné napätie. Z toho vyplýva, že napájací zdroj schopný regulovať napätie do 20V vyžaduje transformátor minimálne 23V.
Poznámka! Diódový mostík by sa mal vyberať na základe maximálneho prúdu, ktorý bude obmedzený dostupnou ochranou.
Filtračný kondenzátor 4700 µF umožní zariadeniam citlivým na šum napájacieho zdroja vyhnúť sa šumu pozadia. Na to budete potrebovať kompenzačný stabilizátor s koeficientom potlačenia pre zvlnenie viac ako 1000.
Teraz, keď sme pochopili základné aspekty montáže, musíme venovať pozornosť požiadavkám.
Požiadavky na zariadenie
Na vytvorenie jednoduchého, ale zároveň kvalitného a výkonného napájacieho zdroja so schopnosťou regulovať napätie a prúd vlastnými rukami musíte vedieť, aké požiadavky existujú na tento typ meniča.
Tieto technické požiadavky vyzerajú takto:
- nastaviteľný stabilizovaný výstup pre 3–24 V. V tomto prípade musí byť prúdové zaťaženie minimálne 2 A;
- neregulovaný výstup 12/24 V. To predpokladá veľké prúdové zaťaženie.
Na splnenie prvej požiadavky by ste mali použiť integrovaný stabilizátor. V druhom prípade musí byť výstup vykonaný po diódovom mostíku takpovediac obídením stabilizátora.
Začnime s montážou
Transformátor TS-150–1
Po určení požiadaviek, ktoré musí váš stály regulovaný napájací zdroj spĺňať, a výbere vhodného obvodu, môžete začať so samotnou montážou. V prvom rade si však urobme zásoby dielov, ktoré potrebujeme.
Na montáž budete potrebovať:
- výkonný transformátor. Napríklad TS-150-1. Je schopný dodávať napätie 12 a 24 V;
- kondenzátor. Môžete použiť model 10 000 µF 50 V;
- čip pre stabilizátor;
- páskovanie;
- detaily obvodu (v našom prípade obvod zobrazený vyššie).
Potom podľa schémy zostavíme nastaviteľný napájací zdroj vlastnými rukami v prísnom súlade so všetkými odporúčaniami. Je potrebné dodržiavať postupnosť akcií.
Pripravené napájanie
Na zostavenie napájacieho zdroja sa používajú tieto diely:
- germániové tranzistory (väčšinou). Ak ich chcete nahradiť modernejšími kremíkovými prvkami, tak nižšie MP37 by určite malo zostať germánium. Používajú sa tu tranzistory MP36, MP37, MP38;
- Na tranzistore je namontovaná jednotka obmedzujúca prúd. Poskytuje monitorovanie poklesu napätia na rezistore.
- Zenerova dióda D814. Určuje reguláciu maximálneho výstupného napätia. Absorbuje polovicu výstupného napätia;
Poznámka! Keďže zenerova dióda D814 odoberá presne polovicu výstupného napätia, mala by byť zvolená tak, aby vytvorila výstupné napätie 0-25V približne 13V.
- spodná hranica v zostavenom napájacom zdroji má indikátor napätia iba 0,05 V. Tento indikátor je zriedkavý pre zložitejšie obvody zostavy meniča;
- číselníkové indikátory zobrazujú indikátory prúdu a napätia.
Diely na montáž
Ak chcete umiestniť všetky časti, musíte si vybrať oceľové puzdro. Bude schopný tieniť transformátor a napájaciu dosku. Vďaka tomu sa vyhnete situáciám rôznych typov rušenia pre citlivé zariadenia.
Výsledný menič možno bezpečne použiť na napájanie akéhokoľvek domáceho zariadenia, ako aj na experimenty a testy vykonávané v domácom laboratóriu. Takéto zariadenie sa môže použiť aj na posúdenie výkonu generátora automobilu.
Záver
Pomocou jednoduchých obvodov na zostavenie regulovaného typu napájacieho zdroja sa budete môcť dostať do rúk a v budúcnosti vytvárať zložitejšie modely vlastnými rukami. Nemali by ste sa púšťať do prelomovej práce, pretože v konečnom dôsledku možno nedosiahnete požadovaný výsledok a domáci menič bude fungovať neefektívne, čo môže negatívne ovplyvniť ako samotné zariadenie, tak aj funkčnosť elektrického zariadenia, ktoré je k nemu pripojené.
Ak je všetko vykonané správne, na konci získate vynikajúci zdroj s reguláciou napätia pre domáce laboratórium alebo iné každodenné situácie.
Výber pouličného snímača pohybu na zapnutie svetiel
Pokyny krok za krokom na vytvorenie laboratórneho napájacieho zdroja - schéma, potrebné diely, tipy na inštaláciu, video.
Laboratórny zdroj je zariadenie, ktoré po pripojení do siete generuje potrebné napätie a prúd pre ďalšie použitie. Vo väčšine prípadov premieňa striedavý prúd zo siete na jednosmerný prúd. Každý rádioamatér má takéto zariadenie a dnes sa pozrieme na to, ako ho vytvoriť vlastnými rukami, čo na to budete potrebovať a aké nuansy je dôležité zvážiť pri inštalácii.
Výhody laboratórneho napájacieho zdroja
Najprv si všimnime vlastnosti napájacej jednotky, ktorú budeme vyrábať:
- Výstupné napätie je nastaviteľné v rozsahu 0–30 V.
- Ochrana proti preťaženiu a nesprávnemu zapojeniu.
- Nízka úroveň zvlnenia (jednosmerný prúd na výstupe laboratórneho napájacieho zdroja sa príliš nelíši od jednosmerného prúdu batérií a akumulátorov).
- Schopnosť nastaviť limit prúdu až do 3 ampérov, po ktorom napájanie prejde do ochrany (veľmi pohodlná funkcia).
- Na napájacom zdroji sa skratovaním krokodílov nastaví maximálny povolený prúd (prúdový limit, ktorý nastavíte premenným odporom pomocou ampérmetra). Preto preťaženie nie je nebezpečné, pretože v tomto prípade bude fungovať LED indikátor, ktorý indikuje prekročenie nastavenej úrovne prúdu.
Laboratórne napájanie - schéma
Schéma laboratórneho napájania
Teraz sa pozrime na schému v poradí. Na internete je to už dlho. Hovorme oddelene o niektorých nuansách.
Takže čísla v kruhoch sú kontakty. Musíte k nim prispájkovať drôty, ktoré pôjdu do rádiových prvkov.
- Pozrite si tiež, ako postupovať
- 1 a 2 - k transformátoru.
- 3 (+) a 4 (-) - jednosmerný výstup.
- 5, 10 a 12 - na P1.
- 6, 11 a 13 - na P2.
- 7 (K), 8 (B), 9 (E) - k tranzistoru Q4.
Diódy D1...D4 sú zapojené do diódového mostíka. Môžete si vziať 1N5401...1N5408, niektoré ďalšie diódy a dokonca aj hotové diódové mostíky, ktoré vydržia dopredný prúd až 3 A a vyššie. Použili sme diódy tabletu KD213.
Mikroobvody U1, U2, U3 sú operačné zosilňovače. Ich umiestnenie pinov pri pohľade zhora:
Ôsmy kolík hovorí „NC“ - to znamená, že nemusí byť pripojený k mínus ani plus napájaciemu zdroju. V obvode sa piny 1 a 5 tiež nikde nepripájajú.
- Pozrite si tiež podrobné pokyny na vytvorenie
Schéma zapojenia tranzistora Q1
Je lepšie vziať tranzistor Q2 zo sovietskeho KT961A. Nezabudnite ho však položiť na radiátor
Tranzistor Q3 značky BC557 alebo BC327:
Tranzistor Q4 je výhradne KT827!
Tu je jeho pinout:
Schéma zapojenia tranzistora Q4
Variabilné odpory v tomto obvode sú mätúce - to je. Sú tu označené takto:
Vstupný obvod s premenlivým odporom
Tu sú označené nasledovne:
Tu je tiež zoznam komponentov:
- 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 = 56 kOhm 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 = 100K viacotáčkový rezistor trimra
- P1, P2 = 10KOhm lineárny potenciometer
- C1 = 3300 uF/50V elektrolytický
- C2, C3 = 47uF/50V elektrolytický
- C4 = 100 nF
- C5 = 200 nF
- C6 = 100pF keramika
- C7 = 10uF/50V elektrolytický
- C8 = keramika 330 pF
- C9 = 100pF keramika
- D1, D2, D3, D4 = 1N5401…1N5408
- D5, D6 = 1N4148
- D7, D8 = zenerove diódy pri 5,6V
- D9, D10 = 1N4148
- D11 = 1N4001 dióda 1A
- Q1 = BC548 alebo BC547
- Q2 = KT961A
- Q3 = BC557 alebo BC327
- Q4 = KT 827A
- U1, U2, U3 = TL081, operačný zosilňovač
- D12 = LED
Ako vyrobiť laboratórny napájací zdroj vlastnými rukami - doska plošných spojov a postupná montáž
Teraz sa pozrime na postupnú montáž laboratórneho napájacieho zdroja vlastnými rukami. Zo zosilňovača máme pripravený transformátor. Napätie na jeho výstupoch bolo asi 22 V. Puzdro pripravujeme na zdroj.
Vyrábame dosku plošných spojov pomocou LUT:
Schéma dosky plošných spojov pre laboratórne napájanie
Poďme to vyleptať:
Zmyte toner:
Keď zostavujete akýkoľvek elektronický domáci výrobok, potrebujete na jeho testovanie napájací zdroj. Na trhu je široká škála hotových riešení. Krásne navrhnuté, má veľa funkcií. Existuje aj veľa súprav na DIY výrobu. O Číňanoch s ich obchodnými platformami ani nehovorím. Na Aliexpress som si kúpil dosky s modulmi step-down konvertorov, tak som sa rozhodol ich vyrobiť na ňom. Napätie je regulované, prúdu je dostatok. Jednotka je založená na module z Číny, ako aj rádiových komponentoch, ktoré som mal v dielni (dlho ležali a čakali v krídlach). Jednotka reguluje od 1,5 voltu po maximum (všetko závisí od usmerňovača použitého na nastavovacej doske.
Popis komponentov
Mám 17,9V transformátor s prúdom 1,7A. Je inštalovaný v kryte, čo znamená, že nie je potrebné ho vyberať. Vinutie je dosť hrubé, myslím, že zvládne 2 Ampéry. Namiesto transformátora môžete použiť spínaný zdroj pre notebook, ale potom potrebujete aj puzdro na zvyšné komponenty.
Striedavým usmerňovačom bude diódový mostík, ktorý môže byť zostavený aj zo štyroch diód. Elektrolytický kondenzátor vyhladí vlnenie, mám 2200 mikrofarád a prevádzkové napätie 35 voltov. Použil som ho, bol na sklade.
Budem regulovať výstupné napätie. Na trhu je ich široká škála. Poskytuje dobrú stabilizáciu a je celkom spoľahlivý.
Pre pohodlné nastavenie výstupného napätia použijem nastavovací odpor 4,7 kOhm. Doska má nainštalovanú 10 kOhm, ale nainštalujem všetko, čo som mal. Rezistor je zo začiatku 90-tych rokov. S týmto hodnotením je nastavenie zabezpečené hladko. Zobral som na to aj kľučku, tiež z huňatého veku.
Indikátor výstupného napätia je . Má tri drôty. Dva vodiče napájajú voltmeter (červený a čierny) a tretí (modrý) meria. Môžete kombinovať červenú a modrú. Potom bude voltmeter napájaný z výstupného napätia jednotky, to znamená, že indikátor sa rozsvieti od 4 voltov. Súhlasím, nie je to pohodlné, takže to budem kŕmiť samostatne, viac o tom neskôr.
Na napájanie voltmetra použijem domáci 12-voltový čip stabilizátora napätia. Tým sa zabezpečí, že indikátor voltmetra bude pracovať na minime. Voltmeter je napájaný cez červené plus a čierne mínus. Meranie sa vykonáva cez čierny mínus a modrý plus výstup bloku.
Moje terminály sú domáce. Majú otvory pre banániky a otvory pre upínacie drôty. Podobný . Vybral som aj drôty s očkami.
Zostava napájacieho zdroja
Všetko je zostavené podľa jednoduchej načrtnutej schémy.
Diódový mostík musí byť prispájkovaný k transformátoru. Pre pohodlnú inštaláciu som ho ohol. Na výstup mostíka bol prispájkovaný kondenzátor. Ukázalo sa, že nepresahuje výškové rozmery.
Napájacie rameno voltmetra som priskrutkoval k transformátoru. V zásade sa nehreje, a tak stojí na svojom mieste a nikomu neprekáža.
Odstránil som odpor na doske regulátora a prispájkoval dva vodiče pod vzdialený odpor. Drôty som prispájkoval aj pod výstupné svorky.
Označte otvory na puzdre pre všetko, čo bude na prednom paneli. Vyrezal som otvory pre voltmeter a jednu svorku. Inštalujem odpor a druhú svorku na križovatke krabice. Pri montáži boxu sa všetko zafixuje stlačením oboch polovíc.
Terminál a voltmeter sú nainštalované.
Takto sa ukázalo nainštalovať druhú svorku a nastavovací odpor. Urobil som výrez pre rezistorový kľúč.
Vystrihnite okno pre spínač. Zmontujeme kryt a zatvoríme ho. Zostáva len prepojiť vypínač a regulovaný zdroj je pripravený na použitie.
Takto dopadol regulovaný napájací zdroj. Tento dizajn je jednoduchý a môže ho zopakovať každý. Časti nie sú vzácne.
Veľa šťastia pri vytváraní všetkých!
Ahojte všetci. Dnes je posledná recenzia, montáž laboratórneho lineárneho zdroja. Dnes je veľa kovoobrábania, výroby karosérií a finálnej montáže. Recenzia je uverejnená na blogu „DIY or Do It Yourself“, dúfam, že tu nikoho nerozptyľujem a nikomu nebránim v potešovaní očí kúzlom Leny a Igora))). Každý, kto má záujem o domáce výrobky a rádiové zariadenia - Vitajte!!!
POZOR: Veľa písmen a fotografií! Premávka!
Vitajte rádioamatér a DIY nadšenec! Najprv si spomeňme na fázy montáže laboratórneho lineárneho napájacieho zdroja. Nesúvisí to priamo s touto recenziou, preto som ju uverejnil pod spojlerom:
Montážne kroky
Zostavenie napájacieho modulu. Doska, radiátor, výkonový tranzistor, 2 variabilné viacotáčkové odpory a zelený transformátor (z osemdesiatych rokov®) Ako navrhol múdry kirich, Nezávisle som zostavil obvod, ktorý Číňania predávajú vo forme stavebnice na zostavenie zdroja. Najprv som bol naštvaný, ale potom som sa rozhodol, že obvod je zrejme dobrý, keďže ho Číňania kopírujú... Zároveň vyšli na povrch detské problémy tohto obvodu (ktoré Číňania úplne skopírovali). bez výmeny mikroobvodov za viac „vysokonapäťových“ nie je možné aplikovať na vstup viac ako 22 voltov striedavého napätia... A niekoľko menších problémov, ktoré mi navrhli členovia nášho fóra, za čo im veľmi pekne ďakujem veľa. Najnovšie budúci inžinier “ AnnaSun"navrhol zbaviť sa transformátora. Samozrejme, každý si môže svoj napájací zdroj upgradovať ako chce, ako zdroj energie môžete použiť aj generátor impulzov. Ale akýkoľvek generátor impulzov (možno okrem rezonančných) má veľa rušení výstup a toto rušenie sa čiastočne prenesie na výstup LabBP... Čo ak tam bude pulzné rušenie, tak to (IMHO) nie je LabBP.Preto sa "zeleného transformátora" nezbavím. 
Keďže ide o lineárny napájací zdroj, má charakteristickú a významnú nevýhodu: všetka prebytočná energia sa uvoľňuje na výkonovom tranzistore. Na vstup privádzame napríklad 24V striedavé napätie, ktoré sa po usmernení a vyhladení zmení na 32-33V. Ak je na výstup pripojená výkonná záťaž, ktorá spotrebuje 3A pri napätí 5V, všetok zostávajúci výkon (28V pri prúde 3A), čo je 84W, rozptýli výkonový tranzistor a zmení sa na teplo. Jedným zo spôsobov, ako tomuto problému predísť, a teda zvýšiť efektivitu, je inštalácia modulu na manuálne alebo automatické spínanie vinutí. Tento modul bol skontrolovaný v: 
Pre pohodlie práce s napájacím zdrojom a možnosť okamžitého vypnutia záťaže bol do obvodu zavedený dodatočný reléový modul, ktorý vám umožňuje zapnúť alebo vypnúť záťaž. Toto bolo venované tomuto. 
Bohužiaľ, kvôli nedostatku potrebných relé (normálne zatvorené), tento modul nefungoval správne, takže bude nahradený iným modulom, na D-spúšti, ktorý vám umožňuje zapnúť alebo vypnúť záťaž pomocou jedného tlačidla. .
Stručne vám poviem o novom module. Schéma je celkom dobre známa (zaslaná mi v súkromnej správe): 
Mierne som ho upravil tak, aby vyhovoval mojim potrebám a zostavil nasledujúcu dosku: 
Na zadnej strane: 
Tentoraz neboli žiadne problémy. Všetko funguje veľmi prehľadne a ovláda sa jedným tlačidlom. Keď je privedené napájanie, 13. výstup mikroobvodu je vždy logická nula, tranzistor (2n5551) je uzavretý a relé je bez napätia - záťaž nie je pripojená. Keď stlačíte tlačidlo, na výstupe mikroobvodu sa objaví logický, tranzistor sa otvorí a relé sa aktivuje, čím sa pripojí záťaž. Opätovným stlačením tlačidla sa čip vráti do pôvodného stavu.
Čo je napájací zdroj bez indikátora napätia a prúdu? Preto som sa pokúsil vyrobiť ampérvoltmeter sám. V zásade sa ukázalo, že je to dobré zariadenie, ale má určitú nelinearitu v rozsahu od 0 do 3,2A. Táto chyba neovplyvní žiadnym spôsobom pri použití tohto merača, povedzme, v nabíjačke pre autobatériu, ale je neprijateľná pre laboratórne napájanie, preto tento modul nahradím čínskymi presnými panelovými doskami a displejmi s 5 číslicami ... A mnou zostavený modul nájde uplatnenie v nejakom inom domácom produkte. 
Nakoniec z Číny dorazili vysokonapäťové mikroobvody, ako som vám povedal v r. A teraz môžete na vstup napájať 24V AC bez obáv, že prerazí mikroobvody... 
Teraz už zostáva len vyrobiť puzdro a zostaviť všetky bloky dohromady, čo urobím v tejto záverečnej recenzii na túto tému.
Po hľadaní hotového puzdra som nenašiel nič vhodné. Číňania majú dobré krabice, ale, žiaľ, ich cena a hlavne... 
„Ropucha“ mi nedovolila dať Číňanom 60 dolárov a je hlúpe dať také peniaze za telo; môžete pridať trochu viac a kúpiť si to. Aspoň tento PSU bude dobrý prípad.
Išiel som teda na stavebný trh a kúpil som 3 metre hliníkového uholníka. S jeho pomocou sa zostaví rám zariadenia.
Pripravíme diely požadovanej veľkosti. Vytiahneme polotovary a odrežeme rohy pomocou rezacieho kotúča. . 
Potom rozložíme polotovary pre horný a spodný panel, aby sme videli, čo sa stane. 
Pokúšame sa umiestniť moduly dovnútra 
Montáž sa vykonáva pomocou skrutiek so zápustnou hlavou (pod hlavou so záhlbníkom sa zapustí otvor, aby hlava skrutky nevyčnievala nad roh), a matíc na rubovej strane. Pomaly sa objavujú obrysy rámu napájacieho zdroja: 
A teraz je rám zmontovaný... Nie je veľmi hladký, najmä v rohoch, ale myslím si, že maľovanie skryje všetky nerovnosti: 
Rozmery rámu pod spojlerom:
Rozmery
Žiaľ, voľného času je málo, a tak inštalatérske práce napredujú pomaly. Po večeroch som v priebehu týždňa vyrobil predný panel z hliníkového plechu a zásuvku na príkon a poistku. 
Nakreslíme budúce otvory pre voltmeter a ampérmeter. Veľkosť sedadla by mala byť 45,5 mm x 26,5 mm
Zakryte montážne otvory maskovacou páskou: 
A pomocou rezacieho kotúča pomocou Dremel robíme rezy (je potrebná lepiaca páska, aby neprekročila veľkosť zásuviek a nepoškodila panel škrabancami) Dremel sa rýchlo vyrovná s hliníkom, ale trvá to 3- 4 na 1 otvor 
Opäť sa vyskytol háčik, je to triviálne, došli nám rezné kotúče na Dremel, hľadanie vo všetkých predajniach v Almaty k ničomu neviedlo, tak sme museli počkať na kotúče z Číny... Našťastie dorazili rýchlo za 15 dní. Potom už práca šla zábavnejšie a rýchlejšie...
Dremelom som vypiloval otvory pre digitálne ukazovatele a zapiloval som ich. 
Na „rohy“ sme umiestnili zelený transformátor 
Skúsme na radiátore s výkonovým tranzistorom. Bude izolovaný od krytu, pretože tranzistor v kryte TO-3 je nainštalovaný na radiátore a tam je ťažké izolovať kolektor tranzistora od krytu. Chladič bude za ozdobnou mriežkou s chladiacim ventilátorom. 
Predný panel som obrúsil na kvádre. Rozhodol som sa vyskúšať všetko, čo k tomu bude pripojené. Dopadá to takto: 
Dva digitálne merače, spínač záťaže, dva viacotáčkové potenciometre, výstupné svorky a držiak LED „Current Limit“. Zdá sa, že ste na nič nezabudli? 
Na zadnej strane predného panelu.
Všetko rozoberieme a natrieme rám zdroja čiernou farbou v spreji. 
Na zadnú stenu pripevňujeme pomocou skrutiek ozdobnú mriežku (zakúpené v autobazári, eloxovaný hliník na nastavenie prívodu vzduchu do chladiča, 2000 tenge (6,13 USD)) 
Takto to dopadlo pohľad zo zadnej strany krytu zdroja. 
Inštalujeme ventilátor na vyfukovanie chladiča pomocou výkonového tranzistora. Pripevnil som ho na plastové čierne svorky, dobre drží, vzhľad neutrpí, takmer ich nevidno. 
Vraciame plastovú základňu rámu s už nainštalovaným napájacím transformátorom. 
Označíme miesta montáže radiátora. Radiátor je izolovaný od tela zariadenia, pretože napätie na ňom sa rovná napätiu na kolektore výkonového tranzistora. Myslím, že to bude dobre fúkať ventilátor, ktorý výrazne zníži teplotu radiátora. Ventilátor bude riadený obvodom, ktorý preberá informácie zo snímača (termistora) pripojeného k chladiču. Ventilátor teda nebude „mlátiť“ naprázdno, ale zapne sa pri dosiahnutí určitej teploty na radiátore výkonového tranzistora. 
Pripevníme predný panel na miesto a uvidíme, čo sa stane. 
Ozdobnej mriežky zostalo veľa, tak som sa rozhodol, že skúsim vyrobiť kryt krytu zdroja v tvare U (na spôsob počítačových skríň), ak sa mi nebude páčiť, niečím ho prerobím inak. 
Čelný pohľad. Zatiaľ čo mriežka je „nastražená“ a ešte neprilieha tesne k rámu. 
Zdá sa, že to funguje dobre. Mriežka je dostatočne pevná, na vrch môžete pokojne dať čokoľvek, ale o kvalite vetrania vo vnútri puzdra sa ani baviť netreba, odvetrávanie bude v porovnaní s uzavretými puzdrami jednoducho vynikajúce. 
No, pokračujme v montáži. Pripojíme digitálny ampérmeter. Dôležité: nestúpaj mi na hrable, nepoužívaj štandardný konektor, iba prispájkuj priamo na kontakty konektora. V opačnom prípade bude na mieste prúdu v ampéroch a bude zobrazovať počasie na Marse. 
Vodiče na pripojenie ampérmetra a všetkých ostatných pomocných zariadení by mali byť čo najkratšie.
Medzi výstupné svorky (plus mínus) som osadil zásuvku z fóliovej DPS. Je veľmi vhodné nakresliť izolačné drážky do medenej fólie na vytvorenie platforiem na pripojenie všetkých pomocných zariadení (ampérmeter, voltmeter, doska na odpojenie záťaže atď.) 
Hlavná doska je inštalovaná vedľa chladiča výstupného tranzistora. 
Spínacia doska vinutia je inštalovaná nad transformátorom, čo výrazne znížilo dĺžku drôtovej slučky. 
Teraz je čas zostaviť prídavný výkonový modul pre modul spínania vinutia, ampérmeter, voltmeter atď.
Keďže máme lineárny analógový zdroj, využijeme aj možnosť na transformátore, žiadne spínané zdroje. :-)
Leptame dosku: 
Spájkovanie v detailoch: 
Testujeme, inštalujeme mosadzné „nohy“ a zabudujeme modul do tela: 
Všetky bloky sú zabudované (okrem riadiaceho modulu ventilátora, ktorý bude vyrobený neskôr) a nainštalované na svojich miestach. Drôty sú pripojené, poistky sú vložené. Môžete začať prvýkrát. Podpíšeme sa krížom, zavrieme oči a dávame jedlo...
Nie je tam žiadny bum a žiadny biely dym - to je dobré... Zdá sa, že na voľnobeh sa nič nezohrieva... Stlačíme tlačidlo spínača záťaže - rozsvieti sa zelená LED a relé cvakne. Zdá sa, že zatiaľ je všetko v poriadku. Môžete začať testovať. 
Ako sa hovorí: „Čoskoro sa povie príbeh, ale čoskoro sa stane skutok“. Opäť sa objavili nástrahy. Spínací modul vinutia transformátora nepracuje správne s napájacím modulom. Keď dôjde k spínaciemu napätiu z prvého vinutia na ďalšie, dôjde k skoku napätia, t.j. keď dosiahne 6,4 V, dôjde k skoku na 10,2 V. Potom samozrejme môžete znížiť napätie, ale o to nejde. Najprv som si myslel, že problém je v napájaní mikroobvodov, pretože ich napájanie je tiež z vinutí výkonového transformátora a podľa toho rastie s každým ďalším pripojeným vinutím. Preto som sa pokúsil napájať mikroobvody zo samostatného zdroja energie. Ale nepomohlo to.
Preto sú 2 možnosti: 1. Úplne prerobte obvod. 2. Odmietnite modul automatického prepínania vinutia. Začnem možnosťou 2. Nemôžem zostať úplne bez prepínania vinutia, pretože nerád znášam kachle ako voliteľnú možnosť, a tak nainštalujem prepínač, ktorý umožňuje vybrať privádzané napätie na vstup zdroja z 2 možností : 12V alebo 24V. Toto je, samozrejme, polovičné opatrenie, ale lepšie ako nič.
Zároveň som sa rozhodol vymeniť ampérmeter za iný podobný, ale so zelenými číslami, keďže červené čísla ampérmetra svietia dosť slabo a na slnku sú ťažko viditeľné. Tu je to, čo sa stalo: 
Takto to vyzerá lepšie. Je tiež možné, že voltmeter vymením za iný, lebo... 5 číslic vo voltmetri je zjavne prehnaných, 2 desatinné miesta úplne stačia. Mám možnosti výmeny, takže nebudú žiadne problémy.
Nainštalujeme spínač a pripojíme k nemu vodiče. Skontrolujme to.
Keď bol prepínač v polohe „dole“, maximálne napätie bez záťaže bolo asi 16V 
Keď je prepínač v polohe hore, maximálne napätie dostupné pre tento transformátor je 34 V (bez zaťaženia) 
Teraz, pokiaľ ide o kľučky, netrávil som dlho vymýšľaním možností a našiel som plastové hmoždinky vhodného priemeru, vnútorné aj vonkajšie. 
Rúrku narežeme na požadovanú dĺžku a nasadíme na tyče premenných odporov: 
Potom nasadíme rukoväte a zaistíme ich skrutkami. Keďže rúrka hmoždinky je pomerne mäkká, rukoväť je upevnená veľmi dobre, na jej odtrhnutie je potrebné značné úsilie. 
Recenzia sa ukázala byť veľmi veľká. Nebudem vám preto brať čas a Laboratórny zdroj krátko otestujem.
Rušeniu s osciloskopom sme sa venovali už v prvej recenzii a odvtedy sa v obvodoch nič nezmenilo.
Preto skontrolujme minimálne napätie, nastavovací gombík je v krajnej ľavej polohe: 
Teraz maximálny prúd 
Prúdový limit 1A 
Obmedzenie maximálneho prúdu, gombík nastavenia prúdu v krajnej pravej polohe: 
To je pre mojich milých ničiteľov rádií a sympatizantov všetko... Ďakujem všetkým, ktorí dočítali až do konca. Zariadenie sa ukázalo ako brutálne, ťažké a dúfam, že aj spoľahlivé. Uvidíme sa znova vo vysielaní!
UPD: Oscilogramy na výstupe napájacieho zdroja, keď je napätie zapnuté: 
A vypnite napätie: 
UPD2: Priatelia z fóra Soldering Iron mi dali nápad, ako spustiť modul spínania vinutia s minimálnymi úpravami obvodu. Ďakujem všetkým za záujem, zariadenie dokončím. Preto - na pokračovanie. Pridať k obľúbeným Páčilo sa mi +72 +134
