แหล่งจ่ายไฟป้องกันที่มีประสิทธิภาพในปัจจุบัน

ทุกคนที่รวบรวมวงจรอิเล็กทรอนิกส์ต้องการแหล่งพลังงานสากลที่อนุญาตให้มีการเปลี่ยนแปลงแรงดันเอาท์พุทการควบคุมกระแสไฟฟ้าและหากจำเป็นให้ตัดการเชื่อมต่ออุปกรณ์ขับเคลื่อน ในร้านค้าอุปกรณ์จ่ายไฟฟ้าในห้องปฏิบัติการนั้นมีราคาแพงมาก แต่คุณสามารถรวบรวมตัวคุณเองได้จากส่วนประกอบวิทยุทั่วไป แหล่งจ่ายไฟที่นำเสนอรวมถึง:

• ปรับแรงดันไฟฟ้าได้สูงสุด 24 โวลต์
• กระแสสูงสุดที่กำหนดให้กับโหลดขึ้นอยู่กับ 5 แอมแปร์
• การป้องกันปัจจุบันพร้อมตัวเลือกค่าคงที่หลายตัว
• การระบายความร้อนที่ใช้งานสำหรับการดำเนินงานที่กระแสสูง
• ตัวบ่งชี้การหมุนของกระแสและแรงดัน

วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้า

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ารุ่นที่ง่ายและราคาไม่แพงที่สุดคือวงจรบนชิปพิเศษที่เรียกว่าตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า ตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดคือ LM338 ซึ่งให้กระแสสูงสุด 5 A และระลอกคลื่นขั้นต่ำที่เอาต์พุต LM350 และ LM317 ยังเหมาะสมที่นี่ แต่กระแสสูงสุดในกรณีนี้คือ 3 A และ 1.5 A ตามลำดับ ตัวต้านทานผันแปรทำหน้าที่ปรับแรงดันไฟฟ้าการจัดอันดับขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่คุณต้องการเพื่อรับที่เอาต์พุต หากเอาต์พุตสูงสุดต้องการ 24 โวลต์คุณต้องมีตัวต้านทานผันแปรที่มีความต้านทาน 4.3 kOhm ในกรณีนี้คุณต้องใช้โพเทนชิออมิเตอร์แบบมาตรฐานที่ 4.7 kOhm และเชื่อมต่อค่าคงที่ที่ 47 kOhm พร้อมกันความต้านทานทั้งหมดจะอยู่ที่ประมาณ 4.3 kOhm ในการจ่ายไฟให้กับวงจรทั้งหมดคุณจำเป็นต้องมีแหล่งจ่ายกระแสตรงที่มีแรงดันไฟฟ้า 24-35 โวลต์ในกรณีของฉันมันเป็นหม้อแปลงปกติที่มีวงจรเรียงกระแสในตัว คุณยังสามารถใช้เครื่องชาร์จแล็ปท็อปหรือแหล่งสวิตช์อื่น ๆ ที่เหมาะสมกับปัจจุบัน
ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเป็นแบบเส้นตรงซึ่งหมายความว่าความแตกต่างทั้งหมดระหว่างแรงดันไฟฟ้าขาเข้าและขาออกตกอยู่บนชิปตัวเดียวและกระจายไปในรูปแบบของความร้อน ที่กระแสสูงนี่เป็นสิ่งสำคัญมากดังนั้นต้องติดตั้ง microcircuit บนหม้อน้ำขนาดใหญ่หม้อน้ำจากโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ทำงานควบคู่กับพัดลมจึงเหมาะที่สุดสำหรับสิ่งนี้ เพื่อไม่ให้พัดลมหมุนตลอดเวลาโดยเปล่าประโยชน์ แต่จะเปิดเฉพาะเมื่อหม้อน้ำร้อนเท่านั้นจำเป็นต้องประกอบเซ็นเซอร์อุณหภูมิขนาดเล็ก

วงจรควบคุมพัดลม

มันขึ้นอยู่กับเทอร์มิสเตอร์ NTC ความต้านทานที่แตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ - เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความต้านทานจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญและในทางกลับกัน แอมพลิฟายเออร์แบบแอคชั่นทำหน้าที่เป็นตัวเปรียบเทียบการลงทะเบียนการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ เมื่อถึงเกณฑ์แรงดันไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นที่เอาท์พุทของ op-amp ทรานซิสเตอร์จะปลดล็อคและเริ่มพัดลมซึ่งไฟ LED จะติดขึ้น ตัวต้านทานการตัดแต่งจะใช้ในการปรับเกณฑ์ควรเลือกค่าของมันตามความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ที่อุณหภูมิห้อง สมมติว่าเทอร์มิสเตอร์มีความต้านทาน 100 kOhm ในกรณีนี้ตัวต้านทานการปรับค่าควรมีค่าเล็กน้อยประมาณ 150-200 kOhm ข้อได้เปรียบหลักของโครงการนี้คือการมี hysteresis เช่น ความแตกต่างระหว่างเพดานสำหรับการเปิดและปิดพัดลม เนื่องจากฮิสเทรีซิสพัดลมจะไม่เปิดและปิดบ่อยครั้งที่อุณหภูมิใกล้เคียงกับเพดาน เทอร์มิสเตอร์จะแสดงบนสายไฟโดยตรงไปยังหม้อน้ำและติดตั้งในสถานที่ที่สะดวก
วงจรป้องกันปัจจุบัน
บางทีส่วนที่สำคัญที่สุดของแหล่งจ่ายไฟทั้งหมดคือการป้องกันปัจจุบัน มันทำหน้าที่ดังต่อไปนี้: แรงดันไฟฟ้าตกทั่ว shunt (ตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 0.1 โอห์ม) ถูกขยายให้อยู่ในระดับ 7-9 โวลต์และเปรียบเทียบกับการอ้างอิงโดยใช้ตัวเปรียบเทียบ แรงดันไฟฟ้าอ้างอิงสำหรับการเปรียบเทียบถูกตั้งค่าโดยตัวต้านทานการปรับแต่งสี่ตัวในช่วงจากศูนย์ถึง 12 โวลต์อินพุตของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานเชื่อมต่อกับตัวต้านทานผ่านสวิตช์ประแจ 4 ตำแหน่ง ดังนั้นการเปลี่ยนตำแหน่งของสวิตช์บิสกิตเราสามารถเลือกจาก 4 ตัวเลือกที่กำหนดไว้ล่วงหน้าสำหรับกระแสการป้องกัน ตัวอย่างเช่นคุณสามารถตั้งค่าต่อไปนี้: 100 mA, 500 mA, 1.5 A, 3 A หากเกินกว่าที่กำหนดไว้ในปัจจุบันโดยสวิตช์หมุนการป้องกันจะทำงานแรงดันไฟฟ้าจะหยุดที่จะออกและ LED จะสว่างขึ้น เพื่อรีเซ็ตการป้องกันเพียงกดปุ่มสั้น ๆ แรงดันไฟฟ้าขาออกจะปรากฏขึ้นอีกครั้ง การปรับจูนตัวต้านทานตัวที่ห้าจำเป็นต้องตั้งค่าเกน (ความไว) มันจะต้องถูกตั้งค่าเพื่อให้เมื่อกระแสผ่าน shunt 1 แอมแปร์, แรงดันที่เอาต์พุตของ op-amp นั้นประมาณ 1-2 โวลต์ ตัวต้านทานสำหรับการตั้งค่าการป้องกันฮิสเทรีซิสมีหน้าที่ "ความคมชัด" ของวงจรหักล้างจำเป็นต้องปรับถ้าแรงดันเอาต์พุตไม่หายไปอย่างสมบูรณ์วงจรนี้ดีเพราะมีความเร็วในการตอบสนองสูงทันทีเมื่อเปิดกระแสเกิน

หน่วยแสดงผลกระแสและแรงดันไฟฟ้า

อุปกรณ์ไฟฟ้าในห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่มีโวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอลและแอมป์มิเตอร์แสดงค่าในรูปแบบตัวเลขบนกระดานคะแนน ตัวเลือกนี้มีขนาดกะทัดรัดและให้ความแม่นยำในการอ่านที่ดี แต่ไม่สะดวกอย่างยิ่งต่อการรับรู้ นั่นคือเหตุผลที่บ่งบอกว่ามันถูกตัดสินใจที่จะใช้หัวลูกศรการอ่านที่ง่ายและเป็นสุข ในกรณีของโวลต์มิเตอร์ทุกอย่างง่าย - มันเชื่อมต่อกับขั้วเอาท์พุทของแหล่งจ่ายไฟผ่านตัวต้านทานการตัดแต่งที่มีความต้านทานประมาณ 1-2 MOhm เพื่อให้แอมป์มิเตอร์ทำงานได้อย่างถูกต้องจะต้องใช้แอมพลิฟายเออร์ปัดซึ่งเป็นวงจรที่แสดงด้านล่าง
จำเป็นต้องมีตัวต้านทานการปรับแต่งเพื่อปรับอัตราขยายในกรณีส่วนใหญ่ก็เพียงพอที่จะปล่อยให้อยู่ในตำแหน่งตรงกลาง (ประมาณ 20-25 kOhm) หัวสวิทช์เชื่อมต่อผ่านสวิทช์หมุนซึ่งคุณสามารถเลือกหนึ่งในสามตัวต้านทานปรับซึ่งมีการตั้งค่าปัจจุบันของส่วนเบี่ยงเบนสูงสุดของแอมป์มิเตอร์ ดังนั้นแอมป์มิเตอร์สามารถทำงานในสามช่วง - สูงถึง 50 มิลลิแอมป์, สูงสุด 500 มิลลิแอมป์, สูงสุด 5A ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจความแม่นยำสูงสุดของการอ่านที่กระแสโหลดใด ๆ

การประกอบบอร์ดเพาเวอร์ซัพพลาย

แผงวงจรพิมพ์:
ตอนนี้ทุกแง่มุมทางทฤษฎีได้ถูกนำมาพิจารณาแล้วเราสามารถเริ่มประกอบส่วนอิเล็กทรอนิกส์ของโครงสร้าง องค์ประกอบทั้งหมดของแหล่งจ่ายไฟ - ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า, เซ็นเซอร์อุณหภูมิหม้อน้ำ, ชุดป้องกัน, แอมพลิฟายเออร์ปัดสำหรับแอมป์มิเตอร์นั้นประกอบบนบอร์ดเดียวซึ่งมีขนาด 100x70 มม. บอร์ดทำโดยวิธี LUT ด้านล่างเป็นรูปถ่ายบางส่วนของกระบวนการผลิต
พาวเวอร์พา ธ ที่กระแสไฟฟ้าโหลดนั้นเป็นที่พึงปรารถนาในการดีบุกที่มีชั้นประสานหนาเพื่อลดความต้านทาน ก่อนติดตั้งชิ้นส่วนขนาดเล็กบนกระดาน
หลังจากนั้นส่วนประกอบอื่น ๆ ทั้งหมด Microcircuit 78L12 ที่จำหน่ายเซ็นเซอร์อุณหภูมิและเครื่องทำความเย็นจะต้องติดตั้งบนหม้อน้ำขนาดเล็กซึ่งเป็นสถานที่ซึ่งมีอยู่ในแผงวงจรพิมพ์ สุดท้ายสายไฟจะถูกบัดกรีเข้ากับบอร์ดซึ่งพัดลม, เทอร์มิสเตอร์, ปุ่มรีเซ็ตการป้องกัน, สวิทช์ประแจ, ไฟ LED, ชิป LM338, อินพุตแรงดันไฟฟ้าและเอาท์พุทเป็นเอาท์พุท อินพุตแรงดันถูกเชื่อมต่ออย่างสะดวกที่สุดผ่านขั้วต่อ DC ในขณะที่มันจะต้องเป็นพาหะในใจว่ามันจะต้องให้กระแสขนาดใหญ่ สายไฟทั้งหมดจะต้องใช้ที่สอดคล้องกับหน้าตัดปัจจุบันทองแดงโดยเฉพาะอย่างยิ่ง นอกจากนี้เอาต์พุตจากแผงวงจรพิมพ์ไม่ได้ไปที่ขั้วเอาต์พุตโดยตรง แต่ผ่านสวิตช์สลับที่มีกลุ่มผู้ติดต่อสองกลุ่ม กลุ่มที่สองเปิดและปิด LED แสดงว่ามีการใช้แรงดันไฟฟ้ากับขั้วหรือไม่

ประกอบร่างกาย

ที่อยู่อาศัยสามารถพบได้ทั้งแบบสำเร็จรูปหรือประกอบอย่างอิสระ คุณสามารถทำมันได้เช่นจากไม้อัดและแผ่นใยไม้อัดอย่างที่ฉันทำ ก่อนอื่นแผงด้านหน้าแบบสี่เหลี่ยมผืนผ้าจะถูกตัดออกซึ่งจะมีการติดตั้งตัวควบคุมทั้งหมด
จากนั้นผนังและด้านล่างของกล่องจะทำโครงสร้างที่ยึดเข้าด้วยกันด้วยสกรูตัวเองเคาะ เมื่อเฟรมพร้อมคุณสามารถติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดภายใน
การควบคุมหัวลูกศรไฟ LED ติดตั้งในสถานที่ของพวกเขาในแผงด้านหน้าคณะกรรมการจะอยู่ในกรณีที่หม้อน้ำพร้อมพัดลมติดตั้งบนแผงด้านหลัง ในการเมาท์ไฟ LED จะใช้ตัวยึดพิเศษ มันเป็นที่พึงปรารถนาที่จะทำซ้ำขั้วเอาท์พุทโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสถานที่อนุญาต ขนาดของตัวเครื่องมีขนาด 290x200x120 มม. ยังมีพื้นที่ว่างมากมายภายในเคสและสามารถใส่ได้เช่นหม้อแปลงสำหรับเปิดอุปกรณ์ทั้งหมด

การปรับ

แม้จะมีตัวต้านทานปรับแต่งจำนวนมากการตั้งค่าแหล่งจ่ายไฟค่อนข้างตรงไปตรงมา ก่อนอื่นปรับเทียบโวลต์มิเตอร์โดยเชื่อมต่อภายนอกเข้ากับขั้วต่อเอาท์พุท การหมุนตัวต้านทานการปรับจูนซึ่งเชื่อมต่อแบบอนุกรมด้วยหัวลูกศรของโวลต์มิเตอร์เราสามารถอ่านค่าได้อย่างเท่าเทียมกัน จากนั้นเราเชื่อมต่อโหลดใด ๆ ด้วยแอมป์มิเตอร์กับเอาท์พุทและสอบเทียบเครื่องขยายเสียงปัด การหมุนตัวต้านทานเชิงเส้นแต่ละตัวและสามตัวเราได้ค่าความบังเอิญของการอ่านค่าในแต่ละช่วงการวัดสามของแอมมิเตอร์ - ในกรณีของฉันคือ 50 mA, 500 mA และ 5A ต่อไปเราจะตั้งค่ากระแสการป้องกันที่จำเป็นโดยใช้ตัวต้านทานปรับค่าสี่ตัว ไม่ยากที่จะทำเช่นนี้เนื่องจากแอมป์มิเตอร์มาตรฐานได้รับการสอบเทียบแล้วและแสดงกระแสที่แน่นอน เราค่อยๆเพิ่มแรงดัน (กระแสก็เพิ่มขึ้น) และดูที่กระแสไฟฟ้าที่ถูกกระตุ้น จากนั้นเราหมุนตัวต้านทานแต่ละตัวตั้งค่ากระแสการป้องกันที่จำเป็นสี่อย่างซึ่งคุณสามารถสลับโดยใช้สวิตช์หมุน ตอนนี้ยังเหลือเพียงการตั้งค่าเกณฑ์ที่ต้องการสำหรับเซ็นเซอร์อุณหภูมิหม้อน้ำ - การตั้งค่าเสร็จสมบูรณ์