Penkki -virtalähteen tekeminen: 20 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Penkki -virtalähde on erittäin kätevä sarja elektroniikan harrastajille, mutta ne voivat olla kalliita, kun ne ostetaan markkinoilta. Tässä Instructable -ohjelmassa näytän sinulle, kuinka tehdä muuttuvan laboratoriopöydän virtalähde rajoitetulla budjetilla. Se on loistava DIY -projekti aloittelijoille sekä kaikille elektroniikasta kiinnostuneille.

[Toista video]

Löydät kaikki projektini osoitteesta:

Hankkeen päätavoitteena on oppia lineaarisen virtalähteen toiminta. Aluksi lineaarisen virtalähteen toimintaperiaatteen selittämiseksi olen ottanut esimerkin LM 317 -pohjaisesta virtalähteestä., Ostin virtalähdesarjan Banggoodilta ja kooin sen.

Tämä on korkealaatuinen vakautettu jännitelähde, jolla jännitettä voidaan säätää jatkuvasti, ja jännitteen säätöalue on 0-30 V. Se sisältää jopa virranrajoituspiirin, joka voi tehokkaasti ohjata lähtövirtaa 2mA - 3A ja pystyy säätämään virtaa jatkuvasti, ja tämä ainutlaatuinen ominaisuus tekee tästä laitteesta välttämättömän tehokkaan työkalun piirilaboratoriossa.

Ominaisuus:

Tulojännite: 24V AC

Tulovirta: enintään 3A

Lähtöjännite: 0-30 V portaattomasti säädettävä

Lähtövirta: 2mA - 3A portaattomasti säädettävä

Lähtöjännitteen aaltoilu: vähintään 0,01%

Vaihe 1: Tarvittavat työkalut ja osat

Osaluettelo:

1. Askelmuuntaja - 24V, 3A (Jaycar)

2. DIY -virtalähdesarja (Banggood / Amazon)

3. Jäähdytyselementti ja tuuletin (Banggood)

4. Volt-Amp Panel Meter (Amazon)

5. Potentiometrin nuppi (Banggood)

6. Buck Converter (Amazon)

7. USB -portti (Amazon)

8. sitova Post Banana Plug (Amazon)

9. IEC3 -pistorasia (Banggood)

10. keinukytkin (Banggood)

11. Vihreä LED (Amazon)

12. LED -pidike (Banggod)

13. Lämpökutistuva putki (Banggood)

14. itseliimautuvat kumijalat (Amazon)

15. 3D-tulostus filamentti-PLA (GearBest)

Työkalut/ kone

1. 3D-tulostin-Creality CR-10 (Creality CR10S) tai Creality CR-10 Mini

2. Juote (Amazon)

3. DSO-RIGOL (Amazon)

4. Liimapistooli (Amazon)

Vaihe 2: Peruslohkokaavio

Ennen kuin aloitat valmistusprosessin, sinun on tiedettävä lineaarisen virtalähteen peruskomponentit.

Lineaarisen virtalähteen pääelementit ovat:

Muuntaja: Muuntaja muuttaa verkkojännitteen haluttuun arvoon. Sitä käytetään jännitteen alentamiseen.

Tasasuuntaaja: Muuntajan lähtöteho on vaihtovirta, tämä on muunnettava tasavirraksi.

Sisääntulon tasoituskondensaattori / suodatin: Tasasuuntaajan tasasuuntautunut jännite on sykkivä tasavirtajännite, jolla on erittäin korkea aaltoilupitoisuus. Mutta tätä emme halua, me haluamme puhtaan aaltoilun vapaan DC -aaltomuodon.

Lineaarinen säädin: Lähtöjännite tai -virta vaihtelee, kun tulo muuttuu verkkovirrasta tai kuormitusvirta muuttuu virtalähteen ulostulossa. Tämä ongelma voidaan poistaa käyttämällä jännitesäädintä. vakio, vaikka tulossa tapahtuu muutoksia tai muita muutoksia tapahtuu.

Lataus: Sovelluksen lataus

Vaihe 3: Muuntaja

Syötä suurjännite AC muuntajaan, joka yleensä poistaa suurjänniteverkon verkosta sovellukseemme tarvittavaan matalajännitteiseen vaihtovirtaan. häviöt diodisillassa ja lineaarisessa säätimessä. Tyypillinen 24 V: n muuntajan aaltomuoto on esitetty yllä. Yleensä sallimme noin 2 V - 3 V: n pudotuksen sillan tasasuuntaajan kokoonpanolle, joten muuntajan toisiojännite voidaan laskea alla

Esimerkki:

Oletetaan, että haluamme tehdä virtalähteen, jonka lähtöjännite on 30 V ja 3 A.

Ennen sillan tasasuuntaajaa jännitteen on oltava = 30 + 3 = 33V (huippu)

Joten RMS -jännite = 33 /neliöjuuri (2) = 23,33 V

Lähin markkinoilla oleva jännitemuuntaja on 24V. Joten muuntajamme luokitus on 230V/24V, 3A.

Huomautus: Yllä oleva laskelma on karkea arvio muuntajan ostamisesta. Tarkkaa laskentaa varten sinun on otettava huomioon jännitehäviö diodien välillä, säätimen jännitehäviö, aaltojännite ja tasasuuntaajan tehokkuus.

Vaihe 4: Sillan tasasuuntaaja

Tasasuuntaajasilta muuntaa vaihtojännitteen tai -virran vastaavaksi tasavirtamääräksi (DC). Tasasuuntaajan tulo on vaihtovirta, kun taas sen lähtö on yksisuuntainen sykkivä DC.

Jännitehäviö yleiskäyttöisessä diodissa on noin 0,7 V ja schottky -diodi on 0,4 V. Tasasuuntaajasillan diodit ovat milloin tahansa toiminnassa, mutta koska diodi johtaa voimakkaasti, se voi olla tehokkaammin. Hyvä turvallinen arvo on kaksi kertaa standardi tai 0,7 x 2 = 1,4 V.

Tasasuuntaajan jälkeen DC -lähtö on suunnilleen yhtä suuri kuin toisiojännite kerrottuna 1,414: llä miinus jännitehäviö kahden johtavan diodin välillä.

Vdc = 24 x 1,414-2,8 = 31,13 V

Vaihe 5: Kondensaattorin / suodattimen tasoittaminen

Tasasuuntaajan tasasuuntausjännite on sykkivä tasavirtajännite, jolla on erittäin suuri aaltoilupitoisuus. Lähdössä esiintyvät suuret aaltoilut tekevät sen lähes mahdottomaksi käyttää missä tahansa virtalähteessä. Siksi käytetään suodatinta. Yleisin suodatin on suuren kondensaattorin käyttö.

Tuloksena oleva aaltomuoto tasoituskondensaattorin jälkeen näkyy yllä.

Vaihe 6: Säädin

Lähtöjännite tai -virta muuttuu tai vaihtelee, kun tulo muuttuu verkkovirrasta tai kuormitusvirran muutoksen vuoksi säädetyn virtalähteen ulostulossa tai muista tekijöistä, kuten lämpötilan muutoksista. Tämä ongelma voidaan poistaa käyttämällä säätöpiiriä tai sopivaa piiriä, joka koostuu muutamasta komponentista. Säädin pitää ulostulon vakiona, vaikka tulossa tapahtuu muutoksia tai muita muutoksia tapahtuu.

IC: itä, kuten 78XX ja 79XX, käytetään lähtöjännitteiden kiinteiden arvojen saamiseen. Jos IC: t, kuten LM 317, voimme säätää lähtöjännitteen vaadittuun vakioarvoon. DC -jännitelähdöt, muut kuin kiinteän jännitteen virtalähde. Edellä oleva esimerkkipiiri käyttää LM3 17 -jännitesäädintä IC. Täyden aallon silta -tasasuuntaajan tasasuunnettu lähtö syötetään LM317 -säätimelle IC. Muuttamalla tässä piirissä käytetyn potentiometrin arvoa, lähtöjännitettä voidaan ohjata helposti.

Toistaiseksi olen selittänyt, miten lineaarinen virtalähde toimii. Seuraavaksi selitän penkki -virtalähteen rakentamisen kokoamalla DIY -sarjan.