Rakenna kaksi 15 V: n virtalähdettä käyttämällä hyllymoduuleja alle 50 dollaria: 10 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Johdanto:

Jos olet harrastaja, joka käsittelee ääntä, tunnet dual rail -virtalähteet. Useimmat pienitehoiset äänikortit, kuten esivahvistimet, vaativat +/- 5V- +/- 15V. Kahden jännitteen virtalähde tekee siitä paljon helpompaa prototyyppien suunnittelussa tai vain yleisissä korjauksissa.

Tämä virtalähde on helppo koota, koska se käyttää yleensä hyllymoduulilevyjä lukuun ottamatta säätökorttia, joka sinun on rakennettava itse. Kuitenkin taustalla on jokin syy, johon tulen myöhemmin.

Käytetyssä säätökortissa on jännitteet +/- 1,25 V- 37 V (tulojännitteestä riippuen). Tarvitsen vain +/- 15 V, joten tulovirtalähde, joka on pari volttia sen yläpuolella (noin 19 V), on hyvä. LM317- ja LM337 -jännitesäätimet voivat myös pumpata noin 1,5A ea (riippuen siitä, kuinka paljon jännitettä ne laskevat), joten myös syöttövirtalähteen virrankulutuksen on oltava tätä korkeampi. Siksi valitsin kaksi kannettavan tietokoneen virtalähdettä syöttöjännitteiden syöttämiseksi. Ne tuottavat 19 V ja noin 3,4 A, mikä on enemmän kuin tarpeeksi säätökortin syöttämiseksi. Puhumattakaan siitä, että ne ovat halpoja siruina.

Halusin myös lineaarisen virtalähteen, koska niissä on yleensä vähemmän DC-aaltoa ulostulossa (vaikkakaan ei niin tehokas kuin täysikytkentäinen virtalähde). Kytkentätilan syöttövirtalähteen käyttäminen 240 VAC: n pudottamiseen 19 V: iin on halpaa ja tehokasta. Niiden kytkentä on myös yleensä äänikaistan yläpuolella, joten se ei vaikuta testikappaleisiin tulevaan virtalähteen meluun. Lineaariset säätimet suodattavat pois suurimman osan DC -aaltoilusta. Joten saat melko paljon molempien maailmojen parhaat puolet.

Käytetyt mittarit voivat mitata jännitettä ja virtaa (0-100V ja 0-10A), ovat kaksivärisiä lukemisen helpottamiseksi.

Muutamalla muutoksella voit muuttaa joukon osia erittäin hyödylliseksi pöytätason virtalähteeksi.

Huomautus: Yksi asia tässä virtalähteessä ei ole ja se on vakiovirtaa säätelevä ohjaus. LM317/337 -säätimillä itsellään on jonkin verran nykyistä suojaa, mutta en käytä niitä liian kauan tällä tavalla. Siksi kuormituskytkin sijoitettiin tähän projektiin. Joten jos kyseessä on tuonti, voit käyttää erilaista säätökorttia tarpeidesi mukaan.

Vaihe 1: Varoituksen sana ja yleisiä huomautuksia

240 V: n johdot ja kannettavan tietokoneen virtalähteet:

Koska tämä projekti käyttää korkeita jännitteitä (240 V), ne voivat olla varsin tappavia, jos ymmärrät väärin. Jos et ole varma kuinka kytkeä suurjänniteosia tai et ole mukava työskentelemään jännitteisten laitteiden kanssa, ehdotan, että älä yritä tätä. En ota vastuuta, jos tapat itsesi. En halua kuulla sinusta kuolemasi jälkeen sanomalla Pete, olen saanut sähköiskun ja nyt olen kuollut - OK ??

Nyt sanottuasi sinulla on pari muuta vaihtoehtoa:

1. Käytä kannettavan tietokoneen virtalähteitä niiden mukana toimitetussa muodossa ja käytä joitain tasavirtaliitäntöjä pakkauksen takana. Se tarkoittaa vain, että sinun on kytkettävä kaksi kannettavan tietokoneen virtalähdettä - mutta se on paljon turvallisempi vaihtoehto. Sinun on kuitenkin löydettävä toinen ratkaisu LED -mittarien virransyöttöön, koska ne vaativat myös erilliset tarvikkeet.

2. Voit asentaa kannettavan tietokoneen tarvikkeet koteloon ja katkaista vain 240 V: n pistokkeet ja kytkeä ne suoraan takana olevaan IEC -pistorasiaan. Tarvitset kuitenkin suuremman kotelon kuin mitä olen käyttänyt ja jälleen, sillä on live -yhteyksiä, joten se ei ole vieläkään turvallinen.

LED -paneelimittarit + syöttöjännitteet:

Markkinoilla on useita erilaisia LED -mittareita. He kaikki tekevät pohjimmiltaan saman asian, mutta yhteydet eivät aina ole samat. Johdon mittarin poistuminen ei ole aina taattu. Kun tilaat, yritä saada niiden kytkentäkaavio. Yleensä kaksi paksua johtoa ovat nykyinen shuntmittari. Muut kolme ovat mittariteho (punaisen/mustan näytön virtalähteeksi) ja keltainen jännitteen tunnistusjohto jännitteen mittaamiseksi.

Huomaat mittareissa, että niillä on yhteinen maadoitus- tai 0V -piste (mustat johdot on kytketty yhteen sisäisesti). Tässä projektissa se ei ole hyvä. Tästä syystä mittarit saavat virtansa erikseen kahden pienen virtalähteen kautta (240VAC - 12VDC moduulilevy). Sinun on myös käytettävä kahta levyä virtalähteenä, muuten oikosulut ulostuloja käytettäessä virtalähdettä. Toinen tärkeä syy on se, että LED -mittarit tarvitsevat vähintään tai 4,5 V: n toiminnan. Joten jos käännät tehon alas säätökortilta 1,25 V: iin, mittarit eivät käynnisty.

Vaihe 2: Materiaaliluettelo

Tätä tarvitset. Voit ostaa tämän kaiken Ebaysta, Amazonista tai Aliexpressistä. Ostin kaiken Ebaysta

- Muovikotelo (olen käyttänyt muovista instrumenttikoteloa) - 12-15 dollaria

- 1x LM317/337 Regulator Kit Board - 10 dollaria

- 2x 19V 3,42A kannettavan virtalähteet - 6,75 dollaria

- 2x 240VAC - 12VDC 450mA kytkinmuotoiset alasmuuntajalevyt - 1,50 dollaria

- 2x jännite-/virtamittari 0-100V/0-10A- 3,50 dollaria ea (halvempi irtotavarana ja saatavana eri väreinä)

- 2x 10 K ohmin monikierroksiset kattilat + nupit sopiviksi - 2 dollaria ea (voit käyttää mukana toimitettuja kattiloita, mutta monikierros on helpompi asettaa)

- Muut ja yleiset laitteistot: 240 VAC -kytkin (käytin sellaista, jossa oli 12 VDC: n LED -valo), sitovat liittimet (6), IEC -pistorasia, sulakkeet ja sulakkeenpitimet (3), pieni katkaisu alumiinikulmasta (2), seisokit (6), langan ja lämmön kutistumisen yleiset pituudet - luultavasti toinen 5-10 dollaria

Huomautus 1: Käytettävät sulakkeet riippuvat siitä, kuinka paljon virtaa aiot käyttää. Ehdotan 1-1,5A kahdelle säätökortille ja 0,5A 240V jännitteelle. Voisit mennä alemmaksi, koska et piirrä 7A molemmista tarvikkeista.

Huomautus 2: Rakennuksen kallein osa on kotelo. Joten jos löydät halvemman tai haluat rullata omasi, säästät muutaman dollarin.

Huomautus 3: Saatavilla on useita monikierros- tai tarkkuusruukkuja. Lähetetty oli Bochen-merkkinen kattila, jossa on saatavilla erityisiä nuppeja eikä siinä käytetä tavallisia karkeita pyörteitä. Sillä ei ole väliä, mitä tyyppiä käytät, vain sillä, että voit saada sopivat nupit.

Huomautus 4: Ostin nämä kannettavan tietokoneen virtalähteet, koska ne olivat vain noin 6 euroa. Säästä muutama dollari uudelleen, jos sattuu olemaan muutama vanha.

Vaihe 3: Kaaviot ja kytkentäkaaviot

Ensimmäinen kuva on varastosäätimen piirikortin alkuperäinen kaavio, tulokorkit ja tasasuuntaaja mukana, käyttäen AC 12V-0V-12V muuntajaa levyn virran syöttämiseen (tätä virtalähdettä emme käytä)

Toinen kuva on kytkentäkaavio kaikkien yksittäisten levyjen liittämiseksi yhteen

Kolmas ja neljäs kuva ovat paneelimittarien kytkentäkaavioita (käytin), joissa esitetään eri kokoonpanot teholle ja mittaukselle. Käytännössä tässä projektissa käytämme neljättä kaaviota.

Vaihe 4: Kannettavan tietokoneen virtalähde

Miksi 19V kannettavat virtalähteet?

Syynä tähän on se, että säätökortti on alun perin suunniteltu toimimaan kahdella 12 V: n AC-muuntajalla (12V-0-12V). Kuitenkin, jos katsot jonkin näistä kustannuksia joko ebaystä tai paikallisesta elektroniikkakaupasta - ne ovat noin 30 dollaria. Kaksi kannettavaa tietokonetta tulee puolet siitä.

Jos haluat korkeamman jännitteen säätimistä, käytä vain korkeampaa virtalähdettä. Muista, että säätökortit tuottavat +/- 37 V, joten tulo voi olla muutama volti sen yläpuolella. Muista kuitenkin, että mitä suurempi jännite -ero (tulo -lähtö), sitä enemmän lämpöä säätimet tuottavat. Esimerkiksi: jos tulojännite on 35 V ja lähtö 5 V, lämpöä kehittyy paljon ja saatat tarvita suurempia jäähdytyselementtejä ja/tai tuuletinta.

Kannettavan tietokoneen tarvikkeiden valmistelu

Rakennustani varten otin tarvikkeet pois koteloistaan, koska tarvitsin niitä sopimaan instrumenttikoteloon. Jos aiot käyttää kannettavan tietokoneen tarvikkeita sellaisenaan ja käyttää tasavirtaliittimiä, voit ohittaa tämän vaiheen.

Sinun tarvitsee vain murtaa muovikotelo. Käytä litteää ruuvimeisseliä ja taita reuna varovasti, kunnes kansi irtoaa. Irrota sitten piirilevy.

Toisessa kuvassa olen poranut kulma -alumiinia ja porannut joitakin reikiä syöttölaitteen sivulle (uskon, että käytin syötteen olemassa olevia reikiä). Varo vahingoittamasta komponentteja, kun teet tämän. Olen myös porannut ylimääräisiä reikiä kiinnityspylväiden kiinnittämiseen siihen ja kiinnittänyt kokoonpanon muovikotelon pohjaan. Kulman käyttö teki siitä hieman tukevamman kuin vain kiinnityspylväiden käyttäminen.

Levystä tulevat johdot näyttivät hieman kevyiltä, joten olen vaihtanut ne raskaampaan mitoitettuun lankaan. Irrota vanhat johdot, työnnä uudet johdot levyn yläosan läpi ja juota ne paikalleen levyn pohjalle (jälkikäteen ajateltuna minun olisi pitänyt käyttää kevyempää mittaria, mutta pidempiä pituuksia, koska oli vaikeaa yhdistää niin monta johtoa samoihin kohtiin).

Kannettavan tietokoneen tarvikkeissa on myös virran merkkivalo. Niitä ei tarvita, mutta voit pitää ne tallessa, jos haluat vahvistuksen siitä, että kukin tarjonta toimii tehokkaasti (ne kuolevat, jos tarjonnassa tai vedettävässä summassa on ongelmia). Pidin heidät sisään helpomman vianetsinnän vuoksi.

Huomautus: Käytä samantyyppistä kannettavan tietokoneen virtalähdettä. Syynä on se, että jos jännitteet ovat vähissä, ne voivat yleensä upottaa virran itseensä ja juosta karkuun ja sitten puhaltaa. Yleensä ei pitäisi olla ongelma, jos käytät samoja tarvikkeita. Jos kuitenkin olet huolissasi tai haluat lisäsuojaa, voit sijoittaa pari tehodiodia (kuten IN4004 tai IN5404) taaksepäin esijännitettynä jokaisen syötteen ulostulojen välillä (joten katodi positiiviseksi, anodi negatiiviseksi). Tämä estää jokaisen virran upottamasta mitään virtaa jännitteistä, jotka ovat hieman poissa tai jos toinen syöttää virtaa ennen toista.

Vaihe 5: LM317/337 -säätimen ja alkutestin luominen

Säätökortti on pakkausmuotoinen, joten sinun on juotettava se itse. On olemassa muutamia toimittajia, jotka myyvät ne valmiiksi koottuna muutamalla ylimääräisellä dollarilla. Joskus osien poistaminen tämän tyyppisiltä levyiltä voi vahingossa repäistä raitoja pois. Sinun on joka tapauksessa poistettava joitakin komponentteja, joten niiden rakentaminen on aivan yhtä helppoa ilman niitä.

Ensimmäisessä kuvassa on valmis levy (miltä sen pitäisi näyttää, jos teit sen varastossa). Toisessa kuvassa näkyy kuitenkin muutokset, joissa tulokorkit ja tasasuuntaaja on poistettu. Olen sen sijaan lisännyt linkkejä muuttaaksesi tuloliitännän hyväksymään +/- 19V ja ohjaamaan sen säätimien tuloon. Voit halutessasi pitää syöttökorkit, mutta ne eivät ole välttämättömiä, koska kannettavan tietokoneen tarvikkeet ovat melko hyviä.

Huomaat myös, että olen asentanut liittimet LED -virtavalolle ja myös kattiloille, jotta levyt on helppo irrottaa tarvittaessa.

Joten koota levy vain niiden ohjeiden mukaisesti, lukuun ottamatta yllä olevia muutoksia.

Kun olet valmis, kytke se toimivaan virtalähteeseen ja tarkista kunkin säätimen vaihe. Muista, että jos käytät yhtä tulolähdettä testaukseen, +/- tulo (+/0V-liittimissä) +/0V ulos säätökortista. +/- tulo (0V/- liittimissä), 0V/- ulos säätökortista. Varmista, että voit säätää lähtöjännitettä (viimeinen kuva, joka näyttää ulkoisen testivirtalähteen).

Vaihe 6: Kotelon valmistelu

Mittaa, kuinka haluat komponenttien istuvan etu- ja takapaneelin takana. Muista, että se tulee takaisin eteen (tein sen virheen itse). Itse asiassa halusin peilikuvan etupaneeliin. Mutta onneksi en ollut vielä tehnyt takapaneelia, joten asetin sen vain eteen (tai ehkä käänsin sen noin 180 astetta).

Poraa ensin reiät pienillä poranterillä. Suurenna sitten suuremmalla poranterällä. Jos sinulla ei ole tarpeeksi suuria poranteriä (kuten minulla), voit suurentaa reiät kalterilla (erittäin kätevä työkalu).

Kun kaikki reiät on porattu, työnnä mittaripaneelien aukot ja viilaa juuri niin paljon, että mittari ja IEC -kanta sopivat yhteen.

Olen myös lisännyt joitain etikettejä (käyttämällä kirjearkkeja). Voit saada ne verkosta tai tulostaa omasi kirkkaalle tulostuspaperille. Sitten ruiskutin vain suojalakkaa päälle.

Vaihe 7: Laitteen asentaminen

Kun etu- ja takapaneelit ovat ehtineet kuivua, asenna kaikki laitteisto etu- ja takapaneeleihin.

Kaksi kannettavan tietokoneen virtalähdettä voidaan asentaa kotelon pohjaan. Muista jättää tilaa IEC -pistorasialle, sulakkeelle ja johtimille, jotka kulkevat edessä olevan kytkimen kanssa. Vaihtoehtoisesti voit asentaa kytkimen taakse, jos haluat.

Asenna säätökortti.

Viimeisenä mutta ei vähäisimpänä, koska mittaripaneelien 240 V/12 V: n virtalähteillä ei ole minne tahansa ruuvikiinnitystä, olen pitänyt niitä piikylpyssä. Varmista vain, että olet lisännyt tulo- ja lähtöjohdot ensin!

Vaihe 8: Yhdistä kaikki

Aloita kytkemällä 240 V: n johdot IEC -pistokkeesta kytkimeen ja myös sulakkeen pidikkeeseen. Liitä sitten kaikki 240 V: n johdot kahteen kannettavan tietokoneen virtalähteeseen ja kahden metrin piirilevylle. Aseta sulake paikalleen, ja tässä vaiheessa on todennäköisesti hyvä idea tarkistaa johdot ja virta, vain varmistaaksesi, että kaikki kannettavan tietokoneen tarvikkeista tulevat jännitteet ovat oikeat (jokaisen tulee olla 19 V)

Liitä kattilat ja LED etupaneelin ohjaimiin säätökortilta. Olen käyttänyt 2-nastaisia pistorasioita ja tappeja helpottamaan purkamista säätökortilla.

Kytke nyt kannettavien tarvikkeiden lähdöt ja liitäntä säätökortin tuloon. Voit myös kytkeä virran mittareihin. Muista, että yhden virran positiivinen menee toisen negatiivisen luo virtuaalisen nollajännitepisteen. Käynnistä uudelleen ja varmista, että jännitteet ovat odotetun mukaiset - tulojännitteiden välillä on oltava 38 V, tulojen välillä +/- 19 V ja 0 V: n välillä ja jonkin verran nimellisjännitettä säätökortin ulostulossa (riippuen siitä, missä potti on asetettu).

Liitä säätökortin lähtö lähtövarokkeisiin ja kuormituskytkimeen. Kytke mittarin virtajohdot (kytkentäkaavion mukaisesti) ja sitten jännitteen mittauslinjat mittarista. Aseta sulakkeet paikalleen ja testaa ja katso, lukevatko mittarit jännitettä. Sormet ristissä, et ole antanut maagisen savun paeta!

Huomautus: Mittarit ovat luultavasti vaikein asia juosta. Muista vain, että mittarien nykyinen osa kulkee positiivisesta negatiiviseen. Sama tapahtuu negatiivisen jännitteen kanssa - se virtaa 0 V: sta negatiiviseen jännitteeseen!

Vaihe 9: Testaus ja kalibroinnin säädöt

Kun olet varmistanut, että savua ei pääse ulos, kytke luotettava mittari ja tarkista sekä positiivisten että negatiivisten lähtöjen jännitteet. Todennäköisesti huomaat, että LED -mittarit ovat hieman poissa (kuten kuvissa 2 + 4). Koska nämä mittarit voivat olla hieman ulkopuolella spektrin kummassakin päässä, kalibroi ne jännitteelle, jota yleensä käytät eniten tai keskellä jännitealuetta. Jos esimerkiksi käytät paljon 12V, kalibroi ne 12V: ksi. Jos käytät säännöllisesti 5V ja 15V välillä, kalibroi 10V jännitteellä.

Jos sinulla on kaksi yleismittaria, voit säätää jännitettä ja virtaa yhdessä. Muussa tapauksessa kytke lähtökuorma nimelliskuormaan, säädä jännite, irrota sitten mittari ja kytke se virtalähteeseen ja vaihda yleismittarin johto (jos mittarissa on erilliset jännite- ja virtaliittimet) virran mittaamiseksi.

LED-paneelimittarien takana on kaksi pientä trimmausastiaa jännitteen (v-adj) ja virran (i-adj) säätämiseksi (katso kuva yksi). Yleensä on hyvä ladata ulostulo vastuksella kalibroitaessa, koska lähtöjännite voi liikkua hieman ladattaessa.

Säädä siis v-adj, kunnes jännite on sama kuin mittari. Trimmerit ovat hieman herkkiä ja pieni käännös voi mennä ohi missä haluat. Odota vain, kunnes se on oikein

Nykyisessä säädössä suosittelen kalibrointiin suuren jäähdytyselementin käyttöä (kuva 6). Varmista vain, että se ei ole alhaisempi kuin mitä tarjonta voi tarjota. Säätökortin molemmat puolet voivat syöttää 1,5A. Kalibrointi noin 1A: n pitäisi riittää.

Ohmislakia käyttämällä V = IxR - niin (V/I = R) 15V/1A = 15ohm. 15 ohmin vastuksia on vähän vaikea saada, joten 2 x 8 ohmin vastukset sarjassa antavat 16 ohmia. Mittaa vastukset - kaksi minulla on mitat 8,3 ja 8,1 ohmia = Yhteensä 16,4 ohmia.

Liitä siis numerot uudelleen (V/R = I) 15 V/16,4 ohmia = 0,914634A - tähän numeroon kalibroimme. Sinun pitäisi löytää mittarin pitäisi näyttää tämä sekä tarkistaa mittari.

Sinun on myös laskettava vastuksiin syötettävä teho, koska et halua niiden paistavan! Ohmin laki taas P = VxI - 15Vx0,91463 = 13,72 W. Varmista, että vastukset ovat suurempia kuin tämä arvo - 25 W on hyvä. Olen käyttänyt pari 100 W: n kultaa (katso kuva 6). Voit saada nämä ebaystä noin 8 dollaria kahdella.

Syöttövirran mittaamiseksi sinun on asetettava mittari sarjaan virtalähteen ja kuormitusvastuksien kanssa. Ei ole väliä, onko mittari ensimmäinen vai vastukset, vaan varmista, että mittarin läpi kulkeva virta on positiivisesta negatiiviseen (joten positiiviset ja 0 V: n liittimet - positiivinen/negatiivinen yleismittarin virtaliittimissä). Syöttöjännitteen negatiivinen puoli on mitattava 0V: sta negatiiviseksi, kun mittarin positiivinen arvo on 0V ja negatiivinen mittarin negatiivinen virtalähteen. Jos se vain hämmentää sinua - katso viimeistä kuvaa.

Kun yhteys on muodostettu, etupaneelin mittarin pitäisi nähdä sekä jännite että virta. Säädä paneelimittarin takana olevaa pottia, kunnes se on sama kuin yleismittarisi. Jos sinulla on kaksi mittaria, ota yksi mittaamaan virtaa (sarjassa) ja toinen jännitteen mittaamiseksi (rinnakkain).

Nyt olet hyvä mennä.

Vaihe 10: Viimeiset ajatukset

Vaikka kaikki mahtui koteloon, olisin voinut leikkiä hieman sisäisellä asettelulla ja ehkä siirtää IEC -pistorasian yli, jotta kaksi kannettavaa tietokonetta voi istua 90 astetta nykyiseen paikkaansa. Asettelu olisi pitänyt myös peilata, koska pidän yleensä kaikesta vasemmalta oikealle. Olen sisällyttänyt luonnoksen siitä, mitä minun olisi pitänyt tehdä.

Käytin 7,5A 240VAC johtoja verkkojohdosta (koska se oli mitä olin asettamassa). Koska tämä on niin suljettu tila, minun olisi luultavasti pitänyt käyttää kevyempää 240 V: n johtoa, koska projekti ei vie paljon virtaa.

En myöskään huomannut, että yksi kotelon ruuveista meni suoraan 240V -kytkimen kohdasta. Jälkeenpäin ajateltuna minun olisi pitänyt siirtää kytkintä hieman yli ja luultavasti asentaa 240 V: n sulakepidike myös etupaneeliin tarpeettomien johdotusten välttämiseksi. Pienellä sekoittamisella olisin luultavasti voinut laittaa myös sulakepitimet etupaneeliin, mutta etupaneeli oli jo melko täynnä.

Päivän päätteeksi se syöttää tarvitsemani +/- 15V, helppo säätää, on luotettava ja käyttää helposti saatavilla olevia osia.

Tulevat projektit

Minulla on myös toinen kaksois 0-30V/3A virtalähde töissä, vaikka tämä saattaa päätyä kahteen erilliseen virtalähteeseen (jälleen välistä riippuen). Tässä on jatkuvasti jatkuvia ominaisuuksia. Ostin nämä levyt samaan aikaan, kun en voinut päättää, kumman haluan, joten sain molemmat!

Siellä on myös kaikkien virtalähteiden äiti - kaksinkertainen matala-/korkeajännitelähde, joka käyttää kahta säätökorttia per puoli (4). Se vaihtaa matalalta alueelta 0-30V korkealle 30-90V ja 5A! Tätä käytetään kaksijännitteisten tehovahvistinkorttien testaamiseen. Jälleen se voi päätyä kahdeksi erilliseksi virtalähteeksi etäisyydestä riippuen.