Från artikeln kommer du att lära dig hur man gör en justerbar strömförsörjning med dina egna händer från tillgängliga material. Den kan användas för att driva hushållsutrustning, såväl som för behoven i ditt eget laboratorium. En konstant spänningskälla kan användas för att testa enheter som en reläregulator för en bilgenerator. När allt kommer omkring, när man diagnostiserar det, finns det ett behov av två spänningar - 12 volt och över 16. Tänk nu på designfunktionerna hos strömförsörjningen.
Transformator
Om enheten inte är planerad att användas för att ladda syrabatterier och driva kraftfull utrustning, finns det inget behov av att använda stora transformatorer. Det räcker att använda modeller med en effekt på högst 50 W. Det är sant att för att göra en justerbar strömförsörjning med dina egna händer måste du ändra designen på omvandlaren något. Det första steget är att bestämma vilket spänningsområde som kommer att vara vid utgången. Kraftförsörjningstransformatorns egenskaper beror på denna parameter.
Låt oss säga att du valde intervallet 0-20 volt, vilket betyder att du måste bygga på dessa värden. Sekundärlindningen ska ha en utspänning på 20-22 volt. Därför lämnar du primärlindningen på transformatorn och lindar sekundärlindningen ovanpå den. För att beräkna det erforderliga antalet varv, mät spänningen som erhålls från tio. En tiondel av detta värde är spänningen som erhålls från ett varv. Efter att den sekundära lindningen är gjord måste du montera och knyta kärnan.
Likriktare
Både sammansättningar och enskilda dioder kan användas som likriktare. Innan du gör en justerbar strömförsörjning, välj alla dess komponenter. Om uteffekten är hög måste du använda högeffektshalvledare. Det är lämpligt att installera dem på aluminiumradiatorer. När det gäller kretsen bör företräde endast ges till bryggkretsen, eftersom den har en mycket högre effektivitet, mindre spänningsförlust under likriktning Det rekommenderas inte att använda en halvvågskrets, eftersom det är ineffektivt rippel vid utgången, vilket förvränger signalen och är en störningskälla för radioutrustning .
Stabiliserings- och justeringsblock
För att göra en stabilisator är det mest rimligt att använda mikroenheten LM317. En billig och tillgänglig enhet för alla, som gör att du kan montera en högkvalitativ gör-det-själv-strömförsörjning på några minuter. Men dess tillämpning kräver en viktig detalj - effektiv kylning. Och inte bara passiv i form av radiatorer. Faktum är att spänningsreglering och stabilisering sker enligt ett mycket intressant schema. Enheten lämnar exakt den spänning som behövs, men överskottet som kommer till dess ingång omvandlas till värme. Därför, utan kylning, är det osannolikt att mikromonteringen fungerar under lång tid.
Ta en titt på diagrammet, det finns inget superkomplicerat i det. Det finns bara tre stift på enheten, spänningen tillförs den tredje, spänningen tas bort från den andra och den första behövs för att ansluta till strömförsörjningens minus. Men här uppstår en liten egenhet - om du inkluderar ett motstånd mellan minus och den första terminalen på enheten, blir det möjligt att justera spänningen vid utgången. Dessutom kan en självjusterbar strömförsörjning ändra utspänningen både smidigt och stegvis. Men den första typen av justering är den mest bekväma, så den används oftare. För implementering är det nödvändigt att inkludera ett variabelt motstånd på 5 kOhm. Dessutom måste ett konstant motstånd med en resistans på cirka 500 Ohm installeras mellan den första och andra anslutningen av enheten.
Ström- och spänningsstyrenhet
Naturligtvis, för att driften av enheten ska vara så bekväm som möjligt, är det nödvändigt att övervaka utgångsegenskaperna - spänning och ström. En krets av en reglerad strömförsörjning är konstruerad på ett sådant sätt att amperemetern är ansluten till gapet i den positiva ledningen, och voltmetern är ansluten mellan enhetens utgångar. Men frågan är en annan - vilken typ av mätinstrument ska man använda? Det enklaste alternativet är att installera två LED-skärmar, till vilka ansluts en volt- och amperemeterkrets monterad på en mikrokontroller.
Men i ett justerbart nätaggregat som du själv tillverkar kan du montera ett par billiga kinesiska multimetrar. Lyckligtvis kan de drivas direkt från enheten. Du kan naturligtvis använda indikatorer, bara i det här fallet behöver du kalibrera vågen för
Enhetsfodral
Det är bäst att göra fodralet av lätt men hållbar metall. Aluminium skulle vara det perfekta alternativet. Som redan nämnts innehåller den reglerade strömförsörjningskretsen element som blir mycket varma. Därför måste en radiator monteras inuti höljet, som kan anslutas till en av väggarna för större effektivitet. Det är önskvärt att ha forcerat luftflöde. För detta ändamål kan du använda en termobrytare parad med en fläkt. De måste installeras direkt på kylaren.
Varje amatörradioverkstad kan inte klara sig utan strömförsörjning med möjlighet att ändra spänningen över ett brett område. Den presenterade enheten är utformad för att reglera spänningen från en halv volt till nästan ingångsspänningen och reglera värdet på belastningsströmbegränsningen. Om du har en färdig oreglerad strömkälla med en spänning på 20-30 V och en tillåten belastningsström på upp till 5 A, kommer denna enhet att göra källan universell.
Schema
Grunden är ett vanligt schema (Fig. 1), som diskuteras på vissa amatörradioforum.
För att vara ärlig kan denna krets inte definitivt kallas stabiliserad, men ändå rekommenderar jag den för nybörjare radioamatörer som behöver en justerbar strömkälla. Det som är bra med kretsen är att den låter dig reglera spänningen över ett brett område, samt begränsa belastningsströmmen, vilket eliminerar överbelastning av strömkällan vid kortslutning.
Detta schema har en betydande nackdel. Vid reglering av spänningen ändras den inte jämnt. Från minimum ökar spänningen mycket långsamt, men närmare maximinivån blir processen så snabb att det är mycket svårt att exakt ställa in det önskade värdet. Det är mycket snor och spott om detta på många forum. Jag råder dig inte att bli som hysteriker och smutskasta din snor om detta, allt som krävs av en riktig radioamatör är att slå på din hjärna.
Poängen är enkel. För att få en linjär reglering med en olinjär förändring av regleringsmängden av ett linjärt element, måste du justera dess karakteristik mot motsatt olinjäritet... Det här är ett så allvarligt skämt:)
Jag erbjuder dig min egen version av kretsen, där en inhemsk elementbas används och ett element för att korrigera spänningsregleringens olinjäritet läggs till - Figur 2.
Var uppmärksam på inställningsmotståndet R7. Dess roll är just att korrigera regleringsegenskaperna.
Som regleringselement använde jag en KT819GM-transistor (jag råkade bara ha den i lager). Den är gjord i ett massivt metallhölje och är designat för en kollektorström på upp till 15A. Denna transistor måste placeras på en kylfläns för effektiv värmeavledning.
Som shunt R2 använde jag ett parallelllod av fem tvåwatts 5,1 Ohm motstånd på 2 W vardera. Jag flyttade också denna shunt utanför brädet och placerade den bredvid transistorns kylfläns.
Jag hade inte ett 470 Ohm variabelt motstånd, så jag var tvungen att använda ett 1 kOhm motstånd för R5, men även med detta värde regleras strömmen ganska jämnt.
Att sätta upp schemat
Den initiala kretsen (Figur 1) kräver praktiskt taget ingen justering. Den reviderade kretsen (Figur 2) kräver justering för att korrigera spänningsregleringens karaktär. Installationen är mycket enkel.
Lägg på matningsspänning till ingången (helst från den källa som du kommer att använda som bas). Flytta det variabla motståndet R6 till dess yttersta läge, vid vilket utspänningen blir maximal. Mät spänningen vid kretsens utgång. Flytta skjutreglaget på motståndet R6, som det verkar för dig, exakt till mittläget. Med hjälp av trimningsmotstånd R7 uppnås vid utgången av kretsen exakt hälften av spänningen som uppmättes när den ställdes till max. Egentligen är det allt.
Denna korrigering garanterar inte justeringens absoluta linjäritet, men visuellt verkar det som om spänningen ändras helt jämnt.
Ansökan
Fördelen med denna krets är att den begränsar den maximala strömmen. Den kan användas för att montera ett relativt billigt strömförsörjningsalternativ. Till exempel använde jag en elektronisk transformator för halogenlampor som nätspänningsomvandlare. De har en allvarlig nackdel - bristen på överbelastningsskydd. Men eftersom reglerkretsen begränsar belastningsströmmen, skyddar den praktiskt taget den primära omvandlingskretsen från kortslutningar.
Filer
Schemat är tillräckligt enkelt för att upprepas även av nybörjare radioamatörer, men om någon är intresserad av den färdiga signeten, ladda ner filen -
Förutom diagrammet och signeten innehåller arkivet en tabellfil med en graf, som visuellt återspeglar förändringen i egenskaperna för enhetlighet i regleringen när ett korrigeringsmotstånd införs i kretsen, kanske någon kommer att vara intresserad, eller till och med användbar. Där, i de röda cellerna, kan du ställa in resistansvärdet för variabeln och korrigeringsmotståndet. Förändringen i egenskaper kan observeras visuellt från graferna som presenteras i filen.
Varning
Korrigeringsmetoden som visas i den här artikeln är inte lämplig i alla fall och kan vara oacceptabel för ett visst antal uppgifter!
UPPMÄRKSAMHET!!! Den visade korrigeringsmetoden bör användas med extrem försiktighet, med kunskap om funktionsprincipen för enheten som justeras och ha en god uppfattning om vad du gör! I andra kretsar, vid vissa positioner av motståndsreglaget, kan oacceptabla strömmar uppstå som kan skada motstånd eller andra delar av arbetsanordningen!!! Genom att använda den beskrivna korrigeringsmetoden i din enhet agerar du på egen risk och risk, och ännu bättre, föreställ dig vad du gör. Jag tar personligen inget ansvar för eventuella fel på dina enheter när jag använder ett korrigeringsmotstånd enligt mitt schema.
Denna korrigeringsmetod i den specifika kretsen som visas i figur 2 är helt säker för alla värden på korrigeringsmotståndet och alla positioner för skjutreglagen för korrigerings- och variabla motstånden R7 och R6.
God dag, forumanvändare och webbplatsgäster. Radiokretsar! Vill sätta ihop ett anständigt, men inte för dyrt och coolt nätaggregat, så att det har allt och det inte kostar något. Till slut valde jag den bästa, enligt min mening, krets med ström- och spänningsreglering, som består av endast fem transistorer, utan att räkna ett par dussin motstånd och kondensatorer. Ändå fungerar det tillförlitligt och är mycket repeterbart. Detta schema har redan granskats på sajten, men med hjälp av kollegor lyckades vi förbättra det något.
Jag satte ihop den här kretsen i sin ursprungliga form och stötte på ett obehagligt problem. När jag justerar strömmen kan jag inte ställa in den på 0,1 A - minst 1,5 A vid R6 0,22 Ohm. När jag ökade motståndet på R6 till 1,2 Ohm visade sig strömmen vid en kortslutning vara minst 0,5 A. Men nu började R6 värmas upp snabbt och kraftigt. Sedan använde jag en liten modifiering och fick en mycket bredare strömreglering. Cirka 16 mA till max. Du kan också göra det från 120 mA om du överför änden av motståndet R8 till T4-basen. Summan av kardemumman är att innan motståndsspänningen sjunker, läggs ett fall i B-E-övergången till och denna extra spänning gör att du kan öppna T5 tidigare och som ett resultat begränsa strömmen tidigare.
Baserat på detta förslag genomförde jag framgångsrika tester och fick så småningom en enkel laboratorieströmförsörjning. Jag lägger upp ett foto av min laboratorieströmförsörjning med tre utgångar, där:
- 1-utgång 0-22v
- 2-utgång 0-22v
- 3-utgång +/- 16V
Förutom utspänningsregleringskortet kompletterades enheten med ett effektfilterkort med ett säkringsblock. Vad hände till slut - se nedan.
Att göra en laboratorieströmförsörjning med dina egna händer är inte svårt om du har kompetensen att använda en lödkolv och du förstår elektriska kretsar. Beroende på källans parametrar kan du använda den för att ladda batterier, ansluta nästan all hushållsutrustning och använda den för experiment och experiment i design av elektroniska enheter. Det viktigaste under installationen är användningen av beprövade kretsar och byggkvalitet. Ju mer tillförlitlig hölje och anslutningar är, desto bekvämare är det att arbeta med strömkällan. Det är önskvärt att ha justeringar och anordningar för övervakning av utström och spänning.
Den enklaste hemgjorda strömförsörjningen
Om du inte har färdigheter i att tillverka elektriska apparater, är det bättre att börja med de enklaste och gradvis gå över till komplexa konstruktioner. Sammansättning av den enklaste konstantspänningskällan:
- Transformator med två lindningar (primär - för anslutning till nätverket, sekundär - för anslutning av konsumenter).
- En eller fyra dioder för AC-likriktning.
- Elektrolytisk kondensator för att bryta den variabla komponenten av utsignalen.
- Anslutningsledningar.
Om du använder en halvledardiod i kretsen får du en halvvågslikriktare. Om du använder en diodenhet eller en bryggkrets, kallas strömförsörjningen fullvåg. Skillnaden ligger i utsignalen - i det andra fallet är det mindre rippel.
En sådan hemmagjord strömförsörjning är bara bra i de fall där det är nödvändigt att ansluta enheter med samma driftsspänning. Så om du designar bilelektronik eller reparerar dem, är det bättre att välja en transformator med en utspänning på 12-14 volt. Utspänningen beror på antalet varv av sekundärlindningen, och strömstyrkan beror på tvärsnittet av den använda tråden (ju större tjocklek, desto större ström).
Hur gör man en bipolär strömförsörjning?
En sådan källa är nödvändig för att säkerställa driften av vissa mikrokretsar (till exempel effektförstärkare och låga frekvenser). En bipolär strömkälla har följande funktion: dess utgång har en negativ pol, en positiv pol och en gemensam pol. För att implementera en sådan krets är det nödvändigt att använda en transformator, vars sekundära lindning har en mittterminal (och värdet på växelspänningen mellan de mellersta och extrema måste vara detsamma). Om det inte finns någon transformator som uppfyller detta villkor kan du uppgradera vilken som helst vars nätverkslindning är designad för 220 volt.
Ta bort sekundärlindningen, men mät först spänningen på den. Räkna antalet varv och dividera med spänningen. Det resulterande talet är antalet varv som krävs för att producera 1 volt. Om du behöver skaffa en bipolär strömförsörjning med en spänning på 12 volt måste du linda två identiska lindningar. Anslut början av en till slutet av den andra och anslut denna mittpunkt till den gemensamma ledningen. Transformatorns två terminaler måste anslutas till diodenheten. Skillnaden från en unipolär källa är att du behöver använda 2 elektrolytkondensatorer kopplade i serie, mittpunkten är ansluten till enhetens kropp.
Spänningsreglering i en unipolär strömförsörjning
Uppgiften kanske inte verkar så enkel, men du kan göra en reglerad strömförsörjning genom att montera en krets från en eller två halvledartransistorer. Men du måste installera minst en voltmeter vid utgången för att övervaka spänningen. För detta ändamål kan en mätklocka med ett acceptabelt mätområde användas. Du kan köpa en billig digital multimeter och anpassa den för att passa dina behov. För att göra detta måste du ta isär den, ställa in önskad brytarposition med lödning (med ett spänningsområde på 1-15 volt krävs att enheten kan mäta spänningar upp till 20 volt).
Den reglerade strömförsörjningen kan anslutas till vilken elektrisk enhet som helst. Först behöver du bara ställa in det erforderliga spänningsvärdet för att inte skada enheterna. Spänningen ändras med hjälp av ett variabelt motstånd. Du har rätt att själv välja dess design. Det kan till och med vara en enhet av glidtyp, det viktigaste är att följa det nominella motståndet. För att göra strömförsörjningen bekväm att använda kan du installera ett variabelt motstånd parat med en strömbrytare. Detta kommer att bli av med den extra vippbrytaren och göra det lättare att stänga av utrustningen.
Spänningsreglering i en bipolär källa
Denna design kommer att vara mer komplicerad, men den kan implementeras ganska snabbt om alla nödvändiga element är tillgängliga. Alla kan inte göra en enkel laboratorieströmförsörjning, och till och med en bipolär med spänningsreglering. Kretsen är komplicerad av det faktum att den kräver installation av inte bara en halvledartransistor som arbetar i switchläge, utan också en operationsförstärkare och zenerdioder. Var försiktig när du löder halvledare: försök att inte värma dem för mycket, eftersom deras tillåtna temperaturområde är extremt litet. Vid överhettning förstörs germanium- och kiselkristallerna, vilket gör att enheten slutar fungera.
När du gör en laboratorieströmförsörjning med dina egna händer, kom ihåg en viktig detalj: transistorerna måste monteras på en aluminiumradiator. Ju kraftigare strömkällan är, desto större bör radiatorytan vara. Var särskilt uppmärksam på kvaliteten på lödning och ledningar. För enheter med låg effekt kan tunna ledningar användas. Men om utströmmen är stor, är det nödvändigt att använda ledningar med tjock isolering och en stor tvärsnittsarea. Din säkerhet och användarvänlighet för enheten beror på omkopplingens tillförlitlighet. Även en kortslutning i sekundärkretsen kan orsaka brand, så vid tillverkning av strömförsörjningen bör man vara försiktig med att skydda den.
Retro stil spänningsreglering
Ja, det är precis vad man kan kalla att göra justeringar på det här sättet. För att implementera det måste du spola tillbaka transformatorns sekundära lindning och dra flera slutsatser beroende på vilket spänningssteg och intervall du behöver. Till exempel skulle en 30V 10A labbströmkälla i steg om 1 volt ha 30 stift. En brytare måste installeras mellan likriktaren och transformatorn. Det är osannolikt att du kommer att kunna hitta en med 30 positioner, och om du hittar den kommer dess dimensioner att vara mycket stora. Det är helt klart inte lämpligt för installation i ett litet fall, så det är bättre att använda standardspänningar för tillverkning - 5, 9, 12, 18, 24, 30 volt. Detta är tillräckligt för bekväm användning av enheten i hemverkstaden.
För att tillverka och beräkna transformatorns sekundärlindning måste du göra följande:
- Bestäm vilken spänning som samlas upp av ett varv av lindningen. För enkelhetens skull, vind 10 varv, anslut transformatorn till nätverket och mät spänningen. Dividera det resulterande värdet med 10.
- Linda sekundärlindningen efter att först ha kopplat bort transformatorn från nätverket. Om det visar sig att ett varv samlar 0,5 V, så för att få 5 V måste du knacka från det 10:e varvet. Och med ett liknande schema gör du tappningar för de återstående standardspänningsvärdena.
Vem som helst kan göra en sådan laboratorieströmförsörjning med sina egna händer, och viktigast av allt, det finns inget behov av att löda en krets med transistorer. Anslut sekundärlindningen till en strömbrytare så att spänningsvärdena ändras från lägre till högre. Omkopplarens centrala terminal är ansluten till likriktaren, den nedre terminalen på transformatorn enligt diagrammet levereras till enhetens kropp.
Funktioner för att byta strömförsörjning
Sådana kretsar används i nästan alla moderna enheter - i telefonladdare, i strömförsörjning för datorer och tv-apparater, etc. Att göra en laboratorieströmförsörjning, särskilt en omkoppling, visar sig vara problematiskt: för många nyanser måste tas med i beräkningen . För det första är kretsen relativt komplex och funktionsprincipen är inte enkel. För det andra arbetar det mesta av enheten under hög spänning, vilket är lika med den som flyter i nätverket. Titta på huvudkomponenterna i en sådan strömförsörjning (med exemplet med en dator):
- En nätverkslikriktarenhet utformad för att omvandla 220 volts växelström till likström.
- En växelriktare som omvandlar DC-spänning till högfrekventa fyrkantsvågssignaler. Detta inkluderar också en speciell transformator av pulstyp, som minskar spänningen för att driva PC-komponenterna.
- Kontroll ansvarig för korrekt funktion av alla delar av strömförsörjningen.
- Ett förstärkningssteg utformat för att förstärka PWM-kontrollsignaler.
- Block för stabilisering och likriktning av utgångspulsspänning.
Liknande komponenter och element finns i alla strömförsörjningsenheter.
Dator strömförsörjning
Kostnaden för även en ny strömkälla som installeras i datorer är ganska låg. Men du får en färdig design, du behöver inte ens göra ett chassi. En nackdel är att utgången endast har standardspänningsvärden (12 och 5 volt). Men för ett hemlaboratorium räcker detta. En labbströmförsörjning tillverkad av ATX är populär eftersom det inte finns något behov av att göra större modifieringar. Och ju enklare design, desto bättre. Men det finns också "sjukdomar" med sådana enheter, men de kan botas helt enkelt.
Elektrolytiska kondensatorer misslyckas ofta. Elektrolyt läcker ut ur dem, detta kan ses även med blotta ögat: ett lager av denna lösning visas på kretskortet. Den är gelliknande eller flytande, och med tiden stelnar den och blir hård. För att reparera en laboratorieströmförsörjning från en datorströmförsörjning måste du installera nya elektrolytkondensatorer. Det andra felet, som är mycket mindre vanligt, är nedbrytningen av en eller flera halvledardioder. Symptomet är ett fel på säkringen som är monterad på kretskortet. För att reparera måste du ringa alla dioder som är installerade i bryggkretsen.
Metoder för att skydda nätaggregat
Det enklaste sättet att skydda sig är att installera säkringar. Du kan använda en sådan laboratorieströmförsörjning med skydd utan rädsla för att en kortslutning kommer att orsaka brand. För att implementera denna lösning måste du installera två säkringar i nätlindningens strömförsörjningskrets. De måste tas med en spänning på 220 volt och en ström på cirka 5 ampere för enheter med låg effekt. Lämpliga säkringar måste installeras vid utgången av strömförsörjningen. Till exempel, när du skyddar en 12-volts utgångskrets, kan du använda säkringar som används i bilar. Det aktuella värdet väljs baserat på konsumentens maximala effekt.
Men det här är högteknologins ålder, och att göra skydd med säkringar är inte särskilt lönsamt ur ekonomisk synvinkel. Det är nödvändigt att byta ut elementen efter varje oavsiktlig beröring av strömkablarna. Som tillval, installera självåterställande säkringar istället för konventionella säkringslänkar. Men de har en liten resurs: de kan tjäna troget i flera år, eller så kan de misslyckas efter 30-50 avbrott. Men en 5A laboratorieströmförsörjning, om den är korrekt monterad, fungerar korrekt och kräver inga ytterligare skyddsanordningar. Elementen kan inte kallas pålitliga hushållsapparater blir ofta oanvändbara på grund av fel på sådana säkringar. Det är mycket mer effektivt att använda en reläkrets eller en tyristorkrets. Triacs kan också användas som en nödavstängningsanordning.
Hur gör man en frontpanel?
Det mesta av arbetet är att designa höljet snarare än att montera den elektriska kretsen. Du kommer att behöva beväpna dig med en borrmaskin, filer, och om målning är nödvändig måste du också behärska målningen. Du kan göra en hemmagjord strömförsörjning baserat på fodralet från någon enhet. Men om du har möjlighet att köpa aluminiumplåt, om du vill kan du göra ett vackert chassi som kommer att tjäna dig i många år. För att börja rita en skiss där du ordnar alla strukturella element. Var särskilt uppmärksam på utformningen av frontpanelen. Den kan vara gjord av tunn aluminium, endast förstärkt från insidan - skruvas till aluminiumhörn, som används för att ge större styvhet till strukturen.
Frontpanelen måste ha hål för installation av mätinstrument, lysdioder (eller glödlampor), terminaler anslutna till strömförsörjningens utgång och uttag för installation av säkringar (om detta skyddsalternativ är valt). Om utseendet på frontpanelen inte är särskilt attraktivt, måste det målas. För att göra detta, avfetta och rengöra hela ytan tills den är blank. Innan du börjar måla, gör alla nödvändiga hål. Applicera 2-3 lager primer på den uppvärmda ytan och låt torka. Applicera sedan samma antal lager färg. Lack bör användas som avslutning. Som ett resultat kommer en kraftfull laboratorieströmförsörjning, tack vare färgen och den resulterande glansen, att se vacker och attraktiv ut och passa in i det inre av alla verkstäder.
Hur gör man ett chassi för en strömförsörjning?
Endast en design som är helt oberoende kommer att se vacker ut. Men du kan använda vad som helst som material: från aluminiumplåt till persondatorfodral. Du behöver bara noggrant tänka igenom hela designen så att oförutsedda situationer inte uppstår. Om slutstegen kräver ytterligare kylning, installera en kylare för detta ändamål. Den kan fungera både konstant när enheten är påslagen och i automatiskt läge. För att implementera det senare är det bäst att använda en enkel mikrokontroller och en temperatursensor. Sensorn övervakar radiatorns temperatur, och mikrokontrollern innehåller värdet vid vilket det är nödvändigt att slå på luftblåsningen. Även en 10A laboratorieströmförsörjning, vars effekt är ganska stor, kommer att fungera stabilt med ett sådant kylsystem.
Luftflöde kräver luft utifrån, så du måste installera en kylare och kylare på nätaggregatets bakvägg. För att säkerställa chassistyvhet, använd aluminiumhörn, från vilka du först bildar ett "skelett" och installera sedan höljet på det - plattor gjorda av samma aluminium. Om möjligt, anslut hörnen genom svetsning, detta kommer att öka styrkan. Den nedre delen av chassit måste vara stark, eftersom krafttransformatorn är monterad på den. Ju högre effekt, desto större dimensioner på transformatorn, desto större vikt. Som ett exempel kan vi jämföra en 30V 5A laboratorieströmförsörjning och en liknande design, men vid 5 volt och en ström på cirka 1 A. Den senare kommer att ha mycket mindre dimensioner och låg vikt.
Det måste finnas ett lager av isolering mellan de elektroniska komponenterna och huset. Du måste göra detta uteslutande för dig själv, så att i händelse av ett oavsiktligt brott i ledningen inuti enheten, den inte kortsluter till huset. Innan du installerar höljet på "skelettet", isolera det. Du kan fästa tjock kartong eller tjock tejp. Huvudsaken är att materialet inte leder elektricitet. Med denna modifiering förbättras säkerheten. Men transformatorn kan producera ett obehagligt brum, vilket kan elimineras genom att fixera och limma kärnplattorna, samt installera gummikuddar mellan karossen och chassit. Men du får maximal effekt bara genom att kombinera dessa lösningar.
Sammanfattande
Sammanfattningsvis är det värt att nämna att allt installations- och testarbete utförs i närvaro av livshotande spänning. Därför måste du tänka på dig själv, se till att installera automatiska strömbrytare i rummet, parat med skyddande avstängningsanordningar. Även om du rör fasen får du ingen elektrisk stöt, eftersom skyddet fungerar.
När du arbetar med att byta strömförsörjning till datorer, följ säkerhetsföreskrifterna. Elektrolytkondensatorerna i sin design förblir strömförande under lång tid efter avstängning. Av denna anledning, innan du påbörjar reparationer, ladda ur kondensatorerna genom att ansluta deras ledningar. Var bara inte skrämd av gnistan, det kommer inte att skada dig eller enheterna.
När du gör en laboratorieströmförsörjning med dina egna händer, var uppmärksam på alla små saker. När allt kommer omkring är det viktigaste för dig att säkerställa stabil, säker och bekväm drift. Och detta kan bara uppnås om alla små detaljer är noggrant genomtänkta, inte bara i den elektriska kretsen utan också i enhetens kropp. Övervakningsapparater kommer inte att vara överflödiga i designen, så installera dem för att få en uppfattning om till exempel vilken ström enheten du monterade i ditt hemlaboratorium förbrukar.
Alla elektroniska reparationstekniker vet vikten av att ha en laboratorieströmförsörjning, som kan användas för att erhålla olika spännings- och strömvärden för användning i laddningsenheter, strömförsörjning, testkretsar, etc. Det finns många varianter av sådana enheter på försäljning, men erfarna radioamatörer är ganska kapabla att göra en laboratorieströmförsörjning med sina egna händer. För detta kan du använda begagnade delar och hus, komplettera dem med nya element.
Enkel enhet
Den enklaste strömförsörjningen består av bara några få element. Nybörjare radioamatörer kommer att finna det lätt att designa och montera dessa lätta kretsar. Huvudprincipen är att skapa en likriktarkrets för att producera likström. I detta fall kommer utspänningsnivån inte att ändras, det beror på transformationsförhållandet.
Grundläggande komponenter för en enkel strömförsörjningskrets:
- En nedtrappningstransformator;
- Likriktardioder. Du kan ansluta dem med en bryggkrets och få helvågslikriktning, eller använda en halvvågsenhet med en diod;
- Kondensator för utjämning av krusningar. Elektrolytisk typ med en kapacitet på 470-1000 μF är vald;
- Ledare för montering av kretsen. Deras tvärsnitt bestäms av storleken på belastningsströmmen.
För att designa en 12-volts strömförsörjning behöver du en transformator som skulle sänka spänningen från 220 till 16 V, eftersom spänningen efter likriktaren minskar något. Sådana transformatorer kan hittas i begagnade datorströmförsörjningar eller köpta nya. Du kan komma över rekommendationer om att linda om transformatorer själv, men till en början är det bättre att göra utan det.
Silikondioder är lämpliga. För enheter med liten effekt finns färdiga broar till försäljning. Det är viktigt att ansluta dem korrekt.
Detta är huvuddelen av kretsen, ännu inte riktigt klar för användning. Det är nödvändigt att dessutom installera en zenerdiod efter diodbryggan för att få en bättre utsignal.
Den resulterande enheten är en vanlig strömförsörjning utan ytterligare funktioner och kan stödja små belastningsströmmar, upp till 1 A. En ökning av strömmen kan dock skada kretskomponenter.
För att få en kraftfull strömförsörjning räcker det att installera ett eller flera förstärkningssteg baserade på TIP2955 transistorelement i samma design.
Viktig! För att säkerställa temperaturregimen för kretsen på kraftfulla transistorer är det nödvändigt att tillhandahålla kylning: radiator eller ventilation.
Justerbar strömförsörjning
Spänningsreglerade nätaggregat kan hjälpa till att lösa mer komplexa problem. Kommersiellt tillgängliga enheter skiljer sig i styrparametrar, effektklasser etc. och väljs med hänsyn till den planerade användningen.
En enkel justerbar strömförsörjning monteras enligt det ungefärliga diagrammet som visas i figuren.
Den första delen av kretsen med en transformator, diodbrygga och utjämningskondensator liknar kretsen för en konventionell strömförsörjning utan reglering. Du kan också använda en enhet från en gammal strömförsörjning som transformator, huvudsaken är att den matchar de valda spänningsparametrarna. Denna indikator för sekundärlindningen begränsar regleringsgränsen.
Så här fungerar schemat:
- Den likriktade spänningen går till zenerdioden, som bestämmer maxvärdet på U (kan tas vid 15 V). De begränsade strömparametrarna för dessa delar kräver installation av ett transistorförstärkarsteg i kretsen;
- Motstånd R2 är variabelt. Genom att ändra dess motstånd kan du få olika utspänningsvärden;
- Om du också reglerar strömmen, installeras det andra motståndet efter transistorsteget. Det finns inte i detta diagram.
Om ett annat reglerområde krävs, är det nödvändigt att installera en transformator med lämpliga egenskaper, vilket också kommer att kräva inkludering av en annan zenerdiod etc. Transistorn kräver kylning av radiator.
Alla mätinstrument för den enklaste reglerade strömförsörjningen är lämpliga: analoga och digitala.
Efter att ha byggt en justerbar strömförsörjning med dina egna händer kan du använda den för enheter designade för olika drift- och laddningsspänningar.
Bipolär strömförsörjning
Utformningen av en bipolär strömförsörjning är mer komplex. Erfarna elektronikingenjörer kan designa den. Till skillnad från unipolära, ger sådana strömförsörjningar vid utgången spänning med ett plus- och minustecken, vilket är nödvändigt när man driver förstärkare.
Även om kretsen som visas i figuren är enkel, dess genomförande kommer att kräva vissa färdigheter och kunskaper:
- Du behöver en transformator med en sekundärlindning uppdelad i två halvor;
- Ett av huvudelementen är integrerade transistorstabilisatorer: KR142EN12A - för likspänning; KR142EN18A – för motsatsen;
- En diodbrygga används för att likrikta spänningen den kan monteras med hjälp av separata element eller med en färdig montering;
- Variabla motstånd är involverade i spänningsreglering;
- För transistorelement är det absolut nödvändigt att installera kylradiatorer.
En bipolär laboratorieströmförsörjning kommer också att kräva installation av övervakningsenheter. Huset monteras beroende på enhetens dimensioner.
Strömförsörjningsskydd
Den enklaste metoden för att skydda en strömförsörjning är att installera säkringar med säkringslänkar. Det finns säkringar med självåterställning som inte behöver bytas ut efter att de har blåst (deras livslängd är begränsad). Men de ger ingen full garanti. Ofta skadas transistorn innan säkringen går. Radioamatörer har utvecklat olika kretsar med tyristorer och triacer. Alternativ kan hittas online.
För att göra enhetens hölje använder varje hantverkare de metoder som är tillgängliga för honom. Med tillräckligt med tur kan du hitta en färdig behållare för enheten, men du måste fortfarande ändra designen på frontväggen för att placera kontrollenheter och justeringsrattar där.
Några idéer att göra:
- Mät måtten på alla komponenter och skär väggarna från aluminiumplåtar. Applicera markeringar på framsidan och gör de nödvändiga hålen;
- Fäst strukturen med ett hörn;
- Den nedre basen av strömförsörjningsenheten med kraftfulla transformatorer måste förstärkas;
- För extern behandling, grunda ytan, måla och försegla med lack;
- Kretskomponenterna är tillförlitligt isolerade från ytterväggarna för att förhindra spänning på huset under ett haveri. För att göra detta är det möjligt att limma väggarna från insidan med ett isolerande material: tjock kartong, plast etc.
Många enheter, särskilt stora, kräver installation av en kylfläkt. Den kan fås att fungera i konstant läge, eller så kan en krets göras för att automatiskt slås på och av när de angivna parametrarna uppnås.
Kretsen implementeras genom att installera en temperatursensor och en mikrokrets som ger kontroll. För att kylningen ska bli effektiv krävs fri tillgång till luft. Det innebär att bakpanelen, nära vilken kylare och radiatorer är monterade, måste ha hål.
Viktig! När du monterar och reparerar elektriska apparater måste du komma ihåg risken för elektriska stötar. Kondensatorer som är under spänning måste laddas ur.
Det är möjligt att montera en högkvalitativ och pålitlig laboratorieströmförsörjning med dina egna händer om du använder servicebara komponenter, tydligt beräknar deras parametrar, använder beprövade kretsar och nödvändiga enheter.
Video
