Лабораторно захранване

При създаването на различни електронни устройства рано или късно възниква въпросът какво да използвате като източник на енергия за домашна електроника. Да предположим, че сте сглобили някаква LED светкавица, сега трябва внимателно да я захранвате от нещо. Много често за тези цели използват различни зарядни устройства за телефони, компютърни захранвания, всички видове мрежови адаптери, които не ограничават подадения ток към товара.
И ако например на таблото на самия светодиоден мигач две затворени песни случайно останат незабелязани? Свързвайки го към мощен компютърно захранващо устройство, сглобеното устройство може лесно да изгори, ако има някаква грешка в инсталацията на платката. За да се предотврати появата на такива неприятни ситуации, има лабораторни захранващи устройства с токова защита. Знаейки предварително какъв ток ще консумира свързаното устройство, можем да предотвратим късо съединение и в резултат на това изгаряне на транзистори и деликатни микросхеми.
В тази статия ще разгледаме процеса на създаване на точно такова захранване, към което можете да свържете товара, без да се страхувате, че нещо ще изгори.

Верига за захранване

Веригата съдържа LM324 чип, който комбинира 4 операционни усилвателя, вместо това може да се използва TL074. Операционният усилвател OP1 е отговорен за регулирането на изходното напрежение, а OP2-OP4 следи тока, изразходван от товара. Микросхемата TL431 генерира референтно напрежение от приблизително 10,7 волта, не зависи от величината на захранващото напрежение. Променливият резистор R4 задава изходното напрежение, резистор R5 може да регулира обхвата на промяната на напрежението според вашите нужди. Защитата на тока работи по следния начин: натоварването изразходва тока, който протича през резистора с ниско съпротивление R20, който се нарича шунт, величината на спада на напрежението през него зависи от консумирания ток. Операционният усилвател OP4 се използва като усилвател, увеличавайки малкото напрежение на падане на шунта до нивото от 5-6 волта, напрежението на изхода OP4 се променя от нула до 5-6 волта в зависимост от тока на натоварване. Каскадата OP3 работи като сравнител, сравнявайки напрежението на входовете си. Напрежението на един вход се задава от променлив резистор R13, който задава прага на защита, а напрежението на втория вход зависи от тока на натоварване. По този начин, веднага щом токът надвиши определено ниво, на изхода на OP3 се появява напрежение, което отваря транзистора VT3, който от своя страна дърпа основата на транзистора VT2 към земята, затваряйки го. Затворен транзистор VT2 затваря мощността VT1, отваряйки веригата на захранване на товара. Всички тези процеси протичат в част от секундата.
Резистор R20 трябва да се приема с мощност 5 вата, за да се предотврати евентуалното му нагряване при продължителна работа. Тунинг резисторът R19 задава текущата чувствителност, колкото по-висока е неговата номинална стойност, толкова по-голяма може да се постигне чувствителността. Резистор R16 коригира хистерезиса на защитата, препоръчвам да не се захващате с повишаване на неговата оценка. Съпротивление 5-10 kOhm ще осигури ясно щракване на веригата, когато защитата се задейства, по-голямо съпротивление ще има ефект на ограничаване на тока, когато напрежението на изхода не изчезне напълно.
Като силов транзистор можете да използвате домашни KT818, KT837, KT825 или внесени TIP42. Особено внимание трябва да се обърне на охлаждането му, тъй като цялата разлика между входното и изходното напрежение ще се разсейва под формата на топлина върху този транзистор. Ето защо не трябва да използвате захранването при ниско изходно напрежение и висок ток, нагряването на транзистора ще бъде максимално. Така че, нека да преминем от думи към дела.

Производство и монтаж на печатни платки

Печатната платка се изпълнява по метода LUT, който многократно е описан в Интернет.
Към печатаната платка се добавя светодиод с резистор, които не са посочени на диаграмата. Резисторът за светодиода е подходящ за номинална стойност 1-2 kOhm. Този светодиод се включва, когато защитата е активирана. Също така са добавени два контакта, обозначени с думата "Джампър", когато те са затворени, захранването излиза извън защита, "щраква". В допълнение, между 1 и 2 изход на микросхемата е добавен 100 pF кондензатор, той служи за защита от смущения и осигурява стабилна работа на веригата.
Изтеглете дъската:

Настройка на захранването

Така че, след като сглобите веригата, можете да започнете да я конфигурирате. На първо място, ние доставяме мощност до 15-30 волта и измерваме напрежението на катода на чипа TL431, то трябва да бъде приблизително равно на 10,7 волта. Ако напрежението, подадено към входа на захранването, е малко (15-20 волта), тогава резисторът R3 трябва да бъде намален до 1 kOhm. Ако референтното напрежение е в ред, проверяваме работата на регулатора на напрежението, когато променливият резистор R4 се завърти, той трябва да се промени от нула до максимум. След това завъртаме резистора R13 в най-крайното му положение, може да се задейства защита, когато този резистор издърпа входа OP2 към земята. Можете да инсталирате резистор с номинална стойност 50-100 ома между земята и крайния клем R13, който е свързан към земята. Свързваме известно натоварване към захранването, поставяме R13 в крайно положение. Увеличаваме напрежението на изхода, токът ще се увеличава и в един момент защитата ще работи. Постигаме желаната чувствителност с настройващ резистор R19, тогава вместо него може да бъде запоено постоянно. Това завършва процеса на сглобяване на лабораторното захранване, можете да го инсталирате в корпуса и да го използвате.

Показ

Много е удобно да използвате стрелката на главата, за да посочите изходното напрежение. Цифровите волтметри, въпреки че могат да показват напрежение до стотни от волт, постоянно работещите числа се възприемат слабо от човешкото око. Ето защо е по-рационално да се използват глави със стрелки. Много е просто да направите волтметър от такава глава - просто поставете тунинг резистор с номинална стойност 0,5 - 1 MΩ последователно с него. Сега трябва да приложите напрежение, чиято стойност е известна предварително и да регулирате позицията на стрелката, съответстваща на приложеното напрежение, с резистор за подрязване. Успешен монтаж!

Гледайте видеоклипа: Assembling power supply 30V 3A Собираем блок питания #DigitalWorldBG (Септември 2024).