Laboratuvar güç kaynağı - amatör bir atölyede, elektrik pratiğinde önemli bir cihaz. Yazar ince ve hassas elektroniklerle düzenli çalışma yapmaz, ancak bazen gereklidir. Ve cihaz hazır olduğunda, uygun CREN ve LM ("yürüyen" köy ağı) için arama başlar. Son zamanlarda, LED şeritlerle (dahili arka ışık) düzenli olarak uğraşmak gerekiyor. Bu tür lambalardaki LED şerit genellikle oldukça tuhaf bir şekilde kullanılır ve bu tür kurulum çalışmaları sonucunda birden fazla normal anahtarlama güç kaynağı ünitesi hasar gördü. Kısacası, ihtiyaç olgunlaştı.
Görev Tanımı
Güç kaynağı doğrusal (düşük frekanslı transformatör) olarak daha inatçı, basit ve bakımı kolay olarak görülüyordu. Sabit bir cihazın ağırlığı ve boyutları çok önemli değildir. Güç kaynağı ayarlanabilir olmalı, örneğin +20 V'a kadar sabit bir stabilize voltaj, birkaç ampere kadar yük akımı ile verilmelidir. Güç kaynağı kesinlikle kısa devre koruması ile donatılmalıdır ve aşırı yük akımına karşı ayarlanabilir bir koruma da istenir. Güç kaynağı tek kanallı, tek kutuplu olabilir.
Bir voltmetre-ampermetre olan bir dizi ölçüm cihazına sahip olmak çok iyidir. Bu, çalışma rahatlığını büyük ölçüde artırır, diğer bazı çalışmalara ve ölçümlere izin verir, masadaki çalışma alanını gereksiz harici cihazlardan ve tellerden kurtarır.
Tasarımcı aydınlatma armatürlerinin üretimi, elektrik şebekeleri olan ülkeler de dahil olmak üzere satış olasılığını ima eder. Neyse ki, darbeli güç kaynakları tüm olası değerleri kapsayan bir giriş voltaj aralığına sahiptir - ~ 100 ... 240 V. Sadece ağ adaptörüne uygun bir adaptör sağlamak için kalır. Ağımızda (fazlardan birinde) 240 volta yakın şebeke gerilimi nadir değildir. Aralığın düşük değeri alınacak bir yer değildir. Bize gelen çoğu Çin yapımı güç kaynağının kalitesi göz önüne alındığında, PSU'nun çalışmasını düşük voltajda kontrol etmek çok arzu edilir. Laboratuvar güç kaynağı ünitesinde kullanılan TS-180-2 güç transformatörü, iki bobin üzerinde (iki eşit parçaya bölünmüş) ağ sargılarına sahiptir. Bu, ~ 110 V'luk istenen voltajı elde etmeyi çok kolaylaştırdı.
İş için gerekenler
Elektrik tesisatı için bir dizi araç, bir multimetre, aksesuarlı bir havya, bir dizi metal işleme aleti.
Radyo elemanlarına ek olarak, eski bir PC-shnik, bir parça pleksiglas, bir miktar çatı çeliği, kalın PCB ve alüminyumdan bir dava faaliyete geçti. KPT-8 macunu, bağlantı elemanları, montaj teli ve bakır tel, termotüp, naylon kayışlar, boya malzemeleri.
mühendislik
Güç kaynağının, ayarlanabilir stabilizatör KR142EN12'nin (LM317) özel bir mikroçipine göre monte edilmesine karar verildi. Bu, çok basit bir cihaz devresi ile oldukça iyi parametreler elde etmeyi mümkün kıldı.
Devre aşağıdaki özelliklere sahiptir - dengeleyicinin düzenleyici elemanının ısınmasını azaltmak için TV1 transformatörünün değiştirilebilir (SA2 anahtarı) ikincil sargısı. Stabilizatör çipi DA1 uzak transistör VT1'in amplifikasyonu. R5 ... R9, SA3 elemanları üzerindeki mikro devre koruma çalıştırma akımı regülatörü.
Şebeke trafosu - TS180-2, geri sekonder sargılı. Güç sekonder sargılarına ek olarak, ölçüm cihazlarının bipolar güç stabilizatörleri için iki nispeten düşük akım sargısı sarıldı. Transformatör bobinleri verniklibu da akustik gürültüsünü (vızıltı) en aza indirmeyi mümkün kıldı ve eski sarma teli ile uzun vadeli çalışma umudumuzu sağladı.
Güç kaynağı ünitesi, KR572PV2 mikro devresinde (ICL7107) bir dijital voltmetre ve bir ampermetre olan ev yapımı ölçüm cihazları kullanır [3]. Farklı boyutlarda ve farklı renklerde hızlı tanıma kolaylığı için yedi bölümlü göstergeler. Enstrüman devreleri bipolar güç +5 V, -5 V gerektirir. Her cihaz kendi güç kaynağına ihtiyaç duyar, ampermetre güç kaynağı ana devreden tamamen izole edilmelidir.
SA2, SA3 anahtarlarının kontakları 3A'ya kadar akım geçirmelidir. Bu anahtarlar olarak seramik levhalı bisküvi PGC'ler [2] kullanılmıştır. Kontak grubu üzerinden izin verilen akım 3 A'dır. Güç kaynağının güvenilirliğini artırmak için senkronize çalışma gruplarının kontakları paralel bağlanır.
Güç kaynağı, 80286 işlemcideki PC sistem ünitesinden eski bir demir kasaya monte edilmiştir.Ayrıca radyatör ve üfleme fanları da yoktur. Kasa küçük boyutlu, önemli kalınlıkta çelikten yapılmıştır. Kaynaklı bir kutu çerçevesi ve U şeklinde bir kapaktır. Küçük bir açılı taşlama, dahili özel bölmeleri kesebildi, anakartı monte etmek için metal taban bir gaz brülörü tarafından yerine lehimlendi. Bu yapının sertliğini arttırdı.
Düzenleyici elemanların montajı için ana radyatör, aynı köşenin perçinlenmiş bölümleri olan kalın bir alüminyum levhadan bağımsız olarak yapılmıştır. Alüminyum kör perçinlerle tutturulmuş olan derzler, ısı ileten macun KTP-8 ile yağlanmıştır.
Kasanın normal paneli, ön tasarımda gelecek, havalandırma açıklıkları ve delikleri olduğu ortaya çıktı, yanlış bir panel yapmak zorunda kaldık. Açıklayıcı etiketler, ölçekler vb. AutoCAD'de çizilmiş ve özel kalın kağıda fotoğraf kalitesinde basılmıştır. Delikler ve açıklıklar bir neşter ile oyulmuştur. Ön panel şeffaf bir organik cam panel ile kaplıdır. Panel metal için bir demir testeresi ile kesilir, iç delikler ahşap üzerine bir testere ile kesilir ve küçük olanlar delinir. Paneller özel bağlantı elemanlarına sahip değildir, her şey montaj elemanlarının düzenli bağlantı elemanları tarafından tutulur.
Paneldeki 0,5 mm çatı çeliğinden yapılmış iç açıklıklar ve açıklıklar, bir mücevher dekupaj testeresi, standart bir matkap veya küçük açılı taşlama makinesinin ince bir aşındırıcı diski ile kesilmiştir. Delikler delinir ve yuvarlak bir eğe ile delinir.
Çıkış terminalleri - negatif terminal doğrudan metal kasaya vidalanır, içeriden, tüm "toprak" uçlarının azaltıldığı bir parça kalın kalaylı tel lehimlenir. Pozitif terminal uzar ve yalıtılır - buna bir parça M4 vidası lehimlenir ve bir textolit izolatör yapılır.
İzolatörün parçaları, ahşap üzerine bir testere ile plakadan kesilir ve bir delme makinesine açılır.
Ön paneli monte ettikten sonra, cihazın ana kontrollerini kurdum. Uzun M3 vidalardan doğaçlama raflara ölçüm cihazları taktım.Göstergelerin boş bölümlerini maskeleyen ışık filtresi olarak geniş bir maskeleme bandı kullanıldı.
LED'ler (henüz kullanılmıyor - ön panel önceki tamamlanmamış bir tasarımdan kullanılıyor) deliklere sıkıca takılmış. Kalın bir kalaylı tel ile tutulur, LED'lerin termotüp yalıtımlı terminalleri arasına yerleştirilir ve metal bir panele lehimlenir. LED'lerin uçlarındaki mercek, şeffaf bir panelle aynı hizada bir dosya ile çerçevelenir.
Sabit sürücü anahtarlarının kontak gruplarının paralel bağlantısı kalın bir kalaylı tel ile yapılır. Kurulumdan önce, anahtarlar sınırlayıcı hareket ettirilerek yapılandırılır. Anahtarın SA3 monte edilmiş dirençlerinde R5 ... R8. Anahtarım beş kişilik iki gruptan oluştu. Senkron olarak anahtarlanan kontaklar, SA2'ye benzer şekilde paralel bağlandı, beşinci kontak 10 mA'lik başka bir aralık için kullanılır. Bu durumda, aralık 4 100 mA'da sabitlenir (değişken direnç R9 çıkarılır). Akım ayar dirençlerinin değerleri ve güçleri [1] 'de verilen formüllerle hesaplanabilir.
Bir metal taban üzerine bir transformatör ve bir oksit kapasitör bloğu C5 (2x10 000x50 V) monte edilir. Güç kablosu geçici olarak transformatörün yapraklarına bağlanır, ikincil sargının güç kabloları SA2'ye lehimlenir ve bir doğrultucu bağlanır. Deneme katılımıyla, devrenin bu bölümünün işlerliği konusunda ikna oldum.
Ev yapımı bir soğutma radyatörüne bir mikro devre (isteğe bağlı), bir diyot köprüsü ve bir harici kontrol transistörü (2xTIP147) monte edilmiştir. Güçlü bir yarı iletken cihazın birkaç daha az güçlü cihazla değiştirilmesi, soğutma açısından faydalıdır - ısı kaynaklarını radyatör üzerine eşit olarak dağıtırız.
0.25 ohm akım hizalama dirençleri çelik tel (kablo için yivli plastik hortumdan) parçalardan (yaklaşık 10 cm) yapılır. Tel bir gaz brülörünün alevinde tavlanır, uçları sıyrılır ve çinko klorür (lehimleme asidi) ile kalaylanır. Lehimleme yerleri su ile iyice yıkanır, daha sonra direnç teli reçine ile lehimlenir.
Montaj elemanlarının sert uçlarına, ince uçlu birkaç küçük eleman monte edilir. Çalışabilirliği kontrol ettikten sonra, radyatöre yerleştirilen devrenin bir kısmı kasaya monte edilir ve önemli (gerekirse) bir bölümün kısa telleriyle bağlanır. Sağlık Kontrolü.
Ölçüm cihazlarının dahil edilmesi. Daha önce de belirtildiği gibi, özel KR572PV2 mikro devresi (ICL7107) çalışması için +5 V, -5 V.'lik iki kutuplu bir voltaj gerektirir.Ayrıca, ampermetrenin ölçüm devresi [3] güç kaynağı ünitesinin diğer devrelerden tamamen izole edilmesi gerektiği şekilde inşa edilmiştir. Bu gerçeğin farkında olmak, birkaç yanmış basılı parçaya ve yanmış bir LSI'ye değdi. İyi dersler her zaman pahalıdır. Transformatörün +5 V ve -5 V için sadece iki özdeş sargısı vardı (her iki sayaç için ortak voltajlar varsayıldı). Doğrultucuları açmak için farklı bir devre uygulayarak ve başka bir benzer güç kaynağı ünitesini monte ederek durumdan çıkmak mümkün oldu. Bu durumda, galvanik olarak izole edilmiş iki PSU elde edildi.
Ayrı kartlara iki bağımsız kaynak monte edilir ve standart mikro devrelerin flanşlarına sabitlenir (TO-220 kasa). Ölçüm cihazı tarafından tüketilen akım küçüktür, bu nedenle dengeleyici mikro devreleri plastik bir tasarımda kullanılır, bu da onları yalıtım contaları olmadan monte etmeyi mümkün kılar. Voltmetre PSU'daki metal flanşlı (mikro devrenin GND pimi) sadece 7805, yalıtım contası olmadan da monte edilir, buna devre tarafından izin verilir.
Şebeke transformatörünün uç flanşına güç ölçerli bir metal pano monte edilmiştir. Bağlantılar yapılır, işlerlik kontrol edilir. Sayaç panolarındaki [3] çok turlu ayar dirençleri ile, cihazların görüntülenen değerleri harici bir multimetrenin okumalarına göre ayarlanır.
Son olarak, ~ 110 V soket için bir panel yapıldı, soketin kendisi kuruldu ve bağlantısı yapıldı. Ağ ile galvanik bir bağlantıya sahip olan bağlantı, ayrıca kalın bir PVC boru ile metal kasadan izole edilir, nispeten yumuşak bir kablo naylon kayışlarla birkaç yere sabitlenir ve lehimler bir ısı borusu ile yalıtılır.
Geçici şebeke kablosu, şebeke değiştirme şalteri ve sigorta tutucudan sürekli kablolama ile değiştirildi. Kablo demetleri ve teller aynı şekilde döşenir - metal bir şasiden ek yalıtım, mekanik sabitleme, lehim noktalarının izolasyonu.
Alet şasisinin yanları galvanizli çelik çatıdan kesilmiş ve kör perçinlere monte edilmiş panellerle kaplıdır. Üst kapak, sistem ünitesinin standart U şeklindeki kapağından kesilir. Radyatör üzerindeki kapakta soğutma için delik dizileri açıldı ve direnç dirençleri R5 ... R8 bloğu, hasar görmüş boya restore edildi.
Akım sınır limitlerini (SA3) değiştirmek için sapın etrafındaki pleksiglas panelde, oymacı beş tarama yaptı ve limitleri gösterdi - 10 mA; 100 mA 0.3 A; 1 A; 3 A. Koyu boya ile doldurulmuş oyulmuş girintiler.
Sonuçlar, böcekler üzerinde çalışma
Orijinal şema çeşitli değişiklikler ve basitleştirmeler geçirdi, hepsi işlevsel ve bir süredir çalışma oldukça uygun olduklarını gösterdi. Örneğin, R3, R9 dirençlerinden kurtulmak. Başka bir 10 mA sınırının getirilmesi, LED'lerin performansını kontrol etmeyi ve zener diyotların stabilizasyon voltajını ölçmeyi çok uygun hale getirdi (ters dahil!).
Kurulum sırasında, dikkatsiz birkaç nokta kaymıştır - doğrultucu köprünün ve FU2 sigortasının kondansatör baypas diyotları monte edilmemiştir. Kondansatörler, düşük frekanslı diyotları değiştirmekten kaynaklanan paraziti nötralize eder, bir sigorta bir kaza durumunda transformatörü kurtarmaya yardımcı olacaktır. Bu bir sonraki revizyon olacak. Aynı zamanda, yanmış sigortayı belirtmek için LED'lerden en az birini kullanmaya değer.
edebiyat
1. RADIOhobby Magazine No. 5, 1999
2. PGC, PGG anahtarları, kontrol listesi.
3. Voltmetre, K572PV2 üzerinde ampermetre (ICL7107).
Babay Mazay, Haziran, 2019