AC - +15V, -15V 1A változó és 5V 1A fixpados egyenáramú tápegység: 8 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

A tápegység olyan elektromos eszköz, amely villamos energiát szolgáltat egy elektromos terheléshez. Ez a modell tápegység három szilárdtest egyenáramú tápegységet tartalmaz. Az első tápegység pozitív, 1,5–15 voltos kimeneti teljesítményt ad akár 1 amperig. A második negatív 1,5–15 voltot ad 1 amper mellett. A harmadik fix 5V -os, 1 amper. Minden ellátás teljesen szabályozott. Egy speciális IC áramkör a kimeneti feszültséget 0,2 V -on belül tartja, amikor terhelésről 1 amperre áll. A kimenet teljesen védett a rövidzárlatoktól. Ez a tápegység ideális iskolai laboratóriumokban, szervizekben vagy bárhol, ahol pontos egyenfeszültségre van szükség.

1. lépés: Hogyan működik az ellátás?

A tápellátás két áramkörből áll, az egyik rögzített 5 voltos kimenet, a másik 0 és+15, valamint -15 változó tápellátás, az alábbiakban részletezett szakaszokkal. Ez egy teljesítménytranszformátorból, egyenáramú egyenirányító fokozatból és a szabályozó fokozatból áll.

1. A 220 V váltóáram leállítása transzformátor segítségével: Mivel a szabályozók bemenete 1,5 és 40 volt között van. Tehát a 220 V -os váltakozó áramot leállították a transzformátor segítségével. A főfeszültségű 220 V váltakozó áramú feszültség biztosítékot és kapcsolót biztosít a transzformátor szekunder tekercséhez, amely 18 voltra csökkenti. A transzformátor fordulatszáma 12: 1 volt. A tesztelés során a transzformátor nyitott áramkörének feszültsége 22 volt volt. A transzformátor két célt szolgál. Először is, csökkenti a 220VAC bemenetet 17VAC -ra és 9VAC -ra, hogy lehetővé tegye a megfelelő feszültség belépését az egyenirányító szakaszokba. Másodszor, leválasztja a tápegység kimenetét a 220VACline -ról. Ez megakadályozza a felhasználót a veszélyes feszültségütéstől, ha a felhasználó földelt területen áll. A középen megcsapolt transzformátor két másodlagos tekercseléssel rendelkezik, amelyek 180 fokos fázison kívül esnek.
2. AC -DC átalakító: Az AC egyenirányítására (váltás AC -ről DC -re) a diódák hídkonfigurációját használták, amelyek levágták az AC negatív ciklusát és pulzáló egyenárammá alakították át. Minden dióda csak akkor működik, ha előre torzított állapotban van (ha az anód feszültsége magasabb, mint a katód feszültsége). Ennek a DC -nek volt néhány hullámzása, ezért kondenzátorral viszonylag kisimították, mielőtt elküldték a szabályozó áramkörbe.
3. Szabályozó áramkör: A tápegység szabályozó áramköre egy LM-317 és LM-337 integrált áramkörből áll. Az LM317 több mint 1,5 A terhelési áramot szolgáltat, 1,2–37 V tartományban állítható kimeneti feszültséggel. Az LM337 sorozat állítható 3 -kapocsos negatív feszültségszabályozók, amelyek -1,5 A -t meghaladó feszültséget képesek szolgáltatni -1,2 és -37 V kimeneti feszültségtartományban. Rendkívül könnyen használhatók, és csak két külső ellenállást igényelnek a kimeneti feszültség beállításához. Továbbá mind a vonal-, mind a terhelésszabályozás jobb, mint a szabványos rögzített szabályozók. Az LM317/LM377 kimeneti feszültségét a két R1 és R2 visszacsatolási ellenállás aránya határozza meg, amelyek potenciális osztóhálózatot képeznek a kimeneti terminálon. Az R1 visszacsatolási ellenállás feszültsége állandó 1,25 V referenciafeszültség, a Vref „Kimenet” és „beállítás” terminál. Ekkor az R1 ellenálláson átáramló áram az R2 ellenálláson is áthalad (figyelmen kívül hagyva a nagyon kicsi beállító kapocsáramot), az R1 és R2 feszültségcsökkenések összege pedig egyenlő a kimeneti feszültséggel, Vout. Nyilvánvaló, hogy a Vin bemeneti feszültségének legalább 2,5 V -tal nagyobbnak kell lennie, mint a szabályozó áramellátásához szükséges kimeneti feszültség.
4. Szűrő: Az LM317/337 kimenetét a kondenzátorba táplálták, hogy kiszűrje a pulzáló hatást. És akkor elküldték a kimenetre. Meg kell jegyezni, hogy a kondenzátor polaritását szem előtt kell tartani.

5V fix DC tápegység

Az 5V DC ugyanazon az elven működik, de az ehhez használt szabályozó fix 7805. A használt transzformátor is 220V -9V AC volt.

2. lépés: A kapcsolási rajz és a szükséges alkatrészek:

A kapcsolási rajz és a szükséges alkatrészek a fenti képeken vannak felsorolva.

3. lépés: Szimulációk és PC -elrendezés

A Proteus vázlata és szimulációi:

A sematikus áramkört szimulálták annak megállapítása érdekében, hogy az áramkör megfelelően működik -e, és eléri -e a ± 15 V -os változó és az 5 V -os fix tápegységre vonatkozó célunkat. Amit a kimeneti feszültség multiméter segítségével történő mérésével igazoltak.

Proteus PCB elrendezés:

A vázlatos áramkört a tesztelés után PCB -elrendezéssé alakították át. Először az alkatrészeket helyezik el, és az útválasztás automatikus útválasztással történik. A tápkábel szélessége T80, míg a többi vezeték szélessége T70. A tábla hossza 6 x 8 hüvelyk volt. 3D -s elrendezést is ellenőriztek a várható NYÁK -tervezés tekintetében. A befejezés elrendezése és annak tesztelése, hogy az útvonalak nem keresztezik -e, PDF formátumban kerül exportálásra. Csak a tábla széle és alsó rétege van kiválasztva a PDF -fájlban, a többi pedig nincs kijelölve. Nyomtatást ad a teljes NYÁK nyomvonaláról.

4. lépés: PCB nyomtatás

Nyomtatás vajpapírra:

A PDF -fájlként kapott sávot a vajpapírra nyomtattuk. Az erre a célra használt nyomtató a festék helyett a folyékony tinta volt, mivel az nem vihető át a vajpapírra. Ebből a célból a vajpapírt úgy vágják le, hogy megfeleljen az A4 -es papír méretének a könnyű nyomtatáshoz, majd vágják le, hogy illeszkedjenek a NYÁK -mérethez.

A nyomat átvitele vajpapírról a NYÁK lapra:

A vajpapírt a NYÁK lap tetejére helyezzük. Forró vasalót használnak a vajpapír préseléséhez, amelynek eredményeképpen a vágólap fénymásolja magát a NYÁK lapra a festékfesték felmelegedése miatt. Ezt követően a sávkorrekciókat az állandó jelölő segítségével kell elvégezni.

Rézkarc:

Ha áthelyezi a sávot a NYÁK -táblán, a következő lépésben a lapot a kemencébe helyezett vas -kloriddal töltött tartályba mártják, ami a réz eltávolítását eredményezi a NYÁK -lap minden részéről, kivéve a nyomtatott sávot, amely műanyag lapot eredményez. réz csak a pályán van jelen.

Fúrás:

A NYÁK előkészítése után a lyukakat Pcb fúróval fúrják úgy, hogy középen tartják, hogy a fúrót 90 fokban tartsák a NYÁK -hoz, és nem gyakorolnak extra nyomást, különben a fúrófej eltörik. A tranzisztorok, csatlakozók, szabályozó diódák furatai nagyobbak, mint a hagyományos ellenállások, kondenzátorok stb.

Tisztítás hígítóval/benzinnel:

A NYÁK lapot néhány csepp hígítóval vagy benzinnel mossuk, a rendelkezésre állás függvényében, hogy a tinta eltávolításra kerüljön a nyomvonalról az alkatrész tökéletes forrasztása érdekében. A NYÁK készen áll az alkatrészekkel való forrasztásra.

Alkatrészek forrasztása:

Az alkatrészeket ezután forrasztják a NYÁK lapra a Proteus NYÁK elrendezés szerint. Az alkatrészeket óvatosan forrasztják, ne zárják rövidre a pályákat vagy pontokat. A komponensek, például a kondenzátorok/tranzisztorok polaritását szem előtt kell tartani. A hűtőbordákat a szabályozókkal a paszta segítségével rögzítik a jobb vezetőképesség érdekében, és forrasztják a NYÁK -val. Hasonlóképpen

Tesztelés:

Utoljára a NYÁK -ot tesztelik rövidzárlatra, miközben forrasztják az alaplapon lévő alkatrészeket. Ezt követően a PCB -t bekapcsolták, és a kívánt kimenetnek megfelelő kimenetet jegyezték fel. A NYÁK készen áll a burkolatba helyezésre.

5. lépés: A burkolat előkészítése

A piacon vásároltak egy előre elkészített burkolatot, alapvető elrendezéssel, és a kívánt igényeknek megfelelően módosították. Két lyukat kapott két kötőoszlophoz, így további 4 lyukat a kötőoszlophoz és 2 potenciométert fúrtak a burkolatba. Egy női 3 tűs aljzatot is elhelyeztek a hálózati tápkábel egyszerű csatlakoztatása érdekében. Kint egy kapcsolót is elhelyeztek az áramellátás be- vagy kikapcsolásához. Ezenkívül egy VOLTMETER -t telepítettek a kínálatba, hogy a felhasználó könnyen leolvashassa/kiválaszthassa.

6. lépés: Az ellátás beállítása

A transzformátorokat és az áramkört fa/szigetelőlemez segítségével helyezték a burkolatba, hogy elkerüljék a test rövidzárlatát. Csavarokat és kábelkötegelőket használtak az alkatrészek összetartására. Kötőoszlopokat, biztosítéktartó potenciométereket és gombot helyeztek el a burkolaton. A jumper vezetéket használták a csatlakozáshoz, és forrasztották a csatlakozás biztosítására. zsugorfóliát használtak a csatlakozások rögzítésére és a rövidzárlat elkerülésére. Az ellátást tesztelték.

7. lépés: Terhelésszabályozás

A terhelést a tápkimenethez kötötték, és a kimeneti feszültségcsökkenést tapasztalták, ami a vezetékek/ NYÁK -sávok/ csatlakozási pontok ellenállásának csökkenése miatt következett be. Ennek érdekében az LM317/LM337 ellenállások értékeit úgy módosították, hogy 15 voltos terhelési feszültséget biztosítsanak. Mivel a kimeneten lévő feszültség nyitott áramkör volt.

8. lépés: Végső tesztelés/megfigyelések

A tápegységben használt voltmérő csak 7v feletti feszültségeknél működött (más nem kapható a piacon). Tehát egy jobb voltmérő használatával alacsonyabb feszültségértékek is mérhetők. Lehetőleg egy kétirányú analóg voltmérőt használva, és egy kapcsolóval megváltoztatva a mérendő értéket (+ve táp vagy –ve tápfeszültség), praktikusabbá tehető.

Összességében érdekes projekt volt. Sokat tanultam, amikor megismertem a NYÁK -gyártást, a tápellátás és a változó feszültségű szabályozók gyártásával kapcsolatos problémákat.

Kérjük, látogasson el a https://easyeeprojects.blogspot.com/ oldalra a közelgő projektekért.:)