Güçlü akım koruma güç kaynağı

Elektronik devreleri toplayan her insan, çıkış voltajında, akım kontrolünde ve gerektiğinde, güç verilen cihazın bağlantısını büyük ölçüde değiştiren evrensel bir güç kaynağına ihtiyaç duyar. Mağazalarda, bu tür laboratuvar güç kaynakları çok pahalıdır, ancak ortak radyo bileşenlerinden birini kendiniz monte edebilirsiniz. Sunulan güç kaynağı şunları içerir:

• 24 volta kadar voltaj regülasyonu;
• Yüke verilen maksimum akım 5 ampere kadardır;
• Çeşitli sabit değerlerin seçimi ile akım koruması;
• Yüksek akımlarda çalışma için aktif soğutma;
• Akım ve gerilimin kadran göstergeleri;

Voltaj regülatörü devresi

Voltaj regülatörünün en basit ve en uygun fiyatlı versiyonu, voltaj regülatörü adı verilen özel bir çip üzerindeki devredir. En uygun seçenek LM338'dir, çıkışta minimum 5 A akım ve minimum dalgalanma sağlar. LM350 ve LM317 de burada uygundur, ancak bu durumda maksimum akım sırasıyla 3 A ve 1.5 A olacaktır. Değişken bir direnç voltajı ayarlamak için kullanılır, derecesi çıkışta ne kadar voltaj almanız gerektiğine bağlıdır. Maksimum çıkış 24 volt gerektiriyorsa, 4.3 kOhm dirençli değişken bir direnç gerekir. Bu durumda, 4,7 kOhm'da standart bir potansiyometre almanız ve buna paralel olarak 47 kOhm'da bir sabit bağlamanız gerekir, toplam direnç yaklaşık 4,3 kOhm olacaktır. Tüm devreyi beslemek için 24-35 volt gerilimi olan bir DC kaynağına ihtiyacınız var, benim durumumda dahili bir redresöre sahip normal bir transformatör. Akü için uygun dizüstü şarj cihazlarını veya diğer çeşitli anahtarlama kaynaklarını da kullanabilirsiniz.
Bu voltaj regülatörü doğrusaldır, yani giriş ve çıkış voltajı arasındaki tüm fark bir yonga üzerine düşer ve üzerinde ısı şeklinde dağılır. Yüksek akımlarda bu çok önemlidir, bu nedenle mikro devrenin büyük bir radyatöre monte edilmesi gerekir, bunun için bilgisayar işlemcisinden gelen radyatör, fan ile aynı hizada çalışır. Fanın her zaman boşuna dönmemesi, ancak sadece radyatör ısınırken açılması için küçük bir sıcaklık sensörü monte edilmesi gerekir.

Fan kontrol devresi

Direnç sıcaklıkla değişen bir NTC termistörüne dayanır - sıcaklık arttıkça, direnç önemli ölçüde azalır ve bunun tersi de geçerlidir. İşlemsel yükselteç, termistörün direncindeki bir değişikliği kaydeden bir karşılaştırıcı görevi görür. Eşiğe ulaşıldığında, op-amp çıkışında voltaj görülür, transistör LED'in yandığı fanı açar ve çalıştırır. Eşiği ayarlamak için bir kesme direnci kullanılır, değeri oda sıcaklığında termistörün direncine dayanarak seçilmelidir. Bir termistörün 100 kOhm'luk bir dirence sahip olduğunu varsayalım, bu durumda ayar direnci yaklaşık 150-200 kOhm'luk bir nominal değere sahip olmalıdır. Bu programın ana avantajı, histerezis, yani. Fanı açmak ve kapatmak için eşikler arasındaki farklar. Gecikme nedeniyle, fan eşiğe yakın bir sıcaklıkta sık sık açılıp kapanmaz. Termistör, kablo üzerinde doğrudan radyatöre görüntülenir ve uygun herhangi bir yere monte edilir.
Akım koruma devresi
Belki de tüm güç kaynağının en önemli kısmı akım korumasıdır. Aşağıdaki gibi çalışır: şönt boyunca voltaj düşüşü (0,1 Ohm dirençli direnç) 7-9 volt seviyesine yükseltilir ve bir karşılaştırıcı kullanarak referansla karşılaştırılır. Karşılaştırma için referans voltajı, sıfır ila 12 volt aralığında dört ayar direnci ile ayarlanır, işlemsel yükselticinin girişi, dirençlere 4 konumlu bir anahtar anahtarıyla bağlanır. Böylece, bisküvi anahtarının konumunu değiştirerek, koruma akımları için önceden tanımlanmış 4 seçenek arasından seçim yapabiliriz. Örneğin, aşağıdaki değerleri ayarlayabilirsiniz: 100 mA, 500 mA, 1,5 A, 3 A. Kadran anahtarı tarafından ayarlanan akım aşılırsa, koruma çalışacaktır, voltaj çıkışı olmayacak ve LED yanacaktır. Korumayı sıfırlamak için düğmeye kısa bir süre basın, çıkış voltajı tekrar görünecektir. Beşinci ayarlama direnci, kazancı (hassasiyeti) ayarlamak için gereklidir, şönt 1 Amper boyunca akım, op-amp çıkışındaki voltaj yaklaşık 1-2 volt olacak şekilde ayarlanmalıdır. Koruma histerezisini ayarlama direnci, kapanan devrenin “keskinliğinden” sorumludur, çıkış voltajı tamamen kaybolmazsa ayarlanmalıdır, bu devre iyidir, çünkü akım aşıldığında koruma anında devreye girer, yüksek bir tepki hızı vardır.

Akım ve gerilim gösterge ünitesi

Çoğu laboratuvar güç kaynağı, puan tablosundaki sayılar şeklinde değerleri gösteren dijital voltmetreler ve ampermetrelerle donatılmıştır. Bu seçenek kompakt ve iyi okuma doğruluğu sağlar, ancak algı için tamamen elverişsizdir. Bu nedenle endikasyon için, okumaları kolayca ve hoş bir şekilde algılanan ok uçları kullanmaya karar verildi. Bir voltmetre durumunda, her şey basittir - güç kaynağının çıkış terminallerine yaklaşık 1-2 MOhm dirençli bir kesme direnci ile bağlanır. Ampermetrenin düzgün çalışması için, devresi aşağıda gösterilen bir şönt amplifikatör gereklidir.
Kazancı ayarlamak için bir ayar direnci gerekir, çoğu durumda onu orta konumda bırakmak yeterlidir (yaklaşık 20-25 kOhm). Anahtar kafası, ampermetrenin maksimum sapma akımının ayarlandığı üç ayar rezistöründen birini seçebileceğiniz bir kadran anahtarı ile bağlanır. Böylece ampermetre üç aralıkta çalışabilir - 50 mA'ya, 500 mA'ya, 5A'ya kadar, bu, herhangi bir yük akımında maksimum okuma doğruluğu sağlar.

Güç Kaynağı Kurulu Meclisi

Baskılı devre kartı:
Artık tüm teorik yönler göz önüne alındığında, yapının elektronik bölümünü birleştirmeye başlayabiliriz. Güç kaynağının tüm elemanları - voltaj regülatörü, radyatör sıcaklık sensörü, koruma ünitesi, ampermetre için şönt amplifikatör, boyutları 100x70 mm olan tek bir pano üzerine monte edilmiştir. Tahta LUT yöntemiyle yapılır, aşağıda imalat işleminin bazı fotoğrafları verilmiştir.
Yük akımının aktığı güç yolları, direnci azaltmak için kalın bir lehim katmanıyla kalaylamak istenir. İlk olarak, tahtaya küçük parçalar yerleştirilmiştir.
Ondan sonra, diğer tüm bileşenler. Sıcaklık sensörünü ve soğutucuyu besleyen 78L12 mikro devresi, baskılı devre kartı üzerinde bir yer bulunan küçük bir radyatör üzerine kurulmalıdır. Son olarak, teller, fan, termistör, koruma sıfırlama düğmesi, anahtar anahtarları, LED'ler, LM338 yongası, voltaj girişi ve çıkışının çıktığı tahta üzerine lehimlenmiştir. Voltaj girişi, en uygun şekilde bir DC konektörü ile bağlanırken, büyük bir akım sağlaması gerektiği unutulmamalıdır. Tüm güç kabloları, mevcut kesite karşılık gelen, tercihen bakırdan kullanılmalıdır. Ayrıca, baskılı devre kartından gelen çıkış doğrudan çıkış terminallerine değil, iki kontak grubuna sahip bir geçiş anahtarından geçer. İkinci grup LED'i açar ve kapatır, bu da terminallere voltaj uygulanıp uygulanmadığını gösterir.

Vücut meclisi

Gövde hazır bulunur veya bağımsız olarak monte edilebilir. Örneğin, kontrplak ve suntadan, yaptığım gibi yapabilirsiniz. Öncelikle, tüm kontrollerin monte edileceği dikdörtgen bir ön panel kesildi.
Sonra kutunun duvarları ve tabanı yapılır, yapı kendiliğinden vidalanan vidalar ile birlikte sabitlenir. Çerçeve hazır olduğunda, içindeki tüm elektronikleri monte edebilirsiniz.
Kontroller, ok uçları, LED'ler ön paneldeki yerlerine monte edilir, tahta kasanın içine yerleştirilir, fanlı radyatör arka panele monte edilir. LED'leri monte etmek için özel tutucular kullanılır. Özellikle yer izin verdiğinden, çıkış terminallerini çoğaltmak istenir. Kasanın boyutları 290x200x120 mm'dir, kasanın içinde hala çok fazla boş alan vardır ve örneğin tüm cihazı çalıştırmak için bir transformatör sığabilir.

Ayarlama

Çok fazla ayarlama direncine rağmen, güç kaynağının ayarlanması oldukça basittir. Her şeyden önce, çıkış terminallerine bir harici bağlayarak voltmetreyi kalibre edin. Tuning direncini döndürerek, voltmetrenin ok başı ile seri bağlanmış, eşit okumalar elde ediyoruz. Sonra bir ampermetre ile herhangi bir yükü çıkışa bağlarız ve şönt yükselticiyi kalibre ediyoruz. Her biri ve üç ara direnç arasında dönen, ampermetrenin üç ölçüm aralığının her birinde okuma tesadüfleri elde ediyoruz - benim durumumda 50 mA, 500 mA ve 5A. Sonra, dört ayar direnci sayesinde gerekli koruma akımlarını ayarladık. Standart ampermetrenin zaten kalibre edilmiş olması ve tam akımı göstermesi koşuluyla bunu yapmak zor değildir. Gerilimi kademeli olarak yükseltiriz (akım da yükselir) ve korumanın tetiklendiği akıma bakarız. Sonra, dirençleri döndürerek her birini döndürerek aradaki düğmeyi kullanarak değiştirebileceğiniz dört gerekli koruma akımını ayarlıyoruz. Şimdi sadece radyatör sıcaklık sensörü için istenen eşiği ayarlamak kalır - ayar tamamlanmıştır.