Phòng thí nghiệm cung cấp điện

Khi tạo ra các thiết bị điện tử khác nhau, sớm hay muộn, câu hỏi đặt ra là sử dụng nguồn năng lượng nào cho các thiết bị điện tử tự chế. Giả sử bạn lắp ráp một số loại flasher LED, bây giờ bạn cần phải cẩn thận cấp nguồn cho nó từ một cái gì đó. Rất thường xuyên cho các mục đích này, họ sử dụng các bộ sạc khác nhau cho điện thoại, nguồn điện máy tính, tất cả các loại bộ điều hợp mạng không giới hạn dòng điện được cung cấp cho tải.
Và nếu, ví dụ, trên bảng điều khiển của flasher LED này, hai bản nhạc kín vô tình không được chú ý? Bằng cách kết nối nó với một bộ cấp nguồn máy tính mạnh mẽ, thiết bị được lắp ráp có thể dễ dàng bị cháy nếu có bất kỳ lỗi cài đặt nào trên bo mạch. Để ngăn chặn những tình huống khó chịu như vậy xảy ra, có những bộ nguồn phòng thí nghiệm với sự bảo vệ hiện tại. Biết trước loại thiết bị được kết nối sẽ tiêu thụ loại nào, chúng ta có thể ngăn ngừa đoản mạch và do đó, đốt cháy các bóng bán dẫn và các vi mạch tinh tế.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét quá trình tạo ra một nguồn cung cấp năng lượng như vậy, để bạn có thể kết nối tải, mà không sợ rằng một cái gì đó sẽ bị đốt cháy.

Mạch cấp điện

Mạch chứa chip LM324, kết hợp 4 bộ khuếch đại hoạt động, TL074 có thể được sử dụng thay thế. Bộ khuếch đại hoạt động OP1 chịu trách nhiệm điều chỉnh điện áp đầu ra và OP2-OP4 giám sát dòng điện tiêu thụ của tải. Mạch vi mạch TL431 tạo ra điện áp tham chiếu xấp xỉ 10,7 volt, nó không phụ thuộc vào độ lớn của điện áp cung cấp. Biến điện trở R4 đặt điện áp đầu ra, điện trở R5 có thể điều chỉnh phạm vi thay đổi điện áp theo nhu cầu của bạn. Bảo vệ dòng điện hoạt động như sau: tải tiêu thụ dòng điện chạy qua điện trở điện trở thấp R20, được gọi là shunt, cường độ giảm điện áp trên nó phụ thuộc vào dòng điện tiêu thụ. Bộ khuếch đại hoạt động OP4 được sử dụng làm bộ khuếch đại, tăng điện áp nhỏ giọt ở mức shunt lên mức 5-6 volt, điện áp ở đầu ra OP4 thay đổi từ 0 đến 5-6 volt tùy thuộc vào dòng tải. Dòng thác OP3 hoạt động như một bộ so sánh, so sánh điện áp ở đầu vào của nó. Điện áp ở một đầu vào được đặt bởi một biến trở R13, đặt ngưỡng bảo vệ và điện áp ở đầu vào thứ hai phụ thuộc vào dòng tải. Do đó, ngay khi dòng điện vượt quá một mức nhất định, một điện áp xuất hiện ở đầu ra của OP3, mở bóng bán dẫn VT3, sau đó, kéo đế của bóng bán dẫn VT2 xuống đất, đóng lại. Một bóng bán dẫn kín VT2 đóng công suất VT1, mở mạch công suất tải. Tất cả các quá trình này diễn ra trong một vấn đề phân số của một giây.
Điện trở R20 nên được thực hiện với công suất 5 watt để ngăn chặn khả năng sưởi ấm của nó trong quá trình hoạt động lâu. Điện trở điều chỉnh R19 đặt độ nhạy hiện tại, đánh giá của nó càng cao, độ nhạy có thể đạt được càng lớn. Điện trở R16 điều chỉnh độ trễ bảo vệ, tôi khuyên bạn không nên tham gia với việc tăng xếp hạng của nó. Điện trở 5-10 kOhm sẽ cung cấp một cú nhấp rõ ràng của mạch khi kích hoạt bảo vệ, điện trở lớn hơn sẽ cho hiệu ứng giới hạn dòng điện khi điện áp ở đầu ra không hoàn toàn biến mất.
Là một bóng bán dẫn điện, bạn có thể sử dụng KT818, KT837, KT825 hoặc TIP42 nhập khẩu. Cần chú ý đặc biệt đến việc làm mát của nó, bởi vì toàn bộ sự khác biệt giữa điện áp đầu vào và đầu ra sẽ bị tiêu tan dưới dạng nhiệt trên bóng bán dẫn này. Đó là lý do tại sao bạn không nên sử dụng nguồn điện ở điện áp đầu ra thấp và dòng điện cao, việc làm nóng bóng bán dẫn sẽ là tối đa. Vì vậy, hãy chuyển từ lời nói sang hành động.

Sản xuất và lắp ráp PCB

Bảng mạch in được thực hiện theo phương pháp LUT, đã được mô tả nhiều lần trên Internet.
Một đèn LED với một điện trở, không được chỉ định trong sơ đồ, được thêm vào bảng mạch in. Điện trở cho đèn LED phù hợp với giá trị danh nghĩa là 1-2 kOhm. Đèn LED này bật khi bảo vệ được kích hoạt. Đồng thời thêm hai liên hệ, được biểu thị bằng từ "Jamper", khi chúng bị đóng, nguồn điện bị mất bảo vệ, "nhấp tắt". Ngoài ra, một tụ điện 100 pF đã được thêm vào giữa đầu ra 1 và 2 của vi mạch, nó phục vụ để bảo vệ chống nhiễu và đảm bảo hoạt động ổn định của mạch.
Bảng tải xuống:

Thiết lập nguồn điện

Vì vậy, sau khi lắp ráp mạch, bạn có thể bắt đầu cấu hình nó. Trước hết, chúng tôi cung cấp năng lượng tới 15-30 volt và đo điện áp ở cực âm của chip TL431, nó phải xấp xỉ bằng 10,7 volt. Nếu điện áp cung cấp cho đầu vào của nguồn điện nhỏ (15-20 volt), thì nên giảm điện trở R3 xuống 1 kOhm. Nếu điện áp tham chiếu theo thứ tự, chúng tôi kiểm tra hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp, khi biến trở R4 biến đổi, nó sẽ thay đổi từ 0 đến tối đa. Tiếp theo, chúng ta xoay điện trở R13 ở vị trí cực đoan nhất của nó, bảo vệ có thể được kích hoạt khi điện trở này kéo OP2 đầu vào xuống đất. Bạn có thể cài đặt một điện trở có giá trị danh nghĩa là 50-100 Ohms giữa mặt đất và đầu cuối đầu cuối R13, được kết nối với mặt đất. Chúng tôi kết nối một số tải với nguồn điện, đặt R13 đến vị trí cực đoan. Chúng tôi tăng điện áp ở đầu ra, dòng điện sẽ tăng và đến một lúc nào đó bảo vệ sẽ hoạt động. Chúng tôi đạt được độ nhạy mong muốn với một điện trở điều chỉnh R19, sau đó một hằng số có thể được hàn thay thế. Điều này hoàn thành quá trình lắp ráp bộ nguồn phòng thí nghiệm, bạn có thể cài đặt nó trong nhà ở và sử dụng nó.

Chỉ định

Nó rất thuận tiện để sử dụng đầu mũi tên để chỉ ra điện áp đầu ra. Vôn kế kỹ thuật số, mặc dù chúng có thể hiển thị điện áp lên đến hàng trăm volt, nhưng các số chạy liên tục được nhận thức kém bởi mắt người. Đó là lý do tại sao nó hợp lý hơn để sử dụng đầu mũi tên. Rất đơn giản để tạo ra một vôn kế từ một đầu như vậy - chỉ cần đặt một điện trở điều chỉnh có giá trị danh nghĩa 0,5 - 1 MΩ nối tiếp với nó. Bây giờ bạn cần áp dụng một điện áp, giá trị được biết trước và điều chỉnh vị trí của mũi tên tương ứng với điện áp được áp dụng với một điện trở cắt. Lắp ráp thành công!