Cung cấp năng lượng bảo vệ hiện tại mạnh mẽ

Mỗi người thu thập các mạch điện tử cần một nguồn năng lượng chung cho phép biến đổi rộng rãi điện áp đầu ra, điều khiển hiện tại và, nếu cần, ngắt kết nối thiết bị được cấp nguồn. Trong các cửa hàng, nguồn cung cấp năng lượng trong phòng thí nghiệm như vậy rất đắt tiền, nhưng bạn có thể tự lắp ráp chúng từ các thành phần vô tuyến thông thường. Bộ nguồn được trình bày bao gồm:

• Điều chỉnh điện áp lên đến 24 volt;
• Dòng điện tối đa được cung cấp cho tải lên tới 5 ampe;
• Bảo vệ hiện tại với sự lựa chọn của một số giá trị cố định;
• Hoạt động làm mát cho hoạt động ở dòng điện cao;
• Các chỉ số quay số của dòng điện và điện áp;

Mạch ổn áp

Phiên bản đơn giản nhất và giá cả phải chăng nhất của bộ điều chỉnh điện áp là một mạch trên một con chip đặc biệt gọi là bộ điều chỉnh điện áp. Tùy chọn phù hợp nhất là LM338, nó cung cấp dòng điện tối đa 5 A và tối thiểu gợn ở đầu ra. LM350 và LM317 cũng phù hợp ở đây, nhưng dòng điện tối đa trong trường hợp này sẽ lần lượt là 3 A và 1,5 A. Một biến trở phục vụ để điều chỉnh điện áp, đánh giá của nó phụ thuộc vào điện áp tối đa bạn cần để có được ở đầu ra. Nếu đầu ra tối đa cần 24 volt, bạn cần một điện trở thay đổi với điện trở 4,3 kOhm. Trong trường hợp này, bạn cần lấy một chiết áp chuẩn ở mức 4,7 kOhm và kết nối một hằng số ở mức 47 kOhm song song với nó, tổng điện trở sẽ vào khoảng 4,3 kOhm. Để cấp nguồn cho toàn bộ mạch, bạn cần một nguồn DC có điện áp 24 - 35 volt, trong trường hợp của tôi, nó là một máy biến áp bình thường có bộ chỉnh lưu tích hợp. Bạn cũng có thể sử dụng bộ sạc máy tính xách tay hoặc các nguồn chuyển đổi khác nhau phù hợp với hiện tại.
Bộ điều chỉnh điện áp này là tuyến tính, có nghĩa là toàn bộ sự khác biệt giữa điện áp đầu vào và đầu ra rơi vào một chip và bị tiêu tán trên nó dưới dạng nhiệt. Ở dòng điện cao, điều này rất quan trọng, do đó, vi mạch phải được cài đặt trên bộ tản nhiệt lớn, bộ tản nhiệt từ bộ xử lý máy tính, hoạt động song song với quạt, là tốt nhất cho việc này. Để quạt không quay suốt thời gian vô ích mà chỉ bật khi bộ tản nhiệt đang nóng, cần phải lắp ráp một cảm biến nhiệt độ nhỏ.

Mạch điều khiển quạt

Nó dựa trên một nhiệt điện trở NTC, điện trở thay đổi theo nhiệt độ - với nhiệt độ tăng, điện trở giảm đáng kể và ngược lại. Bộ khuếch đại hoạt động như một bộ so sánh, đăng ký thay đổi điện trở của nhiệt điện trở. Khi đạt đến ngưỡng, điện áp xuất hiện ở đầu ra của op-amp, bóng bán dẫn mở khóa và khởi động quạt, đèn LED sẽ sáng lên. Một điện trở cắt được sử dụng để điều chỉnh ngưỡng, giá trị của nó nên được chọn dựa trên điện trở của nhiệt điện trở ở nhiệt độ phòng. Giả sử một nhiệt điện trở có điện trở 100 kOhm, trong trường hợp này điện trở điều chỉnh phải có giá trị danh nghĩa khoảng 150-200 kOhm. Ưu điểm chính của sơ đồ này là sự hiện diện của độ trễ, tức là sự khác nhau giữa các ngưỡng để bật và tắt quạt. Do độ trễ, quạt không bật và tắt thường xuyên ở nhiệt độ gần ngưỡng. Nhiệt điện trở được hiển thị trên hệ thống dây điện trực tiếp đến bộ tản nhiệt và được lắp đặt ở bất kỳ nơi thuận tiện nào.
Mạch bảo vệ hiện tại
Có lẽ phần quan trọng nhất của toàn bộ nguồn điện là bảo vệ hiện tại. Nó hoạt động như sau: điện áp rơi trên shunt (điện trở có điện trở 0,1 Ohm) được khuếch đại đến mức 7-9 volt và được so sánh với một tham chiếu sử dụng bộ so sánh. Điện áp tham chiếu để so sánh được đặt bởi bốn điện trở điều chỉnh trong phạm vi từ 0 đến 12 volt, đầu vào của bộ khuếch đại hoạt động được kết nối với các điện trở thông qua một công tắc cờ lê 4 vị trí. Do đó, thay đổi vị trí của công tắc bánh quy, chúng ta có thể chọn từ 4 tùy chọn được xác định trước cho dòng bảo vệ. Ví dụ: bạn có thể đặt các giá trị sau: 100 mA, 500 mA, 1.5 A, 3 A. Nếu vượt quá mức đặt bởi công tắc quay số, bảo vệ sẽ hoạt động, điện áp sẽ không còn được đầu ra và đèn LED sẽ sáng. Để thiết lập lại bảo vệ, chỉ cần nhấn nhanh nút, điện áp đầu ra sẽ xuất hiện lại. Điện trở điều chỉnh thứ năm là cần thiết để đặt mức tăng (độ nhạy), nó phải được đặt sao cho khi dòng điện qua shunt 1 Ampe, điện áp ở đầu ra của op-amp là khoảng 1-2 volt. Điện trở để cài đặt độ trễ bảo vệ chịu trách nhiệm cho độ sắc nét của bộ điều khiển điện tử, mạch phải được điều chỉnh nếu điện áp đầu ra không biến mất hoàn toàn. Mạch này tốt vì có tốc độ đáp ứng cao, bật bảo vệ ngay lập tức khi vượt quá dòng điện.

Đơn vị hiển thị hiện tại và điện áp

Hầu hết các nguồn cung cấp năng lượng trong phòng thí nghiệm được trang bị vôn kế và ampe kế kỹ thuật số, hiển thị các giá trị dưới dạng số trên bảng điểm. Tùy chọn này nhỏ gọn và cung cấp độ chính xác tốt của bài đọc, nhưng nó hoàn toàn bất tiện cho nhận thức. Đó là lý do tại sao để chỉ ra rằng nó đã được quyết định sử dụng đầu mũi tên, các bài đọc trong đó dễ dàng và dễ chịu. Trong trường hợp của vôn kế, mọi thứ đều đơn giản - nó kết nối với các cực đầu ra của nguồn điện thông qua một điện trở cắt với điện trở khoảng 1-2 MOhm. Để ampe kế hoạt động chính xác, cần có bộ khuếch đại shunt, mạch được hiển thị bên dưới.
Một điện trở điều chỉnh là cần thiết để điều chỉnh mức tăng, trong hầu hết các trường hợp, nó là đủ để đặt nó ở vị trí giữa (khoảng 20-25 kOhm). Đầu công tắc được kết nối thông qua một công tắc quay số, trong đó bạn có thể chọn một trong ba điện trở điều chỉnh, trong đó dòng điện có độ lệch tối đa của ampe kế được đặt. Do đó, ampe kế có thể hoạt động trong ba phạm vi - lên đến 50 mA, tối đa 500 mA, lên đến 5A, điều này đảm bảo độ chính xác tối đa của số đọc ở bất kỳ dòng tải nào.

Hội đồng cung cấp điện

Bảng mạch in:
Bây giờ tất cả các khía cạnh lý thuyết đã được tính đến, chúng ta có thể bắt đầu lắp ráp phần điện tử của cấu trúc. Tất cả các yếu tố của bộ nguồn - bộ điều chỉnh điện áp, cảm biến nhiệt độ bộ tản nhiệt, bộ bảo vệ, bộ khuếch đại shunt cho ampe kế được lắp ráp trên một bảng, kích thước của chúng là 100x70 mm. Bảng được làm theo phương pháp LUT, dưới đây là một số hình ảnh về quy trình sản xuất.
Đường dẫn công suất dọc theo dòng tải, mong muốn được hàn với một lớp hàn dày để giảm điện trở. Đầu tiên, các bộ phận nhỏ được cài đặt trên bảng.
Sau đó, tất cả các thành phần khác. Microcircuit 78L12 cung cấp cảm biến nhiệt độ và bộ làm mát phải được lắp đặt trên một bộ tản nhiệt nhỏ, một nơi được cung cấp trên bảng mạch in. Cuối cùng, các dây được hàn vào bảng, trên đó quạt, nhiệt điện trở, nút đặt lại bảo vệ, công tắc cờ lê, đèn LED, chip LM338, đầu vào và đầu ra điện áp là đầu ra. Đầu vào điện áp được kết nối thuận tiện nhất thông qua đầu nối DC, trong khi nó phải được lưu ý rằng nó phải cung cấp một dòng điện lớn. Tất cả các dây nguồn phải được sử dụng tương ứng với mặt cắt hiện tại, tốt nhất là đồng. Thêm vào đó, đầu ra từ bảng mạch in không đi trực tiếp đến các đầu ra đầu ra, mà thông qua một công tắc bật tắt với hai nhóm tiếp điểm. Nhóm thứ hai bật và tắt đèn LED, cho biết liệu điện áp được áp dụng cho các thiết bị đầu cuối.

Lắp ráp cơ thể

Nhà ở có thể được tìm thấy sẵn sàng hoặc lắp ráp độc lập. Bạn có thể làm cho nó, ví dụ, từ ván ép và ván sợi, như tôi đã làm. Trước hết, một mặt trước hình chữ nhật được cắt ra, trên đó tất cả các điều khiển sẽ được cài đặt.
Sau đó các bức tường và đáy của hộp được thực hiện, cấu trúc được gắn chặt với nhau bằng vít tự khai thác. Khi khung đã sẵn sàng, bạn có thể cài đặt tất cả các thiết bị điện tử bên trong.
Điều khiển, đầu mũi tên, đèn LED được lắp đặt ở vị trí của chúng trong bảng điều khiển phía trước, bảng được đặt bên trong vỏ, bộ tản nhiệt với quạt được gắn trên bảng điều khiển phía sau. Để gắn đèn LED, người giữ đặc biệt được sử dụng. Đó là mong muốn để nhân đôi các thiết bị đầu cuối đầu ra, đặc biệt là khi nơi cho phép. Kích thước của vỏ máy là 290x200x120 mm, vẫn còn rất nhiều không gian trống bên trong vỏ, và có thể lắp, ví dụ, một máy biến áp để cấp nguồn cho toàn bộ thiết bị.

Tùy biến

Mặc dù có rất nhiều điện trở điều chỉnh, việc thiết lập nguồn cung cấp khá đơn giản. Trước hết, hiệu chỉnh vôn kế bằng cách kết nối bên ngoài với các đầu ra. Xoay điện trở điều chỉnh, kết nối nối tiếp với đầu mũi tên của vôn kế, chúng ta đạt được số đọc bằng nhau. Sau đó, chúng tôi kết nối bất kỳ tải với ampe kế với đầu ra và hiệu chỉnh bộ khuếch đại shunt. Xoay từng và ba điện trở xen kẽ chúng ta đạt được sự trùng khớp về số đọc trên mỗi ba phạm vi đo của ampe kế - trong trường hợp của tôi là 50 mA, 500 mA và 5A. Tiếp theo, chúng tôi đặt các dòng bảo vệ cần thiết với sự trợ giúp của bốn điện trở điều chỉnh. Không khó để làm điều này, vì ampe kế tiêu chuẩn đã được hiệu chuẩn và hiển thị dòng điện chính xác. Chúng tôi tăng dần điện áp (dòng điện cũng tăng) và xem xét dòng điện bảo vệ được kích hoạt. Sau đó, chúng tôi xoay từng điện trở, đặt bốn dòng bảo vệ cần thiết, giữa đó bạn có thể chuyển đổi bằng cách sử dụng công tắc quay số. Bây giờ chỉ còn để đặt ngưỡng mong muốn cho cảm biến nhiệt độ bộ tản nhiệt - cài đặt đã hoàn tất.