Cum se face o sursă de alimentare în bancă 20 de pași (cu imagini) - Instrucțiuni
Introducere: Cum se face o sursă de alimentare pentru bancă
O sursă de alimentare pe bancă este un kit extrem de la îndemână pentru amatorii de electronice, dar pot fi costisitoare atunci când sunt cumpărate de pe piață. În acest Instructable, vă voi arăta cum să realizați o sursă de alimentare variabilă de laborator cu un buget limitat. Este un proiect minunat de DIY pentru începători, precum și pentru oricine este interesat de electronică.
Puteți găsi toate proiectele mele pe: https://www.opengreenenergy.com/
Obiectivul principal al proiectului este de a învăța cum funcționează o unitate de alimentare liniară. La început, pentru a explica principiul de funcționare al unei surse de alimentare liniare, am luat un exemplu de sursă de alimentare bazată pe LM 317. Am cumpărat un kit de alimentare de la Banggood și l-am asamblat.
Aceasta este o sursă de tensiune stabilizată de înaltă calitate cu ajutorul căreia tensiunea poate fi reglată continuu, iar intervalul în care se reglează tensiunea este de 0-30V. Conține chiar și un circuit cu limită de curent care poate controla în mod eficient curentul de ieșire de la 2mA la 3A cu capacitatea de a regla curentul în mod continuu, iar această caracteristică unică face ca acest dispozitiv să fie un instrument extrem de puternic în laboratorul de circuite.
Caracteristică:
Tensiunea de intrare: 24V AC
Curent de intrare: maxim 3A
Tensiune de ieșire: 0 până la 30V reglabilă continuu
Curent de ieșire: 2mA - 3A reglabil continuu
Ripple de tensiune de ieșire: minim 0,01%
Pasul 1: Instrumente și piese necesare
Lista de componente:
1. Transformator Step Down - 24V, 3A (Jaycar)
2. Kit de alimentare cu energie DIY (Banggood/Amazon)
3. Radiator și ventilator (Banggood)
4. Contor de panou Volt-Amp (Amazon)
5. Buton de potențiometru (Banggood)
6. Convertor Buck (Amazon)
8. Fișă de legătură post banană (Amazon)
9. Priză de alimentare IEC3 (Banggood)
13. Tub termocontractabil (Banggood)
14. Picioare din cauciuc autoadeziv (Amazon)
15. Filament de imprimare 3D-PLA (GearBest)
Unelte/Mașini folosite
1. Imprimantă 3D - Creality CR-10 (Creality CR10S) sau Creality CR-10 Mini
Pasul 2: Diagrama bloc de bază
Înainte de a vă îndrepta către procesul de realizare, ar trebui să cunoașteți componentele de bază ale unei surse de alimentare liniare.
Principalele elemente ale alimentării liniare sunt:
Transformator: Transformatorul modifică tensiunea de rețea alternativă la o valoare dorită. Acesta este utilizat pentru a reduce tensiunea. Aceasta servește, de asemenea, pentru a izola sursa de alimentare de la intrarea de rețea pentru siguranță.
Redresor: Puterea de ieșire a transformatorului este în curent alternativ, aceasta trebuie convertită într-un curent continuu. Redresorul de punte convertește curent alternativ în curent continuu.
Condensator/filtru de netezire a intrării: Tensiunea rectificată de la redresor este o tensiune continuă pulsantă cu un conținut de ondulație foarte mare. Dar nu vrem acest lucru, vrem o formă de undă continuă curată fără curent. Circuitul de filtrare este utilizat pentru netezirea variațiilor de curent alternativ (ondularea) de la tensiunea rectificată. Pentru aceasta se folosesc condensatori de rezervor mari.
Regulator liniar: Tensiunea sau curentul de ieșire va fluctua atunci când există o modificare a intrării de la rețeaua de curent alternativ sau din cauza schimbării curentului de sarcină la ieșirea sursei de alimentare. Această problemă poate fi eliminată prin utilizarea unui regulator de tensiune. Acesta va menține ieșirea constantă chiar și atunci când se produc modificări la intrare sau orice alte modificări.
Sarcină: Încărcare aplicație
Pasul 3: Transformator
Intrare AC de înaltă tensiune care intră într-un transformator care, de obicei, coboară tensiunea alternativă de înaltă tensiune de la rețea la AC de joasă tensiune necesară pentru aplicația noastră. în puntea diodei și regulatorul liniar. O formă de undă tipică a transformatorului de 24 V. este prezentată mai sus. În general, permitem căderea de aproximativ 2V - 3V pentru configurația redresorului de punte. Deci, tensiunea secundară a transformatorului poate fi calculată ca mai jos
Exemplu:
Să presupunem că dorim să realizăm o sursă de alimentare cu tensiune de ieșire de 30V și 3A.
Înainte de redresorul de punte, tensiunea trebuie să fie = 30 + 3 = 33V (vârf)
Deci, tensiunea RMS = 33/rădăcină pătrată (2) = 23,33 V
Cel mai apropiat transformator de tensiune disponibil pe piață este de 24V. Deci, transformatorul nostru este de 230V/24V, 3A .
Notă: Calculul de mai sus este o estimare aproximativă pentru a cumpăra un transformator. Pentru un calcul precis, luați în considerare căderea de tensiune pe diode, căderea de tensiune a regulatorului, tensiunea de ondulare și eficiența redresorului.
Pasul 4: Redresor Bridge
Puntea redresorului convertește o tensiune sau un curent alternativ în cantitatea corespunzătoare de curent continuu (DC). Intrarea într-un redresor este de curent alternativ, în timp ce ieșirea sa este de un puls DC unidirecțional.
Căderea de tensiune pe o diodă de uz general este în jur de 0,7V, iar dioda schottky este de 0,4V. În orice moment, două dintre diodele din puntea redresoare sunt în funcțiune, dar, deoarece dioda are un comportament puternic, aceasta poate fi efectiv mai mare. O valoare sigură bună este de două ori mai mare decât cea standard sau 0,7 x 2 = 1,4V.
Ieșirea de curent continuu după redresorul de punte este aproximativ egală cu tensiunea secundară înmulțită cu 1,414 minus căderea de tensiune pe cele două diode conductoare.
Vdc = 24 x 1.414 - 2,8 = 31,13 V
Pasul 5: Netezirea condensatorului/filtrului
Tensiunea rectificată de la redresor este o tensiune continuă pulsantă cu un conținut de ondulație foarte mare. Ridurile mari care există în ieșire face aproape imposibil de utilizat în orice aplicație de alimentare. Prin urmare, este utilizat un filtru. Cel mai comun filtru este prin utilizarea unui condensator mare.
Forma de undă rezultată după condensatorul de netezire este prezentată mai sus.
Pasul 6: Regulator
Tensiunea sau curentul de ieșire se va schimba sau fluctua atunci când există o modificare a intrării de la rețeaua de curent alternativ sau din cauza schimbării curentului de sarcină la ieșirea sursei de alimentare reglate sau din cauza altor factori, cum ar fi schimbările de temperatură. Această problemă poate fi eliminată prin utilizarea unui regulator IC sau printr-un circuit adecvat format din câteva componente. Un regulator va menține ieșirea constantă chiar și atunci când apar modificări la intrare sau orice alte modificări.
IC-urile precum 78XX și 79XX sunt folosite pentru a obține valori fixe ale tensiunilor la ieșire. Unde ca IC-uri precum LM 317 putem regla tensiunea de ieșire la o valoare constantă necesară. LM317T este un regulator de tensiune pozitivă cu 3 terminale reglabil, capabil să care furnizează diferite ieșiri de tensiune continuă, altele decât sursa de alimentare cu tensiune fixă. Circuitul de exemplu de mai sus folosește un regulator de tensiune LM3 17 IC. Ieșirea rectificată de la redresorul cu punte cu undă completă este alimentată către un regulator IC LM317. Prin schimbarea valorii potențiometrului utilizat în acest circuit, tensiunea de ieșire poate fi controlată cu ușurință.
Până acum am explicat cum funcționează o unitate de alimentare liniară. În etapele următoare, voi explica construirea sursei de alimentare de banc prin asamblarea unui kit DIY.
Pasul 7: Cum funcționează kitul de alimentare
Funcționarea kitului poate fi înțeleasă urmând diagrama schematică prezentată mai sus.
Pentru început, există un transformator de rețea treptat cu o înfășurare secundară de 24 V/3 A, care este conectat la punctele de intrare ale circuitului la pinii 1 și 2. (calitatea surselor de ieșire va fi direct proporțional cu calitatea transformatorului). Tensiunea alternativă a transformatoarelor secundare de înfășurare este rectificată de puntea formată din cele patru diode D1-D4. Tensiunea continuă preluată pe ieșirea podului este netezită de filtrul format de condensatorul rezervorului C1 și rezistorul R1. Circuitul încorporează câteva caracteristici unice care îl fac destul de diferit de alte surse de alimentare din clasa sa. În loc să folosim un aranjament de feedback variabil pentru a controla tensiunea de ieșire, circuitul nostru folosește un amplificator de câștig constant pentru a furniza tensiunea de referință necesară funcționării sale stabile. Tensiunea de referință este generată la ieșirea U1.