Laborivarustuse toide

Erinevate elektrooniliste seadmete loomisel tekib varem või hiljem küsimus, mida kasutada kodus valmistatud elektroonika toiteallikana. Oletame, et koostasite mingisuguse LED-vilkuri, nüüd peate selle hoolikalt millestki toiteallikaks saama. Väga sageli kasutavad nad sel otstarbel mitmesuguseid laadijaid telefonidele, arvuti toiteallikaid ja igasuguseid võrguadaptereid, mis ei piira laadimisel saadavat voolu.
Ja kui näiteks selle LED-vilkuri tahvlil ise jäävad kaks suletud rada kogemata märkamatuks? Ühendades selle võimsa arvuti toiteallikaga, võib kokkupandud seade kergesti läbi põleda, kui tahvlil on installimisviga. Selliste ebameeldivate olukordade vältimiseks on olemas praeguse kaitsega laboratoorsed toiteallikad. Teades ette, millist voolu ühendatud seade tarbib, saame ära hoida lühise ja sellest tulenevalt transistoride läbipõlemise ja delikaatsed mikrolülitused.
Selles artiklis käsitleme just sellise toiteallika loomise protsessi, mille külge saate koorma ühendada, kartmata, et midagi põleb.

Toiteallika vooluahel

Ahel sisaldab LM324 kiipi, mis ühendab 4 operatsioonvõimendit, selle asemel saab kasutada TL074. Operatiivvõimendi OP1 vastutab väljundpinge reguleerimise eest ja OP2-OP4 jälgib koormuse poolt tarbitavat voolu. TL431 mikroskeem genereerib etalonpinge umbes 10,7 volti, see ei sõltu toitepinge suurusest. Muutuvtakisti R4 seab väljundpinge, takisti R5 saab pingemuutuse ulatust vastavalt teie vajadustele reguleerida. Voolukaitse töötab järgmiselt: koormus tarbib voolu, mis voolab läbi madala takistusega takisti R20, mida nimetatakse šundiks, selle kohal oleva pingelanguse suurus sõltub tarbitud voolust. Operaatorvõimendit OP4 kasutatakse võimendina, suurendades šundi väikest languspinget 5-6 volti, OP4 väljundis muutub pinge nullist 5-6 voltini sõltuvalt koormusvoolust. OP3 kaskaad töötab võrdlusena, võrreldes sisendite pinget. Pinge ühel sisendil seadistatakse muutuva takisti R13 abil, mis seab kaitseläve, ja teisel sisendil olev pinge sõltub koormusvoolust. Seega, niipea kui vool ületab teatud taseme, ilmub OP3 väljundisse pinge, avades transistori VT3, mis omakorda tõmbab transistori VT2 aluse maapinnale, sulgedes selle. Suletud transistor VT2 sulgeb võimsuse VT1, avades koormuse toiteahela. Kõik need protsessid toimuvad sekundi murdosa jooksul.
Takisti R20 tuleks võtta võimsusega 5 vatti, et vältida selle võimalikku kuumutamist pika töötamise ajal. Häälestustakisti R19 seab voolu tundlikkuse, mida kõrgem on selle reiting, seda suuremat tundlikkust on võimalik saavutada. Takisti R16 reguleerib kaitsehüstereesi, soovitan mitte selle reitingu tõstmisega tegeleda. Takistus 5-10 kOhm annab kaitselülituse korral vooluahela selge klõpsu, suurem takistus mõjutab voolu piiramist, kui väljundis olev pinge ei kao täielikult.
Jõutransistorina saate kasutada kodumaiseid seadmeid KT818, KT837, KT825 või imporditud TIP42. Selle jahutamisele tuleks pöörata erilist tähelepanu, kuna kogu sisend- ja väljundpinge erinevus hajub sellel transistoril soojuse kujul. Sellepärast ei tohiks te toiteallikat kasutada madala väljundpinge ja suure voolu korral, transistori kuumutamine on maksimaalne. Liigume siis edasi sõnadest tegudele.

PCB tootmine ja kokkupanek

Trükiplaat teostatakse LUT-meetodil, mida on Internetis korduvalt kirjeldatud.
Trükkplaadile lisatakse takistiga LED, mida pole skeemil näidatud. LED-i takisti sobib nimiväärtusega 1-2 kOhm. See LED süttib, kui kaitse on aktiveeritud. Lisas ka kaks kontakti, mida tähistab sõna "segaja", kui need on suletud, siis toiteallikas läheb kaitse alt välja, "klõpsab välja". Lisaks lisati mikroskeemi 1 ja 2 väljundi vahele 100 pF kondensaator, see kaitseb häirete eest ja tagab vooluringi stabiilse töö.
Laua allalaadimine:

Toiteallika seadistamine

Nii et pärast vooluringi kokkupanekut saate seda konfigureerima hakata. Esiteks tarnime toidet 15-30 volti ja mõõdame pinget TL431 kiibi katoodil, see peaks olema ligikaudu võrdne 10,7 volti. Kui toiteallika sisendisse sisestatav pinge on väike (15-20 volti), siis tuleks takisti R3 vähendada 1 kOhm-ni. Kui etalonpinge on korras, kontrollime pingeregulaatori tööd, muutuva takisti R4 pöörlemisel peaks see muutuma nullist maksimumini. Järgmisena pöörame takisti R13 kõige äärmuslikumasse asendisse, kaitse võib käivituda, kui see takisti tõmbab sisendi OP2 maapinnale. Maapinna ja maapinnaga ühendatud klemmi otsa klemmi R13 vahele saate paigaldada takisti nimiväärtusega 50-100 oomi. Me ühendame mõne koormuse toiteallikaga, seadke R13 äärmisse asendisse. Suurendame väljundis pinget, vool suureneb ja mingil hetkel kaitse töötab. Soovitud tundlikkuse saavutame häälestustakisti R19 abil, siis saab selle asemel jootma konstantse. See viib laboratooriumi toiteallika kokkupaneku lõpule, saate selle korpusesse paigaldada ja seda kasutada.

Märge

Väljundpinge näitamiseks on väga mugav kasutada nooleotsa. Digitaalsed voltmeetrid, kuigi need suudavad näidata pinget kuni sajandikuvoldini, on pidevas töös olevate arvude jaoks inimese silmist halvasti tajutavad. Sellepärast on ratsionaalsem kasutada noolepead. Sellisest peast on voltmeetri valmistamine väga lihtne - pange lihtsalt jadamisi häälestustakisti nimiväärtusega 0,5 - 1 MΩ. Nüüd peate rakendama pinget, mille väärtus on ette teada, ja korrigeeriva takisti abil reguleerima rakendatud pingele vastava noole asendit. Edukas kokkupanek!