kendin yap güç kaynağı
Elektronik öğrenmeye yeni başlayan yeni başlayanlar, telefon dinleme için mikro böcekler, DVD sürücüsünden lazer kesici vb. gibi doğaüstü bir şey inşa etmek için acele ediyorlar ... ayarlanabilir çıkış voltajı ile? Böyle bir güç kaynağı, her elektronik tutkununun atölyesinde bulunması gereken önemli bir öğedir.
Güç kaynağını monte etmeye nereden başlamalı?
İlk olarak, gelecekteki güç kaynağının tatmin edeceği gerekli özelliklere karar vermelisiniz. Güç kaynağının ana parametreleri maksimum akımdır ( Imaks), yüke (güçlü cihaz) ve çıkış voltajına ( sen dışarı), güç kaynağının çıkışında olacaktır. Hangi güç kaynağına ihtiyacımız olduğuna da karar vermeye değer: ayarlanabilir veya düzenlenmemiş.
Ayarlanabilir güç kaynağı - bu, çıkış voltajı örneğin 3 ila 12 volt aralığında değiştirilebilen bir güç kaynağıdır. 5 volta ihtiyacımız varsa - regülatörün düğmesini çevirdik - çıkışta 5 volt aldık, 3 volta ihtiyacımız var - tekrar çevirdik - çıkışta 3 volt aldık.
Düzenlenmemiş bir güç kaynağı, değiştirilemeyen sabit bir çıkış voltajı güç kaynağıdır. Bu nedenle, örneğin, iyi bilinen ve yaygın güç kaynağı ünitesi "Elektronik" D2-27 düzensizdir ve 12 volt voltaj çıkışına sahiptir. Ayrıca, kontrolsüz güç kaynakları, cep telefonları, modem ve yönlendirici adaptörler için her türlü şarj cihazıdır. Hepsi, kural olarak, bir çıkış voltajı için tasarlanmıştır: 5, 9, 10 veya 12 volt.
Acemi bir radyo amatörü için en büyük ilginin ayarlanabilir güç kaynağı olduğu açıktır. Farklı besleme voltajları için tasarlanmış çok sayıda ev yapımı ve endüstriyel cihaza güç sağlayabilirler.
Ardından, güç kaynağı devresine karar vermeniz gerekir. Devre basit olmalı, acemi radyo amatörleri tarafından tekrarlanması kolay olmalıdır. Burada, geleneksel bir güç transformatörü ile devre üzerinde durmak daha iyidir. Neden? Niye? Çünkü hem radyo marketlerinde hem de eski tüketici elektroniğinde uygun bir transformatör bulmak yeterince kolaydır. Anahtarlamalı bir güç kaynağı yapmak daha zordur. Anahtarlamalı bir güç kaynağı için, yüksek frekanslı bir transformatör, filtre bobinleri vb. gibi çok sayıda sargı parçasının üretilmesi gerekir. Ayrıca, anahtarlamalı güç kaynakları, bir güç transformatörlü geleneksel güç kaynaklarından daha fazla elektronik bileşen içerir.
Bu nedenle, tekrarlama için önerilen ayarlanabilir güç kaynağının şeması resimde gösterilmiştir (büyütmek için tıklayın).
Güç kaynağı parametreleri:
Çıkış voltajı ( sen dışarı) - 3.3 ... 9 V'tan;
Maksimum yük akımı ( Imaks) - 0,5 A;
Çıkış voltajı dalgalanmalarının maksimum genliği 30 mV'dir;
Aşırı akım koruması;
Çıkışta aşırı gerilim görünümüne karşı koruma;
Yüksek verim.
Çıkış voltajını artırmak için güç kaynağını değiştirmek mümkündür.
Güç kaynağının devre şeması üç bölümden oluşur: bir transformatör, bir doğrultucu ve bir dengeleyici.
Transformatör. Trafo T1, transformatörün (I) birincil sargısına sağlanan alternatif şebeke voltajını (220-250 volt), transformatörün (II) sekonder sargısından çıkarılan 12-20 voltluk bir voltaja düşürür. . Ayrıca, kombinasyon halinde, transformatör, şebeke ve güç verilen cihaz arasında galvanik bir izolasyon görevi görür. Bu çok önemli bir özellik. Aniden trafo herhangi bir nedenle (güç dalgalanması vb.) Bildiğiniz gibi, transformatörün birincil ve ikincil sargıları birbirinden güvenilir bir şekilde izole edilmiştir. Bu durum elektrik çarpması riskini azaltır.
doğrultucu. Güç transformatörü T1'in sekonder sargısından, doğrultucuya 12-20 voltluk azaltılmış bir alternatif voltaj verilir. Zaten bir klasik. Doğrultucu, transformatörün (II) sekonder sargısından gelen alternatif voltajı düzelten bir diyot köprüsü VD1'den oluşur. Gerilim dalgalanmalarını yumuşatmak için, doğrultucu köprüsünden sonra 2200 mikrofarad kapasiteli bir elektrolitik kapasitör C3 vardır.
Ayarlanabilir anahtarlama sabitleyici.
Anahtarlama regülatör devresi, oldukça iyi bilinen ve uygun fiyatlı bir DC / DC dönüştürücü çip üzerine monte edilmiştir - MC34063.
Açık olmak gerekirse. MC34063, DC/DC dönüştürücüleri değiştirmek için tasarlanmış özel bir PWM kontrol cihazıdır. Bu çip, bu güç kaynağında kullanılan ayarlanabilir anahtarlama regülatörünün çekirdeğidir.
MC34063, yük devresinde bir aşırı yük ve kısa devre koruma ünitesi ile donatılmıştır. Mikro devrenin içine yerleştirilmiş çıkış transistörü, yüke 1,5 amper'e kadar akım sağlayabilir. Özel bir MC34063 yongasına dayalı olarak, her iki yükseltmeyi de bir araya getirebilirsiniz ( adım adım) ve düşürme ( inmek) DC/DC dönüştürücüler. Ayarlanabilir darbe stabilizatörleri oluşturmak da mümkündür.
Darbe stabilizatörlerinin özellikleri.
Bu arada, anahtarlama regülatörleri, KR142EN serisi mikro devrelere dayanan stabilizatörlere kıyasla daha yüksek bir verime sahiptir ( Krenki), LM78xx, LM317, vb. Ve bu mikro devrelere dayalı güç kaynaklarının montajı çok kolay olsa da, daha az ekonomiktir ve bir soğutma radyatörünün kurulumunu gerektirir.
MC34063, bir soğutucu gerektirmez. Bu mikro devrenin genellikle otonom olarak çalışan veya yedek güç kullanan cihazlarda bulunabileceğini belirtmekte fayda var. Bir anahtarlama regülatörünün kullanılması, cihazın verimliliğini arttırır ve sonuç olarak, pil veya pilden gelen güç tüketimini azaltır. Bu nedenle, cihazın yedek bir güç kaynağından bağımsız çalışma süresi artar.
Sanırım şimdi iyi bir nabız stabilizatörünün ne olduğu açık.
Ayrıntılar ve elektronik bileşenler.
Şimdi güç kaynağını monte etmek için gerekli olacak ayrıntılar hakkında biraz.
Güç transformatörleri TS-10-3M1 ve TP114-163M
Yaklaşık 15 volt çıkış voltajına sahip bir TS-10-3M1 transformatörü de uygundur. Radyo parça mağazalarında ve radyo pazarlarında, belirtilen parametreleri karşıladığı sürece uygun bir transformatör bulabilirsiniz.
Çip MC34063 . MC34063, geleneksel açık delik montajlı ve SO-8 (SOIC-8) yüzeye montajlı paketlerde DIP-8 (PDIP-8) mevcuttur. Doğal olarak, SOIC-8 paketinde mikro devre daha küçüktür ve pimler arasındaki mesafe yaklaşık 1,27 mm'dir. Bu nedenle, özellikle son zamanlarda baskılı devre kartları üretme teknolojisine hakim olmaya başlayanlar için, bir SOIC-8 paketinde bir mikro devre için bir baskılı devre kartı yapmak daha zordur. Bu nedenle, MC34063 yongasını daha büyük boyutlu bir DIP paketine almak daha iyidir ve böyle bir pakette pimler arasındaki mesafe 2,5 mm'dir. DIP-8 paketi için baskılı devre kartı yapmak daha kolay olacaktır.
Boğulmalar. Şoklar L1 ve L2 bağımsız olarak yapılabilir. Bu, 2000HM ferritten yapılmış, K17.5 x 8.2 x 5 mm boyutunda iki halka manyetik çekirdek gerektirecektir. Standart ölçü şu anlama gelir: 17,5 mm. - halkanın dış çapı; 8,2 mm. - iç çap; ve 5 mm. halka manyetik devresinin yüksekliğidir. İndüktörü sarmak için 0,56 mm kesitli bir PEV-2 teline ihtiyacınız vardır. Her halkaya böyle bir telin 40 turu sarılmalıdır. Telin dönüşleri, ferrit halka üzerinde eşit olarak dağıtılmalıdır. Sarmadan önce ferrit halkalar vernikli bir bezle sarılmalıdır. Elinizde vernikli bez yoksa, yüzüğü bantla üç kat halinde sarabilirsiniz. Ferrit halkaların zaten boyanabileceğini - bir boya tabakası ile kaplandığını hatırlamakta fayda var. Bu durumda halkaları vernikli bezle sarmak gerekli değildir.
Ev yapımı şoklamaların yanı sıra hazır olanları da kullanabilirsiniz. Bu durumda, güç kaynağının montaj süreci hızlanacaktır. Örneğin, L1, L2 bobinleri olarak, bu yüzeye monte endüktansları (SMD - bobin) kullanabilirsiniz.
Gördüğünüz gibi, kasalarının üstünde, endüktans değeri belirtilir - 330 mikrohenry (330 μH) anlamına gelen 331. Ayrıca L1, L2 olarak, deliklere konvansiyonel montaj için radyal uçlu hazır bobinler de uygundur. Böyle görünüyorlar.
Üzerindeki endüktans değeri, bir renk kodu veya sayısal bir kodla işaretlenmiştir. Güç kaynağı için 331 (yani 330 uH) olarak işaretlenmiş endüktanslar uygundur. Elektrikli ev aletlerinin elemanları için izin verilen ± %20 tolerans göz önüne alındığında, 264 - 396 μH endüktansa sahip bobinler de uygundur. Herhangi bir indüktör veya indüktör, belirli bir doğru akım için tasarlanmıştır. Kural olarak, maksimum değeri ( IDC maks.) gaz kelebeğinin veri sayfasında belirtilmiştir. Ancak bu değer vücudun kendisinde belirtilmez. Bu durumda, sarılı olduğu telin enine kesitine göre indüktör üzerinden izin verilen maksimum akımın değerini kabaca belirlemek mümkündür. Daha önce de belirtildiği gibi, L1, L2 bobinlerinin bağımsız üretimi için 0,56 mm kesitli bir tel gereklidir.
Choke L3 ev yapımı. Üretimi için bir ferrit manyetik devre gereklidir. 400 HH veya 600HH 10 mm çapında. Bunu eski radyolarda bulabilirsiniz. Orada manyetik bir anten olarak kullanılır. Manyetik devreden 11 mm uzunluğunda bir parça koparmanız gerekir. Bunu yapmak yeterince kolaydır, ferrit kolayca kırılır. Gerekli segmenti pense ile sıkıca sıkıştırabilir ve fazla manyetik devreyi kesebilirsiniz. Ayrıca manyetik devreyi bir mengeneye sıkıştırabilir ve ardından manyetik devreye keskin bir şekilde vurabilirsiniz. İlk kez manyetik devreyi dikkatlice kırmak mümkün değilse, işlemi tekrarlayabilirsiniz.
Daha sonra, manyetik devrenin ortaya çıkan parçası, bir kağıt bant veya vernikli bezle sarılmalıdır. Daha sonra, 0,56 mm'lik bir kesit ile ikiye katlanmış PEV-2 telinin 6 turunu manyetik devreye sarıyoruz. Telin gevşemesini önlemek için üstüne bantla sarıyoruz. İndüktörün sarımının başladığı bu tel uçları daha sonra L3 resminde noktaların gösterildiği yerde devreye lehimlenir. Bu noktalar, bobinlerin tel ile sarılmasının başlangıcını gösterir.
Eklemeler.
İhtiyaçlara bağlı olarak tasarımda bazı değişiklikler yapılabilir.
Örneğin, 1N5348 tipi (stabilizasyon voltajı - 11 volt) bir VD3 zener diyotu yerine, devreye bir koruyucu diyot takılabilir - bir baskılayıcı 1.5KE10CA.
Bir baskılayıcı, işlev olarak bir zener diyotuna benzer güçlü bir koruyucu diyottur, ancak elektronik devrelerdeki ana rolü koruyucudur. Bastırıcının amacı, yüksek voltajlı darbe gürültüsünü bastırmaktır. Baskılayıcı yüksek bir hıza sahiptir ve güçlü darbeleri söndürebilir.
1N5348 zener diyottan farklı olarak 1.5KE10CA baskılayıcı, koruma performansını şüphesiz etkileyecek yüksek bir tepki hızına sahiptir.
Teknik literatürde ve radyo amatörlerinin iletişim ortamında, bir bastırıcı farklı şekilde çağrılabilir: koruyucu diyot, sınırlayıcı zener diyot, TVS diyot, voltaj sınırlayıcı, sınırlayıcı diyot. Bastırıcılar genellikle anahtarlamalı güç kaynaklarında bulunur - burada, anahtarlamalı güç kaynağının arızalanması durumunda güç devresi için aşırı voltaj koruması görevi görürler.
Bastırıcı ile ilgili makaleden koruyucu diyotların amacı ve parametreleri hakkında bilgi edinebilirsiniz.
Bastırıcı 1,5KE10 C A harfi var İTİBAREN adına ve çift yönlüdür - devreye kurulumunun polaritesi önemli değildir.
Sabit çıkış voltajına sahip bir güç kaynağına ihtiyaç varsa, değişken direnç R2 kurulmaz, ancak bir tel köprü ile değiştirilir. İstenen çıkış voltajı, sabit bir direnç R3 kullanılarak seçilir. Direnci şu formülle hesaplanır:
U çıkışı \u003d 1.25 * (1 + R4 / R3)
Dönüşümlerden sonra, hesaplamalar için daha uygun bir formül elde edilir:
R3 \u003d (1,25 * R4) / (U çıkışı - 1,25)
Bu formülü kullanırsanız, U çıkışı \u003d 12 volt için, yaklaşık 0,42 kOhm (420 Ohm) dirençli bir R3 direncine ihtiyacınız vardır. Hesaplanırken R4 değeri kiloohm (3,6 kOhm) olarak alınır. Direnç R3 için sonuç da kilo-ohm olarak elde edilir.
Çıkış voltajının U çıkışının daha doğru bir şekilde ayarlanması için, R2 yerine bir ayar direnci kurabilir ve voltmetreyi kullanarak gerekli voltajı daha doğru bir şekilde ayarlayabilirsiniz.
Bu durumda, hesaplanan çıkış voltajından 1 ... 2 volt daha fazla bir stabilizasyon voltajı ile bir zener diyot veya baskılayıcı takılması gerektiğine dikkat edilmelidir ( sen dışarı) güç kaynağı. Bu nedenle, örneğin 5 volta eşit bir maksimum çıkış voltajına sahip bir güç kaynağı için 1.5KE baskılayıcı kurulmalıdır. 6V8 CA veya benzeri.
PCB üretimi.
Güç kaynağı için baskılı devre kartı birçok şekilde yapılabilir. Evde baskılı devre kartları üretmek için iki yöntem sitenin sayfalarında zaten açıklanmıştır.
En hızlı ve en rahat yol, bir PCB işaretleyici kullanarak bir PCB yapmaktır. İşaretleyici uygulandı 792. Kendini en iyi taraftan gösterdi. Bu arada, bu güç kaynağının mührü sadece bu işaretleyici ile yapılmıştır.
İkinci yöntem, çok sabrı ve yedekte sabit bir eli olanlar için uygundur. Bu, düzeltme kalemi ile baskılı devre kartı yapmak için bir teknolojidir. Oldukça basit ve uygun fiyatlı bu teknoloji, baskılı devre kartları için bir işaretleyici bulamayan, ancak LUT ile kart yapmayı bilmeyen veya uygun bir yazıcısı olmayanlar için kullanışlı olacaktır.
Üçüncü yöntem ikincisine benzer, sadece zaponlak kullanır - Zaponlak ile baskılı devre kartı nasıl yapılır?
Genel olarak, aralarından seçim yapabileceğiniz çok şey var.
Güç kaynağının ayarlanması ve test edilmesi.
Güç kaynağının performansını kontrol etmek için önce elbette açmalısınız. Kıvılcım, duman ve patlama yoksa (bu oldukça gerçektir), PSU'nun çalışması daha olasıdır. İlk başta, ondan biraz uzak durun. Elektrolitik kapasitörleri kurarken bir hata yaptıysanız veya bunları daha düşük bir çalışma voltajına ayarladıysanız, "patlayabilir" - patlayabilirler. Buna mahfaza üzerindeki koruyucu valf aracılığıyla her yöne elektrolit sıçraması eşlik eder. Acele etmeyin. Elektrolitik kapasitörler hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz. Okumak için tembel olmayın - bir kereden fazla kullanışlı olacaktır.
Dikkat!Çalışma sırasında güç trafosu yüksek voltaj altında olmalıdır! Parmaklarınızı içine sokmayın! Güvenlik düzenlemelerini unutmayınız. Devrede bir şeyi değiştirmeniz gerekirse, önce güç kaynağını şebekeden tamamen ayırın ve sonra yapın. Başka yolu yok - dikkatli olun!
Bu hikayenin sonuna doğru, kendi yaptığım bitmiş bir güç kaynağını göstermek istiyorum.
Evet, hala böyle bir cihazla çalışmayı kolaylaştıran bir kasası, voltmetresi ve diğer "çörekleri" yok. Ancak buna rağmen, voltaj regülatörünü pervasızca çevirmeyi seven aptal sahibi nedeniyle çalışıyor ve harika bir üç renkli yanıp sönen LED'i yakmayı başardı. Acemi radyo amatörlerine benzer bir şey toplamanızı dilerim!