Vahelduvvoolu kuni +15V, -15V 1A muutuja ja 5V 1A fikseeritud pingega alalisvoolu toide: 8 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Toiteallikas on elektriseade, mis varustab elektrit koormusega. Sellel mudelitoiteallikal on kolm tahkis-alalisvoolu toiteallikat. Esimene toide annab muutuva väljundi positiivse 1,5 kuni 15 volti kuni 1 ampri juures. Teine annab negatiivse 1,5 kuni -15 volti 1 ampri juures. Kolmandal on fikseeritud 5V 1 ampri juures. Kõik tarned on täielikult reguleeritud. Spetsiaalne IC -ahel hoiab väljundpinge 0,2 V piires, kui minnakse tühikäigult 1 amprile. Väljund on lühiste eest täielikult kaitstud. See toide on ideaalne kasutamiseks koolilaborites, teeninduspoodides või kõikjal, kus on vaja täpset alalispinget.

Samm: kuidas pakkumine toimib?

Toide koosneb kahest vooluahelast, millest üks on fikseeritud 5 V väljund ja teine on 0 kuni+15 ja -15 muutuv toide koos iga allpool selgitatud jaotisega. See koosneb võimsustrafost, alalisvoolu alaldi astmest ja regulaatori astmest.

1. 220 V vahelduvvoolu vähendamine trafo abil: kuna regulaatorite sisend peaks olema umbes 1,5–40 volti. Nii vähendati trafo abil 220 V vahelduvvoolu. 220 V vahelduvvool vooluvõrgust tarnitakse trafo sekundaarmähisele kaitsme ja lüliti kaudu, mis vähendab selle pinget 18 voltini. Trafo pöörde suhe oli 12: 1. Katsetamisel osutus trafo avatud vooluahela pingeks 22 volti. Trafol on kaks eesmärki. Esiteks vähendab see 220VAC sisendit 17VAC ja 9VAC, et võimaldada õige pinge siseneda alaldi etappidesse. Teiseks, see eraldab toiteallika väljundi 220VACline. See hoiab ära kasutaja ohtliku pingešoki, kui kasutaja seisab maandatud alal. Kesktõmblusega trafol on kaks sekundaarmähist, mis on faasist 180 kraadi väljas.
2. Vahelduvvoolu alalisvoolu muundur: vahelduvvoolu parandamiseks (muundamine vahelduvvoolust alalisvooluks) kasutati dioodide sillakonfiguratsiooni, mis katkestas vahelduvvoolu negatiivse tsükli ja muutis selle pulseerivaks alalisvooluks. Iga diood töötab ainult siis, kui see on ettepoole suunatud (kui anoodi pinge on kõrgem kui katoodi pinge). Sellel alalisvoolul oli mõned lained, nii et enne reguleerimisahelasse saatmist kasutati selle suhteliselt silumiseks kondensaatorit.
3. Regulaatori ahel: toiteploki regulaatoriahel koosneb integraallülitusest LM-317 ja LM-337. LM317 toidab üle 1,5 A koormusvoolu, mille väljundpinge on reguleeritav vahemikus 1,2 kuni 37 V. LM337 seeria on reguleeritavad 3 -klemmilised negatiivse pinge regulaatorid, mis suudavad -1,2 kuni -37 V väljundpingevahemikus toita üle -1,5 A. Neid on erakordselt lihtne kasutada ja väljundpinge seadistamiseks on vaja ainult kahte välist takistit. Lisaks on nii liini kui ka koormuse reguleerimine parem kui tavalised fikseeritud regulaatorid. LM317/LM377 väljundpinge määratakse kahe tagasiside takisti R1 ja R2 suhtega, mis moodustavad potentsiaalse jaotusvõrgu kogu väljundklemmi vahel. Tagasiside takisti R1 pinge on konstantne 1,25 V võrdluspinge, Vref “Väljund” ja “reguleerimine” terminal. Seejärel voolab takisti R1 kaudu voolav vool läbi takisti R2 (ignoreerides väga väikest reguleerimisklemmi voolu), kusjuures pingelanguste summa R1 ja R2 vahel on võrdne väljundpingega Vout. Ilmselgelt peab Vin sisendpinge olema regulaatori toiteks vähemalt 2,5 volti suurem kui nõutav väljundpinge.
4. Filter: LM317/337 väljund suunati kondensaatorisse pulseeriva efekti filtreerimiseks. Ja siis saadeti see väljundisse. Tuleb märkida, et kondensaatori polaarsust tuleks enne selle paigutamist meeles pidada.

5v fikseeritud alalisvoolu toide

5v DC töötab samal põhimõttel, kuid selleks kasutatav regulaator on fikseeritud 7805. Samuti kasutati trafot 220V kuni 9V AC.

2. etapp: vooluahela skeem ja vajalikud komponendid:

Lülitusskeem ja vajalikud komponendid on loetletud ülaltoodud piltidel.

3. samm: simulatsioonid ja PCB paigutus

Proteuse skeem ja simulatsioonid:

Skemaatilist vooluahelat simuleeriti, et näha, kas vooluahel töötab õigesti ja saavutab meie eesmärgi muutuva ± 15 V ja 5 V fikseeritud toiteallika kohta. Mida kontrolliti väljundpinge mõõtmisega multimeetri abil.

Proteus PCB paigutus:

Seejärel muudeti skemaatiline ahel pärast testimist PCB -paigutuseks. Esmalt paigutatakse komponendid ja marsruutimine toimub automaatse marsruutimise kaudu. Toitejuhtme laius on T80, ülejäänud juhtme laius on T70. Plaadi pikkus valiti 6 x 8 tolli. 3D -skeemi kontrolliti ka eeldatava trükkplaadi kujunduse osas. Lõpetatud paigutus ja testimine, kas teed ei ristu, eksporditakse PDF -failina. PDF -failis on valitud ainult tahvli serv ja alumine kiht ning ülejäänud on tühistatud. See annab meile trükise kogu PCB rajast.

4. samm: trükkplaatide printimine

Võipaberile printimine:

Rada, mis sai PDF -failina, trükiti võipaberile. Sel eesmärgil kasutati printerit, millel oli pigem tooner kui vedel tint, kuna seda ei saa võipaberile kanda. Sel eesmärgil lõigatakse võipaber A4 -formaadis paberi suuruse järgi, et seda oleks lihtne printida, ja seejärel lõigatakse nii, et see sobiks trükkplaadi suurusega.

Prindi teisaldamine võipaberilt trükkplaadile:

Võipaber asetatakse trükkplaadi peale. Võipaberi pressimiseks kasutatakse kuuma triikrauda, mille tulemusel trükitakse trükiplaadile trükivälja kuumutamise tõttu trükiplaat. Pärast seda tehakse raja parandused püsimarkeri abil.

Söövitus:

Rööbastee ülekandmisel trükkplaadile kastetakse plaat järgmises etapis ahju asetatud raudkloriidiga täidetud anumasse, mille tulemusel eemaldatakse vask kogu PCB -plaadilt, välja arvatud trükitud rada, mille tulemuseks on plastleht vask ainult rajal.

Puurimine:

Pärast trükkplaadi ettevalmistamist puuritakse augud Pcb -puuriga, hoides seda keskel, et hoida puurit 90 kraadi PCB -ga, ja ei rakendata lisarõhku, vastasel juhul puruneb puur. Transistoride, pistikute, regulaatorite dioodide augud on suuremad kui tavalistel takistitel, kondensaatoritel jne

Puhastamine vedeldi/bensiini abil:

PCB -plaati pestakse mõne tilga vedeldaja või bensiiniga vastavalt saadavusele, nii et tint eemaldatakse rajalt, et komponent PCB -le ideaalselt joota. PCB on komponentidega jootmiseks valmis.

Komponentide jootmine:

Seejärel joodetakse komponendid trükkplaadile vastavalt Proteuse PCB skeemile. Komponendid on joodetud ettevaatlikult, vältides radade või punktide lühistamist. Pidatakse meeles selliste komponentide polaarsusi nagu kondensaatorid/transistorid. Jahutusradiaatorid kinnitatakse regulaatoritega pasta abil parema juhtivuse tagamiseks ja joodetakse PCB -ga. Sarnaselt

Testimine:

Viimast korda testitakse plaadil olevate komponentide jootmisel trükkplaadi lühisust. Pärast seda lülitati PCB sisse ja märgiti väljund vastavalt soovitud väljundile. PCB on korpusesse paigutamiseks valmis.

Samm: korpuse ettevalmistamine

Turult osteti põhipaigutusega eelvalmis ümbris, mida muudeti vastavalt soovitud nõuetele. Kaasas kaks auku kahe sidumisposti jaoks, nii et korpusesse puuriti veel 4 auku sidumisposti jaoks ja 2 potentsiomeetri jaoks. Vahelduvvoolu toitekaabli hõlpsaks ühendamiseks paigutati ka emane 3 -kontaktiline pistikupesa. Väljas oli ka lüliti toiteallika sisse- või väljalülitamiseks. Lisaks paigaldati toiteallikasse VOLTMETER, mis hõlbustab kasutaja lugemist/valimist.

6. samm: tarne seadistamine

Trafod ja vooluring paigutati korpusesse puidu/isolatsioonilehe abil, et vältida keha lühist. Komponentide koos hoidmiseks kasutati polte ja kaablisidemeid. Korpusele paigaldati sidumispostid, kaitsmehoidja potentsiomeetrid ja nupp. Ühendamiseks kasutati hüppaja traati ja see oli ühenduse kinnitamiseks joodetud. ühenduste kinnitamiseks ja lühise vältimiseks kasutati kokkutõmmatavat ümbrist. Pakkumist testiti.

Samm 7: koormuse reguleerimine

Koormus ühendati toiteväljundiga ja seisis silmitsi väljundpinge langusega, mis oli tingitud juhtmete/ trükkplaadi radade/ ühenduspunktide takistuste langusest. Selle muutmiseks muudeti LM317/LM337 takistite väärtusi nii, et koormuspinge oleks 15 volti. Kuna pinge, mis oli väljundis, oli avatud ahela pinge.

8. etapp: lõplik testimine/vaatlused

Toites kasutatav voltmeeter töötas ainult üle 7 V pingetasemete korral (muud pole turul saadaval). Nii et parema voltmeetri abil saaks mõõta ka madalamaid pinge väärtusi. Eelistatavalt saaks seda praktilisemaks muuta, kasutades kahesuunalist analoogvoltmeetrit ja lülitit mõõdetava väärtuse muutmiseks (+ve toide või –ve toitepinge).

Üldiselt oli see huvitav projekt. Palju õppisin, kui olin kursis trükkplaatide tootmisega, probleemidega toite ja muutuva pinge regulaatorite valmistamisel.

Samuti külastage tulevaste projektide jaoks aadressi