Ehitage kahekordne 15 V toiteallikas, kasutades riiulimooduleid alla 50 dollari eest: 10 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Sissejuhatus:

Kui olete audioga tegelev harrastaja, siis olete tuttav kahesuunalise toiteallikaga. Enamik väikese võimsusega heliplaate, näiteks eelvõimendid, vajavad vahemikku +/- 5V kuni +/- 15V. Kahepingeline toiteallikas muudab disaini prototüüpide koostamise või lihtsalt üldise remondi tegemise palju lihtsamaks.

Seda toiteallikat on lihtne kokku panna, kuna see kasutab tavaliselt riiulimooduliplaate, välja arvatud regulaatorplaat, mille peate ise ehitama. Selle taga on aga põhjus, millest ma hiljem räägin.

Kasutataval regulaatorplaadil on pinge vahemikus +/- 1,25 V kuni 37 V (sõltuvalt teie sisendpingest). Mul on vaja ainult +/- 15 V, nii et sellest paar volti kõrgem (umbes 19 V) sisendtoiteallikas sobib. LM317 ja LM337 pingeregulaatorid võivad välja pumbata ka umbes 1,5A ea (sõltuvalt sellest, kui palju pinget nad langevad), seega peab ka toiteallika voolutugevus olema sellest suurem. Seetõttu valisin sisendpinge toiteks kaks sülearvuti toiteallikat. Nende väljundvõimsus on 19 V ja umbes 3,4 A, mis on enam kui piisav regulaatorplaadi varustamiseks. Rääkimata sellest, et nad on krõpsudena odavad.

Tahtsin ka lineaarset toiteallikat, kuna neil on üldiselt vähem alalisvoolu pulsatsiooni väljundis (kuigi mitte nii tõhus kui täislülitusrežiimis). Lülitusrežiimi sisendtoiteallika kasutamine 240 VAC vähendamiseks 19 V-ni on odav ja tõhus. Nende lülitamine on tavaliselt ka heliriba kohal, nii et see ei mõjuta teie proovitükkidesse siseneva toite müra. Lineaarsed regulaatorid filtreerivad välja suurema osa alalisvoolu pulsatsioonist. Niisiis, saate mõlema maailma parimad küljed.

Kasutatavad arvestid võivad mõõta pinget ja voolu (0-100V ja 0-10A), on kahevärvilised, et neid oleks lihtne lugeda.

Mõne muudatusega saate muuta hunniku osi väga kasulikuks töölaua toiteallikaks.

Märkus: Üks asi, mida sellel toiteallikal pole, on pidev voolu reguleeriv juhtimine. LM317/337 regulaatoritel endal on praegune kaitse üle, kuid ma ei kasutaks neid sel viisil liiga kaua. Sellepärast pandi sellesse projekti koormuslüliti. Nii et kui see on import, võite kasutada oma vajadustele vastavat erinevat regulaatorplaati.

Samm: hoiatussõna ja üldised märkused

240 V juhtmestik ja sülearvuti toiteallikad:

Kuna see projekt kasutab kõrgepingeid (240 V), võivad need valesti mõistmisel olla üsna surmavad. Kui te pole kindel, kuidas kõrgepinge komponente ühendada või ei ole pinge all olevate seadmetega töötamine mugav, siis soovitan seda mitte proovida. Ma ei vastuta enda tapmise eest. Ma ei taha sinust pärast surma kuulda, öeldes Pete, ma sain elektrilöögi ja nüüd olen surnud - OK ??

Seda öeldes on teil veel paar võimalust:

1. Kasutage lihtsalt sülearvuti toiteallikaid nende tarnitud kujul ja kasutage kasti tagaküljel asuvaid alalisvoolu toitepistikuid. See tähendab lihtsalt, et peate ühendama kaks sülearvuti toiteallikat - kuid see on palju turvalisem valik. Siiski peate leidma teise lahenduse LED -arvestite toiteks, kuna need vajavad ka eraldi toiteallikaid.

2. Võite sülearvuti tarvikud korpusesse paigaldada ja lihtsalt 240 V pistikud ära lõigata ja juhtmed otse tagaküljel asuva IEC -pistikupesaga ühendada. Siiski vajate suuremat ümbrist kui see, mida olen kasutanud, ja jälle on sellel reaalajas ühendused, nii et see pole endiselt nii turvaline.

LED -paneeli arvestid + toitepinged:

Turul on mitut tüüpi LED -mõõtjaid. Nad kõik teevad sisuliselt sama asja, kuid nende seosed pole alati samad. Traadi gabariidist väljumine pole alati garanteeritud. Tellimisel proovige hankida nende ühendusskeem. Üldjuhul on kaheks paksuks juhtmeks praegune šuntmõõtur. Ülejäänud kolm on arvesti võimsus (punase/musta ekraani toiteks) ja kollane pingetundlik traat pinge mõõtmiseks.

Mõõturite puhul märkate, et neil on ühine maandus või 0 V punkt (mustad juhtmed on sisemiselt ühendatud). Selle konkreetse projekti jaoks pole see hea. Seetõttu saavad arvesti eraldi toite kahe väikese toiteplaadi kaudu (240VAC kuni 12VDC mooduliplaat). Samuti peate toiteks kasutama kahte tahvlit, vastasel juhul on toiteallika kasutamisel väljundid lühised. Teine oluline põhjus on see, et LED -arvestite töötamiseks on vaja minimaalset või 4,5 V. Nii et kui lülitate regulaatori plaadilt oma väljundi alla 1,25 V, ei lülitu arvesti sisse.

2. samm: materjalide arve

Seda vajate. Saate seda kõike osta Ebayst, Amazonist või Aliexpressist. Ostsin kõik Ebayst

- Plastkarp (olen kasutanud plastikust instrumendikarpi) - 12-15 dollarit

- 1x LM317/337 regulaatori komplekti plaat - 10 dollarit

- 2x 19V 3,42A sülearvuti toiteallikad - 6,75 dollarit ea

- 2x 240VAC kuni 12VDC 450mA lülitusrežiimi astmelised trafotahvlid - 1,50 dollarit ea

- 2x pinge-/vooluhulgamõõturid 0-100V/0-10A- 3,50 dollarit (odavam lahtiselt ja saadaval erinevates värvides)

- 2x 10K oomi mitme pöördega potid + nupud - 2 dollarit ea (saate kasutada kaasasolevaid potte, kuid mitme pöördega on lihtsam seadistada)

- Mitmesugune ja üldine riistvara: 240 V vahelduvvoolu lüliti (ma kasutasin 12 V alalisvoolu LED -tulega lülitit), klemmipostid (6), IEC -pistikupesa, kaitsmed ja kaitsmehoidjad (3), alumiiniumnurga väike lõikamine (2), eraldusjooned (6), traadi ja kuumuse üldine pikkus - tõenäoliselt veel 5-10 dollarit

Märkus 1: Kasutatavad kaitsmed sõltuvad sellest, kui palju voolu kavatsete kasutada. Ma soovitaksin 1-1,5A kahe regulaatoriplaadi jaoks ja 0,5A 240V toite jaoks. Võite minna ka madalamale, kuna te ei joonista 7A mõlemast varustusest.

Märkus 2: Ehituse kõige kallim osa on korpus. Nii et kui leiate odavama või soovite ise veeretada, säästab see paar dollarit.

Märkus 3: Saadaval on mõned mitme pöörde või täppispottide kaubamärgid. Saadetud oli Bocheni kaubamärgiga pott, millel on saadaval spetsiifilised nupud ja mis ei kasuta standardseid jämedaid nuppe. Pole eriti oluline, millist tüüpi te kasutate, vaid see, et saate nupud endale sobivaks saada.

Märkus 4: ostsin need sülearvuti toiteallikad, kuna need maksid vaid umbes 6 eurot. Säästke uuesti paar dollarit, kui teil juhtub olema mõni vana.

Samm: skeemid ja ühendusskeemid

Esimene pilt on varude regulaatori plaadi algne skemaatika koos sisendkorkide ja alaldiga, kasutades plaadi toiteks vahelduvvoolu 12V-0V-12V trafot (selle toiteallika jaoks me ei kasuta)

Teine pilt on kõigi üksikute plaatide ühendusskeem

Kolmas ja neljas pilt on paneelmõõturite (ma kasutasin) varustusskeemid, mis näitavad erinevaid võimsuse ja mõõtmise konfiguratsioone. Põhimõtteliselt kasutame selles projektis neljandat diagrammi.

Samm: sülearvuti toiteallikas

Miks 19V sülearvuti toiteallikad?

Selle põhjuseks on asjaolu, et regulaatorplaat oli algselt kavandatud töötama kahekordse 12 V vahelduvvoolutrafoga (12V-0-12V). Kui aga vaadata ühe sellise hinda kas ebayst või kohalikult elektroonikapoest - need on umbes 30 USD. Kaks sülearvutitarvet tuleb poole vähem.

Kui soovite regulaatoritest kõrgemat pinget, kasutage lihtsalt kõrgema sisendiga toiteallikat. Pidage meeles, et regulaatorplaadid väljastavad +/- 37 V, nii et sisend võib olla sellest mõne volti võrra kõrgem. Pidage siiski meeles, et mida suurem on pingeerinevus (sisend väljundisse), seda rohkem soojust toodavad regulaatorid. Näiteks: kui sisendpinge on 35 V ja väljund on 5 V, tekib palju soojust ning vajate võib -olla suuremaid jahutusradiaatoreid ja/või ventilaatorit.

Sülearvutitarvikute ettevalmistamine

Ehituse jaoks võtsin tarvikud nende ümbristest välja, kuna vajasin neid, et need instrumendikohvrisse sobiksid. Kui kasutate sülearvuti tarvikuid nii, nagu see on ja kasutate alalisvoolu pistikuid, võite selle sammu vahele jätta.

Peate plastkarbi pragunema. Kasutage lamedat kruvikeerajat ja suruge serva ettevaatlikult, kuni ülemine osa tuleb ära. Seejärel eemaldage trükkplaadi komplekt.

Teisel fotol olen puurinud nurgaalumiiniumitüki ja puurinud mõned augud toite külge (usun, et kasutasin toite olemasolevaid auke). Olge selle tegemise ajal ettevaatlik, et mitte kahjustada ühtegi komponenti. Olen puurinud ka lisaauke, et kinnituspostid selle külge kruvida ja komplekt plastkorpuse põhja külge kinnitada. Nurga kasutamine muutis selle pisut tugevamaks kui lihtsalt kinnituspostide kasutamine.

Plaadist väljuvad juhtmed tundusid veidi kerged, nii et olen need vahetanud raskemate mõõtmetega traatide vastu. Jootke vanad juhtmed lahti, sisestage uued juhtmed plaadi ülaosast ja jootke need plaadi põhjale (tagantjärele mõeldes oleksin pidanud kasutama kergemat mõõdikut, kuid pikemat pikkust, kuna nii paljude juhtmete ühendamine oli keeruline samadele punktidele).

Sülearvuti toitel on ka toite LED. Neid pole vaja, kuid võite need alles jätta, kui soovite kinnitust, et iga tarne töötab tõhusalt (nad surevad välja, kui tarne või väljavõetava summaga on probleeme). Hoidsin neid vigade hõlpsamaks leidmiseks.

Märkus. Peaksite kasutama sama tüüpi sülearvuti toiteallikat. Põhjus on selles, et kui pinged on pisut kadunud, võivad nad kipuda voolu endasse uputama ja ära jooksma ning seejärel puhuma. Üldiselt ei tohiks samade tarvikute kasutamisel probleeme tekkida. Kui aga olete mures või soovite lisakaitset, võite iga toite väljundisse paigutada paar toite dioodi (näiteks IN4004 või IN5404), mis on eelpingestatud (seega katood positiivseks, anood negatiivseks). See peatab iga toite voolu vajumise, kui pinge on pisut välja lülitatud või kui üks toide lülitub enne teist üles.

5. samm: regulaatori LM317/337 koostamine ja esialgne test

Regulaatoriplaat on komplektis, mis tähendab, et peate selle ise jootma. On mõned tarnijad, kes müüvad neid mõne lisadollari eest kokkupanduna. Mõnikord võib seda tüüpi tahvlitelt komponentide eemaldamine kogemata rajad ära rebida. Mõne komponendi peate niikuinii eemaldama, seega on sama lihtne neid esmalt ilma nendeta ehitada.

Esimesel pildil on valminud tahvel (milline see peaks välja nägema, kui teeksite selle varuks). Teine foto näitab aga modifikatsioone, kui sisendkorgid ja alaldi on eemaldatud. Olen selle asemel lisanud linke, et muuta sisendklemmiplokk +/- 19V vastu ja suunata see regulaatorite sisendisse. Soovi korral võite sisendkorgid alles jätta, kuid need pole vajalikud, kuna sülearvuti varud on üsna head.

Pange tähele ka seda, et olen pannud sisse LED -toite klemmid ja ka potid, et hõlbustada vajadusel tahvlite eemaldamist.

Nii et lihtsalt pange plaat kokku, nagu nende juhistes, välja arvatud ülaltoodud muudatused.

Kui olete lõpetanud, ühendage see töötava toiteallikaga ja kontrollige iga reguleerimisastme väljundit. Pidage meeles, et kui kasutate testimiseks ühte sisendvoolu, +/- sisend (+/0V klemmidel) +/0V regulaatorplaadist väljas. +/- sisend (0V/- klemmidel), 0V/- regulaatorplaadist väljas. Veenduge, et saate reguleerida väljundpinget (viimane pilt näitab välist testtoiteallikat).

6. samm: kohtuasja ettevalmistamine

Mõõtke, kuidas soovite, et teie komponendid istuksid esi- ja tagapaneeli tagaküljel. Pidage meeles, et see tuleb tagasi (ma tegin selle vea ise). Tegelikult tahtsin peegelpilti esipaneelil. Aga õnneks ei olnud ma veel tagapaneeli teinud, nii et tegin selle lihtsalt esiküljele sobivaks (või oleksin selle lihtsalt 180 kraadi ümber keeranud).

Puurige kõigepealt augud väikeste puuridega. Seejärel suurendage suurema puuriga. Kui teil pole piisavalt suuri puurvardasid (nagu mul on), võite aukude suurendamiseks kasutada treimerit (väga mugav tööriist).

Kui kõik augud on puuritud, avage arvestipaneelide väljalõiked ja viilutage täpselt nii, et arvesti ja IEC -pesa sobiksid.

Olen lisanud ka esiküljele (kasutades kirjalehti). Saate need Internetist hankida või printida enda oma selgele printeripaberile. Siis pritsisin lihtsalt kaitselakiga üle.

Samm: riistvara paigaldamine

Kui esi- ja tagapaneelid on jõudnud kuivada, paigaldage kogu riistvara esi- ja tagapaneelidele.

Kaks sülearvuti toiteallikat saab paigaldada korpuse põhja. Ärge unustage jätta ruumi IEC -pistikupesale, kaitsmele ja juhtmetele, et need saaksid ees oleva lüliti juurde juhtida. Teise võimalusena võite soovi korral paigaldada lüliti taha.

Paigaldage regulaatorplaat.

Lõpetuseks, kuna arvestipaneelide 240 V/12 V toiteallikatel pole kuhugi, et neid kruviga kinnitada, olen ma nende hoidmiseks kasutanud räni. Lihtsalt veenduge, et olete kõigepealt lisanud sisend- ja väljundjuhtmed!

Samm: ühendage see kõik kokku

Alustuseks ühendage 240 V juhtmestik IEC pistikust lülitile ja ka sisendkaitsmehoidjale. Seejärel ühendage kõik 240 V juhtmed kahe sülearvuti toiteallika ja kahe meetri plaadivarustusega. Sisestage kaitse ja selles etapis on ilmselt hea mõte kontrollida oma juhtmestikku ja sisselülitamist, veendumaks, et kõik sülearvuti toiteplokkidest väljuvad pinged on õiged (igaüks peaks olema 19 V)

Ühendage potid ja LED regulaatorplaadilt esipaneeli juhtnuppudega. Olen regulaatori pardal lahtivõtmise hõlbustamiseks kasutanud 2-kontaktilisi pistikupesasid ja tihvte.

Nüüd ühendage sülearvuti tarvikute väljundid ja ühendage regulaatorplaadi sisendiga. Samuti saate voolu arvestiga ühendada. Pidage meeles, et ühe toite positiivne läheb teise negatiivse külge, et luua virtuaalne nullpingepunkt. Jällegi, lülitage sisse ja veenduge, et pinged oleksid ootuspärased - sisendpingete vahel peaks olema 38V, sisendite vahel +/- 19V ja 0V vahel ning regulaatorplaadi väljundis mõni nimipinge (sõltuvalt potti paigutusest).

Ühendage regulaatorplaadi väljund väljundkaitsmete ja koormuslülitiga. Ühendage arvesti voolutorud (vastavalt elektriskeemile) ja seejärel arvesti pingeandurid. Sisestage mõned kaitsmed ja proovige uuesti, kas arvesti loeb pinget. Pöidlad ristis, sa pole lasknud võluvitsa põgeneda!

Märkus: Arvestid on ilmselt kõige raskem jooksu saada. Pidage meeles, et arvestite praegune osa kulgeb positiivsest negatiivsesse. Sama juhtub ka negatiivse pingega - see voolab 0v -lt negatiivsele!

9. samm: testimine ja kalibreerimine

Kui olete veendunud, et suits ei välju, ühendage usaldusväärne arvesti ja kontrollige nii positiivse kui ka negatiivse väljundi väljundpinget. Tõenäoliselt leiate, et LED -mõõturid on veidi väljas (nagu fotodel 2 + 4). Kuna need arvestid võivad spektri mõlemas otsas pisut väljas olla, kalibreerige need pingele, mida tavaliselt kõige rohkem kasutate, või pingevahemiku keskel. Näiteks kui kasutate palju 12V, kalibreerige need 12V -le. Kui kasutate regulaarselt 5V ja 15V vahel, siis kalibreerige 10V juures.

Kui teil on kaks multimeetrit, saate pinget ja voolu koos reguleerida. Vastasel juhul ühendage väljundiga nimikoormus, reguleerige pinget, seejärel ühendage arvesti lahti ja lülitage toiteallikaga jadasse ning vahetage voolu mõõtmiseks multimeetri juhe (kui teie arvesti on eraldi pinge- ja vooluklemmidega).

LED-paneelide arvestite tagaküljel on kaks väikest trimmipotti pinge (v-adj) ja voolu (i-adj) reguleerimiseks (vt foto 1). Üldiselt on hea kalibreerimisel väljund koormata takistiga, kuna väljundpinge võib laadimisel veidi liikuda.

Nii et reguleerige v-adj, kuni pinge on sama, mis arvesti. Trimmerid on veidi tundlikud ja väike pööre võib minna mööda, kus soovite. Lihtsalt jätkake, kuni see on õige

Praeguse reguleerimise jaoks soovitaksin kalibreerimiseks kasutada suurt jahutusradiaatorit (foto 6). Lihtsalt veenduge, et see ei oleks madalam kui pakkumine suudab välja panna. Reguleerimisplaadi mõlemad küljed võivad toita 1,5A. Selle kalibreerimisest umbes 1A juures peaks piisama.

Kasutades oomi seadust V = IxR - nii (V/I = R) 15V/1A = 15ohms. 15 oomi takistid on natuke raskesti kättesaadavad, nii et 2x 8 oomi takistid järjestikku annavad 16 oomi. Mõõda takistid - kaks mul on mõõtmed 8,3 ja 8,1 oomi = kokku 16,4 oomi.

Niisiis, ühendage numbrid uuesti (V/R = I) 15 V/16,4 oomi = 0,914634A - see on number, mille järgi me kalibreerime. Peaksite leidma, et arvesti peaks seda kuvama, samuti mõõtja topeltkontrolli.

Samuti peate arvutama takistite võimsuse, kuna te ei soovi nende praadimist! Niisiis, oomi seadus jälle P = VxI - 15Vx0,91463 = 13,72W. Veenduge, et teie takistid on sellest väärtusest suuremad - 25W on hea. Olen kasutanud paar 100W, mis on kuldne (vt foto 6). Kahe eest saate need ebayst umbes 8 dollari eest.

Toiteallika voolu mõõtmiseks peate oma arvesti toiteallika ja koormustakistustega järjestikku panema. Pole tähtis, kas arvesti on esimene või takistid, lihtsalt veenduge, et arvesti läbiv vool oleks positiivsest miinuseni (seega positiivsed ja 0 V klemmid - positiivne/negatiivne multimeetri vooluklemmidel). Toite negatiivset külge tuleks mõõta 0V -st negatiivseks, kusjuures arvesti positiivne väärtus läheb 0V -le ja negatiivne arvesti läheb toiteallika negatiivseks. Kui see teid lihtsalt segadusse ajas - vaadake viimast fotot.

Pärast ühendamist peaksite esipaneeli mõõturil nägema nii pinget kui ka voolu. Reguleerige paneelimõõturi tagaküljel asuvat voolu, kuni see on sama, mis teie multimeeter. Kui teil on kaks meetrit, olge üks voolu mõõtmiseks (järjestikku) ja teine pinge mõõtmiseks (paralleelselt).

Nüüd on sul hea minna.

10. samm: lõplikud mõtted

Kuigi kõik sobis korpusega, oleksin võinud sisemise paigutusega natuke ringi mängida ja võib -olla IEC -pistikupesa üle viia, et võimaldada kahel sülearvuti tootel 90 kraadi praegusele kohale. Paigutust oleks pidanud ka peegeldama, kuna mulle üldiselt meeldib, et kõik liigub vasakult paremale. Lisasin visandi sellest, mida oleksin pidanud tegema.

Ma kasutasin 7,5A 240VAC juhtmeid toitejuhtmest (sest see oli see, mida ma ümber panin). Kuna see on nii piiratud ruum, oleksin ilmselt pidanud kasutama kergema mõõtmega 240 V traati, kuna projekt ei võta palju voolu.

Samuti ei märganud ma, et üks korpuse kruvidest läks otse läbi kohast, kus oli 240 V lüliti. Tagantjärele mõeldes oleksin pidanud lülitit veidi nihutama ja ilmselt 240 V kaitsmehoidja esipaneelile paigaldama, et vältida tarbetut juhtmestikku. Väikese segamisega oleksin ilmselt võinud ka esipaneelile väljundkaitsmehoidjad panna, kuid esipaneel oli juba üsna rahvarohke.

Päeva lõpuks tarnib see minu nõutavat +/- 15V, lihtne reguleerida, on usaldusväärne ja kasutab kergesti kättesaadavaid osi.

Tulevased projektid

Mul on töös ka teine kahekordne 0-30V/3A toiteallikas, kuigi see võib lõppeda kahe eraldi toiteallikaga (sõltuvalt vahekaugusest). Sellel on pidevad praegused funktsioonid. Ostsin need lauad samal ajal, kuna ei suutnud otsustada, kumba tahan, nii et sain mõlemad!

Seal on ka kõigi toiteallikate ema - kahekordne madal-/kõrgepingetoide, mis kasutab mõlemal küljel kahte regulaatorplaati (4). See lülitub madalalt vahemikult 0–30 V kõrgele vahemikule 30–90 V ja 5 A! Seda kasutatakse kahepingevõimendusplaatide testimiseks. Jällegi võib see sõltuvalt vahekaugusest lõppeda kahe eraldi toiteallikaga.