Regulirano napajanje 0. Jednostavno napajanje. O žicama uključenim u komplet
Ovo napajanje temelji se na LM317 čipu i ne zahtijeva ga posebna znanja za montažu, a nakon pravilne ugradnje iz dijelova koji se mogu servisirati, ne zahtijeva podešavanje. Unatoč prividnoj jednostavnosti, ova jedinica je pouzdan izvor napajanja za digitalne uređaje i ima ugrađenu zaštitu od pregrijavanja i prekomjerne struje. Mikro krug unutar sebe ima preko dvadeset tranzistora i uređaj je visoke tehnologije, iako izvana izgleda kao običan tranzistor.
Napajanje kruga je dizajnirano za napone do 40 volti izmjenične struje, a izlaz se može dobiti od 1,2 do 30 volti konstantnog, stabiliziranog napona. Podešavanje od minimuma do maksimuma potenciometrom odvija se vrlo glatko, bez skokova ili padova. Izlazna struja do 1,5 ampera. Ako trenutna potrošnja nije planirana da prelazi 250 miliampera, tada radijator nije potreban. Kada trošite veće opterećenje, postavite mikro krug na pastu koja provodi toplinu na radijator s ukupnom površinom rasipanja od 350 - 400 ili više kvadratnih milimetara. Odabir energetskog transformatora mora se izračunati na temelju činjenice da napon na ulazu u napajanje treba biti 10 - 15% veći od onoga što planirate dobiti na izlazu. Bolje je uzeti snagu dovodnog transformatora s dobrom maržom, kako biste izbjegli prekomjerno pregrijavanje, i obavezno instalirajte osigurač na njegov ulaz, odabran prema snazi, kako biste se zaštitili od mogućih problema.
Nama, da ovo napravimo željeni uređaj, trebat će vam sljedeći podaci:
- Čip LM317 ili LM317T.
- Gotovo bilo koji sklop ispravljača ili četiri odvojene diode sa strujom od najmanje 1 ampera svaka.
- Kondenzator C1 od 1000 μF i više s naponom od 50 volti, služi za izglađivanje prenapona u opskrbnoj mreži i što je veći njegov kapacitet, to će izlazni napon biti stabilniji.
- C2 i C4 – 0,047 uF. Na poklopcu kondenzatora nalazi se broj 104.
- C3 – 1 µF ili više s naponom od 50 volti. Ovaj se kondenzator također može koristiti s većim kapacitetom za povećanje stabilnosti izlaznog napona.
- D5 i D6 - diode, na primjer 1N4007, ili bilo koje druge sa strujom od 1 ampera ili više.
- R1 – potenciometar za 10 Kom. Bilo koji, ali uvijek dobar, inače će izlazni napon "skočiti".
- R2 – 220 Ohma, snaga 0,25 – 0,5 vata.
Sastavljanje podesivog stabiliziranog napajanja
Sastavio sam ga na običnoj matičnoj ploči bez ikakvog jetkanja. Ova metoda mi se sviđa zbog svoje jednostavnosti. Zahvaljujući njemu, krug se može sastaviti za nekoliko minuta.
Provjera napajanja
Okretanjem promjenjivog otpornika možete postaviti željeni izlazni napon, što je vrlo zgodno.Dobar dan, korisnici foruma i gosti stranice. Radio sklopovi! Htjeti složiti pristojno, ali ne preskupo i cool napajanje, da ima sve i da ništa ne košta. Na kraju sam odabrao najbolji, po mom mišljenju, krug s regulacijom struje i napona, koji se sastoji od samo pet tranzistora, ne računajući nekoliko desetaka otpornika i kondenzatora. Unatoč tome, radi pouzdano i vrlo je ponovljiv. Ova shema je već pregledana na stranici, ali smo je uz pomoć kolega uspjeli donekle poboljšati.
Sastavio sam ovaj krug u izvornom obliku i naišao na jedan neugodan problem. Prilikom podešavanja struje, ne mogu je postaviti na 0,1 A - najmanje 1,5 A na R6 0,22 Ohma. Kad sam povećao otpor R6 na 1,2 Ohma, struja tijekom kratkog spoja pokazala se najmanje 0,5 A. Ali sada se R6 počeo brzo i snažno zagrijavati. Zatim sam upotrijebio malu modifikaciju i dobio puno širu regulaciju struje. Otprilike 16 mA do maksimuma. Možete ga napraviti i od 120 mA ako kraj otpornika R8 prebacite na bazu T4. Suština je da se prije pada napona otpornika dodaje pad B-E prijelaz i ovaj dodatni napon omogućuje ranije otvaranje T5 i kao rezultat toga ranije ograničavanje struje.
Na temelju ovog prijedloga proveo sam uspješna testiranja i na kraju dobio jednostavno laboratorijsko napajanje. Postavljam svoju fotku laboratorijski blok napajanje s tri izlaza, gdje je:
- 1-izlaz 0-22v
- 2-izlaz 0-22v
- 3-izlaz +/- 16V
Također, uz pločicu za regulaciju izlaznog napona, uređaj je nadopunjen pločom filtera snage s blokom osigurača. Što se na kraju dogodilo - pogledajte u nastavku.
Zapravo, ovo je najjednostavnije podesivi blok hrana u svijetu!
Potrošivši manje od sat vremena za njegovu montažu dobit ćete stabilizirano regulirano napajanje s izlaznim naponom 0...12 V i maksimalnu struju opterećenja 1 A za napajanje vaših struktura.
Ovaj set je nastao na temelju prekrasnog članka na poznatoj web stranici za mačke. Članak (vidi dolje...) opisuje najjednostavnije stabilizirano napajanje koje možete zamisliti. I nije samo opisano - drugi dio ovog članka opisuje sve izračune koje je potrebno izvršiti prilikom projektiranja takvog napajanja.
Programeri su samo dodali LED u krug D2 i balastni otpornik Rd za LED. LED će pokazati da se napajanje dovodi pod naponom.
I da, mali radijator za tranzistor je dodan u kompletu VT2 i pričvršćivače za njega tako da možete testirati svoje napajanje odmah nakon sastavljanja.
Karakteristike:
Ulazni napon: 12...15 V;
Izlazni napon: 0...12 (±1) V;
Maksimalna struja opterećenja: 1 A;
Težina: 1 bod;
Vrijeme sastavljanja: Oko 1 sat;
Dimenzije isprintana matična ploča: 81 x 31 x 2 mm;
Pakiranje: OEM;
Dimenzije OEM pakiranja: ~255 x 123 x 35 mm;
Dimenzije uređaja: ~81 x 31 x 35 mm;
Totalna tezina set: ~200 g.
Sadržaj isporuke:
Isprintana matična ploča;
Set radio komponenti;
Zavojnica montažne žice za promjenjivi otpornik (~0,5 m);
Radijator za mikrokrug;
Pričvršćivači radijatora (~M3x20 vijak; M3 matica; M3 podloška);
BONUS! Rola cjevastog lema POS-61 (~0,5 m);
Dijagram spajanja komponenti;
Shema označavanja bojom otpornika;
Upute za montažu i rad.
Bilješke:
Ovo napajanje zahtijeva silazni transformator s naponom na sekundarnom namotu od 12...15 V i strujom od najmanje 1 A.
Spojite transformator na napajanje preko stezaljke X1.
Spojite transformator na mrežu.
LED D2 bi trebao svijetliti, označavajući dolazak Istosmjerni napon na napajanje.
Pomoću promjenjivog otpornika R2 postavite potrebni izlazni napon.
Spojite opterećenje - sve radi!
Kliknite na sliku za povećanje
(krećite se kroz slike pomoću strelica na tipkovnici)
1. DIO
jedinica za napajanje
Da, da, već sam shvatio da si nestrpljiv - već si pročitao teoriju, pročitaj što je to struja, što je otpor, saznao sam tko je drug Om i još mnogo toga. I sada se želite razumno zapitati: "Pa što? Koja je svrha svega ovoga? Gdje se sve to može primijeniti?" Ili možda niste pročitali ništa od ovoga, jer je užasno dosadno, ali ipak želite dočepati se nečeg elektroničkog. Žurim vas zadovoljiti - sada ćemo učiniti upravo to: sve ćemo to pravilno primijeniti i zalemiti prvu pravu strukturu, koja će vam biti vrlo korisna u budućnosti.
Napravit ćemo napajanje za napajanje raznih elektroničkih uređaja koje ćemo u budućnosti sastavljati. Uostalom, ako prvo sastavimo, na primjer, radio prijemnik, on i dalje neće raditi dok mu ne damo napajanje. Dakle, da parafraziramo poznatu poslovicu – “napajanje je svemu glava” (c) autora članka.
Pa krenimo. Prije svega, postavimo početne parametre - napon koji će naše napajanje proizvoditi i maksimalnu struju koju će moći isporučiti potrošaču. Odnosno, koliko se snažno opterećenje može spojiti na njega - možemo li na njega spojiti samo jedan radio prijemnik ili ih možemo spojiti deset? Ne pitajte me zašto uključiti deset radija u isto vrijeme - ne znam, rekao sam to samo kao primjer.
Prvo, razmislimo o izlaznom naponu. Pretpostavimo da imamo dva radija, od kojih jedan radi na 9 volti, a drugi na 12 volti. Nećemo proizvoditi dva različita napajanja za ove uređaje. Stoga zaključak - morate napraviti izlazni napon podesivim tako da se može prilagoditi različita značenja i napajaju razne uređaje.
Naše napajanje će imati raspon podešavanja izlaznog napona od 1,5 do 14 volti - sasvim dovoljno za prvi put. Pa, uzet ćemo struju opterećenja jednaku 1 amperu.
Ne može biti jednostavnije, zar ne? Dakle, koji dijelovi su nam potrebni za lemljenje ovog kruga?
Prije svega, potreban nam je transformator s naponom na sekundarnom namotu od 13...16 V i strujom opterećenja od najmanje 1 Ampera. Na dijagramu je označen kao T1.
Također će nam trebati diodni most VD1 - KTs405B ili bilo koji drugi s maksimalnom strujom od 1 ampera.
Idemo dalje - C1 - elektrolitički kondenzator, koji ćemo koristiti za filtriranje i izglađivanje napona ispravljenog diodnim mostom; njegovi parametri su prikazani na dijagramu.
D1 je zener dioda - ona upravlja stabilizacijom napona - na kraju krajeva, ne želimo da napon na izlazu napajanja varira zajedno s mrežni napon. Uzet ćemo Zener diodu D814D ili bilo koju drugu sa stabilizacijskim naponom od 14 volti.
Također nam trebaju konstantni otpornik R1 i promjenjivi otpornik R2, s kojima ćemo regulirati izlazni napon.
I također dva tranzistora - KT315 s bilo kojim slovom u imenu i KT817 također s bilo kojim slovom.
Radi praktičnosti, stavio sam sve potrebne elemente u ploču koju možete ispisati i zajedno s ovim komadom papira otići u trgovinu za kupnju (ili pronaći ove komponente ili njihove analoge).
| Oznaka na dijagramu | Vjeroispovijest | Bilješka |
| T1 | Bilo koji s naponom sekundarnog namota od 12...13 volti i strujom od 1 ampera | |
| VD1 | KTs405B | Diodni most. Maksimalna ispravljena struja nije manja od 1 ampera |
| C1 | 2000 uF x 25 volti | Elektrolitički kondenzator |
| R1 | 470 Ohma | |
| R2 | 10 kOhm | Promjenjivi otpornik |
| R3 | 1 kOhm | Nepromjenjivi otpornik, snaga rasipanja 0,125...0,25 W |
| D1 | D814D | Zener dioda. Stabilizacijski napon 14 V |
| VT1 | KT315 | |
| VT2 | KT817 | Tranzistor. S bilo kojim slovnim indeksom |
Sve se to može zalemiti ili na pločicu ili površinskom montažom - srećom ima vrlo malo elemenata u krugu, ali preporuča se (za otklanjanje grešaka u krugu) sastaviti ga na bezlemljena matična ploča
.
Tranzistor VT2 mora biti instaliran na radijatoru. Optimalna površina radijatora može se odabrati eksperimentalno, ali mora biti najmanje 50 četvornih metara. cm.
Kada je ispravno instaliran, strujni krug ne zahtijeva nikakva podešavanja i odmah počinje raditi.
Spojimo tester ili voltmetar na izlaz napajanja i postavimo otpornik R2 na napon koji nam je potreban.
To je uglavnom sve. Ima li pitanja?
Pa, na primjer: "Zašto je otpornik R1 100 Ohma?" ili, "zašto dva tranzistora - je li stvarno nemoguće proći s jednim?" Ne?
Pa kako god hoćete, ali ako se pojave, čitajte sljedeći dio Ovaj članak objašnjava kako je ovo napajanje izračunato i kako izračunati vlastito.
2. DIO
Napajanje "Ne može biti jednostavnije"
Da, jesi li već ušao? Što, mučila te znatiželja? Ali jako sam sretna. Ne stvarno.
Udobno se smjestite, sada ćemo zajedno napraviti neke jednostavne izračune koji su potrebni za sastavljanje napajanja koje smo već napravili u prvom dijelu članka.
Iako se mora reći da ti izračuni mogu biti korisni u složenijim shemama.
Dakle, naše napajanje se sastoji od dvije glavne komponente:
Ispravljač koji se sastoji od transformatora, ispravljačkih dioda i kondenzatora;
Stabilizator, koji se sastoji od svega ostalog.
Kao pravi Indijci, krenimo od kraja i prvo izračunajmo stabilizator.
Stabilizator
Krug stabilizatora prikazan je na slici:
Ovo je tzv parametarski stabilizator. Sastoji se od dva dijela:
Sam stabilizator na zener diodi D s balastnim otpornikom R b ;
Emiterski pratilac na tranzistoru VT.
Stabilizator osigurava da napon ostane onakav kakav nam je potreban, a sljedbenik emitera omogućuje vam da na stabilizator povežete snažno opterećenje.
Ima ulogu pojačala ili, ako želite, pojačivača.
Dva glavna parametra našeg napajanja su izlazni napon i maksimalna struja opterećenja.
Nazovimo ih: Uout(ovo je napetost) i Imax(ovo je trenutno).
Za napajanje, o kojem smo raspravljali u prošlom dijelu, Uout = 14 Volti, a Imax = 1 Amper.
Prvo moramo odrediti koji napon Uin moramo primijeniti na stabilizator da bismo dobili traženi Uout na izlazu.
Ovaj napon se određuje formulom: Uin = Uout + 3
Odakle broj 3? To je pad napona na spoju kolektor-emiter VT tranzistora. Dakle, da bi naš stabilizator radio, moramo dovesti najmanje 17 volti na njegov ulaz.
Odredimo kakav tranzistor VT trebamo. Da bismo to učinili, moramo odrediti koliko će snage raspršiti.
Smatramo: Pmax=1,3(Uin-Uout)Imax
Ovdje treba uzeti u obzir jednu stvar. Za izračun smo uzeli maksimalni izlazni napon napajanja. Međutim, u ovom proračunu, naprotiv, moramo uzeti minimalni napon koji napajanje proizvodi. A u našem slučaju to je 1,5 volti. Ako se to ne učini, tranzistor može biti prekriven bakrenim bazenom, jer će maksimalna snaga biti netočno izračunata.
Pogledajte sami:
Ako uzmemo Uout = 14 Volti, dobivamo P max=1,3*(17-14)*1=3,9 W.
A ako uzmemo Uizlaz = 1,5 Volta, onda P max=1,3*(17-1,5)*1=20,15 W
Odnosno, da se to nije uzelo u obzir, pokazalo bi se da je izračunata snaga PET puta manja od stvarne. Naravno, tranzistoru se ovo ne bi baš svidjelo.
Pa, sada idemo u imenik i biramo tranzistor za sebe.
Uz upravo primljenu snagu, mora se uzeti u obzir da maksimalni napon između emitera i kolektora mora biti veći od Uin, a maksimalna struja kolektora mora biti veća od Imax.
Odabrao sam KT817 - prilično pristojan tranzistor...
Prvo, odredimo maksimalnu baznu struju svježe odabranog tranzistora (što ste mislili? u našem okrutni svijet troše sve - čak i baze tranzistora).
ja b max= ja max/h21 E min
h21 E min- ovo je minimalni koeficijent prijenosa struje tranzistora i preuzet je iz referentne knjige. Ako su tamo naznačene granice ovog parametra - nešto poput 30...40, tada se uzima najmanji. Dobro, u mom priručniku piše samo jedan broj - 25, s njim ćemo računati, ali što drugo ostaje?
ja b max=1/25=0,04 A (ili 40 mA), što nije malo.
Pa, potražimo sada zener diodu.
Morate ga tražiti pomoću dva parametra - stabilizacijskog napona i stabilizacijske struje.
Stabilizacijski napon trebao bi biti jednak maksimalnom izlaznom naponu napajanja, odnosno 14 Volti, a struja bi trebala biti najmanje 40 mA, odnosno koliko smo izračunali.
Vratimo se imeniku...
Što se tiče napona, zener dioda nam je užasna D814D, osim toga, imao sam ga pri ruci. Ali stabilizacijska struja... 5 mA nam ne odgovara. Što ćemo učiniti? Smanjit ćemo baznu struju izlaznog tranzistora.
A da bismo to učinili, krugu ćemo dodati još jedan tranzistor. Pogledajmo crtež. Dodali smo tranzistor VT2 u krug.
Ova operacija nam omogućuje da smanjimo opterećenje na zener diodi za h21E puta. h21E, naravno, tranzistor koji smo upravo dodali u krug. Bez previše razmišljanja uzeo sam KT315 iz hrpe hardvera.
Njegov minimalni h21E je 30, odnosno struju možemo smanjiti na 40/30=1,33 mA, što nam sasvim odgovara.
Sada izračunajmo otpor i snagu balastnog otpornika R b :
R b=(Uin-Ust)/(I b max+ja st min),
Gdje:
Ust - stabilizacijski napon zener diode,
Ist min - stabilizacijska struja zener diode.
R b= (17-14)/((1,33+5)/1000) = 470 Ohma.
Sada odredimo snagu ovog otpornika:
P rb= (U ulazni- U sv)*2/R b ,
To je:
P rb= (17-14)2/470=0,02 W.
To je sve. Tako smo iz početnih podataka - izlaznog napona i struje dobili sve elemente sklopa i ulazni napon koji treba dovesti na stabilizator.
Ipak, nemojmo se opustiti – ispravljač nas tek čeka. Mislim da, mislim da (međutim, dosjetka riječi).
Ispravljač
Dakle, pogledajmo krug ispravljača:
Pa, ovdje je sve jednostavnije i gotovo na prstima.
S obzirom da znamo koji napon trebamo napajati stabilizatoru - 17 volti, izračunajmo napon na sekundarnom namotu transformatora. Da bismo to učinili, idemo, kao na početku - od repa. Dakle, nakon filterskog kondenzatora trebali bismo imati napon od 17 volti.
Uzimajući u obzir da filterski kondenzator povećava ispravljeni napon za 1,41 puta, nalazimo da nakon ispravljačkog mosta treba imati 17/1,41=12 volti.
Uzmimo sada u obzir da na mostu ispravljača gubimo oko 1,5-2 volta, stoga bi napon na sekundarnom namotu trebao biti 12 + 2 = 14 volti. Može se dogoditi da se takav transformator neće pronaći, ništa strašno - u ovom slučaju možete koristiti transformator s naponom na sekundarnom namotu od 13 do 16 volti.
C f= 3200*I n/(U n*K n ,
Gdje:
In - maksimalna struja opterećenja;
Un - napon opterećenja;
Kn - koeficijent pulsiranja.
U našem slučaju:
In = 1 Amper;
Un=17 volti;
Kn=0,01.
C f = 3200*1/17*0,01=18823.
Međutim, budući da iza ispravljača postoji i stabilizator napona, izračunati kapacitet možemo smanjiti za 5...10 puta. Odnosno, 2000 uF će biti sasvim dovoljno.
Ostaje samo odabrati ispravljačke diode ili diodni most.
Da bismo to učinili, moramo znati dva glavna parametra - maksimalnu struju koja teče kroz jednu diodu i maksimalnu obrnuti napon, također kroz jednu diodu.
Potreban maksimalni povratni napon izračunava se na sljedeći način:
U dolazak maks= 2U n, odnosno U dolazak maks=2*17=34 volta.
A maksimalna struja za jednu diodu mora biti veća ili jednaka struji opterećenja napajanja. Pa, za diodne sklopove, referentne knjige pokazuju ukupnu maksimalnu struju koja može teći kroz ovaj sklop.
Pa, čini se da je to sve o ispravljačima i parametričkim stabilizatorima.
Pred nama je stabilizator za najlijenije - na integriranom krugu i stabilizator za najmarljivije - kompenzacijski stabilizator.
3. DIO
jedinica za napajanje
U ovom dijelu, kao što je obećano, govorit ćemo o drugoj vrsti stabilizatora - kompenzacijski. Kao što ime sugerira (ime je očito, zar ne?), njihov princip rada temelji se na kompenzaciji nečega nečim, nekako, negdje. Što i s čime sada doznajemo.
Za početak, pogledajmo krug najjednostavnijeg kompenzacijskog stabilizatora. Njegov je krug složeniji od običnog parametarskog, ali samo malo:
Krug se sastoji od sljedećih čvorova:
- Izvor referentnog napona (VS) na R 2, D 1, koji je i sam parametarski stabilizator.
- Razdjelnik napona R3-R5.
- Pojačalo istosmjerne struje (DCA) na tranzistoru VT1.
- Regulacijski element na tranzistoru VT2.
Cijeli ovaj zoološki vrt funkcionira na sljedeći način. ION proizvodi referentni napon jednak naponu na izlazu stabilizatora na emiter VT1. Napon iz razdjelnika dovodi se do baze VT1. Kao rezultat toga, ovaj jadnik mora odlučiti što učiniti s naponom na kolektoru - ili ostaviti sve kako jest, ili ga povećati, ili smanjiti. A da se ne bi previše zavaravao, radi ovako - ako je napon na bazi manji od referentnog (koji je na emiteru), povećava napon na kolektoru i tako jače otvara tranzistor VT2 i povećava napon na izlazu, ali ako je napon na bazi veći od referentnog, tada se događa obrnuti proces.
Uslijed sve te frke izlazni napon ostaje nepromijenjen, odnosno stabiliziran, što je i potrebno. Štoviše, u usporedbi s parametarskim stabilizatorima, koeficijent stabilizacije kompenzacijskih stabilizatora je puno veći. Učinkovitost je također veća.
Otpornik R4 je potreban za podešavanje izlaznog napona stabilizatora u malim granicama.
Pa, sada prijeđimo na slatke stvari - na stabilizatore na mikro krugovima. Ja ih zovem stabilizatorima za lijene, jer lemljenje takvog stabilizatora traje oko dvije minute, ako ne i manje. Da ne duljimo previše, idemo odmah na dijagram, iako je dijagram...
Dakle, ovdje je dijagram koji je odvratno jednostavan. U njemu postoje samo tri elementa, a potreban je samo jedan - DA1 čip. Usput, integralni stabilizatori su kompenzacijske prirode. Pa, gospodine, što nam treba? Postoji samo jedna stvar - znati napon koji želimo dobiti od stabilizatora. Zatim idemo do stola i biramo mikro krug po svom ukusu.
Napon na ulazu mikro kruga mora biti najmanje 3 volta veći od izlaza, ali ne smije biti veći od 30 volti. Pa, to je sve.
Žao mi je, što? Ne treba vam 15 volti, već 14? Kako si hirovit. U svakom slučaju. Kao poticajnu nagradu (iako još ne znam zašto), ispričat ću vam još jednu shemu.
Naravno, osim stabilizatora s fiksnim naponom, postoje integrirani stabilizatori posebno dizajnirani za podesivi napon. Dakle, obratite pozornost na dijagram!
Upoznajemo - KREN12A (moguć je i B) - podesivi stabilizator napona od 1,3...30 V i maksimalne struje od 1,5 A.
Usput, ima i buržoaski analog - LM317 (na dijagramu je broj pinova za njega dat u zagradama). Ulazni napon ne veći od 37 volti.
Ako stvarno želite, postoji nešto za izračunavanje u ovoj shemi. U svakom slučaju, ako nemate otpornik od 240 Ohma, možete uključiti drugi, dok ponovno izračunate otpornik R2.
Za to postoji pametna formula:
Formula uključuje:
U referentni = 1,25 V - interni referentni napon mikro kruga između 2. i 8. pina, vidi dijagram;
Podržavam - kontroliram struju koja teče kroz otpornik R2.
Općenito govoreći, formula se može pojednostaviti zbog činjenice da je ta ista upravljačka struja vrlo, vrlo mala - oko 0,0055A, odnosno nema praktički nikakvog utjecaja na rezultat:
Pa, sad računajmo.
Prvo, uzmimo MINIMALNU vrijednost izlaznog napona koju želite dobiti.
Dakle, R1=240 Ohma, Uout=1,3 V, Uref=1,25 V. Zatim:
R2=240(1,3-1,25)/1,25 = 9,6 Ohma
Nakon toga, uzimamo MAKSIMALNI napon koji bi naš stabilizator trebao proizvesti:
R1=240 Ohma, Uout=30 V, Uref=1,25 V
R2=240(30-1,25)/1,25=5500 Ohm, što je 5,5 kOhm.
Dakle, da bi se napon na izlazu stabilizatora promijenio s minimuma na maksimum, potreban nam je otpor otpornika R2 da se promijeni s 9,6 Ohma na 5,5 kOhma.
Odaberemo onu koja je najbliža ovoj vrijednosti - otkrio sam da je 4,8 kOhm.
Ovo su pite. Usput, prije nego što zaboravim, mikro krugovi moraju biti postavljeni na radijator, inače će umrijeti, i to prilično brzo. Stvarno tužno.
Izvana, mikro krug u paketu KT28-2 izgleda ovako:
Želim se pretvoriti Posebna pažnjačinjenica da iako je LM317 potpuni funkcionalni analog KREN12A, raspored pinova ovih mikrosklopova NE PODUDARA SE, ako je KREN12 izrađen u gore navedenom kućištu.
Raspored pinova LM317 čipa. Priključci KREN12 također se nalaze ako je napravljen u kućištu TO-200:
To je sad to.
Sastavljamo podesivo napajanje 0...30V / 5A.
Odlučili ste sastaviti napajanje, ali ne znate koji krug odabrati? Ali doista, na Internetu možete pronaći mnogo shematskih dijagrama ovih uređaja. Pa, u ovom članku ćemo pogledati krug napajanja implementiran na domaćoj bazi elemenata; ove komponente od kojih je krug sastavljen prilično su raširene i uopće ih nema u nedostatku, a to je velika prednost ove opcije. Druga prednost ovog sklopa je da je izlazni napon napajanja podesiv u širokom rasponu, u rasponu od 0 do 30 volti, dok izlazna struja može doseći 5 ampera. I još jedan važna točka, ovaj krug ima zaštitu od preopterećenja i kratki spoj pod opterećenjem. Shematski dijagram prikazano na slici ispod:
Pogledajmo od kojih se čvorova sklop sastoji:
Step-down transformator. Njegova snaga bi trebala biti oko 150 vata. Na primjer, možete premotati sekundarne namotaje transformatora TS-160 ili koristiti slično željezo. Prilikom prepravljanja TS-160, primarni namot ostaje nepromijenjen. Drugi namot je dizajniran za napon od 28...30 Volti i struju od najmanje 5...6 Ampera. Treći namot trebao bi proizvoditi 5...6 volti sa strujom od najmanje 1 ampera.
Sklop ispravljača. Sastoji se od diodnog mosta VD1...VD4 i izglađujućeg kapaciteta C1. Tiskana ploča omogućuje korištenje uvezenog diodnog sklopa RS603 (RS602) za struju od 10 A, ali možete sastaviti i most od pojedinačnih domaćih dioda, na primjer, D242, iako će se dimenzije uređaja prirodno povećati. .
Diodni most KTs407 i dva integrirana stabilizatora 7805 i 7905 čine jedinicu napajanja za upravljačku i zaštitnu jedinicu. Umjesto KTs407 možete staviti KTs402 ili KTs405.
Zaštita je sastavljena na tiristoru KU101E, VD9 LED označava njegov status, au slučaju preopterećenja i kratkog spoja svijetli. Otpornik R4 instaliran je kao senzor struje, u krugu je dizajniran za struju od 3 A, za 5 A mora se ponovno izračunati.
Regulacijski element je snažan silicijev tranzistor VT1 (KT827A). Mora se ugraditi na radijator s rashladnom površinom od najmanje 1500 četvornih metara. vidi Ako se pojave poteškoće pri kupnji KT827A, umjesto toga možete instalirati par tranzistora spojenih prema sljedećem dijagramu:
Otpornik R7 regulira minimalni napon izlaza napajanja. Ručka potenciometra R13 nalazi se na prednjoj ploči napajanja i predstavlja regulator izlaznog napona. Okrenite R14 za podešavanje gornje granice izlaznog napona. R7 i R14 su višenamjenski tip SP5.
Na slikama ispod prikazana je verzija strujne ploče napajanja:
Tiskana pločica je dimenzija 110x75 mm.
Postavljanje napajanja:
Cjelokupno podešavanje napajanja svodi se na postavljanje potrebnih granica za podešavanje izlaznog napona, kao i trenutne vrijednosti pri kojoj će zaštita raditi. Kao što je gore spomenuto, zaštitna struja ovisi o vrijednosti otpornika R4.
Da biste odredili raspon regulacije izlaznog napona, izvršite sljedeće korake:
Postavite potenciometre R7 i R13 u srednji položaj.
Mjerenje Uout voltmetrom. Pomoću otpornika R14 postavite vrijednost na 15 volti.
Okrenite otpornik R13 na minimum i koristite R7 da postavite izlaz na nula volti.
Sada R13 na maksimum, a pomoću R14 postavite izlaz na 30 volti. Ako je potrebno, umjesto R14 (mjerenjem njegovih očitanja), možete lemiti konstantni otpor.
U ovom trenutku, podešavanje je završeno, ako je sve sastavljeno bez grešaka i grešaka, napajanje će raditi "kao sat". Ovdje završavamo članak, sretno s ponavljanjem.
R3 10k (4k7 – 22k) reostat R6 0,22R 5W (0,15-0,47R) R8 100R (47R – 330R) | C1 1000 x35v (2200 x50v) C2 1000 x35v (2200 x50v) C5 100n keramika (0,01-0,47) | T1 KT816 (BD140) T2 BC548 (BC547) T3 KT815 (BD139) T4 KT819(KT805,2N3055) T5 KT815 (BD139) VD1-4 KD202 (50v 3-5A) VD5 BZX27 (KS527) VD6 AL307B, K (CRVENA LED) |
Podesivastabilizirannapajanje – 0-24V, 1 – 3A
sa strujnim ograničenjem.
Jedinica napajanja (PSU) dizajnirana je za dobivanje podesivog, stabiliziranog izlaznog napona od 0 do 24 V pri struji od oko 1-3 A, drugim riječima, tako da ne kupujete baterije, već je koristite za eksperimentiranje sa svojim vlastite dizajne.
Napajanje osigurava takozvanu zaštitu, tj. ograničenje maksimalne struje.
Čemu služi? Kako bi ovo napajanje služilo vjerno, bez straha od kratkih spojeva i ne zahtijeva popravke, takoreći "otporno na vatru i neuništivo"
Na T1 je sastavljen stabilizator struje zener diode, odnosno moguće je instalirati gotovo bilo koju zener diodu sa stabilizacijskim naponom manjim od ulaznog napona za 5 volti
To znači da pri ugradnji VD5 zener diode, recimo BZX5.6 ili KS156 na izlazu stabilizatora, dobivamo podesivi napon od 0 do približno 4 volta, odnosno - ako je zener dioda 27 volti, tada je maksimalni izlaz napon će biti unutar 24-25 volti.
Transformator bi trebao biti odabran otprilike ovako - izmjenični napon sekundarnog namota trebao bi biti oko 3-5 volti veći od onoga što očekujete da dobijete na izlazu stabilizatora, što zauzvrat ovisi o instaliranoj zener diodi,
Struja sekundarnog namota transformatora mora biti najmanje manja od struje koju treba dobiti na izlazu stabilizatora.
Odabir kondenzatora prema kapacitetu C1 i C2 - približno 1000-2000 µF po 1A, C4 - 220 µF po 1A
Nešto je kompliciranije s naponskim kapacitetima - radni napon se grubo izračunava ovom metodom - izmjenični napon sekundarnog namota transformatora podijeli se s 3 i pomnoži s 4
(~ Uin:3×4)
To jest, recimo da je izlazni napon vašeg transformatora oko 30 volti - podijelite 30 s 3 i pomnožite s 4 - dobivamo 40 - što znači da bi radni napon kondenzatora trebao biti veći od 40 volti.
Razina ograničenja struje na izlazu stabilizatora ovisi o R6 najmanje i R8 (maksimalno do isključivanja)
Prilikom postavljanja kratkospojnika umjesto R8 između baze VT5 i emitera VT4 s otporom R6 jednakim 0,39 ohma, granična struja će biti približno 3A,
Kako razumijemo "ograničenje"? Vrlo je jednostavno - izlazna struja, čak iu kratkom spoju, neće premašiti 3 A, zbog činjenice da će se izlazni napon automatski smanjiti na gotovo nulu,
Da li je moguće naplatiti akumulator automobila? Lako. Dovoljno je namjestiti regulator napona, ispričavam se - s potenciometrom R3 napon je 14,5 volti u praznom hodu (dakle, s odspojenim akumulatorom) i zatim spojiti akumulator na izlaz jedinice, i vaš akumulator će se puniti s stabilnu struju do razine od 14,5 V, struja dok se puni smanjit će se i kada dosegne 14,5 volti (14,5 V je napon potpuno napunjene baterije) bit će nula.
Kako podesiti graničnu struju. Postavite napon mirovanja na izlazu stabilizatora na oko 5-7 volti. Zatim spojite otpor od približno 1 ohma sa snagom od 5-10 vata na izlaz stabilizatora i ampermetar u seriji s njim. Koristite trimer otpornik R8 za podešavanje potrebne struje. Ispravno postavljena granična struja može se provjeriti okretanjem potenciometra za podešavanje izlaznog napona do kraja do maksimuma.U tom slučaju struja kontrolirana ampermetrom treba ostati na istoj razini.
Sada o detaljima. Ispravljački most - preporučljivo je odabrati diode s rezervom struje od najmanje jedan i pol puta. Navedene diode KD202 mogu raditi bez radijatora dosta dugo pri struji od 1 ampera, ali ako očekujete da to nije dovoljno ti je onda ugradnjom radijatora možeš osigurati 3-5 ampera, to je ono što ti treba Pogledaj u imeniku koji od njih i s kojim slovom može nositi do 3 a koji do 5 ampera. Ako želite više, pogledajte priručnik i odaberite jače diode, recimo 10 ampera.
Tranzistori - VT1 i VT4 trebaju biti instalirani na radijatore. VT1 će se malo zagrijati, pa je potreban mali radijator, ali VT4 će se prilično dobro zagrijati u režimu ograničenja struje. Stoga morate odabrati impresivan radijator, možete mu prilagoditi i ventilator iz napajanja računala - vjerujte mi, neće škoditi.
Za one posebno znatiželjne, zašto se tranzistor zagrijava? Kroz njega teče struja i što je struja veća to se tranzistor više zagrijava. Izračunajmo - 30 volti na ulazu, preko kondenzatora. Na izlazu stabilizatora, recimo 13 V. Kao rezultat, između kolektora i emitera ostaje 17 V.
Od 30 volti minus 13 volti, dobijemo 17 volti (tko hoće da vidi matematiku, ali nekako mu pada na pamet jedan od zakona djeda Kirgofa, o zbroju padova napona)
Pa, isti Kirgoff je rekao nešto o struji u krugu, poput kakva struja teče u opterećenju, ista struja teče kroz VT4 tranzistor. Recimo oko 3 ampera protoka, otpornik u opterećenju se zagrijava, tranzistor se također zagrijava, Dakle, to je toplina kojom zagrijavamo zrak i može se nazvati snaga koja se rasipa... Ali pokušajmo to izraziti matematički , to je
školski tečaj fizike
Gdje R je snaga u vatima, U je napon na tranzistoru u voltima, i J- struja koja teče kroz naše opterećenje i kroz ampermetar i, naravno, kroz tranzistor.
Dakle, 17 volti pomnoženo s 3 ampera dobivamo 51 vat koji rasipa tranzistor,
Pa, recimo da spojimo otpor od 1 ohma. Prema Ohmovom zakonu, pri struji od 3 A, pad napona na otporniku bit će 3 volta, a raspršena snaga od 3 vata počet će zagrijavati otpornik. Tada je pad napona na tranzistoru: 30 volti minus 3 volta = 27 volti, a snaga koju rasipa tranzistor je 27v×3A = 81 vat... Sada pogledajmo u referentnu knjigu, u odjeljku o tranzistorima. Ako imamo prolazni tranzistor, tj. VT4, recimo KT819 u plastičnom kućištu, onda prema priručniku ispada da neće izdržati snagu rasipanja (Pk*max) ima 60 vata, ali u metalnom kućište (KT819GM, analogni 2N3055) - 100 vata - ovo će učiniti, ali je potreban radijator.
Nadam se da je više-manje jasno o tranzistorima, prijeđimo na osigurače. Općenito, osigurač je zadnje sredstvo, reagiranje na grube pogreške koje ste napravili i sprječavanje "po cijenu vašeg života." Pretpostavimo da iz nekog razloga dođe do kratkog spoja u primarnom namotu transformatora ili u sekundarni. Možda zato što se pregrijao, možda je izolacija propuštena, a možda je samo neispravan spoj namota, ali nema osigurača. Transformator se dimi, izolacija se topi, strujni kabel, pokušavajući vrlu funkciju osigurača, gori, a ne daj Bože ako na razvodnoj ploči umjesto stroja imate utikače s čavlima umjesto osigurača.
Jedan osigurač za struju od približno 1A veću od granične struje napajanja (tj. 4-5A) treba postaviti između diodnog mosta i transformatora, a drugi između transformatora i mreže od 220 volti za približno 0,5-1 amper.
Transformator. Možda najskuplja stvar u dizajnu. Grubo govoreći, što je transformator masivniji, to je moćniji. Što je žica sekundarnog namota deblja, transformator može isporučiti veću struju. Sve se svodi na jedno - snagu transformatora. Dakle, kako odabrati transformator? Opet školski tečaj fizike, elektrotehnički odsjek.... Opet 30 volti, 3 ampera i na kraju snaga od 90 vata. Ovo je minimum, koji treba shvatiti na sljedeći način - ovaj transformator može nakratko dati izlazni napon od 30 volti pri struji od 3 ampera. Stoga je preporučljivo dodati rezervu struje od najmanje 10 posto, a još bolje 30 -50 posto. Dakle, 30 volti pri struji od 4-5 ampera na izlazu transformatora i vaše napajanje će moći opskrbljivati opterećenje strujom od 3 ampera satima, ako ne i danima.
Pa, za one koji žele dobiti maksimalnu struju iz ovog napajanja, recimo oko 10 ampera.
Prvo - transformator koji odgovara vašim potrebama
Drugi - diodni most od 15 ampera i za radijatore
Treće, zamijenite prolazni tranzistor s dva ili tri spojena paralelno s otporima u emiterima od 0,1 ohma (radijator i prisilni protok zraka)
Četvrto, poželjno je, naravno, povećati kapacitet, ali u slučaju da će se napajanje koristiti kao Punjač– ovo nije kritično.
Peto, ojačajte vodljive staze duž puta velikih struja lemljenjem dodatnih vodiča i, sukladno tome, ne zaboravite na "deblje" spojne žice
Dijagram spajanja paralelnih tranzistora umjesto jednog
