Laboratoriekraftförsörjning

När man skapar olika elektroniska enheter, förr eller senare, uppstår frågan om vad man ska använda som strömkälla för hemmagjord elektronik. Anta att du har satt ihop någon slags LED-fläns, nu måste du försiktigt driva den från något. Mycket ofta för dessa ändamål använder de olika laddare för telefoner, datorströmförsörjning, alla typer av nätverkskort som inte begränsar strömmen som levereras till lasten.
Och om, till exempel, ombord på denna LED-flossare, går två stängda spår av misstag obemärkt? Genom att ansluta den till en kraftfull datorströmförsörjningsenhet kan den monterade enheten enkelt brännas ut om det finns något installationsfel på kortet. För att förhindra att sådana obehagliga situationer inträffar finns det strömförsörjningar från laboratorier med aktuellt skydd. När vi vet i förväg vilken typ av ström den anslutna enheten kommer att förbrukas kan vi förhindra en kortslutning, och som ett resultat av utbränning av transistorer och känsliga mikrokretsar.
I den här artikeln kommer vi att överväga processen att skapa just en sådan strömförsörjning, till vilken du kan ansluta lasten, utan rädsla för att något kommer att brinna.

Strömförsörjningskrets

Kretsen innehåller ett LM324-chip, som kombinerar fyra operativa förstärkare, TL074 kan användas istället. Operationsförstärkaren OP1 ansvarar för att justera utgångsspänningen, och OP2-OP4 övervakar strömmen som förbrukas av lasten. TL431-mikrokretsen genererar en referensspänning på cirka 10,7 volt, den beror inte på storleken på matningsspänningen. Det variabla motståndet R4 ställer in utgångsspänningen, motståndet R5 kan anpassa spänningsändringens omfattning till dina behov. Strömskyddet fungerar på följande sätt: lasten förbrukar strömmen som flyter genom lågmotståndsmotståndet R20, som kallas en shunt, storleken på spänningsfallet över den beror på den förbrukade strömmen. Operationsförstärkaren OP4 används som förstärkare och ökar den lilla fallspänningen vid shunten till nivån 5-6 volt, spänningen vid OP4-utgången ändras från noll till 5-6 volt beroende på lastströmmen. OP3-kaskaden fungerar som en komparator och jämför spänningen vid dess ingångar. Spänningen vid en ingång ställs in av ett variabelt motstånd R13, som ställer in skyddströskeln, och spänningen vid den andra ingången beror på lastströmmen. Så snart strömmen överskrider en viss nivå uppträder således en spänning vid utgången från OP3, vilket öppnar transistorn VT3, som i sin tur drar transistorns VT2-bas till marken och stänger den. En stängd transistor VT2 stänger kraften VT1 och öppnar lastkraftskretsen. Alla dessa processer äger rum i en bråkdel av en sekund.
Motstånd R20 bör tas med en effekt på 5 watt för att förhindra eventuell uppvärmning under lång drift. Stämningsmotståndet R19 ställer in strömkänsligheten, ju högre dess klassificering, desto större kan känsligheten uppnås. Motstånd R16 justerar skyddshysteres, jag rekommenderar att inte engagera sig i att öka dess betyg. Ett motstånd på 5-10 kOhm ger ett tydligt klick på kretsen när skyddet utlöses, ett större motstånd kommer att påverka strömbegränsningen, när spänningen vid utgången inte helt försvinner.
Som krafttransistor kan du använda inhemska KT818, KT837, KT825 eller importerad TIP42. Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt dess kylning, eftersom hela skillnaden mellan ingångs- och utgångsspänningen kommer att spridas i form av värme på denna transistor. Det är därför du inte ska använda strömförsörjningen vid låg utspänning och hög ström, transistorns uppvärmning blir maximal. Så låt oss gå vidare från ord till handlingar.

PCB-tillverkning och montering

Det tryckta kretskortet utförs med LUT-metoden, som upprepade gånger har beskrivits på Internet.
En LED med ett motstånd, som inte visas i diagrammet, läggs till på det tryckta kretskortet. Motståndet för lysdioden är lämpligt för ett nominellt värde av 1-2 kOhm. Denna lysdiod tänds när skyddet är aktiverat. Lade också till två kontakter, indikerade med ordet "Jamper", när de är stängda, strömförsörjningen går ur skyddet, "klickar av." Dessutom tillsattes en kondensator på 100 pF mellan mikrokretsens 1 och 2-utgång, den tjänar till att skydda mot störningar och säkerställer stabil drift av kretsen.
Ladda ner bräde:

Power Supply Setup

Så efter montering av kretsen kan du börja konfigurera den. Först och främst tillför vi 15-30 volt ström och mäter spänningen vid katoden på TL431-chipet, den ska vara ungefär lika med 10,7 volt. Om spänningen som matas till strömförsörjningens ingång är liten (15-20 volt) bör motståndet R3 reduceras till 1 kOhm. Om referensspänningen är i ordning, kontrollerar vi spänningsregulatorns funktion, när det variabla motståndet R4 roterar bör det ändras från noll till maximalt. Därefter roterar vi motståndet R13 i dess mest extrema läge, ett skydd kan utlösas när detta motstånd drar ingången OP2 till marken. Du kan installera ett motstånd med ett nominellt värde på 50-100 ohm mellan marken och terminaländstationen R13, som är ansluten till marken. Vi ansluter lite last till strömförsörjningen, ställ R13 i extremläge. Vi ökar spänningen vid utgången, strömmen kommer att öka och vid någon tidpunkt kommer skyddet att fungera. Vi uppnår den önskade känsligheten med ett avstämningsmotstånd R19, då kan en konstant lödas istället. Detta slutför processen för montering av laboratoriets strömförsörjning, du kan installera den i höljet och använda den.

Display

Det är mycket bekvämt att använda pilhuvudet för att indikera utgångsspänningen. Digitala voltmetrar, även om de kan visa spänning upp till hundradelar av en volt, uppfattas ständigt löpande siffror dåligt av det mänskliga ögat. Det är därför det är mer rationellt att använda pilhuvuden. Det är väldigt enkelt att skapa en voltmeter från ett sådant huvud - bara placera ett inställningsmotstånd med ett nominellt värde på 0,5 - 1 MΩ i serie med det. Nu måste du anbringa en spänning, vars värde är känt i förväg, och justera positionen för pilen som motsvarar den pålagda spänningen med en beskärningsmotstånd. Framgångsrik montering!