DIY аналогты айнымалы стендті қуат көзі/ дәл ток шектегіші: 8 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Бұл жобада мен сізге LM317T -ді ток күшейткіш күштік транзистормен қалай пайдалану керектігін және дәлдік шектегіш үшін LT6106 Lineer Technology ток күшейткішті қалай қолдану керектігін көрсетемін. Бұл схема 5А -дан жоғары пайдалануға мүмкіндік береді, бірақ бұл жолы ол тек 2А жеңіл жүктеме үшін қолданылады, себебі мен 24В 2А салыстырмалы түрде шағын трансформатор мен шағын қоршауды таңдаймын. Мен 0,0 В шығыс кернеуін жақсы көремін, содан кейін LM317 минималды шығыс кернеуі 1,25 В күшін жою үшін бірнеше диодты қосамын. бұл специфика. сонымен қатар қысқа тұйықталудан қорғауға мүмкіндік береді. Бұл тізбектер дәл ток шектегіші бар 0,0В-28В және 0,0А-2А генерациялайтын аналогты айнымалы электрмен жабдықтауды құру үшін біріктірілген. Еденнің реттелуі мен шуылының өнімділігі DC-DC түрлендіргішіне негізделген симулятормен салыстырғанда өте жақсы. Сондықтан бұл модельді аналогты аудио қосымшалар үшін қолданған дұрыс. Бастайық!

1 -қадам: схемалық және бөлшектер тізімі

Мен сізге осы жобаның барлық схемасын көрсеткім келеді.

Түсіндіруді жеңілдету үшін мен тесіктің схемасын үш бөлікке бөлдім.

Мен әр бөлімге сәйкес бөліктер тізімін түсіндіруді жалғастырғым келеді.

2 -қадам: Корпусты бұрғылауға дайындық және бұрғылау

Біз алдымен сыртқы бөліктерді жинап, корпусты (қоршауды) бұрғылауымыз керек.

Бұл жобаның корпусы Adobe Illustrator көмегімен жасалды.

Бөлшектерді орналастыруға қатысты мен көптеген сынақтар мен қателіктер жібердім, бірінші фото -шоу ретінде қарастырып, шешім қабылдадым.

Бірақ мен бұл сәтті жақсы көремін, себебі мен армандай аламын, мен не істеймін? немесе қайсысы жақсы?

Бұл жақсы толқын күтетін сияқты. Бұл шынымен де құнды уақыт! қатты күлу.

Қалай болғанда да, мен an.ai файлын және.pdf файлын қосқым келеді.

Қорапты бұрғылауға дайындалу үшін дизайнды А4 өлшемді жабысқақ қағазға басып шығарып, корпусқа жабыстырыңыз.

Бұл корпусты бұрғылау кезінде таңбалар болады және бұл корпустың косметикалық дизайны болады.

Егер қағаз ластанған болса, оны алып тастап, қайтадан жабыстырыңыз.

Егер сіз корпусты бұрғылауға дайындалсаңыз, корпустағы орталық белгілерге сәйкес корпусты бұрғылауды бастауға болады.

Мен сізге жабысқақ қағаздағы тесіктердің көлемін 8Φ, 6Φ деп сипаттауды ұсынамын.

Қолданылатын құралдар - бұл электрлік бұрғылау, бұрғылау қондырғылары, қадамдық бұрғылау қондырғылары, қолмен кескіш немесе дремель құралы.

Қайғылы жағдайдың алдын алу үшін абай болыңыз және жеткілікті уақыт бөліңіз.

Қауіпсіздік

Қорғаныс көзілдірігі мен қауіпсіздік қолғаптары қажет.

3 -қадам: ① AC кіріс бөлімі

Корпусты бұрғылау мен аяқтағаннан кейін, электр плиталары мен сымдарын жасауға кірісейік.

Міне, бөліктердің тізімі. Кешіріңіз, кейбір сілтемелер жапондық сатушыларға арналған.

Сізге ұқсас бөлшектерді жақын жердегі сатушылардан ала аласыз деп үміттенемін.

1. Айнымалы ток кіріс бөлігінің пайдаланылған бөліктері

Сатушы: Marutsu бөлшектері- 1 x RC-3:

Бағасы: ￥ 1,330 (шамамен $ 12)

- 1 х 24В 2А айнымалы ток трансформаторы [HT-242]:

Бағасы: ￥ 2, 790 (шамамен 26 АҚШ доллары), егер сіз 220В кернеуді ұнатсаңыз, [2H-242] ￥ 2, 880 таңдаңыз

- 1 штепсельдік айнымалы ток коды:

Бағасы: ￥ 180 (шамамен 1,5 АҚШ доллары)

-1 x айнымалы ток сақтандырғыш қорабы 【F-4000-B】 Sato бөлшектері: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15361/Бағасы: 180 (шамамен 1,5 АҚШ доллары)

- 1 x айнымалы ток қосқышы (үлкен) NKK 【M-2022L/B htt: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15771/ Бағасы: ￥ 380 (шамамен 3,5 АҚШ доллары)

- 1 x 12V/24V қосқышы (шағын) Miyama 【M5550K】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/112704/ Бағасы: ￥ 181 (шамамен 1,7 АҚШ доллары)

- 1 x көпірлі түзеткіш диод (үлкен) 400V 15A (GBJ1504-BP): https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12699673/ Бағасы: ￥ 318 (шамамен 3,0 АҚШ доллары)

- 1 х көпірлі түзеткіш диод (шағын) 400В 4А 【GBU4G-BP】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12703750/ Бағасы: ￥ 210 (шамамен 2,0 АҚШ доллары)

- 1 x 2200uf 50V үлкен конденсатор ESMH500VSN222MP25S】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/52022/ Бағасы: ￥ 440 (шамамен 4,0 АҚШ доллары)

-1 x 4p артта қалған терминал (L-590-4P): https://www.marutsu.co.jp/pc/i/17474/ Бағасы: ￥ 80 (шамамен 0,7 АҚШ доллары)

Жапон сайтына ыңғайсыз сілтеме үшін кешірім сұраймын, осы сілтемелерге сілтеме жасай отырып, ұқсас бөлшектермен жұмыс жасайтын сатушыны іздеңіз.

4 -қадам: ② Орташа бөлім (тұрақты ток тізбегі)

Осы жерден ол тұрақты ток кернеуінің негізгі қоректенуінің бақылау бөлігі болып табылады.

Бұл бөліктің жұмысы модельдеу нәтижелері бойынша кейінірек түсіндіріледі.

Негізінде мен классикалық LM317T үлкен ток транзисторымен 3А дейін үлкен ток шығару мүмкіндігі үшін қолданамын.

Ал 1.25V LM317T минималды шығыс кернеуін болдырмау үшін мен V2 үшін D8 диодты Q2 Vbe -ге қостым.

Менің ойымша, D8 Vf шамамен. 0,6V және Q2 Vbe шамамен. 0,65В, онда жалпы 1,25В.

(Бірақ бұл кернеу If және Ibe -ге байланысты, сондықтан бұл әдісті қолдану үшін мұқият болу керек)

Q3 айналасындағы нүкте сызығымен қоршалған бөлігі орнатылмаған. (болашақта термиялық өшіру мүмкіндігі үшін міндетті емес.)

Қолданылған бөлшектер төмендегідей

0．1Ω 2W Акизуки Деншо

жылу қабылдағыш 【34H115L70】 Multsu бөлшектері

Түзеткіш диод (100В 1А) IN4001 ebay

LM317T кернеуді басқару IC Akizuki Denshi

Жалпы мақсатты NPN Tr 2SC1815 Akizuki Denshi

U2 LT6106 Current Sense IC Akizuki Denshi

LT6106 (SOT23) Akizuki Denshi үшін PCB түрлендіру

U3 Салыстырушы IC NJM2903 Akizuki Denshi

POT 10kΩ 、 500Ω 、 ５KΩ Akizuki Denshi

5 -қадам: put Шығару бөлімі

Соңғы бөлім - шығыс бөлімі.

Маған ретро аналогты есептегіштер ұнайды, содан кейін мен аналогты есептегішті қабылдадым.

Мен шығуды қорғау үшін Poly Switch (қалпына келтірілетін сақтандырғыш) қабылдадым.

Қолданылған бөлшектер төмендегідей

Қалпына келтірілетін сақтандырғыш 2.5Ａ REUF25 Akizuki Denshi

2.2KΩ 2 Вт қанаттауды тіркеуші Акизуки Денши

32В аналогты вольт өлшегіш (панельді өлшеуіш) Akizuki Denshi

3А Аналогты вольт өлшегіш (панельді өлшеуіш) Akizuki Denshi

MB-126G шығыс терминалы Қызыл және қара түсті Akizuki Denshi

Әмбебап нан тақтасы 210 x 155 мм Акизуки Денши

Нанға арналған терминал (қалағаныңызша) Akizuki

6 -қадам: Жинауды және тестілеуді аяқтаңыз

Менің ойымша, сіздің негізгі тақтаңыз да аяқталды.

Қорапқа бекітілген бөліктерге сымдар, сымдар, терминалдар сияқты жалғастырыңыз.

Егер сіз жобаны жасауды аяқтасаңыз.

Соңғы кезең - бұл жобаны тексеру.

Бұл аналогты қуат көзінің негізгі сипаттамалары

1, 0 ～ 30В шығыс кернеуін өрескел реттеу және ұсақ реттеу.

2, 0 ～ шектегіші бар 2,0А шығыс тогы (мен трансформатор спецификациясында қолдануды ұсынамын.)

3, қоршаған ортаның жоғалуын азайту үшін артқы панельдегі шығыс кернеуін өзгерту қосқышы

(0 ～ 12 В, 12 ～ 30 В)

Негізгі тестілеу

Тізбектің жұмысын тексеру.

Мен фотосуретте көрсетілгендей жалған жүктеме ретінде 5W 10Ω резисторды қолдандым.

5В орнатқанда, ол 0,5А береді. 10В 1А, 20В 2.0А.

Ал ағымдағы шектеуді сүйікті деңгейге реттегенде, ағымдағы шектегіш жұмыс істейді.

Бұл жағдайда шығыс кернеуі реттелетін шығыс токына сәйкес төмендейді.

Осциллографтың толқындық формасын сынау

Мен сізге осциллографтың толқындық формасын көрсеткім келеді.

Бірінші толқын - бұл құрылғы қуатын қосқанда кернеудің жоғарылауы.

CH1 (көк) - түзеткіштен және шамамен 2200uF конденсатордан кейін. 35В 5В/див).

CH2 (аспан көк) - қондырғының шығыс кернеуі (2V/div). Ол 12 В -қа реттеледі және кіріс толқынын төмендетеді.

Екінші толқын формасы - кеңейтілген толқын.

CH1 және CH2 енді 100мВ/див. CH2 толқыны LM317 IC кері байланысы дұрыс жұмыс істеуіне байланысты байқалмайды.

Келесі қадамда мен 500 мА ток жүктемесімен (22Ω 5 Вт) 11В кернеуді тексергім келеді. Омның төмен I = R / E есіңізде ме?

Содан кейін CH1 кіріс кернеуінің толқуы 350 мВ-п-ге дейін ұлғаяды, бірақ CH2 шығыс кернеуінде де толқын байқалмайды.

Мен бірдей 500 мА жүктемесі бар DC-DC артқы түрдегі реттегішпен салыстырғым келеді.

CH2 шығысында 200мА үлкен коммутациялық шу байқалады.

Сіз көріп тұрғаныңыздай, Жалпы айтқанда, аналогты қуат көзі дыбыс деңгейі төмен дыбыстық қосымшаларға сәйкес келеді.

Бұл қалай?

Егер сізде қосымша сұрақ болса, мені еркін түрде сұраңыз.

7 -қадам: 1 -қосымша: Схеманың жұмысының егжей -тегжейлері мен модельдеу нәтижелері

О, 1к -тан асатын оқырмандар менің бірінші жазбама кірді.

Мен сан алуан есептегішті көру үшін қарапайыммын.

Жақсы, мен өз тақырыбыма қайта оралғым келеді.

Кіріс бөлімін модельдеу нәтижелері

Мен схеманың дизайнын тексеру үшін LT Spice тренажерын қолдандым.

LT Spice қалай орнатуға немесе қолдануға қатысты, оны google -ге жіберіңіз.

Бұл тегін және жақсы аналогтық тренажер.

Бірінші схема LT Spice модельдеу үшін жеңілдетілген және мен.asc файлын қосқым келеді.

Екінші схема кірісті имитациялауға арналған.

Мен трансформатордың салыстырмалы сипаттамасы ретінде кернеудің тұрақты ток ауытқуы 0, амплитудасы 36В, жиілігі 60Гц және кіріс резисторы 5 Ом анықтадым. Өздеріңіз білетіндей, трансформатордың шығыс кернеуі айналыммен көрсетіледі, содан кейін 24 Врмс шығысы 36 В жоғары болуы керек.

Бірінші толқын формасы - кернеудің көзі + (жасыл) және көпірдің түзеткіші + w/ 2200uF (көк). Ол шамамен 36 В -қа дейін жетеді.

LT Spice айнымалы потенциометрді қолдана алмады, мен осы схемаға бекітілген мәнді орнатқым келеді.

Шығу кернеуі 12В ток шегі 1А. Мен келесі қадамға өтуді қалаймын.

LT317T көмегімен кернеуді басқару бөлімі

Келесі суретте LT317 жұмысы көрсетілген, негізінен LT317 шунт реттегіші ретінде жұмыс істейді, бұл Adj -ге шығыс кернеуінің түйреуішін білдіреді. пин әрқашан кіріс кернеуіне қарамастан 1,25В тірек кернеуі болып табылады.

Бұл сонымен қатар R1 және R2 -де белгілі бір токтың қан кетуін білдіреді. Ағымдағы LM317 adj. R2 түйреуіші де бар, бірақ 100uA ретінде тым кішкентай болса, оны елемеуге болады.

Осы уақытқа дейін сіз R1 -де қан кетудің әрқашан тұрақты екенін анықтай аласыз.

Содан кейін біз R1: R2 = Vref (1.25V): V2 формуласын жасай аламыз. Мен 220Ω -дан R1 -ге және 2.2K -тан R2 -ге дейін таңдаймын, Содан кейін формула V2 = 1.25V x 2.2k / 220 = 12.5V түрлендіріледі. Нақты шығыс кернеуі V1 және V2 екенін біліңіз.

Содан кейін 13.75В LM317 шығыс түйреуішінде және GND -де пайда болады. Сондай -ақ, R2 нөлге тең болғанда, 1,25 В шығуы туралы біледі

қалу.

Содан кейін мен қарапайым шешімді қолдандым, мен жай ғана V25 шығыс транзисторын және Vf диодын қолданып, 1,25 В кернеуін алып тастадым.

Жалпы айтқанда Vbe және Vf шамамен 0,6 - 0,7 В шамасында. Бірақ сіз Ic - Vbe және If - Vf сипаттамаларын білуіңіз керек.

Бұл 1.25В кернеуді жою үшін осы әдісті қолданғанда белгілі бір ағызу тогы қажет екенін көрсетеді.

Сондықтан мен R13 2.2K 2W тазартқыш регистрін қосамын. Шамамен қан кетеді. 12 В шығыс кезінде 5 мА.

Осы уақытқа дейін түсіндіруден шаршадым. Маған түскі және түскі сыра керек. (Lol)

Содан кейін мен келесі аптаға біртіндеп жалғастырғым келеді. Сондықтан ыңғайсыздық үшін кешіріңіз.

Келесі қадамда LT Spice жүктеу параметрі қадамының имитациясын қолдана отырып, ағымдағы шектегіштің дәл қалай жұмыс істейтінін түсіндіргім келеді.

LT6106 көмегімен ағымдағы шектегіш бөлімі

Сызықтық технологиялар сайтына кіріңіз және LT6106 қосымшасының мәліметтер кестесін қараңыз.

www.linear.com/product/LT6106

Мен 5А мысалы үшін AV = 10 сипаттайтын типтік қосымшаны түсіндіру үшін сызбаны көрсеткім келеді.

0,02 Ом ағымдағы сезімталдық регистрі бар және түйреуіштен шығатын шығыс қазір 200мВ/А құрайды

розетка 5А кезінде 1В дейін көтеріледі, иә?

Келіңіздер, осы мысалды ескере отырып, менің қосымшам туралы ойланайық.

Бұл жолы біз 2А ток шегін қолданғымыз келеді, онда 0,1 Ом қолайлы.

Бұл жағдайда істік 2А 2А көтеріледі? Бұл сезімталдық енді 1000 мВ/А екенін білдіреді.

Осыдан кейін біз LM317 ADJ түйреуішін жалпы компаратормен қосу / өшіру керек

NJM2903 LM393 немесе LT1017 және 2SC1815 немесе BC337 сияқты жалпы NPN транзисторы сияқты?

ол табылған кернеумен шектік мән ретінде ажыратылады.

Осы уақытқа дейін тізбекті түсіндіру аяқталды, және толық тізбекті модельдеуді бастайық!

8 -қадам: 2 -қосымша: схемалық қадамды модельдеу және модельдеу нәтижелері

Мен қадамдық модельдеу деп аталатын нәрсені түсіндіргім келеді.

Кәдімгі қарапайым модельдеу бір шартты модельдейді, бірақ қадамдық модельдеу арқылы біз шарттарды үздіксіз өзгерте аламыз.

Мысалы, R13 жүктеу регистрінің қадамдық модельдеуінің анықтамасы келесі суретте және төменде көрсетілген.

.қадам параметрі Rf тізімі 1k 100 24 12 6 3

Бұл {Rf} сияқты көрсетілген R13 мәні 1К омнан (100, 24, 12, 6) 3 омға дейін өзгеретінін білдіреді.

Белгілі болғандай, R жүктеуге тартылған 1К Ом ток ①12mA болғанда

(себебі шығыс кернеуі енді 12В -қа орнатылған).

және oh120мА 100 Ом, ③1А 12 Ом, ④2А 6 Ом, ⑤4А 3 Ом.

Бірақ сіз шекті кернеудің R3 8k және R7 2k арқылы 1В орнатылғанын көре аласыз (және компаратор үшін кернеу 5В).

Содан кейін condition шартынан ток шектегіш схемасы жұмыс істеуі керек. Келесі сурет - модельдеу нәтижесі.

Осы уақытқа дейін ше?

Түсіну сәл қиын болуы мүмкін. себебі модельдеу нәтижесін оқу қиын болуы мүмкін.

Жасыл сызықтар шығыс кернеуін, ал көк сызықтар шығыс тогын көрсетеді.

Сіз кернеудің 12 Ом 1А дейін салыстырмалы түрде тұрақты екенін көре аласыз, бірақ кернеудің 6 Ом 2А -дан 6 В -қа дейін төмендеуі, токты 1А -ға дейін шектеу үшін.

Сондай -ақ, 12мА -дан 1А -ға дейінгі тұрақты ток кернеуі аздап төмендегенін көруге болады.

Бұған бұрынғы бөлімде түсіндіргенімдей, Vbe және Vf желісіздігі себеп болады.

Мен келесі модельдеуді қосқым келеді.

Егер сіз D7 симуляция схемасында бекітілгендей қалдырсаңыз, шығыс кернеуінің нәтижелері салыстырмалы түрде тұрақты болады.

(бірақ шығыс кернеуі бұрынғыға қарағанда жоғарылайды, әрине.)

Бірақ бұл бір нәрсе сату, өйткені мен тұрақтылық аздап жоғалса да, бұл жобаны 0В -тан басқарғым келеді.

Егер сіз LT Spice сияқты аналогты модельдеуді қолдануды бастасаңыз, аналогтық схема идеясын тексеру және сынау оңай.

Уммм, мен ақырында толық түсіндіруді аяқтаған сияқтымын.

Маған демалыс үшін бірнеше сыра керек (lol)

Егер сізде осы жоба бойынша сұрақтарыңыз болса, мені сұраудан тартынбаңыз.

Мен сіздің мақалаңызбен барлықтарыңыз жақсы DIY өмірінен ләззат аласыз деп сенемін!

Құрметпен,