DIY Analog Variable Bench Power Supply W/ Precision Current Limiter: 8 Steps (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Бул долбоордо мен учурдагы күчөткүч транзистору менен атактуу LM317Tти кантип колдонууну жана сызыктуу технологияны LT6106 учурдагы сезүү күчөткүчүн кантип колдонууну көрсөтөм. Бул схема 5Адан ашык колдонууга мүмкүндүк берет, бирок бул жолу ал жөн гана 2А жеңил жүктөө үчүн колдонулат, анткени мен 24V 2A салыштырмалуу кичинекей трансформаторду жана кичинекей корпусту тандап алам. Мен 0.0Vдан чыккан чыңалууну жакшы көрөм, андан кийин LM317 минималдуу чыгуу чыңалуусу 1.25Vду жокко чыгаруу үчүн бир катар диоддорду кошом. бул специфика. ошондой эле кыска туташуудан коргоого мүмкүндүк берет. Бул схемалар 0.0V-28V жана 0.0A-2A так токтун чектегичи бар аналогдук өзгөрүлмө скамейка менен камсыз кылуу үчүн бириктирилген. Жөнгө салуу жана ызы-чуунун полу DC-DC конвертерине окшоштурулган симуляторго салыштырмалуу абдан жакшы. Ошондуктан бул модель өзгөчө аналогдук аудио тиркемелери үчүн колдонуу жакшы. Кел, баштайлы!

1 -кадам: схемалык жана тетиктердин тизмеси

Мен сизге бул долбоордун бүт схемасын көрсөткүм келет.

Мен тешиктин схемасын оңой түшүндүрүү үчүн үч бөлүккө бөлүп койгом.

Мен ар бир бөлүмдүн бөлүктөрүнүн тизмесин түшүндүрүүнү уланткым келет.

2 -кадам: Корпусту бургулоого даярдануу жана бургулоо

Биз алгач сырткы бөлүктөрдү чогултуп, корпусту (корпусту) бургулашыбыз керек.

Бул долбоордун корпусу Adobe Illustrator менен жасалган.

Бөлүктөрдүн жайгашуусуна байланыштуу, мен биринчи фото -шоу катары көп сыноо жана ката кетирип, чечим кабыл алдым.

Бирок мен бул учурду жакшы көрөм, анткени кыялданып жатам, эмне кылсам болот? же кайсынысы жакшы?

Бул күткөн жакшы толкун сыяктуу. Бул чындыгында баалуу нерсе! күлкүнүчтүү.

Кандай болбосун, мен дагы an.ai файлын жана.pdf файлын тиркегим келет.

Корпусту бургулоого даярдануу үчүн, дизайнды А4 өлчөмүндөгү чаптама кагазга бастырып, корпуска чаптаңыз.

Бул корпусту тешип жатканда белгилер болот жана бул корпустун косметикалык дизайны болот.

Эгерде кагаз кирдеп калса, аны сыйрып алып, кайра чаптаңыз.

Эгерде сиз корпусту бургулоого даярдансаңыз, корпустун борбордук белгилерине ылайык бургулоону баштасаңыз болот.

Мен сизге чапталган кагаздагы тешиктердин өлчөмүн 8Φ, 6Φ сыяктуу сүрөттөөнү сунуштайм.

Инструменттерди колдонуу - бул электр бургу, бургулоочу биттер, баскычтуу бургулоо жана колго бычуучу курал же дремел куралы.

Сураныч, этият болуңуз жана кырсыктан сактануу үчүн жетиштүү убакыт бөлүңүз.

Коопсуздук

Коопсуздук көз айнектери жана коопсуздук мээлейлери керек.

3 -кадам: ① AC киргизүү бөлүмү

Корпустун бургулоо жана бүтүрүү иштерин бүтүргөндөн кийин, электр такталарын жана зымдарын жасоону баштайлы.

Бул жерде бөлүктөрдүн тизмеси. Кечиресиз, кээ бир шилтемелер жапон сатуучусу үчүн.

Жакынкы сатуучуларыңыздан ушундай тетиктерди ала аласыз деп үмүттөнөм.

1. AC Input бөлүмүнүн колдонулган бөлүктөрү

Сатуучу: Marutsu тетиктери- 1 x RC-3:

Баасы: ￥ 1, 330 (болжол менен АКШ $ 12)

- 1 x 24V 2A AC кубаттуу трансформатору [HT-242]:

Баасы: ￥ 2, 790 (болжол менен 26 АКШ доллары) эгер сиз 220В кирүүнү жактырсаңыз, [2H-242] ￥ 2, 880 тандаңыз

- Plug менен 1 х AC коду:

Баасы: ￥ 180 (болжол менен 1,5 АКШ доллары)

-1 х AC сактандыргыч кутуча 【F-4000-B】 Сато тетиктери: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15361/ Баасы: ￥180 (болжол менен 1,5 АКШ доллары)

- 1 x AC Power Switch (Large) NKK 【M-2022L/B】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15771/ Баасы: ￥ 380 (болжол менен 3,5 АКШ доллары)

- 1 x 12V/24V Switch (кичинекей) Miyama 【M5550K】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/112704/Баасы: ￥ 181 (болжол менен АКШ $ 1.7)

- 1 x Bridge rectifire диод (чоң) 400V 15A 【GBJ1504-BP】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12699673/Баасы: ￥ 318 (болжол менен АКШ $ 3.0)

- 1 х көпүрө түздөөчү диод (кичинекей) 400V 4A 【GBU4G-BP】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12703750/ Баасы: ￥ 210 (болжол менен АКШ $ 2.0)

- 1 х чоң конденсатор 2200uf 50V 【ESMH500VSN222MP25S】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/52022/Баасы: ￥ 440 (болжол менен АКШ $ 4.0)

-1 x 4p Артта калган терминал 【L-590-4P】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/17474/Баасы: ￥ 80 (болжол менен АКШ $ 0.7)

Жапон сайтына ыңгайсыз шилтеме үчүн кечирим сурайм, ушул шилтемелерге шилтеме берүү менен окшош тетиктерди иштеткен сатуучуну издеңиз.

4 -кадам: ② Орто бөлүм (DC Control Circuit)

Бул жерден, бул негизги кубаттоочу DC чыңалуусунун башкаруу бөлүгү.

Бул бөлүктүн иштеши кийинчерээк симуляциялоонун жыйынтыгы боюнча түшүндүрүлөт.

Негизинен мен классикалык LM317Tди чоң кубаттуулуктагы транзистор менен 3Ага чейин чоң ток чыгаруу жөндөмү үчүн колдонуп жатам.

Ал эми 1.25V LM317T минималдуу чыгуу чыңалуусун жокко чыгаруу үчүн, мен V2 үчүн D8 диодду Q2 Vbeге коштум.

Менимче, D8дин Vf болжол менен. 0.6V жана Q2 Vbe да болжол менен. 0.65V анда жалпы 1.25V болот.

(Бирок бул чыңалуу If жана Ibeден көз каранды, ошондуктан бул ыкманы колдонуу үчүн этият болуу керек)

Q3 тегерегиндеги чекит сызык менен курчалган бөлүгү орнотулган эмес. (келечектеги жылуулук өчүрүү функциясы үчүн кошумча үчүн.)

Колдонулган бөлүктөр төмөндөгүдөй, 0．1Ω 2W Акизуки Деншо

жылыткыч 【34H115L70】 Multsu тетиктери

Түзөткүч диод (100V 1A) IN4001 ebay

LM317T Voltage Control IC Akizuki Denshi

Жалпы максат NPN Tr 2SC1815 Akizuki Denshi

U2 LT6106 Current Sense IC Akizuki Denshi

Pitch LT6106 (SOT23) үчүн PCB конвертациялоо Akizuki Denshi

U3 Comparator IC NJM2903 Akizuki Denshi

POT 10kΩ 、 500Ω ５ ５KΩ Akizuki Denshi

5 -кадам: ③ Чыгаруу бөлүмү

Акыркы бөлүгү - Чыгуу бөлүмү.

Мага ретро аналогдук эсептегичтер жагат, анан мен аналогдук метрди кабыл алдым.

Мен чыгууну коргоо үчүн Poly Switch (баштапкы абалга келтирүүчү сактандыргыч) кабыл алдым.

Колдонулган бөлүктөр төмөндөгүдөй, Кайра коюлуучу сактандыргыч 2.5Ａ REUF25 Акизуки Денши

2.2KΩ 2W кан соргучту каттоочу Акизуки Денши

32V Аналогдук вольт өлчөгүч (Панел метр) Акизуки Денши

3A Аналогдук вольт өлчөгүч (Панел метр) Акизуки Денши

Чыгуу терминалы MB-126G Кызыл жана Кара Акизуки Денши

Универсалдуу нан картасы 210 x 155мм Акизуки Денши

Нан тактасы үчүн терминал (сиз каалагандай) Akizuki

6 -кадам: Бириктирүүнү жана сыноону бүтүрүңүз

Азырынча мен ойлойм, сиздин башкы тактаңыз дагы толукталды.

Сураныч, корпуска бекитилген бөлүктөрдү кабелдер, эсептегичтер, терминалдарга туташтырууну улантыңыз.

Эгерде сиз долбоорду бүтүрсөңүз.

Акыркы этап - бул долбоорду текшерүү.

Бул аналогдук электр менен камсыздоонун негизги өзгөчөлүктөрү

1, 0 ～ 30V чыгаруу чыңалуусунун орой жөнгө салынышы жана жакшы жөнгө салынышы.

2, 0 ～ 2.0A чектөөчү менен чыгуу агымы (мен трансформатордун спецификациясында колдонууну сунуштайм.)

3, Чыгуу чыңалуусу экологиялык жоготууну азайтуу үчүн арткы панелдеги алмаштыргыч

(0 ～ 12 В, 12 ～ 30 В)

Негизги тестирлөө

Райондук иштерди текшерүү.

Мен сүрөттө көрсөтүлгөндөй муляждык жүктөө катары 5W 10Ω каршылыгын колдондум.

Сиз 5V орноткондо, ал 0.5А менен камсыз кылат. 10В 1А, 20В 2.0А.

Ал эми учурдагы чекти сүйүктүү деңгээлге тууралаганда, учурдагы чектөөчү иштейт.

Бул учурда, чыгаруу чыңалуусу сиздин жөндөөчү чыгымдын агымына жараша төмөндөп баратат.

Осциллографтын толкун формасын тестирлөө

Мен сизге осциллографтын толкун формаларын да көрсөткүм келет.

Биринчи толкун формасы - бул агрегаттын кубатын күйгүзгөнүңүздө чыңалуу көтөрүлүүчү толкун формасы.

CH1 (Көк) тууралоочудан жана 2200uF конденсаторунан кийин. 35V 5V/div).

CH2 (Асмандын көкү) - блоктун чыгуу чыңалуусу (2V/div). Бул 12V чейин жөнгө салынат жана кирүү толкундарын азайтат.

Экинчи толкун формасы - кеңейген толкун формасы.

CH1 жана CH2 азыр 100mV/div болуп саналат. CH2 толкуну LM317 IC пикиринин туура иштешинен улам байкалган жок.

Кийинки кадам, мен 500мА учурдагы жүктөмү (22Ω 5W) менен 11Вда сынап көргүм келет. Омдун төмөн I = R / E эсиңиздеби?

Андан кийин CH1 кирүү чыңалуусу 350 мВп-б чейин чоңоёт, бирок CH2 чыгуу чыңалуусунда эч кандай толкун байкалган жок.

Мен ошол эле 500мА жүк менен кээ бир DC-DC кайра түрү жөндөгүчкө салыштыргым келет.

CH2 чыгарууда чоң 200мА которуу ызы -чуусу байкалат.

Көрүнүп тургандай, Жалпылап айтканда, аналогдук электр менен камсыздоо аз ызы -чуу аудио колдонууга ылайыктуу болуп саналат.

Буга кандай дейсиз?

Эгерде дагы суроолоруңуз болсо, сураныч, менден сураңыз.

7 -кадам: 1 -тиркеме: Райондук операциянын чоо -жайы жана симуляциянын жыйынтыктары

Оо, 1k ашуун окурмандар менин биринчи постума келишти.

Мен көп сандаган эсептегичти көрүү үчүн жөн гана градиумун.

Ооба, мен темама кайтып келгим келет.

Киргизүү бөлүмүнүн симуляциясынын жыйынтыктары

Мен схеманын дизайнын текшерүү үчүн LT Spice тренажерун колдондум.

LT Spiceти кантип орнотуу же кантип колдонуу керектиги тууралуу сураныч, аны google аркылуу бериңиз.

Бул акысыз жана жакшы аналогдук симулятор.

Биринчи схема LT Spice симуляциясы үчүн жөнөкөйлөштүрүлгөн, мен дагы.asc файлын тиркегим келет.

Экинчи схема киргизүү симуляциясы үчүн.

Трансформатордун салыштырмалуу мүнөздөмөсү катары чыңалуу булагынын DC офсети 0, амплитудасы 36В, 60 Гц жана кирүү каршылыгы 5 Омду аныктадым. Белгилүү болгондой, трансформатордун чыгыш чыңалуусу рмс менен көрсөтүлөт, анда 24Vrms чыгышы 36Vpeak болушу керек.

Биринчи толкун формасы чыңалуу булагы + (жашыл) жана көпүрө түзөткүчү + w/ 2200uF (көк). Ал болжол менен 36В чейин кетет.

LT Spice өзгөрмө потенциометрди колдоно алган жок, мен бул схемага туруктуу маанини койгум келет.

Чыгуу чыңалуусу 12В токтун чеги 1А ушундай. Мен кийинки кадамга баргым келет.

LT317T колдонуу Voltage Control бөлүмү

Кийинки сүрөттө LT317 иштөө көрсөтүлөт, негизинен LT317 шунт жөнгө салуучу деп иштейт, бул Аджга Чыгуу чыңалуу пинин билдирет. пин киргизүү чыңалуусуна карабастан, дайыма 1.25V маалымдама чыңалуусу.

Бул ошондой эле R1 жана R2де белгилүү бир токтун кан кетишин билдирет. Учурдагы LM317 ад. R2 -ге туташтыруу дагы бар, бирок 100uA өтө кичине болсо, биз аны этибарга албайбыз.

Буга чейин, сиз R1де кан агып турган I1 дайыма туруктуу экенин так түшүнө аласыз.

Андан кийин биз R1: R2 = Vref (1.25V): V2 формуласын түзө алдык. Мен 220Ωдан R1ге жана 2.2Kтан R2ге чейин тандайм

Андан кийин формула V2 = 1.25V x 2.2k / 220 = 12.5V болуп өзгөрөт. Чыныгы чыгуу чыңалуусу V1 жана V2 экенин билиңиз.

Андан кийин 13.75V LM317 чыгаруу пининде жана GNDде пайда болот. Ошондой эле R2 нөлгө барабар экенин, 1.25V чыгаруу

калуу.

Андан кийин мен жөнөкөй чечимди колдондум, мен жөн гана 1.25V жокко чыгаруу үчүн Vbe чыгаруу транзиторун жана Vf диодун колдоном.

Жалпы сүйлөө Vbe жана Vf 0,6дан 0,7Вга чейин. Бирок сиз Ic - Vbe жана If - Vf charactoristcs жөнүндө билишиңиз керек.

Бул 1.25V жокко чыгаруу үчүн бул ыкманы колдонгондо белгилүү бир кан кетүүчү агым керек экенин көрсөтүп турат.

Ошондуктан мен R13 2.2K 2W тазалоочу реестрди кошом. Болжол менен канайт. 5мА болгондо 12В чыгат.

Азырынча түшүндүрүүдөн чарчадым. Мага түшкү жана түшкү сыра керек. (Lol)

Андан кийин, бара -бара кийинки жумага улантам. Андыктан ыңгайсыздык үчүн кечирим сурайм.

Кийинки кадам LT Spice жүктөө параметр кадамын симуляциясын колдонуп, учурдагы чектегичтин кантип так иштээрин түшүндүргүм келет.

Учурдагы чектөөчү бөлүм LT6106 менен

Сураныч, Linear Technology сайтына баш багыңыз жана LT6106 тиркемесинин маалымат барагын караңыз.

www.linear.com/product/LT6106

Мен 5A мисалы үчүн AV = 10ду сүрөттөгөн типтүү тиркемени түшүндүрүү үчүн чиймени көрсөткүм келет.

0.02 Ом учурдагы сезүү реестри бар жана пинден чыккан туюнтуу азыр 200мВ/А болот

сырткы пин 5Ада 1Вга чейин көтөрүлөт, туурабы?

Келгиле, бул типтүү мисалды эске алуу менен менин арызым жөнүндө ойлонолу.

Бул жолу биз 2А астындагы учурдагы чекти колдонууну каалайбыз, анда 0.1 Ом ылайыктуу.

Бул учурда pin 2A 2A көтөрүлөт? Бул сезгичтик азыр 1000мВ/А.

Андан кийин, биз жалпы салыштыргыч менен LM317 ADJ пинин күйгүзүү / өчүрүү керек

NJM2903 LM393, же LT1017 жана жалпы NPN транзистору сыяктуу 2SC1815 же BC337?

табылган чыңалуу менен босого катары кесилген.

Буга чейин, райондук түшүндүрүү аяктады, жана толук райондук симуляциясын баштайлы!

8 -кадам: 2 -тиркеме: Circuit Step Simulation жана Simulation Results

Мен кадам симуляциясы деп аталган нерсени түшүндүргүм келет.

Кадимки жөнөкөй симуляция бир эле шартты симуляциялайт, бирок кадамдык симуляция менен биз шарттарды үзгүлтүксүз өзгөртө алабыз.

Мисалы, R13 жүктөө регистринин симуляциялоо кадамы кийинки сүрөттө жана төмөндө көрсөтүлгөн.

. кадам кадамы Rf тизмеси 1k 100 24 12 6 3

Бул {Rf} сыяктуу көрсөтүлгөн R13 мааниси 1К омдон (100, 24, 12, 6) 3 Омго чейин өзгөрөт дегенди билдирет.

Түшүнүктүү болгондой, качан R жүктөөгө тартылган 1K ом ток ①12mA болот

(анткени чыгуу чыңалуусу азыр 12Вга коюлган).

жана 100 Омдо ②120mA, 12 Омдо ③1A, 6 Омдо ④2A, 3 Омдо ⑤4А.

Бирок сиз чыңалуу чыңалуусу R3 8k жана R7 2k тарабынан 1Вга коюлганын көрө аласыз (жана салыштыргыч үчүн чыңалуу 5В).

Андан кийин condition шартынан учурдагы чектөөчү схема иштеши керек. Кийинки чийме - симуляциянын натыйжасы.

Буга чейин кандай дейсиз?

Түшүнүү бир аз кыйын болушу мүмкүн. анткени симуляциянын натыйжасын окуу кыйын болушу мүмкүн.

Жашыл сызыктар чыгыш чыңалуусун, көк сызыктар чыгаруу агымын көрсөтөт.

Сиз чыңалуу 12 Ом 1Ага чейин салыштырмалуу туруктуу экенин көрө аласыз, бирок 6 Ом 2А чыңалуунун 6Vга чейин төмөндөшү менен токту 1Ага чейин чектей аласыз.

Ошондой эле, 12мАдан 1Ага чейин DC чыгаруу чыңалуусу бир аз төмөндөгөнүн көрө аласыз.

Бул мурунку бөлүмдө түшүндүргөндөй Vbe жана Vf линиясынан улам келип чыккан.

Мен кийинки симуляцияны кошкум келет.

Эгерде сиз тиркелгендей симуляция схемасында D7ди таштап койсоңуз, анда чыңалуу жыйынтыктары салыштырмалуу туруктуу болмок.

(бирок чыгуу чыңалуусу мурункуга караганда жогорулап баратат, албетте.)

Бирок бул бир нерселерди соодалашуу, анткени мен туруктуулук бир аз жоголуп кетсе дагы, бул долбоорду 0Вден башкаргым келет.

Эгерде сиз LT Spice сыяктуу аналогдук симуляцияны колдоно баштасаңыз, аналогдук схемаңыздын идеясын текшерүү жана сынап көрүү оңой.

Уммм, акыры мен аягында толук түшүндүрмөнү бүтүргөндөй болдум.

Мага дем алыш үчүн бир -эки сыра керек (lol)

Эгерде сизде бул долбоор боюнча суроолоруңуз болсо, сураныч, мага кайрылыңыз.

Мен баарыңар менин макалам менен DIY жашоосунан ырахат аласыңар деп үмүттөнөм!

Урматтоо менен,