AC do +15V, -15V 1A promjenjivo i 5V 1A istosmjerno napajanje sa fiksnom klupom: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Napajanje je električni uređaj koji električnom energijom opskrbljuje električno opterećenje. Ovaj model napajanja sadrži tri čvrsta istosmjerna izvora napajanja. Prvo napajanje daje promjenjivi izlaz od pozitivnih 1,5 do 15 volti pri do 1 ampera. Drugi daje negativnih 1,5 do -15 volti pri 1 amperu. Treći ima fiksnih 5V na 1 amper. Sve zalihe su u potpunosti regulirane. Poseban krug IC održava izlazni napon unutar.2V kada pređe iz stanja opterećenja na 1 amper. Izlaz je potpuno zaštićen od kratkih spojeva. Ovo napajanje idealno je za uporabu u školskim laboratorijima, servisima ili bilo gdje gdje je potreban precizan istosmjerni napon.

Korak 1: Kako djeluje opskrba?

Napajanje se sastoji od dva kruga, jedan je fiksni izlaz od 5 V, a drugi je 0 do+15 i -15 promjenjivog napajanja sa svakim dolje opisanim odjeljkom. Sastoji se od energetskog transformatora, istosmjernog ispravljačkog stupnja i stupnja regulatora.

1. Isključivanje 220 V AC pomoću transformatora: Budući da bi ulaz regulatora trebao biti oko 1,5 do 40 volti. Tako je 220v AC izmjenjen pomoću transformatora. 220 V izmjenične struje iz glavnog napajanja dolazi do sekundarnog svitka transformatora putem osigurača i prekidača, čime se smanjuje na 18 volti. Omjer okretanja transformatora bio je 12: 1. Prilikom ispitivanja, pokazalo se da napon otvorenog kruga transformatora iznosi 22 V. Transformator ima dvije svrhe. Prvo, smanjuje ulaz 220VAC na 17VAC i 9VAC kako bi omogućio pravilan napon da uđe u faze ispravljača. Drugo, izolira izlaz napajanja iz 220VACline. To sprječava korisnika od opasnog strujnog udara, ako korisnik stoji u uzemljenom području. Središnji transformator ima dva sekundarna namota koji su 180 stupnjeva izvan faze.
2. AC / DC pretvarač: Za ispravljanje izmjeničnog napona (pretvaranje iz izmjeničnog u istosmjerno) upotrijebljena je diodna konfiguracija mosta koja je prekinula negativni ciklus izmjenične struje i pretvorila je u pulsirajući dc. Svaka dioda radi samo ako je u prednaponu (ako je napon na anodi veći od napona na katodi). Ovaj DC imao je neke valove uključene u njega pa je kondenzator korišten za relativno zaglađivanje prije nego što ga je poslao u regulacijski krug.
3. Krug regulatora: Krug regulatora u PowerSupply-u sastoji se od integriranog kruga LM-317 i LM-337. LM317 opskrbljuje više od 1,5 A struje opterećenja s izlaznim naponom podesivim u rasponu od 1,2 do 37 V. Serija LM337 su podesivi regulatori negativnog napona s 3 terminala koji mogu napajati više od -1,5 A u rasponu izlaznog napona od -1,2 do -37 V. Izuzetno su jednostavni za uporabu i zahtijevaju samo dva vanjska otpornika za postavljanje izlaznog napona. Nadalje, i linijsko i opterećenje su bolji od standardnih fiksnih regulatora. Izlazni napon LM317/LM377 određen je omjerom dva povratna otpornika R1 i R2 koji tvore mrežu razdjelnika potencijala preko izlaznog terminala. Napon na povratnom otporniku R1 je konstantan referentni napon od 1,25 V, Vref proizveden između “Izlaz” i “podešavanje” terminala. Tada bilo koja struja koja protiče kroz otpornik R1 također teče kroz otpornik R2 (zanemarujući vrlo malu struju priključnog terminala), pri čemu je zbroj padova napona na R1 i R2 jednak izlaznom naponu, Vout. Očigledno, ulazni napon, Vin mora biti barem 2,5 volta veći od potrebnog izlaznog napona za napajanje regulatora.
4. Filter: Izlaz LM317/337 doveden je u kondenzator radi filtriranja pulsirajućeg učinka. A onda je poslano na izlaz. Valja napomenuti da prije postavljanja treba imati na umu polaritet kondenzatora.

5v fiksno istosmjerno napajanje

5v DC radi na istom principu, ali regulator koji se koristi za to je fiksni 7805. Također je korišten transformator od 220V do 9V AC.

Korak 2: Dijagram kruga i potrebne komponente:

Shema strujnog kruga i potrebne komponente navedene su na gornjim slikama.

Korak 3: Simulacije i izgled PCB -a

Proteusova shema i simulacije:

Shematski sklop simuliran je kako bi se vidjelo radi li krug ispravno i postiže li se naš cilj varijable ± 15V i 5V fiksnog napajanja. Što je provjereno mjerenjem izlaznog napona pomoću multimetra.

Raspored Proteus PCB -a:

Shematski krug nakon testiranja tada je pretvoren u izgled PCB -a. Komponente se prvo postavljaju, a usmjeravanje se vrši automatskim usmjeravanjem. Širina žice za napajanje je T80, dok ostatak žice ima širinu T70. Duljina ploče odabrana je 6 x 8 inča. 3D izgled je također provjeren za očekivani dizajn PCB -a. Raspored pri dovršetku i testiranju ne križaju li se putovi izvozi se kao PDF. Samo rub ploče i donji sloj odabrani su da budu u PDF datoteci, a ostatak se ne bira. Daje nam ispis cijele PCB -a.

Korak 4: Ispis na PCB -u

Ispis na maslacu:

Pjesma koja je stigla kao PDF datoteka bila je ispisana na maslacu. U tu svrhu korišten je pisač s tonerom, a ne tekućom tintom jer se ne može prenijeti na maslačni papir. U tu svrhu papir za maslac se reže tako da odgovara veličini papira A4 radi lakšeg ispisa, a zatim se reže tako da odgovara veličini PCB -a.

Prijenos ispisa s maslanog papira na PCB ploču:

Papir s maslacem stavlja se na ploču PCB -a. Vruće glačalo koristi se za prešanje maslačkog papira, što dovodi do toga da se traka fotokopira na ploču PCB -a zbog zagrijavanja tinte za toner. Nakon toga se korigiraju tragovi pomoću trajnog markera.

Nagrizanje:

Prenoseći tračnicu na PCB ploču, u sljedećem koraku ploča se uranja u posudu napunjenu željeznim kloridom stavljenu u pećnicu što rezultira uklanjanjem bakra sa cijele ploče, osim staze koja je ispisana što rezultira plastičnim listom s bakar prisutan samo na stazi.

Bušenje:

Nakon pripreme PCB -a, rupe se buše pomoću PCB bušilice držeći je u sredini kako bi svrdlo držalo pod uglom od 90 stupnjeva prema PCB -u i ne primjenjujući dodatni pritisak u suprotnom će se svrdlo slomiti. Rupe za tranzistore, konektore, regulatore Diode su veće od onih na običnim otpornicima, kondenzatorima itd

Čišćenje razrjeđivačem/benzinom:

PCB ploča se ispire s nekoliko kapi razrjeđivača ili benzina, ovisno o dostupnosti, tako da se tinta ukloni s tračnica radi savršenog lemljenja komponente na PCB -u. PCB je spreman za lemljenje s komponentama.

Lemljenje komponenti:

Komponente su zatim lemljene na PCB ploči prema Proteus PCB rasporedu. Komponente su lemljene oprezno ne skraćujući tragove ili točke. Imajte na umu polaritete komponenti poput kondenzatora/tranzistora. Hladnjaci su pričvršćeni regulatorima pomoću paste za bolju vodljivost i lemljeni s PCB -om. Slično

Testiranje:

Posljednji put, PCB se testira na kratko dok lemimo komponente na ploči. Nakon toga, PCB se napajao i zabilježen je izlaz koji je bio u skladu s željenim izlazom. PCB je spreman za postavljanje u kućište.

Korak 5: Priprema kućišta

Gotovo kućište osnovnog izgleda kupljeno je na tržištu i modificirano je prema željenom zahtjevu. Dolazio je s dvije rupe za dva vezna stupa, pa su u kućištu izbušene dodatne 4 rupe za vezni stub i 2 za potenciometre. Postavljena je i ženska 3 -polna utičnica radi lakšeg povezivanja AC kabela za napajanje. Vanjski je postavljen i prekidač za uključivanje ili isključivanje napajanja. Osim toga, VOLTMETER je instaliran u pribor za jednostavnu čitljivost/odabir za korisnika.

Korak 6: Postavljanje opskrbe

Transformatori i sklop postavljeni su u kućište uz pomoć drva/izolacijskog lima kako bi se izbjegao kratak spoj s tijelom. Vijci i vezice za kabele korišteni su za držanje komponenti zajedno. Na kućište su ugrađeni vezni stupovi, potenciometri držača osigurača i gumb. Za spajanje je korištena kratkospojna žica koja je lemljena radi osiguranja veze. za osiguranje veza i izbjegavanje kratkog spoja korišten je skupljajući omot. Opskrba je testirana.

Korak 7: Regulacija opterećenja

Opterećenje je bilo spojeno na izlaz napajanja i suočen je s padom izlaznog napona koji je bio posljedica pada preko otpora žica/ tračnica/ spojnih točaka. Kako bi se to zadovoljilo, vrijednosti otpornika na LM317/LM337 promijenjene su tako da osiguraju napon opterećenja od 15 volti. Kako je napon koji je bio na izlazu bio napon otvorenog kruga.

Korak 8: Završno testiranje/opažanja

Voltmetar koji se koristi za napajanje radio je samo za razine napona iznad 7v (ostalo nije dostupno na tržištu). Dakle, korištenjem boljeg voltmetra, mogle bi se mjeriti i niže vrijednosti napona. Po mogućnosti pomoću dvosmjernog analognog voltmetra i pomoću prekidača za promjenu vrijednosti koju treba mjeriti (+ve opskrbni ili -ve naponski napon), to bi moglo biti praktičnije.

Sve u svemu, bio je to zanimljiv projekt. Puno sam naučio upoznavajući se s proizvodnjom PCB -a, problemima u izradi napajanja i regulatorima promjenjivog napona.

Također posjetite https://easyeeprojects.blogspot.com/ za nadolazeće projekte.:)