AC na +15V, -15V 1A Varijabilno i 5V 1A fiksno napajanje sa stalkom, 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Napajanje je električni uređaj koji električnom energijom dovodi električno opterećenje. Ovaj model napajanja sadrži tri solid-state DC 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. Posebni IC krug održava izlazni napon unutar.2V pri prelasku bez opterećenja na 1 amper. Izlaz je potpuno zaštićen od kratkog spoja. Ovo napajanje je idealno za upotrebu u školskim laboratorijama, servisima ili bilo gdje gdje je potreban precizan istosmjerni napon.

Korak 1: Kako opskrba funkcionira?

Napajanje se sastoji od dva kola, jedan je fiksni izlaz od 5 V, a drugi je 0 do+15 i -15 promjenjivog napajanja sa svakim odjeljkom objašnjenim u nastavku. 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. 220V AC iz glavnog napajanja dovodi se 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 je napon otvorenog kruga transformatora 22 volta. Transformator služi za dvije svrhe. Prvo, smanjuje 220VAC ulaz na 17VAC i 9VAC kako bi omogućio pravilan napon da uđe u faze ispravljača. Drugo, izolira izlaz napajanja iz 220VACline. Ovo sprječava korisnika od opasnog naponskog 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 AC (pretvaranje iz AC u DC), korištena je mostovna konfiguracija dioda koja je prekinula negativni ciklus naizmjenične struje i pretvorila je u pulsirajući dc. Svaka dioda radi samo ako je u prednjem položaju (ako je napon na anodi veći od napona na katodi). Ovaj DC imao je uključene neke valove pa je kondenzator korišten za relativno glatko prije slanja u regulacijski krug.
3. Krug regulatora: Krug regulatora u PowerSupply-u sastoji se od integriranog kola LM-317 i LM-337. LM317 napaja 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 sa 3 terminala koji mogu napajati više od -1,5 A u rasponu izlaznog napona od -1,2 do -37 V. Izuzetno su jednostavni za upotrebu 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 potencijalnu razdjelnu mrežu preko izlaznog terminala. Napon na povratnom otporniku R1 je konstantan referentni napon od 1,25 V, Vref proizveden između “Izlaz” i “podešavanje”. Tada bilo koja struja koja protiče kroz otpornik R1 također teče kroz otpornik R2 (zanemarujući vrlo malu struju priključnog terminala), pri čemu je zbir pada 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 efekta. I onda je poslano na izlaz. Treba 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 kola i potrebne komponente:

Shema kola i potrebne komponente navedene su na gornjim slikama.

Korak 3: Simulacije i izgled PCB -a

Proteusova shema i simulacije:

Shematski sklop je simuliran 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:

Shematski krug nakon testiranja je zatim pretvoren u izgled PCB -a. Komponente se prvo postavljaju, a usmjeravanje se vrši putem automatskog usmjeravanja. 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 po završetku i testiranje da li se putanje ne križaju izvozi se u PDF -u. 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: Štampanje sa PCB -a

Štampanje na maslacu:

Pjesma koja je stigla kao PDF datoteka odštampana je na maslacu. U tu svrhu korišten je štampač sa tonerom, a ne sa tečnim mastilom jer se ne može prenijeti na maslačni papir. U tu svrhu papir za maslac se reže tako da odgovara veličini papira A4 radi lakšeg štampanja, a zatim se reže tako da odgovara veličini PCB -a.

Prenos otiska sa maslanog papira na PCB ploču:

Papir s maslacem stavlja se na ploču PCB -a. Vruće glačalo koristi se za prešanje maslačkog papira što rezultira fotokopiranjem zapisa na PCB ploči zbog zagrijavanja tinte za toner. Nakon toga se korigiraju tragovi pomoću trajnog markera.

Graviranje:

Prenoseći trag 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 sa 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 stepeni u odnosu na PCB 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 uklanja s traga radi savršenog lemljenja komponente na PCB -u. PCB je spreman za lemljenje sa komponentama.

Lemljenje komponenti:

Komponente su zatim lemljene na PCB ploči prema Proteus PCB rasporedu. Komponente se leme oprezno, ne skraćujući tragove ili tačke. Imajte na umu polaritete komponenti poput kondenzatora/tranzistora. Hladnjaci su pričvršćeni regulatorima pomoću paste za bolju provodljivost 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 sa 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. Došao 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. Spoljni prekidač je takođe postavljen za uključivanje ili isključivanje napajanja. Osim toga, VOLTMETER je instaliran u potrošni materijal radi lakše čitljivosti/odabira za korisnika.

Korak 6: Postavljanje napajanja

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 kućištu su ugrađeni vezni stupovi, potenciometri držača osigurača i gumb. Za spajanje je korištena kratkospojna žica koja je lemljena radi osiguranja veze. skupljajuća folija je korištena za osiguranje veza i izbjegavanje kratkog spoja. Napajanje je testirano.

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. Zbog toga su vrijednosti otpornika na LM317/LM337 promijenjene tako da osiguraju napon opterećenja od 15 volti. Kako je napon koji je bio na izlazu bio napon otvorenog kola.

Korak 8: Završno testiranje/zapažanja

Voltmetar koji se koristi za napajanje radio je samo za naponske razine iznad 7v (drugi nisu dostupni na tržištu). Tako se korištenjem boljeg voltmetra mogle mjeriti i niže vrijednosti napona. Po mogućnosti upotrebom dvosmjernog analognog voltmetra i korištenjem prekidača za promjenu vrijednosti koju treba mjeriti (+ve napajanja ili -ve napona napajanja), to bi moglo biti praktičnije.

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

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