AC עד +15V, -15V 1A משתנה ו- 5V 1A ספסל קבוע ספסל DC: 8 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

ספק כוח הוא מכשיר חשמלי המספק חשמל לעומס חשמלי. ספק כוח דגם זה כולל שלושה ספקי כוח DC מוצקים. ההיצע הראשון נותן תפוקה משתנה של חיובי של 1.5 עד 15 וולט בעוצמה של עד 1 אמפר. השני נותן שלילי של 1.5 עד -15 וולט באמפר אחד. לשלישי יש 5V קבוע באמפר אחד. כל הציוד מוסדר במלואו. מעגל IC מיוחד שומר על מתח היציאה בתוך.2V כאשר הוא עובר ללא עומס לאמפר אחד. הפלט מוגן במלואו מפני קצר חשמלי. אספקה זו אידיאלית לשימוש במעבדות בית ספר, חנויות שירותים או בכל מקום בו נדרש מתח DC מדויק.

שלב 1: כיצד פועל אספקה?

ההיצע מורכב משני מעגלים, האחד קבוע 5V פלט והשני הוא 0 עד+15, ו -15 אספקה משתנה עם כל קטע המוסבר להלן. הוא מורכב משנאי כוח, שלב מיישר DC ושלב הרגולטור.

1. הורדת 220V AC באמצעות שנאי: מכיוון שהקלט של הרגולטורים אמור להיות בסביבות כל מקום בין 1.5 ל -40 וולט. אז 220V AC הורד באמצעות השנאי. 220 וולט מהחשמל מסופק לסליל המשני של השנאי באמצעות נתיך ומתג, מה שמוריד אותו ל -18 וולט. יחס הסיבוב של השנאי היה 12: 1. כאשר נבדק, המתח במעגל פתוח של השנאי התברר כ- 22 וולט. השנאי משרת שתי מטרות. ראשית, הוא מפחית את כניסת 220VAC ל- 17VAC ו- 9VAC כדי לאפשר למתח הנכון להיכנס לשלבי המיישר. שנית, הוא מבודד את פלט אספקת החשמל מהקלט 220VACline. זה מונע מהמשתמש מכת מתח מסוכנת, במידה והמשתמש עומד בשטח מקורקע. לשנאי שנמצא במרכז יש שני פיתולים משניים שהם 180 מעלות מחוץ לשלב.
2. ממיר AC ל DC: לתיקון ה- AC (המרה מ- AC ל- DC), נעשה שימוש בתצורת גשר של דיודות שניתקו את המחזור השלילי של ה- AC והמירו אותו ל- DC פועם. כל דיודה פועלת רק כשהיא במצב הטיה קדימה (כאשר המתח באנודה גבוה מהמתח בקתודה). DC זה היה מעורב בו כמה אדוות ולכן קבל שימש להחליק אותו יחסית לפני שליחתו למעגל הוויסות.
3. מעגל רגולטורים: מעגל הוויסות ב- PowerSupply מורכב ממעגל משולב LM-317 ו- LM-337. LM317 מספק יותר מ 1.5 A של זרם עומס עם מתח יציאה המתכוונן בטווח של 1.2 עד 37 V. סדרת LM337 הינם מתכוונני ווסת מתח שלילי עם 3 מסופים המסוגלים לספק עודף -1.5 A בטווח מתח פלט של -1.2 עד -37 V. הם קלים במיוחד לשימוש ודורשים רק שני נגדים חיצוניים כדי להגדיר את מתח המוצא. יתר על כן, תקנת הקו והעומס טובים יותר מהרגולטורים הקבועים הרגילים. מתח המוצא של LM317/LM377 נקבע על פי היחס בין שני נגדי המשוב R1 ו- R2 היוצרים רשת מפרידה פוטנציאלית על פני מסוף הפלט. המתח על פני הנגד המשוב R1 הוא מתח התייחסות קבוע של 1.25V, Vref המיוצר בין מסוף "פלט" ו"התאמה ". ואז כל זרם שזורם דרך הנגד R1 זורם גם דרך הנגד R2 (תוך התעלמות מזרם המסוף הקטן מאוד), כאשר סכום ירידות המתח על פני R1 ו- R2 שווה למתח היציאה, Vout. ברור שמתח הכניסה, Vin חייב להיות גדול ב -2.5 וולט לפחות ממתח היציאה הנדרש כדי להפעיל את הרגולטור.
4. מסנן: פלט ה- LM317/337 הוזן לקבל כדי לסנן את האפקט הפועם. ואז הוא נשלח לפלט. יש לשים לב כי יש לזכור את הקוטביות של הקבלים לפני הצבתה.

אספקת DC קבועה 5V

5v DC עובד על אותו עיקרון, אך הרגולטור המשמש לכך הוא 7805 קבוע. כמו כן שנאי בו השתמש היה של 220V ל- 9V AC.

שלב 2: תרשים מעגלים ורכיבים נדרשים:

תרשים המעגל והרכיבים הנדרשים מפורטים בתמונות למעלה.

שלב 3: סימולציות ופריסת PCB

פרוטאוס סכמטי והדמיות:

המעגל הסכימטי היה מדומה על מנת לבדוק אם המעגל פועל כהלכה ומשיג את מטרתנו של משתנה ± 15V ואספקת חשמל קבועה של 5V. אשר אומת על ידי מדידת מתח היציאה בעזרת רב-מטר.

פריסת PCB של פרוטוס:

המעגל הסכימטי לאחר הבדיקה הומר אז לפריסת ה- PCB שלו. הרכיבים ממוקמים לראשונה והניתוב מתבצע באמצעות ניתוב אוטומטי. רוחב חוט החשמל הוא T80 ואילו שאר החוט הוא ברוחב T70. אורך הלוח נבחר להיות 6 על 8 אינץ '. פריסת תלת מימד נבדקה גם לגבי עיצוב ה- PCB הצפוי. הפריסה בסיום הבדיקה אם הנתיבים אינם חוצים מיוצאת כ- PDF. רק קצה הלוח והשכבה התחתונה נבחרים להיות בקובץ ה- PDF והשאר לא נבחר. זה נותן לנו הדפסה של המסלול של כל ה- PCB.

שלב 4: הדפסת PCB

הדפסה על נייר חמאה:

הרצועה שהתקבלה כקובץ PDF הודפסה על נייר החמאה. המדפסת המשמשת למטרה זו הייתה זו עם טונר ולא דיו נוזלי מכיוון שלא ניתן להעביר אותה על נייר החמאה. לשם כך נייר חמאה נחתך כך שיתאים לגודל של נייר A4 להדפסה קלה ולאחר מכן נחתך כך שיתאים לגודל ה- PCB.

העברת ההדפסה מנייר חמאה ללוח PCB:

נייר החמאה מונח על גבי לוח ה- PCB. מגהץ חם משמש ללחיצת נייר החמאה וכתוצאה מכך המסלול מצלם את עצמו על לוח ה- PCB עקב חימום של דיו הטונר. לאחר מכן מתבצעים תיקוני מסלול באמצעות הסמן הקבוע.

תַחרִיט:

העברת הרצועה על לוח הלוח, בשלב הבא הטבלה לוחית במיכל מלא בחומר כלורי המונח בתנור וכתוצאה מכך הסרת נחושת מכל לוח הלוח למעט הרצועה שהודפסה וכתוצאה מכך דף פלסטיק עם נחושת קיימת רק על המסלול.

הִתעַמְלוּת:

לאחר הכנת ה- PCB, החורים נקדחים באמצעות מקדחה Pcb על ידי שמירה על אמצע כדי להחזיק את המקדחה ב 90 מעלות ל- PCB ולא להפעיל לחץ נוסף, אחרת מקדחה תישבר. החורים עבור טרנזיסטורים, מחברים, רגולטורים דיודות עשויות להיות גדולות יותר מזה של נגדים, קבלים וכו '.

ניקיון באמצעות מדלל/בנזין:

לוח ה- PCB נשטף בכמה טיפות דק או בנזין בהתאם לזמינות כך שהדיו יוסר מהמסילה להלחמה מושלמת של הרכיב ב- PCB. PCB מוכן להלחמה עם רכיבים.

הלחמה של רכיבים:

הרכיבים לאחר מכן מולחמים על לוח ה- PCB בהתאם לפריסת ה- PCB של Proteus. הרכיבים מולחמים בזהירות על ידי אי קיצור הרצועות או הנקודות. יש לזכור את הקוטביות של רכיבים כמו קבלים/טרנזיסטורים. כיורי קירור מחוברים עם הרגולטורים באמצעות הדבק למוליכות טובה יותר ומולחמים בעזרת ה- PCB. באופן דומה

בדיקה:

בפעם האחרונה, PCB נבדק לכל זמן קצר בהלחמת הרכיבים שעל הלוח. לאחר מכן, PCB הופעל וצויין פלט שהיה בהתאם לפלט הרצוי. PCB מוכן להנחת המעטפת.

שלב 5: הכנת מעטפת

מעטפת מוכנה מראש עם פריסה בסיסית נקנתה מהשוק ושונתה בהתאם לדרישה הרצויה. הוא הגיע עם שני חורים לשני עמודי כריכה, כך שנוספו ארבעה חורים עבור עמוד כריכה ו -2 לפוטנציומטרים במעטפת. שקע נקבה בעל 3 פינים הוצב גם כן לחיבור קל של כבל אספקת AC. בחוץ הוצב מתג להפעלת או כיבוי אספקת החשמל. בנוסף לכך הותקן במערך VOLTMETER לצורך קריאה/בחירה קלה למשתמש.

שלב 6: הגדרת האספקה

רובוטריקים ומעגל הונחו במעטפת בעזרת דף עץ/בידוד כדי להימנע מקצר עם הגוף. ברגים וקשרי כבלים שימשו לחיזוק הרכיבים יחד. על מעטפת הותקנו עמודי כריכה, פוטנציומטרים של מחזיק נתיכים וכפתור. חוט מגשר שימש לחיבור והומלחם כדי לאבטח את החיבור. כיווץ כיווץ שימש לאבטחת החיבורים וכדי להימנע מקצרים. ההיצע נבדק.

שלב 7: תקנת טעינה

עומס היה מחובר ליציאת האספקה וירידה במתח המתח התמודדה עקב הירידה על פני ההתנגדות של החוטים/ מסילות PCB/ נקודות חיבור. אז כדי להתמודד עם זה, ערכי הנגדים על פני LM317/LM337 שונו כדי לספק מתח עומס של 15 וולט. מכיוון שהמתח שהיה ביציאה היה מתח במעגל פתוח.

שלב 8: בדיקות אחרונות/תצפיות

מד מתח המשמש באספקה עבד רק לרמות המתח מעל 7V (אחרות אינן זמינות בשוק). אז באמצעות מד מתח טוב יותר, ניתן גם למדוד ערכי מתח נמוכים יותר. רצוי להשתמש במד וולט אנלוגי דו -כיווני ושימוש במתג לשינוי הערך הנמדד (+מתח אספקה או מתח אספקה), ניתן היה להפוך אותו למעשי יותר.

בסך הכל זה היה פרויקט מעניין. הרבה נלמד כשהכרתי את ייצור ה- PCB, בעיות בייצור אספקה וסתורי מתח משתנים.

בקר גם ב https://easyeeprojects.blogspot.com/ לפרויקטים הקרובים.:)