כיצד להכין ספק כוח לספסל: 20 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

ספק כוח ספסל הוא חבילה שימושית במיוחד לחובבי אלקטרוניקה, אך הם יכולים להיות יקרים כאשר הם נרכשים מהשוק. במדריך זה אראה לך כיצד להכין ספק כוח משתנה למעבדה עם תקציב מוגבל. זהו פרויקט עשה זאת בעצמך נהדר למתחילים כמו גם לכל מי שמתעניין באלקטרוניקה.

[נגן סרטון]

אתה יכול למצוא את כל הפרויקטים שלי ב:

המטרה העיקרית של הפרויקט היא ללמוד כיצד פועלת יחידת אספקת חשמל לינארית. בהתחלה, כדי להסביר את עקרון העבודה של ספק כוח לינארי, לקחתי דוגמה של ספק כוח מבוסס LM 317. לצורך הכנת ספק הכוח הסופי., רכשתי ערכת ספק כוח מבנגגוד והרכבתי אותה.

זוהי אספקת מתח מיוצבת באיכות גבוהה שבעזרתה ניתן לווסת את המתח ברציפות, והטווח שבו ניתן לווסת את המתח הוא 0-30V. הוא אפילו מכיל מעגל הגבלת זרם שיכול לשלוט ביעילות על זרם הפלט מ 2mA עד 3A עם היכולת לווסת את הזרם ברציפות, והתכונה הייחודית הזו הופכת את המכשיר לכלי בעל עוצמה חיונית במעבדת המעגלים.

תכונה:

מתח כניסה: 24V AC

זרם כניסה: מקסימום 3A

מתח יציאה: 0 עד 30V מתכוונן רציף

זרם פלט: 2mA - 3A מתכוונן ברציפות

אדוות מתח יציאה: מינימום 0.01%

שלב 1: דרושים כלים וחלקים

רשימת חלקים:

1. הורד שנאי - 24V, 3A (Jaycar)

2. ערכת אספקת חשמל DIY (Banggood / Amazon)

3. כיור קירור ומאוורר (בנגגוד)

4. מד מתח פאנל וולט-אמפר (אמזון)

5. ידית פוטנציומטר (Banggood)

6. ממיר באק (אמזון)

7. יציאת USB (אמזון)

8. כריכת פוסט בננה עוקבת (אמזון)

9. שקע חשמל IEC3 (Banggood)

10. מתג רוקר (Banggood)

11. LED ירוק (אמזון)

12. מחזיק לד (בנגג)

13. צינור כיווץ חום (בנגגוד)

14. רגלי גומי דביקות לעצמן (אמזון)

15. נימה להדפסה תלת-ממדית (PLA (GearBest)

כלים/ מכונה בשימוש

1. מדפסת תלת מימד-Creality CR-10 (Creality CR10S) או Creality CR-10 Mini

2. מלחם (אמזון)

3. DSO- RIGOL (אמזון)

4. אקדח הדבקה (אמזון)

שלב 2: תרשים בלוק בסיסי

לפני הכניסה לתהליך הייצור, עליך להכיר את המרכיבים הבסיסיים של ספק כוח לינארי.

המרכיבים העיקריים של ספק הכוח הליניארי הם:

שנאי: השנאי משנה את מתח החשמל AC לערך הרצוי. הוא משמש להורדת המתח. הדבר משמש גם לבידוד אספקת החשמל מכניסת החשמל לבטיחות.

מיישר: תפוקת ההספק של השנאי היא במתח AC, יש להמיר את זה ל- DC. מיישר הגשר ממיר AC ל- DC.

קבל / מסנן להחלקת כניסות: המתח המתוקן מהמיישר הוא מתח DC פועם בעל תכולת אדווה גבוהה מאוד. אבל זה לא אנחנו רוצים, אנחנו רוצים צורת גל DC נטולת אדוות טהורה. מעגל המסנן משמש להחלקת הווריאציות AC (אדווה) מהמתח המתוקן. קבלים גדולים של מאגר גדולים משמשים לכך.

ווסת לינארי: מתח היציאה או הזרם ישתנו כאשר יש שינוי בכניסה מרשת החשמל או עקב שינוי זרם העומס ביציאה של ספק הכוח.בעיה זו ניתנת לביטול באמצעות וסת מתח.זה ישמור על הפלט. קבוע גם כאשר מתרחשים שינויים בכניסה או כל שינוי אחר.

טען: טעינת יישום

שלב 3: שנאי

קלט מתח גבוה נכנס לשנאי אשר בדרך כלל יורד את מתח AC גבוה מרשת החשמל למתח נמוך הנחוץ ליישום שלנו. לצורך עיצוב ספק הכוח, המתח המשני של השנאי נבחר בהתחשב במתח המוצא של ספק הכוח, הפסדים בגשר הדיודה והרגולטור הליניארי. צורת גל אופיינית של שנאי 24V מוצגת למעלה. באופן כללי אנו מאפשרים ירידה של 2V - 3V לתצורת מיישר הגשר. כך שניתן לחשב את המתח המשני של השנאי להלן

דוגמא:

נניח שאנחנו רוצים ליצור ספק כוח עם מתח יציאה של 30V ו- 3A.

לפני מיישר הגשר המתח חייב להיות = 30 + 3 = 33V (שיא)

אז מתח RMS = 33 /sq root (2) = 23.33 V

שנאי דירוג המתח הקרוב ביותר הקיים בשוק הוא 24V. אז דירוג השנאי שלנו הוא 230V/24V, 3A.

הערה: החישוב הנ ל הוא הערכה גסה לרכישת שנאי. לצורך חישוב מדויק יש לקחת בחשבון ירידה במתח על פני דיודות, ירידת מתח של הרגולטור, מתח אדוות ויעילות מיישר גם כן.

שלב 4: מיישר גשר

גשר המיישר ממיר מתח או זרם לסירוגין לכמות זרם ישיר (DC) תואם. הקלט למיישר הוא ac ואילו הפלט שלו הוא DC פועם חד כיווני.

ירידת המתח על פני דיודה למטרות כלליות היא סביב 0.7V ודיודה schottky היא 0.4V. בכל רגע שתיים מהדיודות בגשר המיישר פועלות, אך מכיוון שהדיודה מתנהלת בכבדות, היא עשויה להיות גבוהה יותר. ערך בטוח טוב הוא פי שניים מהתקן או 0.7 x 2 = 1.4V.

פלט DC לאחר מיישר הגשר שווה בערך למתח המשני מוכפל ב- 1.414 פחות ירידת המתח על פני שתי הדיודות המוליכות.

Vdc = 24 x 1.414 - 2.8 = 31.13 V

שלב 5: החלקת קבלים / מסנן

המתח המתוקן מהמיישר הוא מתח DC פועם בעל תכולת אדווה גבוהה מאוד. האדוות הגדולות הקיימות בפלט הופכות את זה כמעט בלתי אפשרי לשימוש בכל יישום הפעלה. מכאן שמסנן משמש. המסנן הנפוץ ביותר הוא באמצעות קבלים גדולים.

צורת גל הפלט המתקבלת לאחר קבל ההחלקה מוצגת למעלה.

שלב 6: רגולטור

מתח היציאה או הזרם ישתנו או ישתנו כאשר יש שינוי בקלט מרשת החשמל או עקב שינוי זרם העומס ביציאה של ספק הכוח המוסדר או בשל גורמים אחרים כמו שינויי טמפרטורה. ניתן לפתור בעיה זו על ידי שימוש ב- IC הרגולטור או באמצעות מעגל מתאים המורכב ממספר רכיבים. וסת ישמור על יציאת הפלט גם כאשר מתרחשים שינויים בכניסה או כל שינוי אחר.

IC כמו 78XX ו 79XX משמשים לקבלת ערכים קבועים של מתח ביציאה. כאשר IC כמו LM 317 אנו יכולים להתאים את מתח המוצא לערך קבוע נדרש. LM317T הוא ווסת מתח חיובי מתכוונן בעל 3 מסופים המסוגל לספק שונות יציאות מתח DC מלבד אספקת המתח הקבועה. מעגל הדוגמא לעיל משתמש במתקן מתח LM3 17. הפלט המתוקן ממיישר גשר הגל המלא מוזרם ל- IC הרגולטור LM317. על ידי שינוי ערך הפוטנטיומטר המשמש במעגל זה, ניתן לשלוט במתח המוצא בקלות.

עד כה הסברתי כיצד פועלת יחידת אספקת חשמל לינארית. בשלבי ההמשך אסביר את בניית ספק הכוח הספסל על ידי הרכבת ערכת DIY.