Záporné napětí: 10 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Většina lidí, kteří si hrají s elektronikou, by narazila na zvukový obvod, který používá napájecí zdroj duel rail. Když jsem se s tím setkal poprvé, úplně mě to zmátlo - jak získám záporný náboj z napájecího zdroje? Není jeden pozitivní a druhý důvod? Z nějakého důvodu jsem si nikdy nemyslel, že zdroj energie, jako je baterie, má stejný záporný i kladný náboj!

Většinu času je záporný náboj uzemněn a nepoužíván, ale v některých sestavách, jako jsou zvukové projekty, jako jsou zesilovače a syntezátory, musíte použít záporný náboj společně s kladným.

Robin Mitchellover v „All About Circuits“publikoval velmi elegantní a snadný způsob, jak vytvořit záporný náboj pomocí pouze několika běžných částí, které bude mít většina lidí, kteří si hrají s obvody, v zásobnících svých částí.

Nebudu se zabývat tím, jak to funguje, jak to Robin skvěle vysvětlil ve svém článku, který najdete zde.

Samotný obvod se skládá z časovače 555 (existuje něco, co nemůže dělat!), Několika víček a diod. Chtěl jsem, aby moje proměnné napětí bylo řízené a přenosné pro použití a testování na budoucích projektech, takže jsem do návrhu zahrnoval posilovač buck.

Krok 1: Díly a nástroje

Části obvodu záporného napětí

1. 555 Timer - eBay 100 pod 5 $!

2. Rezistor 5,6K. Kupte si je jako různé na eBay

3. 47K odpor

4. 100nf Cap - kupujte je jako různé na eBay

5. 10nf Cap

6. Dioda 1N194 - eBay

7. 10uf Cap - Kupte si je jako různé na eBay

8. 100uf Cap

9. Prototypová deska - eBay

10. Různé dráty

Aby to bylo přenosné

1. Případ - Tento by fungoval dobře z eBay. Doly na starý otvírač garážových vrat, který jsem někde našel.

2. Banánové zástrčky pro muže a ženy - eBay

3. Různé dráty

4. Switch - ebay

5. 9V baterie

6. 9V držák baterie - eBay

7. Regulátor napětí - eBay

8. Knoflík pro potenciometr - eBay

9. 10K Pot - eBay

10. Měřič napětí - eBay

Nástroje:

1. Páječka

2. Kleště

3. Nůžky na drát

4. Horké lepidlo

5. Vrták

6. Kuželový krokový vrták (vždy se hodí pro vrtání otvorů do věcí)

Krok 2: Nejprve Breadboard It

Vím, že to může být samozřejmé, ale vřele doporučuji, abyste tento obvod (nebo jakýkoli, který postavíte) nejprve propojili. Zajistí, že obvod byl testován a funguje a je jako první spuštění, které vám pomůže lépe porozumět okruhu a tomu, jak je sestaven.

Jakmile jej postavíte, vyzkoušejte multimetr a ujistěte se, že napětí dodávané z obvodu je záporné.

Krok 3: Vytvoření obvodu - část 1

Obvod je opravdu zajímavý a využívá chytrou řadu diod a kondenzátorů k dosažení záporného napětí na kondenzátorové desce. Pokud chcete další podrobnosti, podívejte se na tento odkaz. Pokud jste předtím neudělali žádné obvody, podívejte se na tento návod, který vám ukáže lana.

Zahrnul jsem původní schéma obvodu spolu s upraveným, které obsahuje napěťový modul a momentový spínač připojený ke kondenzátoru. Tento spínač může zkratovat víčko a vybít napětí uvnitř. Musel jsem to přidat, protože víčko udržovalo napětí dodávané z regulátoru napětí a pokud bylo vysoké, řekněme 12v a já jsem snížil napětí na 6v, pak záporné napětí zůstane na 12V a pomalu klesá. Resetovací tlačítko vybije víčko a uvede jej do souladu s kladným napětím.

Kroky:

1. První věc, kterou musíte udělat, je zjistit, jak velký (nebo malý) potřebujete k výrobě desky s obvody. Když jsem dával ten svůj do starého otvírače garážových vrat, potřeboval jsem ho udělat co nejmenší.

2. Ořízněte desku prototypu na požadovanou velikost

3. Přidejte na desku držák IC zásuvky. To vám umožní vyměnit IC, pokud je z jakéhokoli důvodu vadný.

4. Připojte pin 1 k uzemňovací sběrnici na prototypové desce, kolíky 4 a 8 ke kladné sběrnicové liště.

5. Přidejte čep 10nf na kolík 2 a uzemněte

6. Přidejte pin 100nf na pin 5 a uzemněte

Krok 4: Vytvoření obvodu - část 2

Aby byl obvod co nejmenší, využil jsem i spodní část obvodu.

Kroky:

1. Spojte piny 2 a 6 dohromady. K tomu používám odporovou nohu

2. Spojte piny 2 a 7 dohromady s odporem 47K

3. Přidejte kladnou nohu 10uf čepičky na pin 3 a negativní nohu na prázdné místo na desce prototypu.

4. Přidejte diodu (ujistěte se, že je připojena správným způsobem) k záporné noze víčka a uzemnění

5. Přidejte další diodu (znovu zkontrolujte, zda je správně připojena) k záporné noze čepice 10uf a druhou nohu k prázdnému místu na desce prototypu.

Krok 5: Vytvoření obvodu - část 3

Kroky

1. Přidejte zápornou nohu z kondenzátoru 100uf na konec diody

2. Přidejte kladnou nohu na zem.

3. Pokud jste použili podobnou prototypovou desku jako já, budete muset spojit zemnicí a kladné sběrnicové pásy dohromady. K jejich propojení pájejte pár malých vodičů

4. V této fázi vždy rád zkontroluji a ujistím se, že obvod zapadne do mého pouzdra. Uvnitř dálkového ovládání garážových vrat, které jsem použil, nebylo mnoho místa a obvod byl správně vybaven. Odstranil jsem malé množství desky prototypu, aby lépe seděla.

Krok 6: Přidání vodičů do obvodu

Další věc, kterou musíte udělat, je přidat do obvodu spoustu vodičů. Jakmile je přidáte, můžete jej vyzkoušet a zjistit, zda funguje

Kroky:

1. Nejprve přidejte 2 vodiče (udělejte všechny vodiče delší, než je potřeba) na kladnou sběrnicovou lištu. Jeden bude připojen k kladnému výstupu na regulátoru napětí a druhý k ženské banánkové zástrčce

2. Přidejte další 2 vodiče na záporný sběrnicový pás. Jeden bude připojen k uzemnění na regulátoru napětí a druhý k zásuvce s banánkem

3. Nakonec přidejte drát na zápornou část víčka 100uf. To bude připojeno k banánkové zástrčce záporného napětí

Krok 7: Přidání banánkových zástrček a přepínačů

V mém případě nebylo mnoho místa, takže jsem si musel dobře rozmyslet, kam všechny části půjdou, zejména banánkové zástrčky a vypínač.

Zde se nezobrazuje, protože to bylo něco, co jsem udělal později, byl další momentální přepínač, který budete také muset přidat. Tento přepínač bude později připojen ke každé noze na čepici 100uf, aby vybil jakékoli napětí, které může obsahovat.

Kroky:

1. Nejprve vyvrtejte každý otvor pro 3 banánkové zátky

2. Zajistěte banánkové zástrčky k pouzdru. Šel jsem zleva doprava, červená - negativní, černá - země a červená - pozitivní. Vypadalo to jako nejlogičtější způsob, jak je nastavit

3. Vyvrtejte další otvor pro spínač SPDT a také jej připevněte.

4. Vyvrtejte další otvor a proveďte přechodový spínač.

5. Nakonec vyvrtejte v horní části pouzdra otvor pro vodič na měřiči napětí. Protáhněte dráty a zajistěte měřič napětí k pouzdru horkým lepidlem. Protože jsem neměl moc místa, musel jsem nalepit metr na horní část pouzdra. Lepší způsob je vyříznout část pouzdra, do které se měřič vejde. Je to čistší povrch.

Krok 8: Modifikace regulátoru napětí

Nebudu to procházet příliš podrobně, protože jsem již poskytl podrobnosti o tom, jak to udělat v tomto „ible“. Zahrnul jsem také schéma, které vám pomůže vizualizovat zapojení

Kroky:

1. Opatrným odpájením odstraňte hrnec, který je na regulátoru

2. Popadněte svůj 10k hrnec a položte nohy na pájecí body. Znovu je zahřejte a zatlačte nohy na místo.

3. V případě potřeby přidejte trochu pájky k bodům pájky na desce s obvody.

Krok 9: Přidání dílů do pouzdra a zapojení

Na obrázcích níže vidíte, že jsem opravdu neměl moc místa na hraní!

Kroky:

1. Nejprve zajistěte regulátor napětí na místě. Ujistěte se, že se na pájecí body snadno dostanete. Pokud tomu tak není, zajistěte jej na místě, dokud nedokončíte veškeré pájení

2. Dále přidejte do pouzdra záporný napěťový obvod

3. Připojte kostru a plus z desky plošných spojů k výstupům na regulátoru napětí

4. Pájejte vodiče z měřiče napětí také na výstup regulátoru napětí.

5. Pájejte kladný vodič z držáku baterie na spínač a další vodič ze spínače na vstupní kladný bod pájky na regulátoru napětí

6. Připájejte uzemňovací vodič z držáku baterie k pájenému vstupu uzemnění na regulátoru

7. Nyní připojte záporný vodič z obvodu k zápornému banánu. Udělejte to samé pro pozemní a pozitivní

8. Nyní byste měli být schopni přidat baterii a vyzkoušet, zda funguje

Krok 10: Testování a používání

První věc, kterou byste chtěli vědět, je, zda váš regulátor napětí funguje dobře.

Kroky:

1. Zapněte a nastavením potenciometru zkontrolujte, zda měřič napětí funguje. Napětí by se mělo pohybovat nahoru nebo dolů.

2. Dále pomocí multimetru vyzkoušejte, zda záporné napětí funguje. Pozitivní vodič z multimetru zapojte do záporného banánkového konektoru a uzemněte do uzemňovacího banánkového konektoru.

3. Zkontrolujte, zda multimetr nevykazuje záporné napětí. Pokud tomu tak není, zkontrolujte svůj obvod a ujistěte se, že je vše správně připájeno a že nejsou zkraty.

4. Nakonec byste měli zkontrolovat tlačítko vybití kondenzátoru. Zapněte měřič napětí (nechoďte příliš vysoko nebo byste mohli smažit časovač 555) a poté snižte napětí. Zkontrolujte záporné napětí pomocí multimetru. Ukáže vyšší než to, co je zobrazeno na měřiči napětí. Důvodem je, že víčko je nabito na poslední napětí, na kterém byl regulátor. Pro vybití stiskněte momentální tlačítko.

5. Znovu zkontrolujte multimetr. Mělo by se zobrazovat v blízkosti měřiče napětí