DIY nastavitelný zdroj napájení s funkcí voltmetru: 20 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

V některých případech potřebujeme při provádění elektronického experimentu stejnosměrné napájení 4V. Co bychom měli dělat? Koupit 4V baterii zní rozumně. Pokud ale příště budeme potřebovat napájení 6,5 V a co bychom měli dělat? Na Amazon.com můžeme koupit adaptér 6,5 V DC. ALE to je neekonomické, protože když potřebujeme jiné napětí napájecího zdroje, musíme za ně zaplatit. Lepším řešením je vytvořit nastavitelný stejnosměrný napájecí zdroj. Půjdete do detailu o tom, jak nastavitelný stejnosměrný zdroj funguje procesem „udělej si sám“, a obohať se.

Materiály:

1 x regulátor napětí LM317

2 x 470uF elektrolytické kondenzátory

2 x 104 keramických kondenzátorů

1 x 10uF elektrolytický kondenzátor

2 x 4148 diod

4 x IN4007 diody

1 x LED

2 x konektor

1 x 180Ω odpor

1 x 1K odpor

1 x 5k variabilní odpor

1 x přepínač

1 x chladič

Kabel 1 x 10 cm

4 x klipy

1 x 7segmentová digitální LED zobrazovací trubice

1 x transformátor

Krok 1: Připájejte odpory k desce plošných spojů

V tomto projektu jsou potřeba pouze dva odpory. R1 je 180Ω, R2 je 1kΩ. Pomocí multimetru změřte každý odpor a poté jej vložte do odpovídající polohy na desce plošných spojů. Jak je znázorněno na obrázku 1, odpor 180Ω patří R1 a 1kΩ patří R2 vytištěný na desce plošných spojů.

Krok 2: Připájejte diody usměrňovače IN4007 k desce plošných spojů

Mějte prosím na paměti, že diody usměrňovače mají polaritu, jak je znázorněno na obrázku 2 a 3, bílý pás vytištěný na diodě IN4007 by měl být umístěn na stejné straně menšího obdélníku na desce plošných spojů.

Krok 3: Připájejte spínací diody a keramické kondenzátory 4148 k desce plošných spojů

4148 spínacích diod má polaritu, jak ukazuje obrázek 5, černý konec diod by měl být umístěn na stejné straně menšího obdélníku na desce plošných spojů. Keramické kondenzátory nemají polaritu, není třeba věnovat zvláštní pozornost směru.

Krok 4: Připájejte elektrolytické kondenzátory k desce plošných spojů

Elektrolytické kondenzátory mají polaritu, dlouhá noha je kladná a měla by být vložena do otvoru poblíž symbolu „+“vytištěného na desce plošných spojů. UPOZORNĚNÍ nevkládejte je do DPS obráceně, jinak může dojít k poškození celého obvodu.

Krok 5: Pájejte LED a přepněte na desku plošných spojů

LED má polaritu, jak ukazuje obrázek 12, dlouhá noha je kladná a měla by být zasunuta do otvoru poblíž symbolu „+“vytištěného na desce plošných spojů. Při pájení spínače dávejte pozor na mezeru mezi každou podložkou a nenechte roztavený cín způsobit zkrat.

Krok 6: Připájejte drátový konektor k desce plošných spojů

Mějte prosím na paměti, že porty konektorů by měly směřovat k vám, nebo by to mohlo způsobit problémy při několika dalších sestavách.

Krok 7: Připájejte nastavitelný odpor k desce plošných spojů

Vložte nastavitelný odpor do DPS a poté připájejte každý pin. V tomto kroku byste měli mít na paměti, aby byl nastavitelný odpor svislý k desce plošných spojů. Poté nainstalujte víčko na knoflík nastavitelného odporu.

Krok 8: Sestavte 7segmentovou digitální LED zobrazovací trubici

Pamatujte, že tomuto kroku musíte věnovat více pozornosti a tento krok dokončit podle obrázku 22 až obrázku 27. Pokud sestavíte nesprávným způsobem, může to způsobit trvalé poškození obvodu.

Jak je znázorněno na obrázku 22, protáhněte svazek vodičů otvorem v blízkosti nastavitelného odporu. A pak pomocí šroubu, který jsem označil červeným kruhem na obrázku 23, upevněte digitální LED trubici. Dále je, jak je znázorněno na obrázku 25, rozdělení integrovaných vodičů na tři jednotlivé kusy. NEJDŮLEŽITĚJŠÍ věc v tomto kroku je, jak ukazuje obrázek 26, červený a bílý a černý vodič by měly být vloženy do otvorů v pořadí zprava doleva. Pokud nebudete postupovat podle této vodicí linie, může dojít k trvalému poškození digitální LED trubice.

Krok 9: Našroubujte LM317 na chladič

Pomocí šroubu označeného červeným kruhem na obrázku 28 připevněte LM317 k chladiči a jak je znázorněno na obrázku 29, není nutné na šroub nasadit matici. Poté vložte sestavu do desky plošných spojů, jak je znázorněno na obrázku 30. Při pájení kolíků mějte na paměti mezeru mezi jednotlivými piny a NENECHTE roztavený cín zkratovat piny. A musíte znovu zkontrolovat, zda jsou kolíky zkratovány po odříznutí pinů multimetrem.

Krok 10: Připájejte transformátor k desce plošných spojů

Jak je znázorněno na obrázku 33, černé dráty by měly být zasunuty do otvorů, které jsem označil červenými kruhy. Protože napájecí zdroj střídavého proudu nemá žádný směr, každý černý vodič nemá svůj vlastní exkluzivní otvor, stačí je pájet v libovolném pořadí, jak chcete.

Krok 11: Vypořádejte se s vnějšími propojovacími vodiči

Jak je znázorněno na obrázku 35, přestřihněte drát na polovinu a rozdělte jej na dva jednotlivé kusy. Z obou konců každého drátu odtrhněte malé množství kůže a jak je znázorněno na obrázku 37, pomocí pájky přidejte do holého drátu trochu roztaveného cínu.

Krok 12: Připájejte kovové svorky k drátům

Protáhněte drát otvorem ve spodní části kovové spony a jak je znázorněno na obrázku 39, pájejte cínový drát k bodu připojení, dokud jej roztavený cín nezakryje. A pak postupujte podle obrázku 40 až 42 a dokončete tento krok.

Krok 13: Vypořádejte se s akrylovou skořápkou

Jak je znázorněno na obrázku 43, strhněte kryt z akrylové desky. Od obrázku 44 k obrázku 47 jsou spodní deska, boční desky, přední deska a zadní deska, resp. Horní deska. Než smontujete desku plošných spojů s akrylovou deskou, zkuste si postavit krabici s těmito akrylovými deskami, abyste zhruba rozpoznali polohu každé desky.

Krok 14: Přišroubujte transformátor ke spodní desce

Instalujte transformátor do polohy označené červeným kruhem a ujistěte se, že červený vodič směřuje k vám. Jak je znázorněno na obrázcích 51 a 52, nainstalujte dutý šroub na spodní desku. A pak, jak je znázorněno na obrázku 53 a 54, přišroubujte desku plošných spojů k desce a ujistěte se, že knoflík je na levé straně transformátoru.

Krok 15: Nainstalujte další akrylovou desku

Obrázek 55: Nainstalujte pravou boční desku

Obrázek 56: Nainstalujte přední desku. Tři duté obdélníky, které jsem označil červenými šipkami, jsou zarovnány se dvěma porty připojení a přepínačem.

Obrázek 57: Utažením šroubu připevněte přední desku k hlavnímu tělu

Obrázek 58: Namontujte druhou boční desku a utáhněte šroub

Obrázek 59 a 60: Vložte dva červené dráty dutým obdélníkem na zadní desku a utažením šroubu připevněte zadní desku k hlavnímu tělu

Obrázek 61 a 62: Nainstalujte horní desku a utáhněte JEN JEDEN šroub, abyste připevnili horní desku k hlavnímu tělu, ostatní otvory pro šrouby nechte prázdné. Můžete však utáhnout šrouby k ostatním otvorům pro šrouby, ale jeden šroub stačí.

Krok 16: Vypořádejte se s napájecím vodičem

Před připájením napájecího vodiče k červeným vodičům prosím přidejte roztavený cín k černému vodiči pomocí páječky, jak je znázorněno na obrázku 63. A poté použijte elektrickou izolační pásku nebo teplem smrštitelnou trubku k omotání holých vodičů k ochraně vás od úrazu elektrickým proudem.

Krok 17: Sestavte dráty dokončené v kroku 12 do konektorů

Pomocí šroubováku připevněte dráty hotové v kroku 12 ke konektorům. Upozorňujeme, že červené vodiče by měly být vloženy do pravého portu každého konektoru, protože představují kladnou polaritu, zatímco černé vodiče představují zápornou polaritu.

Při použití jako voltmetr musíte připojit cílový testovací objekt, například baterii, ke vstupnímu portu voltmetru označenému na obrázku 66 a PUSTIT přepínač na levou stranu. Červený vodič je připojen k kladné straně baterie a černý vodič je připojen k záporné straně baterie.

Při použití jako nastavitelného stejnosměrného napájecího zdroje musíte použít výstupní port stejnosměrného napájení označený na obrázku 66 a PUSH přepínač na pravou stranu. Červený vodič je kladný konec a černý vodič je záporný konec. Může být použit k výstupu stejnosměrného napětí od 1V do 15V.

Krok 18: Testování

Obrázek 67 ukazuje, jak jej použít jako voltmetr. Červený vodič v levém konektoru je připojen k kladnému konci baterie, černý vodič je připojen k zápornému konci baterie. Ze 7segmentové digitální LED trubice vidíme, že napětí této baterie AAA je asi 1,5V.

Obrázek 68 ukazuje, jak jej použít jako nastavitelný stejnosměrný napájecí zdroj. Vyjměte baterii AAA a pomocí druhého konektoru přiveďte napětí do multimetru. Otočte přepínač multimetru do polohy měření napětí a poté pomocí červené svorky upněte červenou sondu multimetru a pomocí černé svorky upněte černou sondu multimetru. Otočením knoflíku nastavitelného rezistoru získáte odlišný stejnosměrný výstup od přibližně 1,24 V do 15 V.

Krok 19: Analýza

LM317 je nastavitelný 3-svorkový kladný napěťový regulátor schopný dodávat více než 1,5 A v rozsahu výstupního napětí 1,2 V až 37 V. Tento napěťový regulátor je výjimečně snadno použitelný a pro nastavení výstupního napětí vyžaduje pouze dva externí odpory. Kromě toho využívá omezení vnitřního proudu, tepelné vypnutí a kompenzaci bezpečné oblasti, což je v podstatě odolné proti vybití.

Ze schématu vidíme, že když napětí 12AV aplikované na T11 a T12, obvod můstkového usměrňovače složený ze čtyř diod IN4007 ořezává AC na DC, keramický kondenzátor 0,1uF, C3 je obtokový kondenzátor, který hraje roli při snižování citlivost na impedanci vstupního vedení. Elektrolytický kondenzátor C1 a C4 používá vyhlazování napětí na stejnosměrné napětí blízké úrovně. Seřizovací terminál může být přemostěn k uzemnění, aby se zlepšilo odmítnutí zvlnění. Tento kondenzátor C5 zabraňuje zesílení zvlnění se zvýšením výstupního napětí. Chcete -li získat další podrobnosti o elektrolytických kondenzátorech v obvodu usměrňovače, klikněte pravým tlačítkem myši a navštivte tento blog na nové kartě.

Dioda IN4148, D1, se používá k zabránění vybití VCC přes LM317 během vstupního zkratu. Dioda D2 slouží k ochraně proti vybití kondenzátoru C5 přes LM317 během zkratu výstupu. A kombinace D1 a D2 brání vybití C5 přes LM317 během vstupního zkratu. K nastavení nastavitelného odporu RP1 získáte výstupní stejnosměrné napětí přibližně od 1,24 V do 15 V.

Materiály pro kutily jsou k dispozici na mondaykids.com

Níže uvedené projekty, které jsem zveřejnil na Instructables.com, používají jako napájecí zdroj tuto sadu LM317 DIY:

VYDĚLEJTE SI Obvod zvukového efektu s tikajícími hodinami bez IC

DIY siréna pro nálety s odpory a kondenzátory a tranzistory

DIY základní společný zesilovač pro školní studium

DIY Astable Multivibrator a vysvětlete, jak to funguje

Vytvořte si obvod NE555 pro generování sinusové vlny