Jednoduché napájanie regulované napätím

Zdravím! Toto je moja prvá inštrukcia! Všetci sme obklopení elektrospotrebičmi s rôznymi špecifikáciami. Väčšina z nich pracuje priamo zo siete 220 V AC. Čo robiť, ak prídete s nejakým neštandardným zariadením alebo realizujete projekt, ktorý vyžaduje špecifické napätie a tiež s jednosmerným prúdom. Preto som mal túžbu vyrobiť zdroj energie, ktorý vytvára rôzne napätia, a pomocou integrovaného obvodu lm317 regulátor napätia.

Čo robí napájanie?

Najprv musíte pochopiť účel zdroja energie.
• Musí previesť striedavý prúd prijatý zo siete striedavého prúdu na jednosmerný prúd.
• Malo by poskytovať napätie podľa vášho výberu, v rozsahu od 2 V do 25 V.
Kľúčové výhody:
• Lacné.
• Jednoduché a ľahké použitie.
• Univerzálny.

Zoznam požadovaných komponentov

1. 2 Zostupný transformátor (od 220 V do 24 V).
2. Regulátor napätia lm317 IC s výmenníkom tepla.
3. Kondenzátory (polarizované):
2200 mikrofarad 50 V;
100 mikrofad 50 V;
1 mikrofarad 50 V.
(Poznámka: Menovité napätie kondenzátorov musí byť vyššie ako napätie dodávané na ich kontakty).
4. Kondenzátor (nepolizovaný): 0,1 mikrofarad.
5. Potenciometer 10 kOhm.
6. Odpor 1 kOhm.
7. Voltmeter s LCD displejom.
8. Poistka 2,5 A.
9. Skrutkové svorky.
10. Spojovací kábel so zástrčkou.
11. Diódy 1n5822.
12. Montážna doska.

Vypracovanie elektrického obvodu

• V hornej časti obrázku je transformátor pripojený k striedavému napätiu. Znižuje napätie na 24 V, ale prúd zostáva premenlivý pri frekvencii 50 Hz.
• Spodná polovica obrázku zobrazuje pripojenie štyroch diód k usmerňovaciemu mostíku. Diódy 1n5822 prechádzajú prúdom pri predpätí vpred a blokujú priechod prúdu pri spätnom predpätí. Výsledkom je, že jednosmerné výstupné napätie pulzuje pri frekvencii 100 Hz.
• Na tomto obrázku je pridaný kondenzátor s kapacitou 2200 mikrofarad, ktorý filtruje výstupný prúd a poskytuje stabilné napätie 24 V DC.
• V tomto okamihu môže byť do obvodu zapojená poistka, aby sa zabezpečila jej ochrana.
• Máme teda:
1. Znížte striedavý transformátor do 24 V.
2. Prevodník striedavého prúdu na pulzujúci jednosmerný prúd s napätím do 24 V.
3. Filtrovaný prúd na získanie čistého a stabilného napätia 24 V.
• Všetko toto bude pripojené k obvodu regulátora napätia lm317, ktorý je opísaný nižšie

Úvod do Lm317

• Teraz je našou úlohou kontrolovať výstupné napätie a meniť ho podľa našich potrieb. Na tento účel používame regulátor napätia lm317.
• Lm317, ako je znázornené na obrázku, má 3 kolíky. Sú to nastavovacie kolíky (pin1 - NASTAVENIE), výstupné kolíky (pin2 - OUNPUT) a vstupné kolíky (pin3 - INPUT).
• Regulátor lm317 generuje počas prevádzky teplo, preto vyžaduje chladič výmenníka tepla
• Chladič výmenníka tepla je kovová doska pripojená k integrovanému obvodu na odvádzanie tepla, ktoré vytvára, do okolitého priestoru.

Vysvetlenie schémy zapojenia Lm317

• Toto je pokračovanie predchádzajúcej schémy zapojenia. Pre lepšie pochopenie je tu detailne znázornená schéma pripojenia lm317.
• Na zabezpečenie vstupnej filtrácie sa odporúča použiť kondenzátor 0,1 mikrofarad. Je veľmi vhodné, aby ste ho neumiestňovali do blízkosti hlavného filtračného kondenzátora (v našom prípade je to kondenzátor 2200 mikrofaradov).
• Na zlepšenie tlmenia sa odporúča použiť kondenzátor s kapacitou 100 mikrofad. Zabraňuje zosilneniu zvlnenia, ku ktorému dochádza pri zvýšení nastaveného napätia.
• Kondenzátor s kapacitou 1 mikrofarad zlepšuje prechodnú odozvu, ale nie je potrebný na stabilizáciu napätia.
• Ochranné diódy D1 a D2 (obe 1n5822) poskytujú nízkoimpedančnú vybíjaciu cestu, ktorá zabraňuje vybíjaniu kondenzátora na výstup regulátora napätia.
• Na nastavenie výstupného napätia je potrebný odpor R1 a R2
• Obrázok ukazuje riadiacu rovnicu. Tu je odpor R1 1 kOhm a odpor R2 (potenciometer s odporom 10 kOhm) je premenlivý. Preto sa napätie získané na výstupe podľa tejto aproximovanej rovnice nastavuje zmenou odporu R2.
• Ak je to potrebné, získajte ďalšie informácie o vlastnostiach lm317 na integrovanom obvode, takéto informácie nájdete na internete.
• Teraz je možné výstupné napätie pripojiť k voltmetru pomocou displeja LCD alebo pomocou multimetra na meranie napätia.
• Poznámka: Hodnoty odporov R1 a R2 sú vybrané z dôvodu pohodlia. Inými slovami, neexistuje pevné pravidlo, ktoré hovorí, že odpor R1 by mal byť vždy 1 kOhm a odpor R2 by mal byť variabilný až do 10 kOhm. Okrem toho, ak potrebujete pevné výstupné napätie, môžete namiesto AC AC nastaviť pevný odpor R2. Pomocou vyššie uvedeného vzorca kontroly si môžete podľa vlastného uváženia zvoliť parametre R1 a R2.

Dokončenie elektrického obvodu

• Schéma konečného obvodu je znázornená.
• Teraz pomocou potenciometra (tj R2) môžete získať požadované výstupné napätie.
• Výstup vytvorí čisté, stabilné a konštantné napätie potrebné na napájanie špecifickej záťaže.

Spájkovanie DPS

• Táto časť práce sa vykonáva ručne.
• Skontrolujte, či sú všetky komponenty zapojené presne podľa schémy zapojenia.
• Na vstupe a výstupe sa používajú skrutkové svorky
• Pred zapojením vyrobeného napájacieho zdroja do siete dvakrát skontrolujte obvod.
• Pred pripojením zariadenia k elektrickej sieti musíte z bezpečnostných dôvodov nosiť izolované alebo gumené topánky.
• Ak sa všetko urobí správne, nehrozí žiadne nebezpečenstvo. Celá zodpovednosť je však výlučne na vás!
• Schéma konečného obvodu je uvedená vyššie. (Spájal som diódy na zadnej strane dosky s plošnými spojmi. Odpusť mi za neprofesionálne spájkovanie!).
Pôvodný článok v angličtine