DIY Analog Dəyişən Tezgah Güc Təchizatı W/ Həssas Cərəyan Sınırlayıcı: 8 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Bu layihədə sizə məşhur bir LM317T -ni Current Booster güc tranzistoru ilə necə istifadə edəcəyinizi və Lineer Technology LT6106 cərəyan hissedici gücləndiricisini dəqiq cərəyan məhdudlaşdırıcısı üçün necə istifadə edəcəyinizi göstərəcəyəm. Bu dövrə 5A -dan çox istifadə etməyə imkan verə bilər, amma bu dəfə 24V 2A nisbətən kiçik bir transformator və kiçik bir korpus seçdiyim üçün yalnız 2A yüngül yük üçün istifadə olunur. Və çıxış gərginliyini 0.0V -dən üstün tuturam, sonra LM317 minimum çıxış gərginliyi 1.25V -i ləğv etmək üçün bir sıra diod (lar) əlavə edirəm. bu spesifikasiya. qısaqapanmadan qorunmağa da imkan verir. Bu sxemlər, dəqiq cərəyan məhdudlaşdırıcısı olan 0.0V-28V və 0.0A-2A istehsal edən analoq dəyişən bir dəzgah enerji təchizatı yaratmaq üçün birləşdirilmişdir. Tənzimləmə və səs-küy zəmininin performansı, DC-DC çeviricisinə əsaslanan enerji təchizatçısı ilə müqayisədə olduqca yaxşıdır. Buna görə də bu model, xüsusən analoq səs tətbiqləri üçün istifadə etmək daha yaxşıdır. Gəlin başlayaq !

Addım 1: Şematik və Parça siyahısı

Bu layihənin bütün sxemini sizə göstərmək istərdim.

Çuxur sxemini asan izah etmək üçün üç hissəyə bölmüşdüm.① AC Giriş bölməsi 、 ② Orta bölmə (DC İdarəetmə sxemləri) 、 ③ Çıxış bölməsi.

Hər bir bölmə üçün hissələr siyahısını izah etməyə davam etmək istərdim.

Addım 2: Kassanın qazılmasına hazırlıq və qazma

Əvvəlcə xarici hissələri yığmalı və korpusu (korpusu) qazmalıyıq.

Bu layihənin kassa dizaynı Adobe illüstratoru ilə edildi.

Parçaların yerləşdirilməsinə gəldikdə, ilk fotoşəkil şousu olaraq düşünərək qərar verərkən bir çox sınaq və səhv etdim.

Ancaq bu anı sevirəm, çünki xəyal qura bilərəm ki, nə edim? yoxsa hansi daha yaxşıdır?

Gözləyən yaxşı bir dalğa kimidir. Həqiqətən də çox qiymətlidir! lol

Hər halda, an.ai faylını və.pdf faylını da əlavə etmək istərdim.

Kassa qazmağa hazırlaşmaq üçün dizaynı A4 ölçülü yapışqan kağıza yazdırın və qutuya yapışdırın.

Çantanı qazarkən işarələr olacaq və bu, korpusun kosmetik dizaynı olacaq.

Kağız çirklənirsə, lütfən soyun və kağızı yenidən yapışdırın.

Kassa qazma üçün hazırlamısınızsa, gövdədəki mərkəzi işarələrə uyğun olaraq qazmaya başlaya bilərsiniz.

Yapışqan kağızdakı deliklərin ölçüsünü 8Φ, 6Φ kimi təsvir etməyinizi şiddətlə tövsiyə edirəm.

Alətlərdən istifadə etmək üçün elektrikli bir matkap, matkap ucu, pilləli matkap ucu və əllə nibbler aləti və ya dremel aləti istifadə olunur.

Zəhmət olmasa diqqətli olun və qəzadan qaçmaq üçün kifayət qədər vaxt ayırın.

Təhlükəsizlik

Təhlükəsizlik gözlükləri və Əlcəklər lazımdır.

Addım 3: ① AC Giriş Bölməsi

Kassanın qazılmasını və bitməsini bitirdikdən sonra elektrik lövhələri və naqilləri düzəltməyə başlayaq.

İşdə hissələrin siyahısı. Üzr istəyirik ki, bəzi bağlantılar Yapon satıcısı üçündür.

Ümid edirəm yaxınlıqdakı satıcılardan oxşar hissələr əldə edə bilərsiniz.

1. AC Giriş hissəsinin istifadə olunan hissələri

Satıcı: Marutsu hissələri- 1 x RC-3:

Qiymət: ￥ 1,330 (təxminən 12 ABŞ dolları)

- 1 x 24V 2A AC Güc Transformatoru [HT-242]:

Qiymət: ￥ 2, 790 (təxminən 26 ABŞ dolları) 220V girişi sevirsinizsə [2H-242] ￥ 2, 880 seçin

- Fişli 1 x AC kodu:

Qiymət: ￥ 180 (təxminən 1.5 ABŞ dolları)

-1 x AC Sigorta qutusu 【F-4000-B】 Sato Parçaları: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15361/Qiymət: ￥180 (təxminən 1,5 ABŞ dolları)

- 1 x AC Güc Açarı (Böyük) NKK 【M-2022L/B htt: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15771/Qiymət: ￥ 380 (təxminən 3,5 ABŞ dolları)

- 1 x 12V/24V Şalter (kiçik) Miyama 【M5550K】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/112704/Qiymət: ￥ 181 (təxminən 1,7 ABŞ dolları)

- 1 x Körpü doğrultucu diod (böyük) 400V 15A 【GBJ1504-BP】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12699673/Qiymət: ￥ 318 (təxminən 3,0 ABŞ dolları)

- 1 x Körpü doğrultucu diod (kiçik) 400V 4A 【GBU4G-BP】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12703750/Qiymət: ￥ 210 (təxminən 2,0 ABŞ dolları)

- 1 x Böyük kondansatör 2200uf 50V 【ESMH500VSN222MP25S】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/52022/Qiymət: 40 440 (təxminən 4,0 ABŞ dolları)

-1 x 4p Gecikmiş terminal 【L-590-4P】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/17474/Qiymət: ￥ 80 (təxminən 0,7 ABŞ dolları)

Yapon saytına uyğun olmayan bağlantı üçün üzr istəyirik, zəhmət olmasa oxşar hissələri işlədən satıcılardan həmin bağlantılara istinad edərək axtarın.

Addım 4: ② Orta Bölmə (DC İdarəetmə Dövrü)

Buradan, əsas enerji təchizatı DC gərginliyinin nəzarət hissəsidir.

Bu hissənin işi daha sonra simulyasiya nəticələrinə əsasən izah ediləcəkdir.

Əsasən, 3A -ya qədər böyük cərəyan çıxarmaq qabiliyyəti üçün böyük bir güc tranzistoru olan klassik LM317T istifadə edirəm.

Və 1.25V LM317T minimum çıxış gərginliyini ləğv etmək üçün Vf üçün D8 diodunu Q2 Vbe -yə əlavə etdim.

D8 -in Vf -nin təxminən olduğunu düşünürəm. 0.6V və Q2 Vbe də təxminən. 0.65V sonra cəmi 1.25V -dir.

(Ancaq bu gərginlik If və Ibe -dən asılıdır, buna görə də bu metoddan istifadə etmək üçün diqqətli olmaq lazımdır)

Q3 ətrafındakı nöqtə xətti ilə əhatə olunmuş hissə quraşdırılmamışdır. (gələcəkdə istilik söndürmə funksiyası üçün isteğe bağlı.)

İstifadə olunmuş hissələr aşağıdakı kimidir

0．1Ω 2W Akizuki Densho

soyuducu 【34H115L70】 Multsu hissələri

Doğrultucu Diyot (100V 1A) IN4001 ebay

LM317T Gərginlik Nəzarəti IC Akizuki Denshi

Ümumi Məqsədli NPN Tr 2SC1815 Akizuki Denshi

U2 LT6106 Current Sense IC Akizuki Denshi

LT6106 (SOT23) Akizuki Denshi üçün PCB çevirmək

U3 Müqayisəsi IC NJM2903 Akizuki Denshi

POT 10kΩ 、 500Ω 、 ５KΩ Akizuki Denshi

Addım 5: ③ Çıxış Bölməsi

Son hissə Çıxış Bölməsidir.

Retro analoq sayğacları sevirəm, sonra analoq sayğacı qəbul etdim.

Çıxış qorunması üçün bir Poly Switch (sıfırlana bilən qoruyucu) qəbul etdim.

İstifadə olunmuş hissələr aşağıdakı kimidir

Sıfırlana bilən qoruyucu 2.5Ａ REUF25 Akizuki Denshi

2.2KΩ 2W qanayan registor Akizuki Denshi

32V Analog voltmetr (Panel sayğacı) Akizuki Denshi

3A Analog voltmetr (Panel sayğacı) Akizuki Denshi

Çıxış Terminalı MB-126G Qırmızı və Qara Akizuki Denshi

Universal Çörək Paneli 210 x 155 mm Akizuki Denshi

Çörək taxtası üçün terminal (istədiyiniz kimi) Akizuki

Addım 6: Montajı və Testi bitirin

İndiyə qədər düşünürəm ki, əsas lövhəniz də tamamlandı.

Zəhmət olmasa qutuya yapışan hissələr, sayğaclar, terminallar kimi kabel çəkməyə davam edin.

Layihəni bitirmisinizsə.

Son addım layihənin yoxlanılmasıdır.

Bu analoq enerji təchizatı əsas xüsusiyyətləridir

1, 0 ～ 30V çıxış gərginliyi qaba tənzimlənməsi və incə tənzimlənməsi.

2, 0 lim məhdudlaşdırıcı ilə 2.0A çıxış cərəyanı (transformator spesifikasiyası altında istifadə etməyi məsləhət görürəm.)

3, ətraf mühitin itkisini azaltmaq üçün arxa paneldəki çıxış gərginliyi dəyişdirmə açarı

(0 ～ 12 V, 12 ～ 30 V)

Əsas test

Dövrə işinin sınanması.

Şəkildə göstərildiyi kimi 5W 10Ω müqavimətçini kukla yük kimi istifadə etdim.

5V qurduğunuzda, 0.5A təmin edir. 10V 1A, 20V 2.0A.

Və cari limiti sevdiyiniz səviyyəyə düzəltdiyiniz zaman cari məhdudlaşdırıcı işləyir.

Bu vəziyyətdə, tənzimləmə çıxış cərəyanınıza görə çıxış gərginliyi aşağı düşür.

Osiloskop dalğa testi

Sizə osiloskopun dalğa formalarını da göstərmək istərdim.

Birinci dalğa qurğunun gücünü açdığınız zaman artan dalğa formasıdır.

CH1 (Mavi) düzəldici və təxminən 2200 uF kondansatördən sonra. 35V 5V/div).

CH2 (Göy mavisi) vahidin çıxış gərginliyidir (2V/div). 12V -ə tənzimlənir və giriş dalğasını azaldır.

İkinci dalğa genişlənmiş dalğa formasıdır.

CH1 və CH2 artıq 100mV/div -dir. LM317 IC rəyinin düzgün işləməsi səbəbindən CH2 dalğalanması müşahidə edilmir.

Növbəti addım, 500 mA cərəyan yükü (22Ω 5W) ilə 11V -də sınamaq istərdim. Ohm'un aşağı I = R / E olduğunu xatırlayırsınızmı?

Sonra CH1 giriş gərginliyi dalğalanması 350 mVp-p-ə çatır, lakin CH2 çıxış gərginliyində də dalğalanma müşahidə edilmir.

Eyni 500mA yükü olan bəzi DC-DC arxa tip tənzimləyicisi ilə müqayisə etmək istərdim.

CH2 çıxışında böyük 200mA keçid səsləri müşahidə olunur.

Gördüyünüz kimi, Ümumiyyətlə, Analog enerji təchizatı aşağı səs -küylü səs tətbiqinə uyğundur.

Bəs buna necə?

Əlavə sualınız olarsa, xahiş edirəm məndən soruşun.

Addım 7: Əlavə 1: Dövrə Əməliyyat Təfərrüatları və Simulyasiya Nəticələri

Vay, 1k -dən çox oxucu ilk yazımı ziyarət etdi.

Çoxsaylı baxış sayğacını görmək üçün sadəcə dərəcəyəm.

Yaxşı, mövzuma qayıtmaq istərdim.

Giriş Bölməsi Simulyasiya nəticələri

Dövrə dizaynını yoxlamaq üçün LT Spice simulyatorundan istifadə etdim.

LT Spice -in necə qurulacağına və ya necə istifadə olunacağına gəlincə, bunu google -a daxil edin.

Öyrənmək üçün pulsuz və yaxşı bir analog simulyatordur.

İlk sxem LT Spice simulyasiyası üçün sadələşdirilmişdir və mən də.asc faylını əlavə etmək istərdim.

İkinci sxem giriş simulyasiyası üçündür.

Transformatorun müqayisəli xüsusiyyətləri olaraq bir gərginlik mənbəyi DC ofset 0, amplituda 36V, 60Hz frekans və 5ohm giriş müqavimətini təyin etdim. Bildiyiniz kimi, transformator çıxış gərginliyi rms olaraq göstərilir, sonra 24Vrms çıxışı 36Vpeak olmalıdır.

İlk dalğa formatı gərginlik mənbəyi + (yaşıl) və körpü düzəldicisi + w/ 2200uF (mavi) dir. 36V ətrafında gedəcək.

LT Spice dəyişkən potansiyometrdən istifadə edə bilmədi, bu dövrə sabit dəyər təyin etmək istərdim.

Çıxış gərginliyi 12V cərəyan limiti 1A kimi. Növbəti mərhələyə keçmək istərdim.

LT317T istifadə edərək Gərginlik İdarəetmə Bölməsi

Növbəti rəqəm LT317 əməliyyatını göstərir, əsasən LT317 şunt tənzimləyicisi adlanır və bu, Adj -ə çıxış gərginliyi pininin olması deməkdir. pin, giriş gərginliyindən asılı olmayaraq həmişə 1.25V istinad gərginliyidir.

Həm də R1 və R2 -də müəyyən bir cərəyan qanaması deməkdir. Cari LM317 adj. R2 pin də mövcuddur, lakin 100uA qədər kiçikdirsə, bunu laqeyd edə bilərik.

Bu vaxta qədər, R1 -də qan axınının həmişə sabit olduğunu aydın şəkildə başa düşə bilərsiniz.

Sonra R1: R2 = Vref (1.25V): V2 düsturunu yarada bildik. 220Ω -dan R1 -ə və 2.2K -dan R2 -yə qədər seçirəm.

Sonra formula V2 = 1.25V x 2.2k / 220 = 12.5V çevrilir. Həqiqi çıxış gərginliyinin V1 və V2 olduğunu unutmayın.

Sonra 13.75V LM317 çıxış pinində və GND -də görünür. Həm də R2 sıfır olduqda, 1.25V çıxışı olduğunu bilir

qalmaq.

Sonra sadə bir həll istifadə etdim, yalnız 1.25V -ni ləğv etmək üçün Vbe çıxış transizitoru və Vf diodundan istifadə edirəm.

Ümumi danışan Vbe və Vf 0.6 ilə 0.7 V arasındadır. Ancaq Ic - Vbe və If - Vf xüsusiyyətlərindən də xəbərdar olmalısan.

Bu metodu 1.25V ləğv etmək üçün istifadə etdiyiniz zaman müəyyən bir qanama cərəyanına ehtiyac olduğunu göstərir.

Buna görə R13 2.2K 2W təmizləyici reyestr əlavə edirəm. Təxminən qanaxır. 12V çıxdıqda 5mA.

İndiyə qədər izah etməkdən bir az yoruldum. Nahar və nahar pivəsinə ehtiyacım var. (Lol)

Sonra, tədricən gələn həftəyə davam etmək istərdim. Narahatlığınız üçün üzr istəyirik.

Növbəti addım, LT Spice yükləmə parametri addım simulyasiyasından istifadə edərək cari məhdudlaşdırıcının necə düzgün işlədiyini izah etmək istərdim.

LT6106 istifadə edərək cari məhdudlaşdırıcı bölmə

Zəhmət olmasa Xətti Texnologiya Saytına daxil olun və LT6106 tətbiqi üçün məlumat cədvəlinə baxın.

www.linear.com/product/LT6106

5A nümunəsi üçün AV = 10 -u təsvir edən Tipik tətbiqi izah etmək üçün rəsm göstərmək istərdim.

0.02 ohm cərəyan qeydiyyatı var və pindən hiss olunan çıxış indi 200mV/A təşkil edir

çıxarılan pin 5A -da 1V -ə yüksələcək, elə deyilmi?

Bu tipik nümunəni nəzərə alaraq tətbiqimi düşünək.

Bu dəfə cari limiti 2A altında istifadə etmək istərdik, onda 0.1 ohm uyğun gəlir.

Bu vəziyyətdə pin 2A -da 2V yüksəlir? Bu o deməkdir ki, həssaslıq indi 1000 mV/A təşkil edir.

Bundan sonra etməliyik, ümumi müqayisə cihazı ilə LM317 ADJ pinini yandırın / söndürün

NJM2903 LM393 və ya LT1017 və 2SC1815 və ya BC337 kimi ümumi NPN tranzistorları kimi?

eşik olaraq aşkarlanan gərginliklə kəsilən.

Bu vaxta qədər dövrə izahı bitdi və tam dövrə simulyasiyalarına başlayaq!

Addım 8: Əlavə 2: Dövrə Adımı Simulyasiyası və Simulyasiya Nəticələri

Adım simulyasiyasını izah etmək istərdim.

Adi sadə simulyasiya yalnız bir şərti simulyasiya edir, amma addım simulyasiyası ilə şərtləri davamlı olaraq dəyişə bilərik.

Məsələn, R13 yük registri üçün addım simulyasiya tərifi növbəti fotoşəkildə və aşağıda göstərilmişdir.

.adım parametri Rf siyahısı 1k 100 24 12 6 3

Bu, {Rf} kimi göstərilən R13 dəyərinin 1K ohm, (100, 24, 12, 6) ilə 3 ohm arasında dəyişdiyini bildirir.

Açıq şəkildə başa düşüldüyü kimi, R yükünə çəkilən 1K ohm cərəyanı ①12mA olduqda

(çünki çıxış gərginliyi artıq 12V olaraq təyin olunur).

və 100 ohmda m120mA, 12 ohmda ③1A, 6 ohmda ④2A, 3 ohmda ⑤4A.

Ancaq eşik gərginliyinin R3 8k və R7 2k tərəfindən 1V olaraq təyin edildiyini görə bilərsiniz (və müqayisə üçün gərginlik 5V).

Sonra condition şərtindən, cari məhdudlaşdırıcı dövrənin işləməsi nəzərdə tutulur. Növbəti rəsm simulyasiya nəticəsidir.

Bu günə qədər necə?

Anlamaq bir az çətin ola bilər. çünki simulyasiya nəticəsini oxumaq çətin ola bilər.

Yaşıl xətlər çıxış gərginliyini, mavi xətlər çıxış cərəyanını göstərir.

Gərginliyin 12 ohm 1A qədər nisbətən sabit olduğunu görə bilərsiniz, ancaq cərəyanı 1A ilə məhdudlaşdırmaq üçün 6 ohm 2A gərginlikdən 6 V -a qədər azalır.

12mA -dan 1A -a qədər olan DC çıxış gərginliyinin bir qədər azaldığını da görə bilərsiniz.

Keçmiş bölmədə izah etdiyim kimi, demək olar ki, Vbe və Vf qeyri-xətiliyindən qaynaqlanır.

Növbəti simulyasiyanı əlavə etmək istərdim.

Əlavə edildiyi kimi simulyasiya sxemində D7 -ni buraxsanız, çıxış gərginliyi nəticələri nisbətən sabit olardı.

(lakin çıxış gərginliyi əvvəlkindən daha yüksək olur, əlbəttə.)

Ancaq bu bir növ alverdir, çünki sabitlik bir qədər itirilsə belə bu layihəni 0V -dən idarə etmək istərdim.

LT Spice kimi analoq simulyasiyadan istifadə etməyə başlasanız, analoq dövrə fikrinizi yoxlamaq və sınamaq asandır.

Ummm, nəhayət, başa saldım ki, nəticədə başa saldım.

Həftə sonu üçün bir neçə pivəyə ehtiyacım var (lol)

Bu layihə ilə bağlı hər hansı bir sualınız varsa, mənə müraciət etməkdən çekinmeyin.

Ümid edirəm ki, hamınız məqaləmlə yaxşı DIY həyatından zövq alacaqsınız!

Hörmətlə,