Laboratóriumi tápegység

Különböző elektronikus készülékek előállításakor előbb vagy utóbb felmerül a kérdés, hogy mit használjon háztartási elektronika tápegységének. Tegyük fel, hogy összeállított valamilyen LED-es villogót, most óvatosan meg kell táplálnia valamiről. Nagyon gyakran erre a célra különféle töltőket használnak telefonokhoz, számítógépes tápegységekhez és mindenféle hálózati adapterhez, amelyek nem korlátozzák a terheléshez szükséges áramot.
És ha például maga a LED-es villogó fedélzetén van, akkor két zárt pálya véletlenül észrevétlenül marad? Ha egy erős számítógép tápegységhez csatlakoztatja, az összeszerelt eszköz könnyen kiéghet, ha bármilyen telepítési hiba van a táblán. Az ilyen kellemetlen helyzetek kialakulásának megelőzése érdekében laboratóriumi tápegységek vannak jelenlegi védelemmel. Ha előre ismertük, hogy a csatlakoztatott eszköz milyen áramot fogyaszt, megakadályozhatjuk a rövidzárlatot, és ennek eredményeként a tranzisztorok és a finom áramkörök kiégését.
Ebben a cikkben megvizsgáljuk az éppen egy ilyen tápegység létrehozásának folyamatát, amelyhez csatlakoztathatjuk a rakományt, anélkül, hogy attól tartanunk, hogy valami megég.

Tápegység áramkör

Az áramkör tartalmaz egy LM324 chipet, amely 4 operációs erősítőt kombinál, a TL074 helyette használható. Az OP1 operációs erősítő felelős a kimeneti feszültség beállításáért, az OP2-OP4 pedig figyelemmel kíséri a terhelés által fogyasztott áramot. A TL431 mikroáramkör kb. 10,7 volt referenciafeszültséget generál, ez nem függ a tápfeszültség nagyságától. Az R4 változó ellenállás beállítja a kimeneti feszültséget, az R5 ellenállás az igényeinek megfelelően beállíthatja a feszültségváltozás hatókörét. Az áramerősség-védelem a következőképpen működik: a terhelés az R20 alacsony ellenállású ellenálláson átáramló áramot fogyasztja, amelyet šunttnak hívnak, és a rajta keresztüli feszültségcsökkenés nagysága az elfogyasztott áramtól függ. Az OP4 operációs erősítőt erősítőként használják, és az shunt kis feszültségét 5-6 volt szintre növelik, az OP4 kimenetnél a feszültség nulláról 5-6 voltra változik, a terhelési áram függvényében. Az OP3 kaszkád összehasonlítóként működik, összehasonlítva a bemeneti feszültséget. Az egyik bemeneten a feszültséget egy változó R13 ellenállás állítja be, amely beállítja a védelmi küszöböt, a második bemenet feszültsége pedig a terhelési áramtól függ. Így, amint az áram meghalad egy bizonyos szintet, feszültség jelenik meg az OP3 kimenetén, kinyitva a VT3 tranzisztorot, amely viszont a VT2 tranzisztor alját a talajhoz húzza és bezárja. A VT2 zárt tranzisztor bezárja a VT1 tápfeszültséget, megnyitva a terhelési áramkört. Mindezek a folyamatok egy másodperc törtrészében zajlanak.
Az R20 ellenállást 5 wattos teljesítménnyel kell venni, hogy megakadályozzuk annak lehetséges melegítését hosszú működés közben. Az R19 hangoló ellenállás beállítja az aktuális érzékenységet, minél nagyobb a névleges besorolása, annál nagyobb az érzékenység. Az R16 ellenállás beállítja a védelmi hiszterézist, azt javaslom, hogy ne vegyenek részt a besorolás növelésében. Az 5-10 kOhm-os ellenállás biztosítja az áramkör egyértelmű kattintását a védelem bekapcsolásakor. A nagyobb ellenállás az áram korlátozását fogja eredményezni, amikor a kimenet feszültsége nem tűnik el teljesen.
Teljesítménytranzisztorként használhatja a hazai KT818, KT837, KT825 vagy az importált TIP42 készülékeket. Különös figyelmet kell fordítani a hűtésre, mivel a bemeneti és a kimeneti feszültség közötti teljes különbség hő formájában eloszlik ezen a tranzisztoron. Ezért ne használja az áramellátást alacsony kimeneti feszültséggel és nagy árammal, a tranzisztor melegítése maximális lesz. Tehát menjünk tovább a szavaktól a tettekig.

NYÁK gyártása és összeszerelése

A nyomtatott áramköri lapot LUT módszerrel hajtják végre, amelyet már többször ismertettek az interneten.
Az ábrán nem feltüntetett ellenállású LED-et hozzáadunk a nyomtatott áramköri laphoz. A LED ellenállása 1-2 kOhm névleges értékre alkalmas. Ez a LED világít, ha a védelem aktiválva van. Ezenkívül két érintkezőt is hozzáadott, amelyeket a "Jamper" szó jelölt, amikor bezáródnak, az áramellátás kikapcsol. "Kikapcsol". Ezenkívül egy 100 pF kondenzátort adtak a mikroáramkör 1. és 2. kimenete közé, ez az interferencia elleni védelemre szolgál és biztosítja az áramkör stabil működését.
Töltse le a táblát:

Tápegység beállítása

Tehát az áramkör összeszerelése után megkezdheti a konfigurálást. Mindenekelőtt 15-30 V-ot látunk el energiával, és mérjük a feszültséget a TL431 chip katódján, kb. 10,7 V-nak. Ha a tápegység bemeneti feszültsége kicsi (15-20 volt), akkor az R3 ellenállást 1 kOhm-ra kell csökkenteni. Ha a referenciafeszültség rendben van, akkor ellenőrizzük a feszültségszabályozó működését, amikor az R4 változó ellenállás forog, akkor nulláról maximálisra kell változnia. Ezután az R13 ellenállást a legszélsőségesebb helyzetben forgatjuk; védelem akkor válthat ki, amikor ez az ellenállás az OP2 bemenetet a talajhoz húzza. 50-100 Oh névleges ellenállást telepíthet a talaj és a földhöz csatlakoztatott R13 kapocsrész között. Csatlakozunk némi terhelést az áramellátáshoz, állítsuk az R13 szélső helyzetbe. Növeljük a feszültséget a kimeneten, az áram növekszik, és egy bizonyos ponton a védelem működni fog. A kívánt érzékenységet az R19 hangoló ellenállással érjük el, akkor állandó helyét forraszthatjuk. Ez befejezi a laboratóriumi tápegység összeszerelésének folyamatát, telepítheti a házba és felhasználhatja.

Kijelző

Nagyon kényelmes a nyílfejjel megadni a kimeneti feszültséget. A digitális voltmérők, bár a feszültséget akár a század századokig is meg tudják mutatni, az állandóan futó számokat az emberi szem rosszul érzékeli. Ezért ésszerűbb a nyílfejek használata. Nagyon egyszerű az volt, hogy ilyen mérőfejen voltmérőt készítsen - csak vegyen sorba egy 0,5 - 1 MΩ névleges értékű hangolási ellenállást. Most olyan feszültséget kell alkalmaznia, amelynek értéke előre ismert, és a vágási ellenállással állítsa be az alkalmazott feszültségnek megfelelő nyíl helyzetét. Sikeres összeszerelés!