A tápegység pótolhatatlan dolog a rádióamatőr fegyvertárában. Általában a kész szabályozott tápegységek nagyon tisztességes összegbe kerülnek, ezért nagyon gyakran egy otthoni rádiólaboratórium tápegységét önállóan készítik.
Tehát mindenekelőtt el kell döntenie a tápegység követelményeiről. Az én követelményeim a következők voltak:
1) Stabilizált, szabályozott 3-24 V kimenet legalább 2 A áramterheléssel rádióberendezések és rádióáramkörök táplálására.
2) Szabályozatlan 12/24 V-os kimenet erős áramterheléssel elektrokémiai kísérletekhez
Az első rész kielégítésére úgy döntöttem, hogy egy kész integrált stabilizátort használok, a másodiknál pedig a stabilizátort megkerülő diódahíd után készítek egy kimenetet.
Tehát miután eldöntöttük a követelményeket, elkezdjük keresni a részleteket. A kukáimban találtam egy nagy teljesítményű TS-150-1 transzformátort (úgy tűnik, hogy egy projektorról van szó), ami csak 12 és 24 V-ot ad ki, egy 10 000 uF 50 V-os kondenzátort. A többit meg kellett vásárolni. Tehát a keretben van egy transzformátor, egy kondenzátor, egy stabilizátor mikroáramkör és egy pánt:
Hosszas keresgélés után a megfelelő tok után egy Ikea szalvétatartót (299 rubel) vásároltak, amely méretre tökéletesen illeszkedett, vastag műanyagból (2 mm) és rozsdamentes acél fedéllel készült. A rádióalkatrészek boltjában bevésett kapcsolókat, radiátort a stabilizátorhoz, diódahidat (35A-nál) és mechanikus voltmérőt is vásároltak a feszültség vizuális megfigyelésére, hogy ne kelljen minden alkalommal multiméter szolgáltatásait igénybe venni. Részletek a képen:
Szóval egy kis elmélet. Stabilizátorként egy integrált stabilizátor alkalmazása mellett döntöttek, amely a működési elv szerint egy lineáris kompenzációs stabilizátor. Az ipar számos stabilizátor mikroáramkört gyárt, mind fix feszültségű, mind állítható feszültségű. A mikroáramkörök különböző kapacitásúak, 0,1 A és 5 A vagy nagyobb. Ezek a mikroáramkörök általában védelmet tartalmaznak a terhelés rövidzárlatával szemben. A tápegység tervezésénél el kell dönteni, hogy mekkora teljesítményre van szükség stabilizátorra, és legyen fix feszültségű vagy állítható. A megfelelő mikroáramkört a táblázatokban választhatja ki, például itt: http://promelec.ru/catalog_info/48/74/256/116/
Vagy itt: http://promelec.ru/catalog_info/48/74/259/119/
Az állítható stabilizátor bekapcsolásának sémája:
A nem szabályozottakat még egyszerűbb bekapcsolni, de minden esetre vess egy pillantást az adatlapra. A tápomhoz egy 7,5A-es KR142EN22A stabilizátort vettem. Az egyetlen finomság, amely megakadályozza, hogy könnyen kapjon nagy áramot, a hőleadás. Az a tény, hogy az (Uin-Uout) * I teljesítményt a stabilizátor hő formájában disszipálja, és a hőelvezetés lehetőségei nagyon korlátozottak, ezért a nagy stabilizált áramok eléréséhez meg kell változtatni. Uin például átkapcsolom a transzformátor tekercseit. Ami az áramkört illeti. A C1-et 2000 μF alapján választják ki minden egyes felvett áramerősség amperére. C2-C4-et célszerű közvetlenül a stabilizátor mellé helyezni. A polaritásváltás elleni védelem érdekében a stabilizátorral párhuzamosan a diódát is ajánlott az ellenkező irányba bekapcsolni. A tápáramkör többi része klasszikus.
A transzformátor primer tekercsére 220 V kerül, a szekunder tekercsről levett feszültség a diódahídra, az egyenirányított feszültség pedig a nagy kapacitású simítókondenzátorra kerül. A kondenzátorhoz stabilizátor van csatlakoztatva, de a feszültség közvetlenül is eltávolítható a kondenzátorból, ha nagy áramra van szükség, és a stabilizálás nem fontos. Felesleges konkrét utasításokat adni, hogy mit hova kell forrasztani - minden a rendelkezésre álló részletek alapján dől el.
Íme a stabilizátorra forrasztott zsebkendő megjelenése:
Az alkatrészek a testben vannak elrendezve, és minden szükséges rés a fedélben található. A feldolgozás során a bevésőkapcsolókat billenőkapcsolókra cserélték. beszerelésük kevesebb munkaerőt igényel, és a rozsdamentes acél, amelyből a fedél készül, nagyon nehezen kezelhető kézzel.
Minden alkatrész vezetékekkel van felszerelve és csatlakoztatva. A vezetékek keresztmetszetét a maximális áramok alapján választják ki. Minél nagyobb a szakasz, annál jobb.
Nos, egy fotó a kapott tápegységről:
A bal felső sarokban található kapcsoló a főkapcsoló. Tőle jobbra van egy "erő" mód kapcsoló, ami leválasztja a stabilizátort és közvetlenül a diódahídról ad ki (10A 12/24V-on). Az alábbiakban egy 12/24 V-os kapcsoló található, amely a szekunder tekercs egy részét kapcsolja át. A voltmérő alatt a változtatható beállító ellenállás gombja. Nos, a kimeneti csatlakozók.
A 12 V-os tápegység saját kezű készítése nem nehéz, de ehhez egy kis elméletet kell tanulmányoznia. Különösen, hogy milyen csomópontokból áll a blokk, miért felelősek a termék egyes elemei, mindegyik fő paraméterei. Azt is fontos tudni, hogy milyen transzformátorokat kell használni. Ha nincs megfelelő, akkor a szekunder tekercset saját maga is visszatekerheti a kívánt kimeneti feszültség eléréséhez. Hasznos lesz megismerni a nyomtatott áramköri lapok maratásának módszereit, valamint a tápegység házának gyártását.
Tápegység alkatrészek
Minden tápegység fő eleme ez. Segít csökkenteni a hálózat feszültségét (220 V) 12 V-ra. Csak figyelembe kell venni az összes jellemzőt, és helyesen kell kiszámítani a vezeték keresztmetszetét és a fordulatok számát.
A második legfontosabb elem az egyenirányító. Egy, két vagy négy félvezető diódából készül. Mindez az áramkör típusától függ, amely szerint a házi tápegységet összeszerelik. Például a megvalósításhoz két félvezetőt kell használnia. Növekedés nélküli egyenirányításhoz egy is elég, de jobb hídáramkört használni (minden áramhullám kisimítva). Az egyenirányító után elektrolit kondenzátor szükséges. Kívánatos egy megfelelő paraméterekkel rendelkező zener-diódát telepíteni, amely lehetővé teszi, hogy stabil feszültséget hozzon létre a kimeneten.
Mi az a transzformátor
Az egyenirányítókhoz használt transzformátorok a következő összetevőkkel rendelkeznek:
- Mag (fémből vagy ferromágnesből készült mágneses áramkör).
- Hálózati tekercselés (elsődleges). Tápellátása 220 volt.
- Másodlagos tekercselés (lelépés). Az egyenirányító csatlakoztatására szolgál.
Most az összes elemről részletesebben. A mag bármilyen alakú lehet, de a leggyakoribbak a W és az U alakúak. A toroidálisak kevésbé elterjedtek, de eltérő specifitásúak, gyakrabban használják őket inverterekben (feszültségátalakítók, például 12-220 volt), mint a hagyományos egyenirányítókban. Célszerűbb egy 12V 2A tápegységet W vagy U alakú maggal rendelkező transzformátor segítségével készíteni.
A tekercsek elhelyezhetők egymás tetején (először primer, majd szekunder), egy kereten vagy két tekercsen. Példa erre az U-magos transzformátor, amelynek két tekercsje van. Mindegyikre a primer és a szekunder tekercs fele fel van tekerve. Transzformátor csatlakoztatásakor a vezetékeket sorba kell kötni.
Hogyan kell kiszámítani a transzformátort
Tegyük fel, hogy úgy dönt, hogy a transzformátor szekunder tekercsét maga tekerje fel. Ehhez meg kell találnia a fő paraméter értékét - az egy fordulatból eltávolítható feszültséget. Ez a legegyszerűbb módja a transzformátor készítésének. Sokkal nehezebb kiszámítani az összes paramétert, ha nem csak a szekunder tekercshez, hanem az elsődleges tekercshez is szükséges a tekercselés. Ehhez ismerni kell a mágneses áramkör keresztmetszetét, áteresztőképességét és tulajdonságait. Ha saját maga számítja ki a 12V 5A tápegységet, akkor ez az opció pontosabbnak bizonyul, mint a kész paraméterekhez való igazítás.
A primer tekercset nehezebb, mint a szekunder tekercset, mivel több ezer menetes vékony huzalt tartalmazhat. Leegyszerűsítheti a feladatot, és házi készítésű tápegységet készíthet egy speciális gép segítségével.
A másodlagos tekercs kiszámításához 10 fordulatot kell feltekernie a használni kívánt vezetékkel. Szerelje össze a transzformátort, és a biztonsági óvintézkedések betartásával csatlakoztassa primer tekercsét a hálózathoz. Mérjük meg a feszültséget a szekunder tekercs kivezetésein, a kapott értéket osszuk el 10-zel. Most osszuk el a 12-es számot a kapott értékkel. És megkapja a 12 voltos feszültség előállításához szükséges fordulatok számát. Hozzáadhat egy keveset, hogy kompenzálja (csak növelje 10%-kal).
Diódák a tápellátáshoz
A tápegység egyenirányítójában használt félvezető diódák kiválasztása közvetlenül attól függ, hogy a transzformátor paramétereinek milyen értékeit kell megszerezni. Minél nagyobb az áram a szekunder tekercsben, annál nagyobb teljesítményű diódákat kell használni. Előnyben kell részesíteni azokat az alkatrészeket, amelyek szilícium alapúak. De ne vegyen nagyfrekvenciásakat, mivel azokat nem egyenirányító eszközökben való használatra szánják. Fő céljuk a nagyfrekvenciás jelek észlelése rádióvevő- és adókészülékekben.
Kis teljesítményű tápegységeknél ideális megoldás a dióda szerelvények alkalmazása, a 12V 5A segítségükkel jóval kisebb kiszerelésben is elhelyezhető. A diódaszerelvények négy félvezető diódából álló készletek. Kizárólag váltóáramú egyenirányításra használják. Sokkal kényelmesebb velük dolgozni, nem kell sok csatlakozást létrehozni, elegendő feszültséget adni a transzformátor szekunder tekercséből két kivezetésre, és eltávolítani az állandót a többiről.
Feszültség stabilizálás
A transzformátor gyártása után feltétlenül mérje meg a feszültséget a szekunder tekercs kivezetésein. Ha ez meghaladja a 12 voltot, akkor stabilizálást kell végezni. A legegyszerűbb 12 V-os tápegység sem működik jól anélkül. Meg kell jegyezni, hogy a táphálózat feszültsége nem állandó. Csatlakoztassa a voltmérőt egy konnektorhoz, és különböző időpontokban végezzen méréseket. Így például nappal 240 V-ra ugorhat, este pedig akár 180 V-ra is leeshet. Minden a tápvezeték terhelésétől függ.
Ha a transzformátor primer tekercsében változik a feszültség, akkor a szekunder tekercsben is instabil lesz. Ennek kompenzálására feszültségstabilizátoroknak nevezett eszközöket kell használni. Esetünkben zener-diódákat használhat a paraméterek megfelelő értékével (áram és feszültség). Sok zener dióda létezik, válassza ki a szükséges elemeket, mielőtt 12 V-os tápegységet készítene.
Vannak még "fejlettebb" elemek is (például KR142EN12), amelyek több zener-diódából és passzív elemből állnak. A tulajdonságaik sokkal jobbak. Az ilyen eszközöknek vannak külföldi analógjai is. Meg kell ismerkednie ezekkel az elemekkel, mielőtt úgy dönt, hogy saját maga készít egy 12 V-os tápegységet.
A kapcsolóüzemű tápegységek jellemzői
Az ilyen típusú tápegységeket széles körben használják személyi számítógépekben. Két feszültségértékük van a kimeneten: 12 Volt - a lemezmeghajtók táplálásához, 5 volt - a mikroprocesszorok és egyéb eszközök működéséhez. A különbség az egyszerű tápegységektől az, hogy a kimenet nem állandó jel, hanem impulzus – alakja hasonló a téglalapokhoz. Az első időszakban a jel megjelenik, a másodikban nullával egyenlő.
Az eszközdiagramban is vannak eltérések. A normál működéshez a házi kapcsolóüzemű tápegységnek egyenirányítania kell a hálózati feszültséget anélkül, hogy először csökkentené annak értékét (nincs transzformátor a bemeneten). A kapcsolóüzemű tápegységek önálló készülékként és modernizált társaikként - újratölthető akkumulátorként is használhatók. Ennek eredményeként a legegyszerűbb szünetmentes tápegységet kaphatja, amelynek teljesítménye a tápegység paramétereitől és a használt akkumulátorok típusától függ.
Hogyan szerezhetek folyamatos áramellátást?
Elegendő a tápegységet a tároló akkumulátorral párhuzamosan csatlakoztatni, hogy az áram kikapcsolásakor minden eszköz normál üzemmódban működjön tovább. A hálózat csatlakoztatásakor a tápegység tölti az akkumulátort, az elv hasonló az autó tápegységének működéséhez. És amikor a 12 V-os szünetmentes tápegységet leválasztják a hálózatról, az összes berendezés feszültséget kap az akkumulátorról.
De vannak esetek, amikor 220 V-os hálózati feszültséget kell szerezni a kimeneten, például a személyi számítógépek táplálásához. Ebben az esetben egy invertert kell bevezetni az áramkörbe - egy olyan eszközt, amely 12 voltos egyenfeszültséget 220 váltakozó feszültséggé alakít át. Az áramkör bonyolultabbnak bizonyul, mint egy egyszerű tápegységé, de össze lehet szerelni.
A változó komponens szűrése és kivágása
A szűrők fontos szerepet játszanak az egyenirányító technológiában. Vessen egy pillantást a 12 V-os tápegységre, amely a leggyakoribb áramkör. Kondenzátorból, ellenállásból áll. A szűrők levágnak minden felesleges harmonikust, így állandó feszültség marad a tápegység kimenetén. Például a legegyszerűbb szűrő egy nagy elektrolit kondenzátor. Ha megnézzük a működését állandó és váltakozó feszültségeken, akkor világossá válik a működési elve.
Az első esetben bizonyos ellenállással rendelkezik, és az egyenértékű áramkörben állandó ellenállásra cserélhető. Ez a Kirchhoff-tételek felhasználásával végzett számítások szempontjából releváns.
A második esetben (amikor váltakozó áram folyik) a kondenzátor vezetővé válik. Más szóval, ki lehet cserélni egy olyan jumperre, amelynek nincs ellenállása. Mindkét kimenetet összeköti. Közelebbről megvizsgálva látható, hogy az AC komponens eltűnik, mert a kimenetek az áram folyása alatt záródnak. Csak az állandó feszültség marad meg. Ezenkívül a kondenzátorok gyors kisütéséhez a saját kezével összeszerelt 12 V-os tápegységet nagy ellenállású (3-5 MΩ) ellenállással kell felszerelni a kimeneten.
A tok gyártása
A tápház gyártásához az alumínium sarkok és lemezek ideálisak. Először egyfajta vázat kell készítenie a szerkezetből, amelyet később megfelelő alakú alumíniumlemezekkel lehet bevonni. A tápegység súlyának csökkentése érdekében vékonyabb fémet használhat burkolatként. Nem nehéz saját kezűleg 12 V-os tápegységet készíteni ilyen kéznél lévő anyagokból.
Ideális a mikrohullámú sütő tok. Először is, a fém vékony és elég könnyű. Másodszor, ha mindent gondosan csinál, a fényezés nem sérül, így a megjelenés vonzó marad. Harmadszor, a mikrohullámú sütő házának mérete meglehetősen nagy, ami lehetővé teszi szinte bármilyen tok elkészítését.
Nyomtatott áramköri lap gyártása
Fóliával bevont textolitot készítünk, ehhez a fémréteget sósavoldattal kezeljük. Ha nincs, akkor használhatja az autó akkumulátorokba öntött elektrolitot. Ez az eljárás zsírtalanítja a felületet. Ügyeljen arra, hogy az oldatok ne érintkezzenek a bőrrel, mert súlyos égési sérülést szenvedhet. Ezután öblítsük le vízzel és szódabikarbónával (a sav semlegesítésére szappant is használhatunk). És alkalmazhat egy rajzot
Rajzot készíthet egy speciális számítógépes programmal vagy manuálisan. Ha hagyományos 12V 2A tápegységet készít, nem impulzusost, akkor az elemek száma minimális. Ezután a kép rajzolásakor el lehet menni modellező programok nélkül, elég felkenni a fólia felületére.Célszerű két-három réteget készíteni, hagyni, hogy az előző megszáradjon. Jó eredmények érhetők el lakk használatával (például körömre). Igaz, az ecset miatt egyenetlen lehet a rajz.
Hogyan lehet maratni egy táblát
Helyezze az előkészített és szárított táblát vas(III)-klorid-oldatba. Telítettségének olyannak kell lennie, hogy a réz a lehető leggyorsabban erodálódjon. Ha a folyamat lassú, javasolt a vas-klorid koncentrációjának növelése a vízben. Ha ez nem segít, próbálja meg melegíteni az oldatot. Ehhez töltse fel az edényt vízzel, tegyen bele egy üveg oldatot (ne felejtse el, hogy célszerű műanyag vagy üvegedényben tárolni), és alacsony lángon melegítse fel. A meleg víz felmelegíti a vas-klorid oldatot.
Ha sok ideje van, vagy nincs vas-kloridja, használja só és réz-szulfát keverékét. A táblát ugyanúgy elkészítjük, majd oldatba helyezzük. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy a tápegység lapja nagyon lassan maratható, közel egy napig tart, amíg az összes réz teljesen eltűnik a PCB felületéről. De jobb híján használhatja ezt a lehetőséget.
Alkatrész beszerelés
A maratási eljárás után le kell öblíteni a táblát, meg kell tisztítani a pályákat a védőrétegtől, zsírtalanítani kell. Jelölje meg az összes elem helyét, fúrjon lyukakat hozzájuk. 1,2 mm-nél nagyobb méret nem használható. Szerelje fel az összes elemet, és forrassza őket a sínekhez. Ezt követően az összes pályát ónréteggel kell lefedni, vagyis ónozni kell. A barkácsolt 12V-os tápegység bádogozott szerelősínekkel sokkal tovább szolgálja Önt.
Valahogy nemrégiben az interneten találkoztam egy nagyon egyszerű tápegység áramkörével, amely képes beállítani a feszültséget. A feszültség 1 Volttól 36 V-ig szabályozható, a transzformátor szekunder tekercsének kimeneti feszültségétől függően.
Nézze meg alaposan az LM317T-t magában az áramkörben! A mikroáramkör harmadik szára (3) a C1 kondenzátorhoz tapad, vagyis a harmadik szár az INPUT, a második szár (2) pedig a C2 kondenzátorhoz és a 200 ohmos ellenálláshoz tapad és a KIMENET.
Egy transzformátor segítségével 220 V-os hálózati feszültségről 25 V-ot kapunk, nem többet. Kevesebb lehetséges, több nem. Ezután diódahíddal kiegyenesítjük az egészet és a C1 kondenzátor segítségével elsimítjuk a hullámzást. Mindezt részletesen leírja a cikk, hogyan lehet állandót kapni a váltakozó feszültségből. És most a legfontosabb ütőkártyánk a tápegységben a rendkívül stabil feszültségszabályozó LM317T mikroáramkör. Az írás idején ennek a mikroáramkörnek az ára 14 rubel körül volt. Még olcsóbb, mint egy fehér kenyér.
Chip leírása
Az LM317T egy feszültségszabályozó. Ha a szekunder tekercsen 27-28 V-ig produkál a transzformátor, akkor 1,2-ről 37 V-ra nyugodtan szabályozhatjuk a feszültséget, de a transzformátor kimenetén 25 V-nál nagyobbra nem emelném a lécet.
A mikroáramkör a TO-220 tokban kivitelezhető:
vagy D2 Packben
Maximum 1,5 amper áramot tud átengedni magán, ami elegendő ahhoz, hogy feszültségesés nélkül táplálja az elektronikus trükköket. Vagyis 36 voltos feszültséget tudunk leadni akár 1,5 amper áramerősség mellett is, ugyanakkor a mikroáramkörünk továbbra is 36 voltot fog termelni - ez természetesen ideális. Valójában a volt töredékei süllyednek, ami nem túl kritikus. A terhelésben nagy áramerősség mellett célszerűbb ezt a mikroáramkört radiátorra helyezni.
Az áramkör összeállításához szükségünk van még egy 6,8 kiloohmos, esetleg 10 kiloohmos változó ellenállásra, valamint egy 200 ohmos fix ellenállásra, lehetőleg 1 Watttól. Nos, a kimenetre teszünk egy 100 uF-os kondenzátort. Teljesen egyszerű sematikus!
Összeszerelés hardverben
Régen nagyon rossz tápom volt tranzisztorokkal. Arra gondoltam, miért ne csinálhatnánk újra? Íme az eredmény ;-)
Itt az importált GBU606 diódahidat látjuk. 6 Amperig terjedő áramerősségre tervezték, ami bőven elegendő tápegységünkhöz, hiszen maximum 1,5 Ampert szállít a terhelésre. Az LM-ku-t a radiátorra tettem KPT-8 pasztával, hogy javítsam a hőátadást. Nos, minden más, azt hiszem, ismerős számodra.
És itt van az özönvíz előtti transzformátor, ami 12 voltos feszültséget ad a szekunder tekercsen.
Mindezt óvatosan bepakoljuk a tokba, és kihozzuk a vezetékeket.
Tehát mit gondolsz? ;-)
A minimális feszültség, amit kaptam, 1,25 volt, a maximális feszültség 15 volt.
Bármilyen feszültséget raktam, jelen esetben a legáltalánosabb 12 voltos és 5 voltos
Minden ütéssel működik!
Ez a tápegység nagyon kényelmes egy minifúró sebességének beállításához, amelyet áramköri lapok fúrására használnak.
Analógok az Aliexpressen
Mellesleg, az Ali-n azonnal megtalálhatja ennek az egységnek a transzformátor nélküli kész készletét.
Túl lusta gyűjteni? Kevesebb mint 2 dollárért vehet egy kész 5 Ampert:
Láthatod rajta ez link.
Ha az 5 Amper nem elég, akkor nézd meg a 8 Ampert. Még a legkeményebb elektronikai mérnöknek is elég lesz:
Az USB-port Vbus (+5 V) tápbusza igen szerény paraméterekkel rendelkezik a belőle egy külső eszköz által fogyasztott áramot tekintve, és ha kicsit túlzásba viszi, leégetheti a személyi számítógép alaplapját.
Az USB-porthoz javasolt tápegység-áramkör használatával több energiát fogyasztó külső USB-eszközt csatlakoztathat számítógéphez vagy laptophoz.
Az áramkör nagyon egyszerűen elkészíthető otthon, minimális alkatrészekkel és beállításokkal. Stabil a munkában.
Kézzel készített feszültségátalakítók áramköreinek és kiviteleinek választéka.
Előbb-utóbb egy rádióamatőr szembesül azzal a problémával, hogy olyan univerzális tápegységet készítsen, amely minden alkalomra hasznos lenne. Vagyis kellő teljesítménnyel, megbízhatósággal és széles tartományban állítható volt, ráadásul a tesztek során megvédte a terhelést a túlzott áramfelvételtől és nem félt a rövidzárlatoktól sem.
Válogatás amatőr rádióáramkörökből és kézzel összeszerelt feszültségstabilizátorok kiviteléből.
Az analóg rész alapja egy DA1 műveleti erősítőre szerelt differenciálerősítő. Kialakítása önkényes. Minden a rádióamatőr ízlésétől és képességeitől függ
Bármilyen rádióamatőr kialakítást csatlakoztathatnak 1 és 35 V közötti feszültséggel, és nem félnek a nagy terhelési áramoktól, mivel áramvédelem kerül bevezetésre
Bemutatom a rádióamatőrök figyelmébe az egyszerű és nem túl kényelmes és megbízható laboratóriumi tápegységek sémáinak és terveinek lehetőségét egy otthoni műhely számára. Az internet szélességében számos laboratóriumi tápáramkört találni, így ezek az áramkörök semmiképpen sem adják elő magukat egy remekműnek, hanem csak a rádióamatőrök megsegítésére, műhelyük, munkahelyük egy pici felszerelésére szolgálnak. Szintén fontolóra veszik a számítógép ATX tápegységeinek laboratóriumi átalakítási lehetőségeit
Felépítését tekintve nem remake az olvasók figyelmébe ajánlott fejlesztés: egyenirányító, - kondenzátorszűrő - félhíd DC-AC konverter (leléptető transzformátorral) - egyenirányítók - szűrők - stabilizátorok
Nem is lehetne egyszerűbb, az áramkör egy leléptető transzformátorból, egy egyenirányító hídból a D242-n, egy feszültségstabilizátorból és három KT827 tranzisztorból áll
A tápegységek vagy töltők alábbi rádióamatőr védelmi sémái szinte bármilyen forrással együtt működhetnek - hálózati, impulzusos és újratölthető akkumulátorokkal. Ezeknek a terveknek az áramköri megvalósítása viszonylag egyszerű, és még egy kezdő rádióamatőr is megismételheti.
A polaritásváltás elleni védelmi konstrukciók több lehetőségét is mérlegelték, beleértve a nagy sebességű védelmi áramkört egy térhatású tranzisztoron, amelyet működés közben teszteltek egy számítógépes tápegységről saját kezűleg összeszerelt autómemória tervezésénél, és ami a legfontosabb, hogy szinte semmilyen beállítást és beállítást nem igényel.
Az áramszabályozó ezen áramköre rendkívül egyszerű, hozzáférhető elemalapra épül, és könnyen vezérelhető.
Ezt az ötletet megvalósítottam. Tekerje vissza a legnagyobb teljesítményű transzformátort (van) úgy, hogy nyolc szekunder tekercset készítsen
Ezt a tápegységet digitális eszközök táplálására használhatja. Az áramkört egy voltmérő egészíti ki a paraméterek figyelésére és beállítására
A feszültségszorzó áramkörök jelentősen csökkenthetik a végső eszköz súlyát és méreteit. Bármely feszültségszorzó működésének megértéséhez vegye figyelembe az ilyen eszközök felépítésének elveit. Nagyjából szimmetrikusra és aszimmetrikusra oszthatók.
Akár 220 watt kimeneti teljesítménnyel egy autóból vettek akkumulátort akkumulátorként
Használható fénysokszorozó cső táplálására, de képes táplálni Geiger-számlálót és más nagyfeszültségű eszközöket is.
A szabályozó elem szerepét az áramkörben egy erős tranzisztor látja el, és a kialakítás olyan egyszerű, hogy bármilyen, még tapasztalatlan rádióamatőr is megismételheti, minimális időt és pénzt költve.
Ez a rádióamatőr kialakítás azonnal nullára csökkenti mindkét kar teljesítményét, és így kiváltó hatást fejt ki.
Bármilyen rádiótechnikához használható 4,5-6 V, 9 V feszültséggel és legfeljebb 500 mA áramfelvétellel
Ez a tápegység paraméteres áramszabályozóval és kompenzációs feszültségszabályozóval rendelkezik. Ezért nem fél a kimeneti rövidzárlattól, és a stabilizátor kimeneti tranzisztora gyakorlatilag nem tud meghibásodni.
A hálózatra kapcsolt tápfeszültség pillanatában a hálózati váltakozó feszültséget egy diódahíd egyenirányítja, amiből a hullámzást kondenzátorokon lévő kapacitív szűrő simítja ki. Az ezeken a kondenzátorokon áthaladó töltési áram mennyiségének csökkentése érdekében egy ellenállást adnak az áramkörhöz. Ezután az egyenirányított feszültséget egy tranzisztorokra épített félhíd inverterre táplálják.
Rövid elméleti információk a szünetmentes tápegységek felépítéséről és működéséről, valamint házi készítésű UPS tervezéséről
Az elektronikus kialakítás rendszeres időközönként nagy teljesítményű kondenzátortelepet kisüt az induktorba, majd a következőbe, és így tovább a lánc mentén
A hálózati feszültség egy biztosítékon keresztül a teljesítménytranszformátor primer tekercsébe kerül. Másodlagos tekercséből 20 V-tal eltávolítjuk a már lecsökkent feszültséget 25A áramerősségig. Kívánt esetben ez a transzformátor kézzel is elkészíthető egy régi csöves TV-ből származó táptranszformátor alapján.
Az orosz hátországban még mindig gyakoriak az áramkimaradások, amelyek súlyosan megváltoztatják a meghonosodott életmódot. A felmerült problémát nagyon könnyű megoldani.
Előbb vagy utóbb minden rádióamatőrnek szüksége lesz egy erős tápegységre mind a különféle elektronikus alkatrészek és blokkok ellenőrzéséhez, mind a nagy teljesítményű amatőr rádióamatőr házi termékek csatlakoztatásához.
A tápfeszültség szint értékeit az impulzusszélesség-modulációval rendelkező szabályozókkal állíthatja be. Ennek a beállításnak az az előnye, hogy a kimeneti tranzisztor kulcs módban működik, és csak két állapotban lehet - nyitott vagy zárt, ami kiküszöböli a túlmelegedést, ami nagy radiátor használatát jelenti, és ennek eredményeként csökkenti az energiaköltségeket.
Bármely mobil számítógép újratölthető akkumulátorát rendszeresen fel kell tölteni, de hogyan lehet ezt megtenni nyaralás vagy horgászat közben? Nagyon egyszerű, csak össze kell szerelni és egy rendes autós adaptert kell használni az autó fedélzeti hálózatához, ami nagyon egyszerűen és egyszerűen összeszerelhető.
Ez a bipoláris tápegységgel ellátott konverter tökéletes 150 wattig átlagos teljesítményű ULF táplálására, de ha erősebbre cseréli a kulcsokat, magasabb értékeket kaphat.
A nagy teljesítményű tápegységek ellenőrzéséhez és beállításához alacsony impedanciájú szabályozott terhelésre van szükség, amelynek megengedett disszipációs teljesítménye akár több száz watt is lehet. A változó ellenállások alkalmazása nem mindig reális, elsősorban a megengedett teljesítmény disszipáció miatt.
Ha csak egy nagy teljesítményű tranzisztorja van, akkor ez elég egy egyszerű, 9 V kimeneti feszültségű és elfogadható jellemzőkkel rendelkező tápegység összeállításához, emellett konstrukciókat és érdekesebbeket is megvizsgálunk e cikk keretein belül.
Vidéken a háztartási gépek biztonságos használatához egy 220 V-os egyfázisú feszültségstabilizátor szükséges, amely a hálózat erős feszültségesésével 220 V névleges kimeneti feszültséget tart a kimeneten.
Autórádió tápegység |
A laboratóriumi tápegység saját kezű készítése nem nehéz, ha rendelkezik a forrasztópáka kezeléséhez szükséges készségekkel, és ismeri az elektromos áramköröket. A forrás paramétereitől függően használható akkumulátorok töltésére, szinte bármilyen háztartási berendezés csatlakoztatására, kísérletekre, elektronikai eszközök tervezésére vonatkozó kísérletekre. A telepítés során a legfontosabb a bevált áramkörök használata és az építési minőség. Minél megbízhatóbb a ház és a csatlakozások, annál kényelmesebb a tápegységgel való munka. Kívánatos, hogy rendelkezzenek beállításokkal és eszközökkel a kimeneti áram és feszültség figyelésére.
A legegyszerűbb házilag készített tápegység
Ha nem rendelkezik elektromos készülékek készítéséhez szükséges készségekkel, akkor jobb, ha a legegyszerűbbekkel kezdi, fokozatosan áttérve az összetett szerkezetekre. A legegyszerűbb állandó feszültségforrás összetétele:
- Két tekercses transzformátor (elsődleges - a hálózathoz való csatlakozáshoz, másodlagos - a fogyasztók csatlakoztatásához).
- Egy vagy négy dióda az AC egyenirányításához.
- Elektrolit kondenzátor a kimeneti jel változó komponensének levágására.
- Csatlakozó vezetékek.
Ha egy félvezető diódát használ az áramkörben, akkor félhullámú egyenirányítót kap. Ha diódaszerelvényt vagy hídkapcsoló áramkört használ, akkor a tápegységet teljes hullámúnak nevezik. A kimeneti jel különbsége - a második esetben kisebb hullámosság.
Egy ilyen házi táp csak olyan esetekben jó, amikor egy üzemi feszültségű eszközöket kell csatlakoztatni. Tehát, ha autóelektronika tervezésével vagy javításával foglalkozik, jobb, ha 12-14 V kimeneti feszültségű transzformátort választ. A kimeneti feszültség a szekunder tekercs fordulatszámától, az áramerősség pedig a használt vezeték keresztmetszetétől függ (minél nagyobb a vastagság, annál nagyobb az áramerősség).
Hogyan készítsek bipoláris ételeket?
Egy ilyen forrás szükséges bizonyos mikroáramkörök (például teljesítményerősítők és basszus) működésének biztosításához. A bipoláris tápegységet a következő tulajdonság jellemzi: a kimeneten negatív, pozitív és közös pólusa van. Egy ilyen séma megvalósításához transzformátort kell használni, amelynek szekunder tekercsének középső kapcsa van (és a középső és a szélső közötti váltakozó feszültség értékének azonosnak kell lennie). Ha nincs olyan transzformátor, amely kielégíti ezt a feltételt, bármelyiket frissítheti, amelynek a hálózati tekercselése 220 V-ra van méretezve.
Távolítsa el a szekunder tekercset, csak először mérje meg a feszültséget rajta. Számolja meg a fordulatok számát, és ossza el a feszültséggel. A kapott szám az 1 voltos feszültség előállításához szükséges fordulatok száma. Ha bipoláris 12 voltos tápegységet kell beszereznie, akkor két azonos tekercset kell feltekernie. Csatlakoztassa az egyik elejét a második végéhez, és csatlakoztassa ezt a felezőpontot a közös vezetékhez. A transzformátor két kivezetését a diódaszerelvényhez kell csatlakoztatni. Különbség az unipoláris forrástól - 2 sorba kapcsolt elektrolit kondenzátort kell használni, a középső pont a készülékházhoz tartozik.
Feszültségszabályozás egypólusú tápegységben
A feladat talán nem tűnik túl egyszerűnek, de egy vagy két félvezető tranzisztorból áramkört összeállítva állítható tápegységet készíthet. De legalább egy voltmérőt kell telepítenie a kimenetre a feszültség figyeléséhez. Erre a célra elfogadható mérési tartománnyal rendelkező mérőórát használhat. Vásárolhat olcsó digitális multimétert, és hozzáigazíthatja igényeihez. Ehhez szét kell szerelni, be kell állítani a kívánt kapcsolóállást forrasztással (1-15 voltos feszültségváltási intervallumnál szükséges, hogy a készülék 20 voltig tudjon feszültséget mérni).
A szabályozott tápegység bármilyen elektromos készülékhez csatlakoztatható. Először csak be kell állítania a szükséges feszültségértéket, hogy ne sértse meg az eszközöket. A feszültséget változtatható ellenállással lehet megváltoztatni. Önnek joga van saját maga kiválasztani a dizájnt. Akár csúszda típusú eszköz is lehet, a lényeg a névleges ellenállás betartása. A tápegység kényelmes használatához kapcsolóval párosított változtatható ellenállást telepíthet. Ezzel megszabadul az extra billenőkapcsolótól, és egyszerűbbé válik a berendezés kikapcsolása.
Feszültségszabályozás bipoláris forrásban
Egy ilyen kialakítás bonyolultabb lesz, de meglehetősen gyorsan megvalósítható, ha minden szükséges elem rendelkezésre áll. Nem mindenki tud egyszerű laboratóriumi tápot készíteni, sőt bipolárist és feszültségszabályozással is. Az áramkört bonyolítja az a tény, hogy nemcsak egy kulcs módban működő félvezető tranzisztort, hanem egy műveleti erősítőt, zener-diódákat is be kell szerelni. A félvezetők forrasztásakor ügyeljen arra, hogy ne melegítse túl őket, mert a megengedett hőmérsékleti tartomány rendkívül kicsi. Túl melegítéskor a germánium és a szilícium kristályai megsemmisülnek, aminek következtében a készülék működése megszűnik.
Amikor saját kezűleg készít laboratóriumi tápegységet, ne felejtsen el egy fontos részletet: a tranzisztorokat alumínium radiátorra kell felszerelni. Minél erősebb a tápegység, annál nagyobbnak kell lennie a radiátor felületének. Különös figyelmet kell fordítani a forrasztás és a vezetékek minőségére. Kis teljesítményű készülékeknél vékony vezetékek megengedettek. De ha a kimeneti áram nagy, akkor vastag szigetelésű és nagy keresztmetszeti területű vezetékeket kell használni. Az Ön biztonsága és a készülék használhatósága a kapcsolás megbízhatóságától függ. Már a szekunder körben kialakuló rövidzárlat is tüzet okozhat, ezért a tápegység gyártásánál a védelemre kell ügyelni.
Retro feszültségszabályozás
Igen, így nevezhetjük a kiigazítás ilyen módon történő végrehajtását. A megvalósításhoz vissza kell tekernie a transzformátor szekunder tekercsét, és több következtetést kell levonnia attól függően, hogy milyen feszültséglépésre és tartományra van szüksége. Például egy 30 V-os, 10 A-es laboratóriumi tápegységnek 1 voltos lépésekben 30 érintkezősnek kell lennie. Az egyenirányító és a transzformátor közé kapcsolót kell beépíteni. Nem valószínű, hogy 30 pozícióban lehet megtalálni, és ha megtalálja, akkor a méretei nagyon nagyok lesznek. Nyilvánvalóan nem alkalmas kis házba történő beszerelésre, ezért jobb, ha szabványos feszültséget használ a gyártáshoz - 5, 9, 12, 18, 24, 30 volt. Ez elég ahhoz, hogy otthoni műhelyben kényelmesen használhassa a készüléket.
A transzformátor szekunder tekercsének gyártásához és kiszámításához a következőket kell tennie:
- Határozza meg, milyen feszültséget gyűjt a tekercs egy fordulata. A kényelem kedvéért tekerjen 10 fordulatot, kapcsolja be a transzformátort és mérje meg a feszültséget. A kapott értéket osszuk el 10-zel.
- Hajtsa végre a szekunder tekercs tekercselését, miután korábban leválasztotta a transzformátort a hálózatról. Ha véletlenül egy fordulat 0,5 V-ot gyűjt, akkor az 5 V eléréséhez le kell csapni a 10. fordulatot. És hasonló séma szerint készítsen csapokat a többi szabványos feszültségértékhez.
Mindenki saját kezével készíthet ilyen laboratóriumi tápegységet, és ami a legfontosabb, nincs szükség az áramkör forrasztására tranzisztorokon. A szekunder tekercs kivezetései a kapcsolóhoz vannak kötve, így a feszültségértékek alacsonyabbról magasabbra változnak. A kapcsoló központi kivezetése az egyenirányítóhoz csatlakozik, a transzformátor alsó kapcsa a készülékházba van táplálva.
A kapcsolóüzemű tápegységek jellemzői
Az ilyen áramköröket szinte minden modern eszközben használják - telefontöltőkben, számítógépek és televíziók tápegységeiben stb. Problémásnak bizonyul a laboratóriumi tápegység, különösen az impulzusos tápegység elkészítése: túl sok árnyalatot kell figyelembe venni figyelembe. Először is egy viszonylag összetett séma és egy bonyolult működési elv. Másodszor, a legtöbb eszköz nagy feszültséggel működik, amely megegyezik a hálózatban áramló feszültséggel. Nézze meg egy ilyen tápegység (például számítógép) fő csomópontjait:
- Egy hálózati egyenirányító egység, amely a 220 voltos váltóáramot egyenárammá alakítja.
- Egy inverter, amely az egyenfeszültséget nagyfrekvenciás négyszögjelekké alakítja. Ez egy speciális impulzus típusú transzformátort is tartalmaz, amely csökkenti a feszültség értékét a PC-komponensek táplálásához.
- A tápegység összes elemének megfelelő működéséért felelős vezetőség.
- A PWM vezérlő jeleinek erősítésére tervezett erősítő fokozat.
- A blokk a kimeneti impulzusfeszültség stabilizálására és egyenirányítására.
Hasonló egységek és elemek minden kapcsolóüzemű tápegységben megtalálhatók.
Számítógép tápegység
Még egy számítógépbe telepített új tápegység költsége is meglehetősen alacsony. De kapsz egy kész dizájnt, nem kell még alvázat sem készíteni. Az egyik hátránya, hogy csak a szabványos feszültségértékek (12 és 5 volt) érhetők el a kimeneten. De egy otthoni laboratórium számára ez elég. Az ATX laboratóriumi táp azért népszerű, mert nincs szükség nagy változtatásokra. És minél egyszerűbb a kialakítás, annál jobb. De vannak "betegségek" is az ilyen eszközökben, de ezek egészen egyszerűen gyógyíthatók.
Az elektrolit kondenzátorok gyakran meghibásodnak. Kifolyik belőlük az elektrolit, szabad szemmel is látszik: ebből az oldatból egy réteg jelenik meg a nyomtatott áramköri lapon. Kocsonyás vagy folyékony, idővel megkeményedik és megszilárdul. A laboratóriumi tápegység javításához a számítógép tápegységéről új elektrolit kondenzátorokat kell beszerelni. A második meghibásodás, amely sokkal kevésbé gyakori, egy vagy több félvezető dióda meghibásodása. Ennek tünete a nyomtatott áramköri lapra szerelt biztosíték kiolvadása. A javításhoz meg kell csengetni a hídáramkörbe telepített összes diódát.
Az áramellátás védelmének módszerei
A biztonság legegyszerűbb módja a biztosítékok felszerelése. Használhat ilyen laboratóriumi tápegységet védelemmel anélkül, hogy félne attól, hogy rövidzárlat miatt tűz keletkezik. A megoldás megvalósításához két biztosítékot kell beépíteni a hálózati tekercs tápáramkörébe. Kis teljesítményű készülékeknél 220 voltos feszültségre és 5 amperes áramerősségre kell venni. A tápegység kimenetét megfelelő biztosítékokkal kell biztosítani. Például az autókban használt biztosítékok használhatók a 12 voltos kimeneti áramkör védelmére. Az áramérték kiválasztása a fogyasztó maximális teljesítménye alapján történik.
De a csúcstechnológiák kora az udvaron van, és gazdasági szempontból nem túl kifizetődő biztosítékokkal védelmet készíteni. A tápvezetékek minden véletlen megérintése után ki kell cserélni az elemeket. Alternatív megoldásként a hagyományos biztosítékok helyett önvisszaállító biztosítékokat szereljen be. De van egy kis erőforrásuk: több évig is hűségesen szolgálhatnak, vagy 30-50 leállás után meghibásodhatnak. De az 5A laboratóriumi tápegység, ha megfelelően van összeszerelve, megfelelően működik, és nem igényel további védőeszközöket. Az elemek nem nevezhetők megbízhatónak, gyakran a háztartási készülékek használhatatlanná válnak az ilyen biztosítékok meghibásodása miatt. Sokkal hatékonyabb a relé áramkör vagy a tirisztor használata. A triacok vészleállító eszközként is használhatók.
Hogyan készítsek előlapot?
A munka nagy része a burkolat tervezése, nem pedig az elektromos áramkör összeszerelése. Fúróval, reszelőkkel kell felvérteznünk magunkat, és ha szükséges, még többet kell festenünk és elsajátítanunk a festést. Házilag elkészíthető tápegységet készíthet valamilyen készülékből. De ha van lehetőség alumíniumlemez vásárlására, akkor ha kívánja, gyönyörű alvázat készít, amely sok éven át szolgálja Önt. Először rajzoljon egy vázlatot, amelyben az összes szerkezeti elemet elhelyezi. Különös figyelmet kell fordítani az előlap kialakítására. Vékony alumíniumból készülhet, csak belülről erősítés - alumínium sarkokhoz csavarozva, amivel merevebbé teszik a szerkezetet.
Az előlapon feltétlenül lyukakat kell kialakítani a mérőműszerek, LED-ek (vagy izzólámpák), a tápegység kimenetére csatlakoztatott kapcsok, biztosítékok beszereléséhez (ha ez a védelmi lehetőség ki van választva). Ha az előlap megjelenése nem túl vonzó, akkor festeni kell. Ehhez zsírtalanítsa és tisztítsa meg a teljes felületet fényesre. Festés előtt készítsen minden szükséges lyukat. Vigyen fel 2-3 réteg alapozót felmelegített felületre, hagyja megszáradni. Ezután vigyen fel ugyanannyi festékréteget. A lakkot fedőrétegként kell használni. Ennek eredményeként a nagy teljesítményű laboratóriumi tápegység a festéknek és a kapott fénynek köszönhetően gyönyörű és vonzó lesz, és bármely műhely belsejébe illeszkedik.
Hogyan készítsünk alvázat tápegységhez?
Csak az a design lesz szép, amelyet teljesen saját maga készített. Anyagként azonban bármit használhat: az alumíniumlemeztől a személyi számítógépek tokjaiig. Csak alaposan meg kell fontolnia az egész szerkezetet, hogy ne merüljenek fel előre nem látható helyzetek. Ha a végfokozatok további hűtést igényelnek, akkor szereljen be erre a célra hűtőt. Folyamatosan működhet bekapcsolt készülék mellett és automatikus üzemmódban is. Ez utóbbi megvalósításához a legjobb egy egyszerű mikrokontroller és egy hőmérséklet-érzékelő használata. Az érzékelő figyeli a radiátor hőmérsékletét, a mikrokontroller pedig azt az értéket tartalmazza, amelynél be kell kapcsolni a levegőfúvást. Még egy 10A-es laboratóriumi táp is, aminek a teljesítménye meglehetősen nagy, stabilan működik egy ilyen hűtőrendszerrel.
A fújáshoz kívülről levegő szükséges, ezért a tápegység hátuljára hűtőt és radiátort kell szerelni. Az alváz merevségének biztosítása érdekében használjon alumínium sarkokat, amelyekből először "csontvázat" alakítanak ki, majd helyezzék rá a bőrt - ugyanabból az alumíniumból készült lemezeket. Ha lehetséges, kösse össze a sarkokat hegesztéssel, ez növeli a szilárdságot. A váz aljának erősnek kell lennie, mivel a transzformátor rá van szerelve. Minél nagyobb a teljesítmény, annál nagyobb a transzformátor mérete, annál nagyobb a tömege. Példaként összehasonlíthatunk egy 30V 5A laboratóriumi tápegységet és hasonló kialakítású, de 5 voltos feszültséggel és kb. 1 A áramerősséggel. Az utóbbi méretei sokkal kisebbek lesznek, súlya pedig jelentéktelen.
Az elektronikus alkatrészek és a ház között szigetelőrétegnek kell lennie. Ezt kizárólag saját magának kell megtennie, hogy a készülék belsejében bekövetkező véletlen vezetékszakadás esetén ne zárja rövidre a házat. Szigetelje le a bőrt, mielőtt felhelyezi a csontvázra. Vastag kartonra vagy vastag ragasztószalagra ragaszthatod. A lényeg az, hogy az anyag nem vezet áramot. Ezzel a finomítással a biztonság javul. De a transzformátor kellemetlen zümmögést bocsáthat ki, ami a maglemezek rögzítésével és ragasztásával, valamint a ház és a váz közé gumibetétekkel kiküszöbölhető. De csak akkor érheti el a maximális hatást, ha kombinálja ezeket a megoldásokat.
Összegzés
Összegzésként érdemes megemlíteni, hogy minden szerelési és vizsgálati munkát életveszélyes feszültség jelenlétében végeznek. Ezért gondolnia kell magára, ügyeljen arra, hogy a helyiségben megszakítókat szereljen fel, párosítva maradékáram-berendezésekkel. Még ha megérinti a fázist, nem kap áramütést, mivel a védelem működik.
Tartsa be a biztonsági óvintézkedéseket, amikor számítógépek kapcsolóüzemű tápegységeivel dolgozik. Az elektrolit kondenzátorok kialakításukban a leválasztás után hosszú ideig feszültség alatt állnak. Emiatt a javítás megkezdése előtt kisütjük a kondenzátorokat vezetékeik csatlakoztatásával. Ne csak a szikrától ijedjen meg, nem károsítja sem Önt, sem a műszereket.
Amikor saját kezűleg készít laboratóriumi tápegységet, ügyeljen minden apróságra. Végül is az Ön számára a legfontosabb, hogy biztosítsa annak stabil, biztonságos és kényelmes munkáját. És ez csak akkor érhető el, ha minden apróság alaposan átgondolt, nemcsak az elektromos áramkörben, hanem a készülékházban is. A tervezésben nem lesznek felesleges vezérlőeszközök, ezért telepítse őket, hogy képet kapjon például arról, hogy milyen áramot vesz fel egy olyan eszköz, amelyet otthoni laboratóriumában szerelt össze.
Betöltés ...