Når man opretter forskellige elektroniske enheder, opstår før eller senere spørgsmålet om, hvad man skal bruge som strømkilde til hjemmelavet elektronik. Lad os sige, at du har samlet en slags LED-blink, nu skal du forsigtigt strømforsyne den fra noget. Til disse formål bruges der meget ofte forskellige telefonopladere, computerstrømforsyninger og alle slags netværksadaptere, som ikke på nogen måde begrænser den strøm, der leveres til belastningen.
Hvad hvis, f.eks., på brættet af den samme LED-blink, to lukkede spor ved et uheld gik ubemærket hen? Ved at tilslutte den til en kraftig computerstrømforsyning, kan den samlede enhed nemt brænde ud, hvis der er en installationsfejl på tavlen. Det er netop for at forhindre, at sådanne ubehagelige situationer opstår, at der er laboratoriestrømforsyninger med strømbeskyttelse. Ved på forhånd at vide, hvor meget strøm den tilsluttede enhed vil forbruge, kan vi forhindre kortslutninger og som følge heraf udbrænding af transistorer og sarte mikrokredsløb.
I denne artikel vil vi se på processen med at skabe netop en sådan strømforsyning, som du kan tilslutte en belastning uden frygt for, at noget vil brænde ud.
Strømforsyningsdiagram
Kredsløbet indeholder en LM324-chip, som kombinerer 4 operationsforstærkere; en TL074 kan installeres i stedet. Operationsforstærker OP1 er ansvarlig for at regulere udgangsspændingen, og OP2-OP4 overvåger den strøm, der forbruges af belastningen. TL431-mikrokredsløbet genererer en referencespænding, der er omtrent lig med 10,7 volt; den afhænger ikke af værdien af forsyningsspændingen. Variabel modstand R4 indstiller udgangsspændingen; modstand R5 kan bruges til at justere spændingsændringsrammen, så den passer til dine behov. Strømbeskyttelse fungerer som følger: belastningen forbruger strøm, som strømmer gennem en lavmodstandsmodstand R20, som kaldes en shunt, størrelsen af spændingsfaldet over den afhænger af den forbrugte strøm. Operationsforstærker OP4 bruges som en forstærker, der øger det lave spændingsfald over shunten til et niveau på 5-6 volt, spændingen ved udgangen af OP4 varierer fra nul til 5-6 volt afhængig af belastningsstrømmen. OP3-kaskaden fungerer som en komparator, der sammenligner spændingen ved dens indgange. Spændingen ved den ene indgang indstilles af variabel modstand R13, som sætter beskyttelsestærsklen, og spændingen ved den anden indgang afhænger af belastningsstrømmen. Så snart strømmen overstiger et vist niveau, vises en spænding ved udgangen af OP3, der åbner transistoren VT3, som igen trækker bunden af transistoren VT2 til jorden og lukker den. Den lukkede transistor VT2 lukker strømmen VT1 og åbner belastningsstrømkredsløbet. Alle disse processer foregår på få sekunder.
Modstand R20 bør tages med en effekt på 5 watt for at forhindre dens mulige opvarmning under langvarig drift. Trimmermodstand R19 indstiller strømfølsomheden; jo højere værdien er, jo større følsomhed kan opnås. Modstand R16 justerer beskyttelseshysteresen; Jeg anbefaler ikke at lade sig rive med af at øge dens værdi. En modstand på 5-10 kOhm vil sikre en tydelig låsning af kredsløbet, når beskyttelsen udløses; en højere modstand vil give en strømbegrænsende effekt, når spændingen ved udgangen ikke helt forsvinder.
Som strømtransistor kan du bruge indenlandske KT818, KT837, KT825 eller importerede TIP42. Der skal lægges særlig vægt på dens afkøling, fordi hele forskellen mellem indgangs- og udgangsspændingen vil blive spredt i form af varme på denne transistor. Derfor bør du ikke bruge en strømforsyning med lav udgangsspænding og høj strøm, da opvarmningen af transistoren vil være maksimal. Så lad os gå fra ord til handling.
PCB fremstilling og montering
Printpladen er lavet efter LUT-metoden, som er blevet beskrevet mange gange på internettet.
Tilføjet på PCB Lysdiode med en modstand, der ikke er angivet i diagrammet. Modstand til LED En værdi på 1-2 kOhm er passende. Det her Lysdiode tænder, når beskyttelsen udløses. Der er også tilføjet to kontakter, markeret med ordet "Jamper"; når de er lukket, kommer strømforsyningen ud af beskyttelsen og "sluk". Derudover er der tilføjet en 100 pF kondensator mellem ben 1 og 2 på mikrokredsløbet; den tjener til at beskytte mod interferens og sikrer stabil drift af kredsløbet.
Opsætning af strømforsyning
Så efter at have samlet kredsløbet, kan du begynde at konfigurere det.Først og fremmest leverer vi strøm på 15-30 volt og måler spændingen ved katoden på TL431-chippen, den skal være omtrent lig med 10,7 volt. Hvis spændingen, der leveres til strømforsyningens indgang, er lille (15-20 volt), skal modstand R3 reduceres til 1 kOhm. Hvis referencespændingen er OK, kontrollerer vi driften af spændingsregulatoren; når den variable modstand R4 drejes, skal den ændre sig fra nul til maksimum. Dernæst roterer vi modstanden R13 i sin mest ekstreme position; beskyttelsen kan udløses, når denne modstand trækker OP2-indgangen til jord. Du kan installere en 50-100 Ohm modstand mellem jord og det yderste ben på R13, som er forbundet til jord. Vi forbinder enhver belastning til strømforsyningen, sæt R13 til sin ekstreme position. Vi øger udgangsspændingen, strømmen vil stige og på et tidspunkt vil beskyttelsen virke. Vi opnår den nødvendige følsomhed med trimningsmodstand R19, så kan du lodde en konstant i stedet. Dette fuldender processen med at samle laboratoriestrømforsyningen; du kan installere den i etuiet og bruge den.
Tegn
Det er meget praktisk at bruge et pointerhoved til at angive udgangsspændingen. Digitale voltmetre, selvom de kan vise spænding op til hundrededele af en volt, opfattes konstant løbende tal dårligt af det menneskelige øje. Derfor er det mere rationelt at bruge pegehoveder. Det er meget simpelt at lave et voltmeter af sådan et hoved - bare placer en trimningsmodstand i serie med den med en nominel værdi på 0,5 - 1 MOhm. Nu skal du påføre en spænding, hvis værdi er kendt på forhånd, og bruge en trimningsmodstand til at justere pilens position svarende til den påførte spænding. Godt byggeri!
