Kichkina yuk - doimiy yuk: 4 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Men o'zim uchun skameykali PSUni ishlab chiqyapman va nihoyat, uning qanday ishlashini ko'rish uchun unga yuklamoqchi bo'ldim. Deyv Jonsning ajoyib videolavhasini ko'rgach va boshqa bir qancha internet -resurslarni ko'rib, men "Tiny Load" ni o'ylab topdim. Bu sozlanishi doimiy oqim yuki, u taxminan 10 amperni boshqarishi kerak. Voltaj va oqim chiqish tranzistorining ko'rsatkichlari va sovutgichning o'lchami bilan cheklangan.

Aytish kerakki, haqiqatan ham aqlli dizaynlar bor! Tiny Load - bu juda oddiy va oddiy, Deyv dizaynining ozgina o'zgarishi, lekin u hali ham psu -ni sinab ko'rish uchun zarur bo'lgan kuchni yo'qotadi, agar u qo'lidan kelganicha ko'proq sharbat olmasa.

Tiny Loadda oqim o'lchagich o'rnatilgan emas, lekin siz tashqi ampermetrni ulashingiz yoki teskari aloqa rezistoridagi kuchlanishni kuzatishingiz mumkin.

Men uni qurganimdan so'ng dizaynni biroz o'zgartirdim, shuning uchun bu erda taqdim etilgan versiyada sizga LED yoqilganligini va kalit uchun yaxshiroq pcb naqshini aytaman.

Sxematik va PCB sxemasi bu erda PDF -fayllar, shuningdek JPEG tasvirlari sifatida taqdim etilgan.

1 -qadam: ishlash printsipi

Elektron printsiplarni yaxshi bilmaydiganlar uchun bu erda sxemaning qanday ishlashini tushuntirish mumkin. Agar bularning barchasi sizga yaxshi ma'lum bo'lsa, oldinga siljishni biling!

Tiny Loadning yuragi-bu LM358 dual op-amp, u yukdagi oqimni siz o'rnatgan qiymat bilan solishtiradi. Op-amperlar tokni to'g'ridan-to'g'ri aniqlay olmaydi, shuning uchun oqim kuchlanishga aylanadi, uni op-amper rezistor R3 aniqlay oladi, bu oqim sezuvchi rezistor. R3da oqadigan har bir kuchaytirgich uchun 0,1 volt ishlab chiqariladi. Bu Ohm qonuni bilan ko'rsatilgan, V = I*R. Chunki R3 haqiqatan ham past qiymat, 0,1 ohmda, u haddan tashqari qizib ketmaydi (u tarqatadigan quvvat I²R tomonidan berilgan).

Siz belgilagan qiymat mos yozuvlar zo'riqishining bir qismini tashkil qiladi - yana kuchlanish ishlatiladi, chunki op -amp tokni aniqlay olmaydi. Yo'naltiruvchi kuchlanish ketma -ket 2 diod tomonidan ishlab chiqariladi. Har bir diod 0,65 voltsli hududda, agar u orqali oqim oqsa, kuchlanish hosil qiladi. Odatda bu qiymatning har ikki tomonida 0,1 voltgacha bo'lgan kuchlanish. Shunday qilib, mos yozuvlar zo'riqishida 1,3 volt atrofida bo'ladi. Chunki bu aniq asbob emas, bu erda katta aniqlikka ehtiyoj yo'q. Diodlar o'z oqimini rezistor orqali oladi. batareyaga ulangan. Yo'naltiruvchi kuchlanish yukni maksimal 10 amperga o'rnatish uchun biroz yuqori, shuning uchun chiqish voltajini o'rnatuvchi potentsiometr 3k qarshilik bilan ketma -ket ulanadi, bu esa kuchlanishni biroz pasaytiradi.

Yo'naltiruvchi va joriy sezuvchi rezistor bir-biriga ulangan va op-amperning nolli voltli ulanishiga ulanganligi sababli, op-amp ikki qiymat orasidagi farqni aniqlay oladi va farqni nolga yaqinlashtiradigan qilib sozlashi mumkin. Bu erda qo'llaniladigan asosiy qoida shundaki, op-amp har doim ikkita kirishni bir xil kuchlanishda bo'lishi uchun uning chiqishini to'g'rilashga harakat qiladi.

Har qanday shovqinlardan qutulish uchun batareya bo'ylab ulangan elektrolitik kondansatkich bor, u op-amp ta'minotiga kiradi. Ular chiqaradigan shovqinni pasaytirish uchun diodlar bo'ylab ulangan boshqa kondansatör mavjud.

Tiny Load biznesining oxiri MOSFET (Metall Oksidi Yarimo'tkazgichli Dala effektli tranzistor) tomonidan shakllanadi. Men buni tanladim, chunki u mening axlat qutimda edi va shu maqsadda etarli kuchlanish va oqimga ega edi, lekin agar siz yangisini sotib olsangiz, undan mos keladigan qurilmalar topiladi.

Mosfet o'zgarmaydigan qarshilik vazifasini bajaradi, bu erda drenaj siz tekshirmoqchi bo'lgan manbaning + tomoniga ulangan, manba R3 ga ulangan va shu orqali siz tekshirmoqchi bo'lgan manbaning simiga ulangan va eshik ulangan. op-amp chiqishiga. Eshikda kuchlanish bo'lmasa, mosfet drenaj va manba o'rtasida ochiq zanjir vazifasini bajaradi, lekin ma'lum bir qiymatdan ("chegara" kuchlanishidan) yuqori o'tkazilganda, u o'tkaza boshlaydi. Eshik kuchlanishini etarlicha ko'taring va uning qarshiligi juda past bo'ladi.

Shunday qilib, op-amp darvoza kuchlanishini R3 orqali o'tadigan oqimning kuchlanishini ushlab turadi, bu potentsiometrni aylantirish orqali siz o'rnatgan mos yozuvlar kuchlanishining bir qismiga teng.

Mosfet rezistor kabi ishlaganligi sababli, u orqali kuchlanish va oqim oqadi, bu esa uning issiqlik shaklida tarqalishiga olib keladi. Bu issiqlik bir joyga borishi kerak, aks holda u tranzistorni tezda yo'q qiladi, shuning uchun u sovutgichga mahkamlanadi. Sovutgich hajmini hisoblash matematikasi sodda, lekin biroz qorong'i va sirli, lekin har bir qism orqali issiqlik o'tkazuvchanlikni yarimo'tkazgichlar birlashmasidan tashqi havoga o'tishiga to'sqinlik qiladigan turli xil issiqlik qarshiligiga asoslangan. Shunday qilib, siz ulanishdan tranzistorli korpusgacha, korpusdan sovutgichga va sovutgich orqali havoga issiqlik qarshiligiga ega bo'lasiz, ularni umumiy termal qarshilik uchun qo'shing. Bu ° C/Vtda berilgan, shuning uchun har bir vatt uchun harorat shu darajaga ko'tariladi. Buni atrof -muhit haroratiga qo'shing va siz yarimo'tkazgichlar birlashuvi ishlaydigan haroratni olasiz.

2 -qadam: ehtiyot qismlar va asboblar

Men Tiny Load -ni asosan keraksiz qutilar qismlari yordamida qurganman, shuning uchun bu o'zboshimchalik bilan!

PCB SRBP (FR2) dan tayyorlangan, chunki menda arzon bo'lgan. U 1oz mis bilan qoplangan, diodlar va kondansatörler va mosfet eski ishlatilgan, va op-amp-men 10 yil oldin sotib olgan paketlardan biri, chunki ular arzon edi. Buning uchun smd qurilmasidan foydalanishning yagona sababi - bu 10 smd qurilmasi menga 1 teshikka o'xshaydi.

• 2 x 1N4148 diodlari. Agar siz ko'proq oqim yuklamoqchi bo'lsangiz, ko'proq foydalaning.
• MOSFET tranzistorli, men BUK453 dan foydalandim, chunki menda shunday bo'lgan, lekin siz yoqtirgan narsani tanlang, agar joriy reyting 10A dan yuqori bo'lsa, chegaraviy kuchlanish taxminan 5v dan past va Vds siz kutgan maksimaldan yuqori. dan foydalaning, yaxshi bo'lishi kerak. O'zgartirish uchun emas, balki chiziqli ilovalar uchun mo'ljallangan birini tanlashga harakat qiling.
• 10 k potentsiometr. Men bu qiymatni tanladim, chunki men eski televizordan olib tashlaganman. Bir xil pim oralig'iga ega bo'lganlar keng tarqalgan, lekin men o'rnatish pog'onalari haqida ishonchim komil emas. Buning uchun taxtaning tartibini o'zgartirish kerak bo'lishi mumkin.
• Potensiometrga mos keladigan tugma
• 3k qarshilik. 3.3k xuddi shunday ishlashi kerak. Ko'rsatilgan 2-diodli mos yozuvlar yordamida ko'proq oqim yuklamoqchi bo'lsangiz, pastroq qiymatdan foydalaning.
• LM358 op-amp. Haqiqatan ham, har qanday bitta temir yo'l-temir yo'l vazifasini bajarishi kerak.
• 22 k qarshilik
• 1k qarshilik
• 100nF kondansatör. Bu, albatta, keramika bo'lishi kerak, lekin men kino ishlatganman
• 100uF kondansatör. Kamida 10V kuchlanishli bo'lishi kerak
• 0,1 ohmli qarshilik, kamida 10 Vt. Men ishlatganim juda katta, yana bu erda narx juda katta omil bo'ldi. 25W 0,1 ohmli metall korpusli rezistor mos keladigan turlarga qaraganda arzonroq edi. G'alati, lekin haqiqat.
• Sovutgich - eski protsessor sovutgichi yaxshi ishlaydi va uning afzalligi shundaki, agar sizga fan kerak bo'lsa, uni ulash uchun mo'ljallangan.
• Termal sovutgichli birikma. Men keramika asosidagi birikmalar metallga qaraganda yaxshiroq ishlashini bilib oldim. Men o'zimda bo'lgan Arctic Cooling MX4 -dan foydalandim. Bu yaxshi ishlaydi, arzon va siz ko'p narsani olasiz!
• Qavs uchun kichik alyuminiy bo'lak
• Kichik vintlardek va yong'oqlar
• kichik slaydni almashtirish

3 -qadam: qurilish

Men kichkina yukni axlat qutisidan yoki juda arzon qismlardan yasadim

Sovutgich - bu Pentium davridagi eski CPU sovutgichi. Men bu issiqlik qarshiligi nima ekanligini bilmayman, lekin men taxmin qilamanki, bu qo'llanmaning pastki qismidagi rasmlarga asoslanib, harorat 1 yoki 2 ° S ga teng: https://www.giangrandi.ch/electronics/thcalc/ thcalc … garchi tajriba shuni ko'rsatadiki, bundan ko'ra yaxshiroq.

Men sovutgichning o'rtasida teshik ochdim, uni urdim va tranzistorni MX4 termal birikmasi bilan o'rnatdim va o'rnatish vintini to'g'ridan -to'g'ri teshilgan teshikka burab qo'ydim. Agar sizda teshiklarni urish uchun imkoniyat bo'lmasa, uni biroz kattaroq burg'ulang va nonni ishlating.

Men dastlab bu taxminan 20 Vt quvvat sarflanishi bilan chegaralanadi deb o'ylagandim, lekin men uni 75 Vt yoki undan yuqori tezlikda ishlatganman, u erda u juda qizib ketgan, lekin hali ham ishlatish uchun juda issiq emas. Sovutish foniy o'rnatilgan bo'lsa, bu hali ham yuqori bo'ladi.

Hozirgi sezgich rezistorini taxtaga mahkamlashning hojati yo'q, lekin agar siz ularga biror narsani mahkamlay olmasangiz, murvat teshiklari bo'lishining ma'nosi nima? Men rezistorni taxtaga ulash uchun ba'zi elektr ishlaridan qolgan qalin simlardan foydalanardim.

Quvvat kaliti eskirgan o'yinchoqdan kelgan. Teshiklar orasidagi masofani kompyuterda noto'g'ri topdim, lekin agar sizda bir xil miniatyurali SPDT kaliti bo'lsa, bu erda berilgan pcb tartibidagi bo'shliq mos bo'lishi kerak. yoqilgan bo'lsa -da, bu ahmoqona xato ekanligini tushunib etdim, shuning uchun men uni qo'shdim.

Qalin izlar qalinligi 10 amperga etarlicha qalin emas, 1 misli mis taxtali, shuning uchun u mis sim bilan to'ldirilgan. Yo'llarning har birida 0,5 mm mis simdan yasalgan bo'lak bor va u erga ulangan qisqa chiziqni hisobga olmaganda, vaqti-vaqti bilan payvandlanadi, chunki er tekisligi ko'p miqdorda yuk qo'shadi. Qo'shilgan simning mosfetka va rezistor pimlariga to'g'ri tushishiga ishonch hosil qiling.

Men kompyuterni toner o'tkazish usuli yordamida qildim. Tarmoqda bu haqda juda ko'p adabiyotlar bor, shuning uchun men bunga kirmayman, lekin asosiy tamoyil shundaki, siz lazerli printer yordamida dizaynni yaltiroq qog'ozga chop etasiz, keyin taxtaga dazmollab, so'ngra qirib tashlaysiz. u Men Xitoydan arzon sariq toner o'tkazgich qog'ozini va 100 ° C dan pastroq kiyimdagi temirdan foydalanaman. Tonerni tozalash uchun men asetondan foydalanaman. Toza bo'lguncha yangi aseton bilan latta bilan artib turing. Men jarayonni tasvirlash uchun ko'plab fotosuratlarni oldim. Ish uchun juda yaxshi materiallar mavjud, lekin mening byudjetimdan biroz ko'proq! Men odatda transferlarimni marker qalam bilan ro'mol qilishim kerak.

Teshiklarni o'zingiz yoqtirgan usul yordamida burg'ulang, so'ngra mis simni keng yo'llarga qo'shing. Agar siz diqqat bilan qarasangiz, men burg'ulashimni biroz chalkashtirib yuborganimni ko'ryapsiz (chunki men eksperimental burg'ulash mashinasini ishlatganman, chunki u to'g'ri ishlaganda men ko'rsatma beraman va'da beraman!)

Avval op-ampni o'rnating. Agar siz ilgari smd bilan ishlamagan bo'lsangiz, qo'rqmang, bu juda oson. Birinchidan, bortdagi prokladkalardan birini chindan ham oz miqdorda lehimlang. Chipni juda ehtiyotkorlik bilan joylashtiring va tegishli pinni qistirilgan taglikka mahkamlang. OK, endi chip harakatlanmaydi, siz boshqa pinlarni lehimlay olasiz. Agar sizda ozgina suyuqlik oqimi bo'lsa, uni surtish jarayonni osonlashtiradi.

Qolgan komponentlarni birinchi navbatda kichikroq qilib joylashtiring, ehtimol bu diodlar. Ularni to'g'ri yo'lga qo'yganingizga ishonch hosil qiling. Men tranzistorni avval sovutgichga o'rnatib, bir oz orqaga harakat qildim, chunki men uni avval tajribada ishlatganman.

Bir muddat batareya yopishqoq prokladkalar yordamida taxtaga o'rnatildi, bu juda yaxshi ishladi! U standart pp3 ulagichi yordamida ulangan, biroq taxta butun batareyaga mahkamlanadigan ushlagich turini olish uchun mo'ljallangan. Menda batareya ushlagichini to'g'rilashda ba'zi muammolar bor edi, chunki u 2,5 mm vintlarni talab qiladi, menda ular yetishmaydi va yong'oq mos kelmaydi. Men qisqichdagi teshiklarni 3,2 mm gacha burg'uladim va ularni 5,5 mm gacha burdim (haqiqiy tayanch emas, men faqat matkap ishlatardim!), Lekin katta burg'ulash plastmassani juda qattiq ushlaganini va teshiklardan biridan o'tib ketganini topdim.. Albatta, siz tuzatish uchun yopishqoq prokladkalarni ishlatishingiz mumkin, bu esa yaxshiroqdir.

Batareyaning qisqich simlarini qirqing, shunda sizda bir dyuymli sim bor, uchlarini qalaylang, taxtaning teshiklaridan o'tkazing va uchlarini taxtadan orqaga lehimlang.

Agar siz metall korpusli rezistordan ko'rsatilganidek foydalanayotgan bo'lsangiz, uni qalin simlar bilan mahkamlang. Op-ampni haddan tashqari qizib ketmasligi uchun u bilan taxta o'rtasida qandaydir bo'shliqlar bo'lishi kerak. Men yong'oqdan foydalandim, lekin taxtaga yopishtirilgan metall qisma yoki kir yuvish mashinalari yaxshi bo'lardi.

Batareya qisqichini mahkamlaydigan murvatlardan biri rezistor ushlagichlaridan ham o'tadi. Bu yomon fikr bo'lib chiqdi.

4 -qadam: uni ishga tushirish, takomillashtirish, ba'zi fikrlar

Foydalanish: Tiny Load, kuchlanish qanday bo'lishidan qat'i nazar, tok manbaidan doimiy oqim olish uchun mo'ljallangan, shuning uchun unga kirish joylaridan birini ketma -ket joylashtirishingiz kerak bo'lgan ampermetrdan boshqa hech narsani ulash shart emas..

Tugmani nolga aylantiring va Tiny Load -ni yoqing. Taxminan 50mA gacha bo'lgan oqim oqimini ko'rishingiz kerak.

Sekin tekshirishni xohlagan oqim ketguncha tugmachani asta -sekin to'g'rilab turing, kerakli testlarni bajaring. Sovutgichning haddan tashqari qizib ketmasligini tekshirib ko'ring - bu erda qoida shundaki, agar u barmoqlaringizni kuydirsa, u juda issiq. Bunday holda sizda uchta variant bor:

1. Besleme zo'riqishini kamaytiring
2. Kichik yukni o'chiring
3. Qisqa vaqt oralig'ida ishga tushiring va ko'p vaqtni sovutib oling
4. Sovutgichga fanni joylashtiring

OK, bu to'rtta variant:)

Hech qanday kirish himoyasi yo'q, shuning uchun kirishlar to'g'ri ulangan bo'lishi uchun juda ehtiyot bo'ling. Xato qilsang, mosfetning ichki diodi mavjud bo'lgan barcha tokni o'tkazadi va bu jarayonda mosfetani yo'q qiladi.

Yaxshilanishlar: "Tiny Load" da o'z oqimini o'lchash vositasi bo'lishi kerakligi tezda ma'lum bo'ldi. Buning uchta yo'li bor.

1. Eng oddiy variant - ampermetrni musbat yoki manfiy kirish bilan ketma -ket joylashtirish.
2. Eng aniq variant - ko'rsatilgan rezistorga voltmetrni rezistor orqali ulash, ko'rsatilgan kuchlanish oqimni ko'rsatishi uchun.
3. Eng arzon variant - boshqaruv tugmachasining orqasiga mos keladigan qog'oz tarozini yasash va unga kalibrlangan shkalani belgilash.

Ehtimol, teskari himoyaning yo'qligi katta muammo bo'lishi mumkin. Mosfetning o'ziga xos diodi Tiny Load yoqilgan yoki yoqilmaganligini boshqaradi. Buni hal qilish uchun yana bir qancha variantlar mavjud:

1. Eng oddiy va eng arzon usul - diodni (yoki parallel ravishda ba'zi diodlarni) kirish bilan ketma -ket ulash.
2. Qimmatroq variant - teskari himoyada o'rnatilgan mosfetdan foydalanish. OK, shuning uchun ham bu eng oddiy usul.
3. Eng murakkab variant-bu ketma-ketlikdagi ikkinchi mosfetni birinchisiga ulash, bu faqat kutupluluk to'g'ri bo'lsa o'tkaziladi.

Men tushundimki, ba'zida kerak bo'lgan narsa - bu katta kuchni tarqatib yuboradigan sozlanishi qarshilik. Buni amalga oshirish uchun ushbu sxemaning modifikatsiyasini ishlatish mumkin, bu katta reostatni sotib olishdan ancha arzon. Shunday qilib, qarshilik rejimiga o'tish mumkin bo'lgan Tiny Load MK2 ga e'tibor bering!

Yakuniy fikrlarTiny Load o'zini tugatmasdan oldin ham foydali ekanligini isbotladi va juda yaxshi ishlaydi. Biroq, men uni qurishda ba'zi muammolarga duch keldim va keyin hisoblagich va "yoqilgan" ko'rsatkichi qimmatli qo'shimchalar bo'lishini tushundim.