DIY analog o'zgaruvchan dastgoh quvvat manbai/ aniq oqim cheklovchisi: 8 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Ushbu loyihada men sizga mashhur LM317T -ni joriy kuchaytirgichli tranzistor bilan qanday ishlatishni va chiziqli texnologiya LT6106 oqim sezgich kuchaytirgichini aniq oqim cheklovchisi uchun qanday ishlatishni ko'rsataman. Bu sxema sizga 5A dan oshiqroq foydalanishga imkon beradi, lekin bu safar u faqat 2A engil yuk uchun ishlatiladi, chunki men 24V 2A nisbatan kichik transformatorni va kichik korpusni tanlayman. Va men chiqish voltajini 0,0 V dan afzal ko'raman, keyin LM317 minimal chiqish voltaji 1.25V ni bekor qilish uchun ketma -ket diod (lar) ni qo'shaman. bu spetsifikatsiya. shuningdek, qisqa tutashuvdan himoya qilish imkonini beradi. Bu sxemalar 0,0V-28V va 0,0A-2A aniqlikdagi oqim cheklovchisiga ega analog o'zgaruvchan dastgohli quvvat manbai yaratish uchun birlashtirilgan. Zaminni sozlash va shovqin ko'rsatkichlari DC-DC konvertorli simulyatorlarga qaraganda ancha yaxshi. Shuning uchun ushbu modelni analog audio ilovalar uchun ishlatish yaxshidir. Qani boshladik !

1 -qadam: sxemalar va ehtiyot qismlar ro'yxati

Men sizga ushbu loyihaning butun sxemasini ko'rsatmoqchiman.

Men osonlikcha tushuntirish uchun teshik sxemasini uch qismga ajratganman.

Men har bir bo'lim uchun qismlar ro'yxatini tushuntirishni davom ettirmoqchiman.

2 -qadam: Kosonni burg'ilashga tayyorgarlik va burg'ulash

Biz avval tashqi qismlarni yig'ib, korpusni (korpusni) burg'ulashimiz kerak.

Loyihaning kassa dizayni Adobe illustrator yordamida amalga oshirildi.

Qismlarni joylashtirishga kelsak, men ko'p sinov va xato qildim va birinchi fotosurat sifatida qaror qabul qildim.

Lekin men bu lahzani yaxshi ko'raman, chunki tush ko'rsam nima qilishim kerak? yoki qaysi biri yaxshiroq?

Bu kutayotgan yaxshi to'lqin kabi. Bu haqiqatan ham qimmatli vaqt! qotib kuldim.

Qanday bo'lmasin, an.ai faylini va.pdf faylini biriktirmoqchiman.

Qutini burg'ilashga tayyorgarlik ko'rish uchun dizaynni A4 o'lchamdagi yopishtiruvchi qog'ozga chop eting va uni qutiga yopishtiring.

Qopqoqni burg'ilashda bu belgi bo'ladi va bu korpus uchun kosmetik dizayn bo'ladi.

Agar qog'oz ifloslangan bo'lsa, uni olib tashlang va qog'ozni yana yopishtiring.

Agar siz korpusni burg'ilashga tayyorgarlik ko'rgan bo'lsangiz, siz korpusdagi markaziy belgilar bo'yicha burg'ulashni boshlashingiz mumkin.

Men sizga yopishtirilgan qog'ozdagi teshiklar hajmini 8Φ, 6Φ kabi tasvirlashni tavsiya qilaman.

Asboblar - bu elektr matkap, burg'ulash, pog'onali matkap, qo'lda nibbler yoki dremel asboblari.

Ehtiyot bo'ling va baxtsiz hodisani oldini olish uchun etarli vaqt ajrating.

Xavfsizlik

Himoya ko'zoynaklari va xavfsizlik qo'lqoplari kerak.

3 -qadam: AC kirish bo'limi

Kosonni burg'ulash va tugatish ishlarini tugatgandan so'ng, keling, elektr plitalar va simlarni yasashni boshlaylik.

Bu erda qismlar ro'yxati. Kechirasiz, ba'zi havolalar yapon sotuvchisi uchun.

Umid qilamanki, yaqin atrofdagi sotuvchilardan shunga o'xshash qismlarni olishingiz mumkin.

1. AC kirish qismining ishlatilgan qismlari

Sotuvchi: Marutsu qismlari- 1 x RC-3:

Narx: ￥ 1, 330 (taxminan 12 AQSh dollari)

- 1 x 24V 2A AC quvvat transformatori [HT-242]:

Narxi: ￥ 2, 790 (taxminan 26 AQSh dollari), agar sizga 220V kuchlanish yoqsa, [2H-242] ￥ 2, 880 ni tanlang.

- Plugli 1 ta AC kod:

Narxi: ￥ 180 (taxminan 1,5 AQSh dollari)

-1 x AC sug'urta qutisi (F-4000-B), Sato qismlari: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15361/Narxi: 180 (taxminan 1,5 AQSh dollari)

- 1 x AC quvvat kaliti (katta) NKK, M-2022L/B: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15771/Narxi: ￥ 380 (taxminan 3,5 AQSh dollari)

- 1 x 12V/24V kalit (kichik) Miyama 【M5550K】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/112704/Narxi: ￥ 181 (taxminan 1,7 AQSh dollari)

- 1 x Bridge rektifire diodi (katta) 400V 15A (GBJ1504-BP): https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12699673/Narxi: ￥ 318 (taxminan 3,0 AQSh dollari)

- 1 x Bridge rektifire diodi (kichik) 400V 4A (GBU4G-BP): https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12703750/Narxi: ￥ 210 (taxminan 2,0 AQSh dollari)

- 1 x katta kondensator 2200uf 50V (ESMH500VSN222MP25S): https://www.marutsu.co.jp/pc/i/52022/Narxi: ￥ 440 (taxminan 4,0 AQSh dollari)

-1 x 4p kechiktirilgan terminal (L-590-4P): https://www.marutsu.co.jp/pc/i/17474/Narxi: ￥ 80 (taxminan 0,7 AQSh dollari)

Yapon saytiga noqulay havola uchun uzr so'rayman, iltimos, shu havolalarni ishlatib, shunga o'xshash qismlar bilan ishlaydigan sotuvchidan qidiring.

4 -qadam: ② O'rta qism (shaharni boshqarish davri)

Bu erdan, bu asosiy quvvat manbai DC kuchlanishining nazorat qismi.

Ushbu qismning ishlashi simulyatsiya natijalariga ko'ra keyinroq tushuntiriladi.

Men asosan 3A ga qadar katta oqim chiqarish qobiliyati uchun katta quvvatli tranzistorli klassik LM317T dan foydalanmoqdaman.

Va 1.25V LM317T minimal chiqish voltajini bekor qilish uchun men Vf uchun D8 diodini Q2 Vbe ga qo'shdim.

O'ylaymanki, D8 Vf taxminan. 0,6V va Q2 Vbe ham taxminan. 0,65V, keyin jami 1,25V.

(Ammo bu kuchlanish If va Ibe ga bog'liq, shuning uchun bu usuldan foydalanish uchun ehtiyot bo'lish kerak)

Q3 atrofidagi nuqta chiziq bilan o'ralgan qism o'rnatilmagan. (kelajakda termal o'chirish funktsiyasi uchun ixtiyoriy.)

Ishlatilgan qismlar quyida keltirilgan, 0．1Ω 2W Akizuki Densho

issiqlik qabul qilgich (34H115L70), Multu qismlari

Rektifier diod (100V 1A) IN4001 ebay

LM317T kuchlanish nazorat qilish IC Akizuki Denshi

Umumiy maqsadli NPN Tr 2SC1815 Akizuki Denshi

U2 LT6106 Current Sense IC Akizuki Denshi

LT6106 (SOT23) uchun PCB konvertatsiya qilish Akizuki Denshi

U3 solishtiruvchi IC NJM2903 Akizuki Denshi

POT 10kΩ 、 500Ω yoki ５KΩ Akizuki Denshi

5 -qadam: put Chiqish bo'limi

Oxirgi qism - Chiqish bo'limi.

Menga retro analog hisoblagichlar yoqadi, keyin analog hisoblagichni qabul qildim.

Va men chiqishni himoya qilish uchun Poly Switch (qayta tiklanadigan sug'urta) ni qabul qildim.

Ishlatilgan qismlar quyida keltirilgan, Qayta tiklanadigan sug'urta 2.5Ａ REUF25 Akizuki Denshi

2.2KΩ 2W quvvatli registor Akizuki Denshi

32V analog voltmetr (panel o'lchagich) Akizuki Denshi

3A analog voltmetr (panel o'lchagich) Akizuki Denshi

Chiqish terminali MB-126G qizil va qora Akizuki Denshi

Umumjahon non taxtasi 210 x 155 mm Akizuki Denshi

Non paneli uchun terminal (xohlaganingizcha) Akizuki

6 -qadam: O'rnatish va sinovni yakunlang

Hozircha, menimcha, sizning asosiy taxtangiz ham tugallandi.

Iltimos, korpusga biriktirilgan qismlarni, podkoplar, hisoblagichlar, terminallarga sim o'tkazishni davom eting.

Agar siz loyihani tuzishni tugatgan bo'lsangiz.

Yakuniy bosqich - bu loyihani sinovdan o'tkazish.

Bu analog quvvat manbaining asosiy xususiyatlari

1, 0 ～ 30V chiqish voltajini qo'pol sozlash va nozik sozlash.

2, 0 ～ 2.0A cheklovli chiqish oqimi (transformator spetsifikatsiyasi ostida ishlatishni tavsiya qilaman.)

3, atrof -muhit yo'qotilishini kamaytirish uchun chiqish panelidagi chiqish voltajini o'zgartirish tugmasi

(0 ～ 12 V, 12 ～ 30 V)

Asosiy test

O'chirish ishini sinovdan o'tkazish.

Men rasmda ko'rsatilgandek qo'g'irchoq yuk sifatida 5W 10Ω rezistordan foydalandim.

5V ni o'rnatganingizda, u 0,5A ni beradi. 10V 1A, 20V 2.0A.

Va siz joriy chegarani o'zingiz yoqtirgan darajaga moslashtirganingizda, joriy cheklovchi ishlaydi.

Bunday holda, chiqish voltaji sizning sozlangan chiqish oqimingizga qarab kamayadi.

Osiloskop to'lqin shaklini sinovdan o'tkazish

Men sizga osiloskop to'lqin shakllarini ham ko'rsatmoqchiman.

Birinchi to'lqin shakli - bu qurilmaning quvvatini yoqganda kuchlanishning ko'tarilishi.

CH1 (Moviy) - to'g'rilagich va 2200 uF kondansatkichidan keyin. 35V 5V/div).

CH2 (osmon ko'k) - bu qurilmaning chiqish voltaji (2V/div). U 12V ga o'rnatiladi va kirish to'lqinini kamaytiradi.

Ikkinchi to'lqin shakli - kengaygan to'lqin shakli.

CH1 va CH2 endi 100mV/div. CH2 dalgalanma kuzatilmadi, chunki LM317 IC teskari aloqa to'g'ri ishlaydi.

Keyingi qadam, men 500 mA oqim yuki (22Ω 5W) bilan 11V da sinab ko'rmoqchiman. Ohmning past I = R / E eslaysizmi?

Keyin CH1 kirish voltajining to'lqini 350 mVp-p ga oshadi, lekin CH2 chiqish voltajida ham dalgalanma kuzatilmaydi.

Men bir xil 500mA yukga ega DC-DC tipidagi regulyator bilan solishtirmoqchiman.

CH2 chiqishda katta 200mA kommutatsiya shovqini kuzatiladi.

Ko'rib turganingizdek, Umumiy ma'noda, analog quvvat manbai past shovqinli audio ilovalarga mos keladi.

Bunga nima deysiz?

Agar sizda boshqa savol bo'lsa, iltimos, mendan so'rang.

7 -qadam: 1 -ilova: O'chirish ishlari tafsilotlari va simulyatsiya natijalari

Voy, mening birinchi xabarimga 1k dan ortiq o'quvchi tashrif buyurdi.

Men ko'p sonli hisoblagichni ko'rish uchun oddiyman.

Xo'sh, men o'z mavzuimga qaytmoqchiman.

Kirish bo'limi simulyatsiyasi natijalari

Men sxemani tekshirish uchun LT Spice simulyatoridan foydalandim.

LT Spice -ni qanday o'rnatish yoki undan foydalanish haqida, google -ga yozing.

Bu bepul va yaxshi analog simulyatorni o'rganish.

Birinchi sxema LT Spice simulyatsiyasi uchun soddalashtirilgan va men ham.asc faylini biriktirmoqchiman.

Ikkinchi sxema kirish simulyatsiyasi uchun.

Men kuchlanish manbai DC ofset 0, amplitudasi 36V, chastotasi 60 Gts va kirish qarshiligi 5 ohmni transformator uchun qiyosiy ko'rsatkich sifatida aniqladim. Ma'lumki, transformator chiqish voltaji tezlikda ko'rsatiladi, keyin 24Vrms chiqishi 36Vpeak bo'lishi kerak.

Birinchi to'lqin shakli - kuchlanish manbai + (yashil) va ko'prikni to'g'rilash moslamasi + w/ 2200uF (ko'k). U 36V atrofida bo'ladi.

LT Spice o'zgarmaydigan potansiyometrni ishlata olmadi, men ushbu sxemaga belgilangan qiymatni o'rnatmoqchiman.

Chiqish kuchlanishi 12V oqim chegarasi 1A shunga o'xshash. Men keyingi bosqichga o'tishni xohlayman.

LT317T yordamida kuchlanishni boshqarish bo'limi

Keyingi rasmda LT317 ishi ko'rsatilgan, asosan LT317 shunt regulyatori sifatida ishlaydi, bu esa Chiqish kuchlanish pimi Adjga. pin har doim kirish voltajidan qat'i nazar 1,25V mos yozuvlar kuchlanishidir.

Bu shuningdek, R1 va R2 da ma'lum bir oqimning qon ketishini bildiradi. Hozirgi LM317 adj. R2 ga pin ham mavjud, lekin juda kichik 100uA bo'lsa, biz uni e'tiborsiz qoldiramiz.

Shu paytgacha, siz R1da qon ketadigan I1 har doim o'zgarmasligini aniq tushunishingiz mumkin.

Keyin biz R1: R2 = Vref (1.25V): V2 formulasini tuzishimiz mumkin edi. Men 220Ωdan R1gacha va 2.2K dan R2gacha tanlayman, Keyin formula V2 = 1.25V x 2.2k / 220 = 12.5V ga aylanadi. Haqiqiy chiqish voltaji V1 va V2 ekanligini biling.

Keyin 13.75V LM317 chiqish pinida va GNDda paydo bo'ladi. Bundan tashqari, R2 nolga teng bo'lganda, 1.25V chiqishi ma'lum

qolmoq.

Keyin men oddiy echimdan foydalandim, faqat V25 chiqish transizitoridan va Vf diodidan foydalanaman, 1,25V ni bekor qilaman.

Umumiy aytganda Vbe va Vf 0,6 dan 0,7 V gacha. Lekin siz Ic - Vbe va If - Vf xususiyatlarini bilishingiz kerak.

Bu shuni ko'rsatadiki, siz ushbu usuldan 1.25V kuchsizlantirish uchun ma'lum bir oqish oqimi kerak bo'ladi.

Shuning uchun men R13 2.2K 2W shamollatish registrini qo'shaman. Taxminan qon ketadi. 12V chiqishda 5mA.

Shu paytgacha tushuntirishdan biroz charchadim. Menga tushlik va tushlik pivosi kerak. (Lol)

Keyin, asta -sekin keyingi haftaga o'tishni xohlayman. Noqulaylik uchun uzr.

Keyingi qadam, LT Spice yuklanish parametrlari simulyatsiyasi yordamida joriy cheklovchining qanday aniq ishlashini tushuntirmoqchiman.

LT6106 yordamida joriy cheklovchilar bo'limi

Iltimos, Linear Technology saytiga tashrif buyuring va LT6106 ilovasi uchun ma'lumotlar jadvalini ko'ring.

www.linear.com/product/LT6106

5A misoli uchun AV = 10 ni tavsiflovchi odatiy ilovani tushuntirish uchun chizilgan rasmni ko'rsatmoqchiman.

Hozirgi vaqtda 0,02 ohmlik sezgich registri mavjud va pindan sezilgan chiqish hozirda 200 mV/A ni tashkil qiladi

chiqish pinasi 5A da 1V ga ko'tariladi, to'g'rimi?

Keling, ushbu odatiy misolni hisobga olgan holda mening arizam haqida o'ylaylik.

Bu safar biz oqim chegarasini 2A ostida ishlatmoqchimiz, shunda 0,1 ohm mos keladi.

Bunday holda, pin 2A 2A ga ko'tariladi? Bu shuni anglatadiki, sezgirlik hozirda 1000 mV/A ni tashkil qiladi.

Shundan so'ng, biz umumiy taqqoslagich yordamida LM317 ADJ pinini yoqish / o'chirishimiz kerak

NJM2903 LM393 yoki LT1017 va 2SC1815 yoki BC337 kabi umumiy NPN tranzistorlari kabi?

chegara sifatida aniqlangan kuchlanish bilan kesilgan.

Hozircha, sxemani tushuntirish tugadi va keling, to'liq simulyatsiya simulyatsiyasini boshlaylik!

8 -qadam: 2 -ilova: O'chirish bosqichi simulyatsiyasi va simulyatsiya natijalari

Men qadam simulyatsiyasini tushuntirmoqchiman.

Oddiy oddiy simulyatsiya bitta shartni simulyatsiya qiladi, lekin qadam simulyatsiyasi yordamida biz shartlarni doimiy ravishda o'zgartirishimiz mumkin.

Masalan, R13 yuk registrining simulyatsion qadam ta'rifi keyingi rasmda va pastda ko'rsatilgan.

.qadam parametri Rf ro'yxati 1k 100 24 12 6 3

Bu shuni anglatadiki, {Rf} kabi ko'rsatilgan R13 qiymati 1K ohm, (100, 24, 12, 6) dan 3 ohmgacha o'zgaradi.

Ko'rinib turibdiki, R yuklanish uchun 1K ohmli oqim - 12mA

(Chunki chiqish voltaji endi 12V ga o'rnatilgan).

va 100 ohmda ~ 120mA, 12 ohmda - 1A, 6 ohmda - 2A, 3 ohmda - 4A.

Lekin siz ko'rishingiz mumkinki, chegara kuchlanishi R3 8k va R7 2k tomonidan 1V ga o'rnatiladi (va taqqoslagich uchun kuchlanish 5V).

Keyin $ / pi $ shartidan, joriy cheklovchining sxemasi ishlashi kerak. Keyingi rasm - bu simulyatsiya natijasi.

Shu paytgacha nima deysiz?

Buni tushunish biroz qiyin bo'lishi mumkin. chunki simulyatsiya natijasini o'qish qiyin bo'lishi mumkin.

Yashil chiziqlar chiqish voltajini, ko'k chiziqlar chiqish oqimini ko'rsatadi.

Ko'rishingiz mumkinki, kuchlanish 12 ohm 1A ga qadar nisbatan barqarordir, lekin 6 ohmdan 2A kuchlanish 6V gacha kamayadi va tokni 1Agacha cheklaydi.

Bundan tashqari, 12mA dan 1A gacha bo'lgan shahar chiqish voltaji biroz pasayganini ko'rishingiz mumkin.

Bu deyarli oldingi bo'limda tushuntirganimdek, Vbe va Vf chiziqsizligidan kelib chiqadi.

Men keyingi simulyatsiyani qo'shmoqchiman.

Agar siz simulyatsiya sxemasida biriktirilgan D7 ni qoldirsangiz, chiqish kuchlanishining natijalari nisbatan barqaror bo'ladi.

(lekin chiqish voltaji avvalgisiga qaraganda ancha yuqori, albatta).

Lekin bu bir narsaning savdosi, chunki barqarorlik biroz yo'qolsa ham, men bu loyihani 0V dan boshqarishni xohlayman.

Agar siz LT Spice kabi analog simulyatsiyadan foydalanishni boshlasangiz, analog sxemangiz g'oyasini tekshirish va sinab ko'rish oson.

Umm, oxir -oqibat men to'liq tushuntirishni tugatganga o'xshayman.

Dam olish kunlari menga bir juft pivo kerak (lol)

Agar sizda ushbu loyiha haqida savollaringiz bo'lsa, bemalol mendan so'rang.

Umid qilamanki, barchangiz mening maqolam bilan yaxshi DIY hayotidan zavqlanasiz!

Hurmat bilan,