Paano Gumawa ng Bench Power Supply: 20 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ang isang supply ng kuryente sa bench ay isang lubhang madaling gamiting piraso ng kit na mayroon sa paligid para sa mga hobbyist ng electronics, ngunit maaari silang maging mahal kapag binili mula sa merkado. Sa Instructable na ito, ipapakita ko sa iyo, kung paano gumawa ng isang variable na bench bench power supply na may isang limitadong badyet. Ito ay isang mahusay na proyekto ng DIY para sa mga nagsisimula pati na rin ang sinumang interesado sa Electronics.

[Mag-play ng Video]

Mahahanap mo ang lahat ng aking mga proyekto sa:

Ang pangunahing layunin ng proyekto ay upang malaman kung paano gumagana ang isang linear power supply unit. Sa simula, upang ipaliwanag ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng isang Linear Power Supply, kumuha ako ng isang halimbawa ng LM 317 batay sa Power Supply. Para sa paggawa ng huling Power Supply, Bumili ako ng isang Power Supply kit mula sa Banggood at tipunin ito.

Ito ay isang mataas na kalidad na nagpapatatag na boltahe na supply kung saan ang boltahe ay maaaring regular na makontrol, at ang saklaw upang maiayos ang boltahe ay 0-30V. Naglalaman din ito ng isang kasalukuyang circuit ng limitasyon na maaaring epektibong makontrol ang kasalukuyang output mula sa 2mA hanggang 3A na may kakayahang kontrolin ang kasalukuyang patuloy, at ang natatanging tampok na ito ay gumagawa ng aparatong ito ng isang napakahusay na tool sa circuit lab.

Tampok:

Input boltahe: 24V AC

Kasalukuyang input: 3A maximum

Boltahe ng output: 0 hanggang 30V tuluy-tuloy na naaakma

Kasalukuyang output: 2mA - 3A patuloy na naaayos

Ripple ng boltahe ng output: minimum na 0.01%

Hakbang 1: Kinakailangan ang Mga Tool at Bahagi

Listahan ng Mga Bahagi:

1. Step Down Transformer - 24V, 3A (Jaycar)

2. DIY Power Supply Kit (Banggood / Amazon)

3. Heat Sink and Fan (Banggood)

4. Bolt-Amp Panel Meter (Amazon)

5. Potentiometer Knob (Banggood)

6. Buck Converter (Amazon)

7. USB Port (Amazon)

8. Binding Post Banana Plug (Amazon)

9. IEC3 Power Socket (Banggood)

10. Rocker Switch (Banggood)

11. Green LED (Amazon)

12. LED Holder (Banggod)

13. Heat shrink Tube (Banggood)

14. Self Adhesive Rubber feet (Amazon)

15. 3D filament filament-PLA (GearBest)

Ginamit na Mga Tool / Machine

1. 3D Printer - Creality CR-10 (Creality CR10S) o Creality CR-10 Mini

2. Solding Iron (Amazon)

3. DSO- RIGOL (Amazon)

4. Pandikit Gun (Amazon)

Hakbang 2: Pangunahing Diagram ng Bloke

Bago magtungo sa proseso ng paggawa, dapat mong malaman ang pangunahing mga sangkap ng isang Linear Power Supply.

Ang mga pangunahing elemento ng linear power supply ay:

Transformer: Binabago ng transpormer ang boltahe ng ac mains sa isang nais na halaga. Ginagamit ito upang bumaba ang boltahe. Naghahain din ito upang ihiwalay ang suplay ng kuryente mula sa mains input para sa kaligtasan.

Rectifier: Ang output ng kuryente ng transpormer ay nasa AC, kailangan itong i-convert sa isang DC. Ang tulay na tagatuwid ay nagpapalit ng AC sa DC.

Input Smoothing Capacitor / Filter: Ang inayos na boltahe mula sa rectifier ay isang pulsating DC boltahe na mayroong napakataas na nilalaman ng ripple. Ngunit hindi ito ang nais namin, nais namin ng isang purong walang galaw na DC waveform. Ang filter circuit ay ginagamit para sa pagpakinis ng mga pagkakaiba-iba ng ac (ripple) mula sa naituwid na boltahe. Ginagamit ang malalaking reservoir capacitors para dito.

Linear regulator: Ang output boltahe o kasalukuyang ay magbabago kapag may pagbabago sa input mula sa ac mains o dahil sa pagbabago sa kasalukuyang pag-load sa output ng power supply. Ang problemang ito ay maaaring matanggal sa pamamagitan ng paggamit ng isang regulator ng boltahe. Mapanatili nito ang output pare-pareho kahit na nangyayari ang mga pagbabago sa input o anumang iba pang mga pagbabago.

Mag-load: Application Load

Hakbang 3: Transformer

Input ang mataas na boltahe AC na papunta sa isang transpormer na karaniwang binababa ang mataas na boltahe AC mula sa mains hanggang sa mababang boltahe AC na kinakailangan para sa aming aplikasyon. Para sa pagdidisenyo ng Power Supply, ang transpormer ng pangalawang boltahe ay napili sa pamamagitan ng isinasaalang-alang ang output boltahe ng power supply, pagkalugi sa tulay ng diode at ang linear regulator. Ang isang tipikal na waveform ng 24V transpormer ay ipinapakita sa itaas. Sa pangkalahatan pinapayagan namin ang tungkol sa 2V - 3V na drop para sa pagsasaayos ng tulay na tulay. Kaya't ang makina ng pangalawang boltahe ng transpormer ay maaaring makalkula bilang sa ibaba

Halimbawa:

Ipagpalagay na nais nating gumawa ng isang suplay ng kuryente na may output boltahe na 30V at 3A.

Bago ang tulay na tumutuwid ang boltahe ay dapat = 30 + 3 = 33V (Pataas)

Kaya ang boltahe ng RMS = 33 / sq root (2) = 23.33 V

Ang pinakamalapit na boltahe na rate ng transpormer na magagamit sa merkado ay 24V. Kaya ang aming rating ng transpormer ay 230V / 24V, 3A.

Tandaan: Ang pagkalkula sa itaas ay isang magaspang na pagtantya upang bumili ng isang transpormer. Para sa tumpak na pagkalkula ay isinasaalang-alang mo ang pagbaba ng boltahe sa mga diode, pagbagsak ng boltahe ng regulator, boltahe ng ripple at kahusayan din ng pagwawasto.

Hakbang 4: Bridge Rectifier

Ang tulay ng tagatuwid ay nagko-convert ng isang alternating boltahe o kasalukuyang sa kaukulang direktang kasalukuyang (DC) na dami. Ang input sa isang rectifier ay ac samantalang ang output nito ay unidirectional pulsating DC.

Ang pagbagsak ng boltahe sa isang pangkalahatang layunin na diode ay nasa paligid ng 0.7V at ang schottky diode ay 0.4V. Sa anumang instant na dalawa sa mga diode sa tulay na nagsasaayos ay gumagana. Ngunit dahil ang diode ay mabibigat na nagsasagawa, maaari itong mabisa nang mas mataas. Ang isang mabuting ligtas na halaga ay dalawang beses sa pamantayan o 0.7 x 2 = 1.4V.

Ang output ng DC pagkatapos ng tulay na nagtuwid ay humigit-kumulang na katumbas ng pangalawang boltahe na pinarami ng 1.414 na minus ang pagbagsak ng boltahe sa dalawang nagsasagawa ng mga diode.

Vdc = 24 x 1.414 - 2.8 = 31.13 V

Hakbang 5: Smoothing Capacitor / Filter

Ang inayos na boltahe mula sa rectifier ay isang pulsating DC boltahe na mayroong napakataas na nilalaman ng ripple. Ang malalaking ripples na mayroon sa output ay ginagawang halos imposible na magamit sa anumang powering application. Samakatuwid ang isang filter ay ginagamit. Ang pinaka-karaniwang filter ay sa pamamagitan ng paggamit ng isang malaking kapasitor.

Ang nagresultang output waveform pagkatapos ng Smoothing Capacitor ay ipinakita sa itaas.

Hakbang 6: Regulator

Ang output boltahe o kasalukuyang ay magbabago o magbago kapag may pagbabago sa input mula sa ac mains o dahil sa pagbabago ng kasalukuyang pag-load sa output ng kinokontrol na supply ng kuryente o dahil sa iba pang mga kadahilanan tulad ng mga pagbabago sa temperatura. Ang problemang ito ay maaaring matanggal sa pamamagitan ng paggamit ng isang regulator IC o ng isang angkop na circuitry na binubuo ng ilang mga bahagi. Ang isang regulator ay panatilihin ang output pare-pareho kahit na ang mga pagbabago sa input o anumang iba pang mga pagbabago na nangyari.

Ang IC's tulad ng 78XX at 79XX ay ginagamit upang makuha ang mga nakapirming halaga ng voltages sa output. Kung saan tulad ng IC tulad ng LM 317 maaari naming ayusin ang output boltahe sa isang kinakailangang pare-pareho na halaga. Ang LM317T ay isang madaling iakma na 3-terminal na positibong boltahe na regulator na may kakayahang magbigay ng iba't ibang Ang mga output ng boltahe ng DC maliban sa naayos na supply ng kuryente ng boltahe. Ang halimbawa sa itaas na circuit ay gumagamit ng isang LM3 17 voltage regulator IC. Ang naituwid na output mula sa buong alon na tulay na nagtuwid ay pinakain sa isang LM317 regulator IC. Sa pamamagitan ng pagbabago ng halaga ng potentiometer na ginamit sa circuit na ito, ang boltahe ng output ay madaling makontrol.

Hanggang ngayon naipaliwanag ko kung paano gumagana ang isang yunit ng Linear Power Supply. Sa mga hakbang sa pagpapatuloy, ipapaliwanag ko ang pagbuo ng Bench Power Supply sa pamamagitan ng pag-iipon ng isang DIY kit.