Lab napajalnik to storite sami. Domače napajanje: diagrami, navodila

Lako je izdelati laboratorijsko napajalno enoto z lastnimi rokami, če imate spretnosti za rokovanje s spajkalnikom in razumete električne kroge. Odvisno od parametrov vira, ga lahko uporabite za polnjenje baterij, priključite skoraj vsako gospodinjsko opremo, uporabite za eksperimente in eksperimente pri načrtovanju elektronskih naprav. Glavna stvar pri namestitvi je uporaba dokazanih shem in kakovosti izdelave. Bolj zanesljiv je primer in priključki, bolj je priročno delo z virom energije. Zaželeno je imeti nastavitve in instrumente za nadzor izhodnega toka in napetosti.

Najpreprostejše domače napajanje

Če nimate znanj v proizvodnji električnih naprav, je najbolje, da začnete z najpreprostejšimi, postopno prehajajočimi se kompleksnimi strukturami. Sestava najpreprostejšega vira konstantne napetosti:

1. Transformator z dvema navitjema (primarno - za povezavo z omrežjem, sekundarno - za priključitev potrošnikov).
2. Ena ali štiri diode za popravljanje izmeničnega toka.
3. Elektrolitski kondenzator za odrezovanje spremenljivega dela izhodnega signala.
4. Povezovanje žic

V primeru, da jo uporabite v shemi polprevodniška dioda, nato dobite polvalovni usmernik. Če uporabljate diodno sklopno ali premostitveno vezje, se napajalnik imenuje polni val. Razlika v izhodnem signalu - v drugem primeru, manj valovanje.

Takšno domače napajanje je dobro le v primerih, ko je potrebno priključiti naprave z eno samo delovno napetostjo. Torej, če ste se ukvarjajo z načrtovanjem ali popravilom avtomobilske elektronike, je bolje izbrati transformator z izhodno napetostjo 12-14 voltov. Število obratov sekundarnega navitja je odvisno od izhodne napetosti, jakost toka pa je odvisna od dela uporabljene žice (večja je debelina, večji je tok).

Kako narediti bipolarno moč?

Takšen vir je potreben za zagotovitev delovanja nekaterih mikrovezij (npr. Ojačevalnikov moči in nizkih frekvenc). Bipolarno napajalno enoto odlikuje naslednja značilnost: na svojem izhodu ima negativni pol, pozitiven in običajen. Za izvedbo te sheme je potrebno uporabiti transformator, katerega sekundarni navitje ima povprečni izhod (vrednost izmenične napetosti med srednjim in ekstremnim pa mora biti enaka). Če ni transformatorja, ki bi izpolnjeval ta pogoj, lahko nadgradite katerokoli, ki ima omrežno navitje, ocenjeno na 220 voltov.

Odstranite sekundarni navitje, vendar najprej izmerite napetost na njem. Preštejte število obratov in delite z napetostjo. Rezultat je število obratov, potrebnih za ustvarjanje 1 volta. Če potrebujete bipolarno napajanje z napetostjo 12 voltov, boste morali naviti dva enaka navitja. Povežite začetek enega do konca drugega in priključite to srednjo točko na skupno žico. Dva priključka transformatorja morata biti priključena na sklop diod. Razlika od unipolarnega vira - morate uporabiti 2 elektrolitska kondenzatorja, priključena zaporedoma, srednji del pa je priključen na ohišje naprave.

Regulacija napetosti pri enopolarnem napajanju

Naloga se morda ne zdi zelo preprosta, vendar lahko nastavite napajalnik z montažo vezja iz enega ali dveh polprevodniških tranzistorjev. Ampak morate namestiti vsaj voltmeter na izhod za spremljanje napetosti. V ta namen lahko uporabite merilnik s sprejemljivim merilnim območjem. Lahko kupite poceni digitalni multimeter in ga prilagodite svojim potrebam. V ta namen ga je potrebno razstaviti, namestiti potrebno stikalo s pomočjo spajkanja (z intervalom spremembe napetosti 1-15 voltov mora biti naprava sposobna meriti napetosti do 20 voltov).

Nastavljivo napajanje lahko priključite na katero koli električno napravo. Najprej morate nastaviti želeno vrednost napetosti, da ne boste onemogočili naprav. Sprememba napetosti se izvede z uporabo spremenljivega upora. Lahko si sami izberete njegov dizajn. Lahko je celo naprava tipa drsnik, glavna stvar je skladnost z nominalnim uporom. Če želite, da je napajalnik primeren za uporabo, ga lahko namestite spremenljivi upor seznanjen s stikalom. S tem boste odpravili odvečno preklopno stikalo in olajšali odklop opreme.

Regulacija napetosti v bipolarnem viru

Ta zasnova bo bolj zapletena, vendar jo je mogoče izvesti precej hitro z vsemi potrebnimi elementi. Vsakdo ne more narediti preprostega laboratorijskega napajanja in celo bipolarnega napajanja. Shema je zapletena zaradi dejstva, da namestitev zahteva ne le polprevodniški tranzistor, ki deluje v ključnem načinu, ampak tudi operacijski ojačevalnik zenerjeve diode. Pri spajanju polprevodnikov bodite previdni: poskusite jih ne segreti preveč, ker je območje dovoljenih temperatur zelo majhno. Ko se pretirano segrejejo, se kristali germanija in silicija uničijo, zato naprava preneha delovati.

Ko izdelate laboratorijsko napajanje z lastnimi rokami, si zapomnite eno pomembno podrobnost: tranzistorje je treba namestiti na aluminijasti radiator. Čim močnejši je vir energije, večja mora biti površina radiatorja. Posebno pozornost posvetite kakovosti spajkanja in žic. Za naprave z nizko porabo je dovoljeno uporabljati tanke žice. Če pa je izhodni tok velik, je treba uporabiti žice z debelo izolacijo in veliko površino prečnega prereza. Vaša varnost in uporabnost naprave sta odvisna od zanesljivosti preklapljanja. Tudi kratek stik v sekundarnem krogu lahko povzroči požar, zato je pri proizvodnji napajanja potrebno paziti, da ga zaščitite.

Prilagoditev napetosti v retro slogu

Da, to je ravno tako način za klicanje na podoben način. Za izvedbo je potrebno naviti sekundarno navitje transformatorja in narediti več sklepov glede na to, kakšno stopnjo spremembe napetosti in razpon potrebujete. Na primer, laboratorijsko napajalno napetost 30V 10A v korakih po 1 voltov mora imeti 30 vodnikov. Med usmernikom in transformatorjem mora biti nameščeno stikalo. Malo verjetno je, da bo na voljo na 30 mestih, in če bo tako, bodo njegove dimenzije zelo velike. Za vgradnjo v majhnem primeru je očitno, da ni primerna, zato je bolje uporabiti za izdelavo standardne napetosti - 5, 9, 12, 18, 24, 30 voltov. To je dovolj za priročno uporabo naprave v domači delavnici.

Za izdelavo in izračun sekundarnega navitja transformatorja morate narediti naslednje:

1. Ugotovite, kakšna napetost se premika na en obrat navitja. Za udobje, veter 10 zavojev, vklopite transformator v omrežju in izmerite napetost. Dobljeno vrednost delite z 10.
2. Po odklapljanju transformatorja od omrežja napihnite sekundarni navitje. Če ste odkrili, da en zavoj zbira 0,5 V, potem dobite 5 V, da naredite umik iz 10. zavoja. In po podobni shemi, naredite pipe za preostale standardne vrednosti napetosti.

Če želite narediti takšno laboratorijsko napajalno enoto z lastnimi rokami, je za vsakogar in kar je najpomembnejše, vam ni treba spajati tranzistorskega vezja. Priključite sekundarni navitje na stikalo tako, da se vrednosti napetosti spremenijo od nizke do visoke. Centralni izhod stikala je priključen na usmernik, spodnji pa po diagramu, izhod transformatorja pa se napaja v ohišje naprave.

Značilnosti stikalnih napajalnikov

Takšne sheme se uporabljajo v skoraj vseh sodobnih napravah - v polnilcih telefonov, v napajalnih enotah računalnikov in televizorjev itd. napajanje, impulz zlasti se izkaže, da je problematično: upoštevati je treba preveč odtenkov. Prvič, relativno kompleksna shema in težko načelo delovanja. Drugič, večina naprav deluje pri visoki napetosti, ki je enaka tisti, ki teče v omrežju. Oglejte si glavna vozlišča takšnega napajalnika (na primer računalnik):

1. Omrežna usmerniška enota, namenjena za pretvorbo AC napetosti 220 V v DC.
2. Inverter, ki pretvarja enosmerno napetost v kvadratne valovne signale z visoko frekvenco. To vključuje tudi poseben tip pulznega transformatorja, ki zmanjšuje napetost za napajanje PC komponent.
3. Vodstvo je odgovorno za pravilno delovanje vseh elementov napajanja.
4. Faza ojačanja, zasnovana za ojačanje signalov krmilnika PWM.
5. Enota za stabilizacijo in popravljanje izhodne impulzne napetosti.

Podobna vozlišča in elementi so prisotni v vseh stikalnih napajalnikih.

Napajanje iz računalnika

Strošek celo novega napajalnika, ki je nameščen v računalnikih, je precej nizek. Toda dobite dokončan dizajn, ne morete niti izdelati šasije. Ena od pomanjkljivosti je, da so na izhodu na voljo samo standardne vrednosti napetosti (12 in 5 voltov). Toda za domači laboratorij je to dovolj. Laboratorijska napajalna enota ATX je priljubljena, ker ni potrebno opravljati velikih sprememb. In bolj preprosta je zasnova. Vendar pa obstajajo "bolezni" v takih napravah, vendar jih je mogoče preprosto pozdraviti.

Pogosto ne delujejo elektrolitski kondenzatorji. Iz njih teče elektrolit, ki ga lahko vidimo tudi s prostim očesom: plast plošče se pojavi na tiskanem vezju. Je gel ali tekočina, sčasoma se strdi in postane trdna. Za popravilo laboratorijskega napajalnika iz računalniške napajalne enote je potrebno namestiti nove elektrolitske kondenzatorje. Drugi neuspeh, ki je veliko manj pogost, je okvara ene ali več polprevodniških diod. Simptom je okvara varovalke na tiskanem vezju. Za popravilo morate obročiti vse diode, nameščene v mostnem vezju.

Načini za zaščito napajalnikov

Najlažji način, da se zaščitite, je vgradnja varovalk. Takšno laboratorijsko energetsko enoto je mogoče uporabljati z zaščito, brez strahu, da bo prišlo do požara zaradi kratkega stika. Za izvedbo te rešitve boste morali namestiti dve varovalki v električno omrežje. Za naprave z nizko porabo energije jih je treba vzeti pri napetosti 220 voltov in toku 5 amperjev. Na izhodu napajanja je treba vgraditi varovalke z ustreznimi parametri. Na primer, ko varuje izhodno vezje z napetostjo 12 voltov, se lahko uporabljajo varovalke, ki se uporabljajo v avtomobilih. Trenutna vrednost je izbrana na podlagi največje moči potrošnika.

Toda na dvorišču - starost visoke tehnologije, in da zaščita z varovalkami z gospodarskega vidika ni zelo donosna. Zamenjavo elementov je potrebno izvesti po vsaki nenamerni paši električnih žic. Kot možnost - namesto običajnih varovalk namestite samoponastavljive varovalke. Imajo pa majhen vir: lahko zvesto služijo več let in lahko propadejo po 30-50 izpadih. Vendar pa laboratorijska enota 5A, če je pravilno sestavljena, deluje pravilno in ne zahteva dodatnih zaščitnih naprav. Elementov ni mogoče imenovati zanesljivi, pogosto gospodinjski aparati pridejo v zamašek zaradi loma takšnih varovalk. Uporaba releja ali tiristorskega vezja je veliko bolj učinkovita. Kot napravo za zaustavitev v sili lahko uporabite tudi triak.

Kako narediti sprednjo ploščo?

Večina dela je zasnova ohišja, ne pa sestava električnega tokokroga. Boste morali oborožiti z vaja, datoteke, in če je potrebno obarvanje tudi mojster barve poslovanja. Lahko izdelate domače napajanje, ki temelji na telesu katere koli naprave. Ampak, če obstaja priložnost za nakup aluminija aluminija, potem, če želite, boste naredili lepo šasijo, ki vam bo služil že več let. Najprej narišite skico, v kateri postavite vse elemente oblikovanja. Posebno pozornost posvetite zasnovi sprednje plošče. Lahko je izdelan iz tankega aluminija, samo iz notranjosti lahko izvedete ojačitev - privijte ga na aluminijaste vogale, ki se uporabljajo za večjo togost konstrukcije.

Prednja plošča mora biti opremljena z odprtinami za vgradnjo. merilnih instrumentov Svetleče diode (ali žarnice z žarilno nitko), priključki, priključeni na izhod napajanja, škatla z varovalkami (če je izbrana ta možnost zaščite). Če videz sprednje plošče ni zelo privlačen, potem je treba barvati. Če želite to narediti, razmastite in gladite celotno površino, da zasije. Pred začetkom obarvanja naredite vse potrebne luknje. Na segreto površino nanesite 2-3 plasti premaza, da se posuši. Nato nanesite toliko plasti barve. Kot pokrivni premaz morate nanesti lak. Kot rezultat, močan laboratorij moč bloka zaradi barve in s tem sijaj bo videti lepo in privlačno, prilegajo v notranjost vsake delavnice.

Kako narediti podvozje za napajanje?

Samo tista konstrukcija, ki je popolnoma neodvisno, bo videti lepa. Kot material pa lahko uporabite karkoli: iz aluminijaste pločevine in konča s primeri iz osebnih računalnikov. Potrebno je le skrbno preučiti celotno strukturo, da bi se izognili nepredvidenim situacijam. Če izhodne stopnje zahtevajo dodatno hlajenje, za ta namen namestite hladilnik. Lahko deluje tako stalno kot pri vklopljeni napravi in ​​v samodejnem načinu. Za izvedbo slednjega je najbolje uporabiti preprost mikrokrmilnik in temperaturni senzor. Senzor spremlja temperaturno vrednost radiatorja, mikrokrmilnik pa vsebuje vrednost, pri kateri je potrebno vklopiti pretok zraka. Tudi laboratorijski napajalnik 10A, katerega moč je precej velika, bo deloval stabilno s takšnim hladilnim sistemom.

Za pihanje potrebujete zrak od zunaj, zato boste morali namestiti hladilnik in radiator na zadnji strani napajalnika. Da bi zagotovili togost podvozja, uporabite aluminijaste vogale, iz katerih najprej oblikujete "okostje", in nato namestite kožo na njej - plošče iz istega aluminija. Če je mogoče, vogale povežite z varjenjem, kar bo povečalo trdnost. Dno ohišja mora biti močno, saj je nameščeno na močnostnem transformatorju. Višja kot je moč, večja je dimenzija transformatorja, večja je njegova teža. Primer lahko primerjate z laboratorijskim napajanjem 30V 5A in podobnim dizajnom, vendar pri 5 voltih in s tokom 1 A. Pri slednjih so dimenzije veliko manjše in teža je zanemarljiva.

Med elektronskimi komponentami in ohišjem mora biti izolacijski sloj. To morate storiti izključno zase, tako da v primeru nenamernega preloma žice v notranjosti naprave ne bo prišlo do kratkega stika z ohišjem. Pred namestitvijo kože na "okostje" preživijo svojo izolacijo. Lahko nalepite debel karton ali debel lepilni trak. Glavna stvar je, da material ne vodi električne energije. S tem izboljšanjem se izboljša varnost. Toda transformator lahko ustvari neprijeten zvok, ki ga je mogoče odpraviti s pritrjevanjem in dimenzioniranjem jedrnih plošč, kot tudi z namestitvijo med ohišjem in ohišjem gumijastih blazinic. Ampak dobite največji učinek le s kombiniranjem teh rešitev.

Povzetek

Skratka, treba je omeniti, da se vsa montažna in preizkusna dela izvajajo v prisotnosti življenjsko nevarne napetosti. Zato morate razmišljati o sebi, v prostoru pa namestite odklopnike, ki so povezani z zaščitnimi napravami za izklop. Tudi če se dotaknete faze, ne boste dobili električnega udara, ker bo zaščita delovala.

Pri delu z impulznimi napajalnimi enotami računalnikov upoštevajte varnostne ukrepe. Elektrolitski kondenzatorji, ki so po končanem obratovanju dolgo časa v obratovanju. Iz tega razloga kondenzatorje pred začetkom popravil izpraznite tako, da povežete njihove vodnike. Ne bodite prestrašeni samo zaradi iskre, ne boste poškodovali vas ali instrumentov.

Ko izdelate laboratorijsko energetsko enoto z lastnimi rokami, bodite pozorni na vse podrobnosti. Konec koncev, glavna stvar za vas je, da zagotovite stabilno, varno in priročno delo. In to je mogoče doseči le v primeru, ko so vse male stvari skrbno premišljene, ne samo v električnem vezju, ampak tudi v ohišju naprave. Odvečne naprave za upravljanje ne bodo v konstrukciji, zato jih namestite, da boste imeli idejo, na primer, o porabi toka naprave, ki ste jo sestavili v domačem laboratoriju.