แหล่งจ่ายไฟในห้องปฏิบัติการ - อุปกรณ์สำคัญในการประชุมเชิงปฏิบัติการสมัครเล่นในการฝึกไฟฟ้า ผู้เขียนไม่ได้ทำงานปกติกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่บางและละเอียดอ่อน แต่บางครั้งก็จำเป็น และเมื่ออุปกรณ์พร้อมการค้นหาจะเริ่มขึ้นสำหรับเครือข่ายหมู่บ้าน CREN และ LM ที่เหมาะสม ("เดิน") เมื่อเร็ว ๆ นี้เราต้องจัดการกับแถบ LED เป็นประจำ (ไฟแบ็คไลท์ในตัว) แถบ LED ในหลอดดังกล่าวมักจะใช้ในลักษณะที่ค่อนข้างแปลกประหลาดและเป็นผลมาจากการติดตั้งแบบนี้มากกว่าหนึ่งหน่วยจ่ายไฟสลับปกติเสียหาย ในระยะสั้นความต้องการได้ทำให้สุก
ข้อกำหนดการอ้างอิง
แหล่งจ่ายไฟถูกมองว่าเป็นแบบลิเนียร์ (หม้อแปลงความถี่ต่ำ) ที่มีความเหนียวมากกว่าบำรุงรักษาง่าย น้ำหนักและขนาดสำหรับอุปกรณ์ที่อยู่กับที่นั้นไม่สำคัญมาก แหล่งจ่ายไฟจะต้องสามารถปรับได้ให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ที่มีความเสถียรสูงถึง +20 V โดยมีกระแสโหลดสูงถึงแอมแปร์หลายตัว แหล่งจ่ายไฟจะต้องติดตั้งการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและการป้องกันการปรับกระแสเกินพิกัดก็เป็นที่ต้องการเช่นกัน แหล่งจ่ายไฟสามารถเป็นช่องทางเดียว unipolar
เป็นการดีมากที่จะมีชุดเครื่องมือวัด“ โวลต์มิเตอร์ - แอมป์มิเตอร์” บนบอร์ด สิ่งนี้จะเพิ่มความสะดวกสบายในการทำงานอย่างมากจะช่วยให้การทำงานและการวัดอื่น ๆ ช่วยเพิ่มพื้นที่การทำงานบนโต๊ะจากอุปกรณ์ภายนอกและสายไฟที่ไม่จำเป็น
การผลิตอุปกรณ์ส่องสว่างของนักออกแบบบ่งบอกถึงโอกาสในการขายรวมถึงประเทศที่มีเครือข่ายไฟฟ้า โชคดีที่แหล่งจ่ายไฟแบบพัลซิ่งมีช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่ครอบคลุมค่าที่น่าจะเป็นทั้งหมด - ~ 100 ... 240 โวลต์มันยังคงเป็นเพียงการจัดหาอะแดปเตอร์เครือข่ายด้วยอะแดปเตอร์ที่เหมาะสม แรงดันไฟฟ้าหลักที่อยู่ใกล้กับ 240 โวลต์นั้นไม่ใช่เรื่องแปลกในเครือข่ายของเรา (ในระยะใดช่วงหนึ่ง) ค่าต่ำสุดของช่วงไม่มีที่ให้ทำ เป็นที่ต้องการอย่างมากในการตรวจสอบการทำงานของ PSU ที่แรงดันต่ำเนื่องจากคุณภาพของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ผลิตจากจีนส่วนใหญ่ที่มาหาเรา หม้อแปลงไฟฟ้า TS-180-2 ที่ใช้ในหน่วยจ่ายไฟฟ้าในห้องปฏิบัติการมีขดลวดของเครือข่ายในสองขดลวด (แบ่งออกเป็นสองส่วนเท่า ๆ กัน) ทำให้ง่ายต่อการรับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ ~ 110 V.
สิ่งที่จำเป็นสำหรับการทำงาน
ชุดเครื่องมือสำหรับการติดตั้งไฟฟ้ามัลติมิเตอร์หัวแร้งพร้อมอุปกรณ์เสริมชุดเครื่องมือโลหะ
นอกเหนือจากองค์ประกอบทางวิทยุแล้วเคสจาก PC-shnik เก่า ๆ ชิ้นส่วนของลูกแก้วเหล็กหลังคาบิต PCB หนาและอลูมิเนียมเข้าไปทำธุรกิจ KPT-8 paste, รัด, ลวดติดตั้งและลวดทองแดง, thermotube, สายรัดไนลอน, วัสดุทาสี
วิศวกรรม
มีการตัดสินใจที่จะรวบรวมแหล่งจ่ายไฟบนพื้นฐานของไมโครชิพเฉพาะของโคลงปรับได้ KR142EN12 (LM317) สิ่งนี้ทำให้เป็นไปได้ที่จะได้รับพารามิเตอร์ที่ค่อนข้างดีด้วยวงจรอุปกรณ์ที่ง่ายมาก
วงจรมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้สลับได้ (สวิตช์ SA2) ขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง TV1 เพื่อลดความร้อนขององค์ประกอบควบคุมของโคลง การขยายตัวของชิพโคลง DA1 ทรานซิสเตอร์ระยะไกล VT1 การควบคุมการทำงานของไมโครคอนโทรลเลอร์ในปัจจุบันสำหรับองค์ประกอบ R5 ... R9, SA3
แหล่งจ่ายไฟหลัก - TS180-2 พร้อมขดลวดทุติยภูมิ นอกเหนือจากขดลวดทุติยภูมิแล้วขดลวดสองขั้วที่ค่อนข้างมีกระแสต่ำสำหรับตัวควบคุมกำลังไฟฟ้าสองขั้วของเครื่องมือวัดนั้นได้รับบาดเจ็บ คอยล์หม้อแปลงจะเงาซึ่งทำให้มันเป็นไปได้ที่จะลดเสียงรบกวน (เสียงกระหึ่ม) และทำให้เราหวังว่าจะทำงานระยะยาวกับลวดม้วนเก่า
หน่วยจ่ายไฟใช้เครื่องมือวัดที่ทำเองที่บ้าน - โวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอลและแอมป์มิเตอร์บน microcircuit KR572PV2 (ICL7107) [3] ตัวบ่งชี้เจ็ดส่วนเพื่อความสะดวกในการจดจำอย่างรวดเร็วมีขนาดและสีต่างกัน วงจรเครื่องมือต้องใช้กำลังสองขั้ว +5 V, -5 V. อุปกรณ์แต่ละเครื่องต้องใช้แหล่งจ่ายไฟของตัวเองแหล่งจ่ายไฟแอมป์มิเตอร์จะต้องแยกออกจากวงจรหลักอย่างสมบูรณ์
หน้าสัมผัสของสวิตช์ SA2, SA3 ต้องผ่านกระแสสูงถึง 3A เมื่อสวิตช์เหล่านี้ใช้บิสกิต PGCs [2] พร้อมบอร์ดเซรามิก กระแสไฟที่อนุญาตผ่านกลุ่มที่ติดต่อคือ 3 A เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟหน้าสัมผัสของกลุ่มการทำงานแบบซิงโครนัสจะเชื่อมต่อแบบขนาน
แหล่งจ่ายไฟถูกประกอบในกล่องเหล็กแบบเก่าจากหน่วยระบบพีซีบนโปรเซสเซอร์ 80286 นอกจากนี้ยังไม่มีหม้อน้ำและพัดลมเป่า ตัวเรือนมีขนาดเล็กทำจากเหล็กที่มีความหนาพอสมควร มันเป็นกรอบกล่องรอยและฝาครอบรูปตัวยู เครื่องบดมุมขนาดเล็กสามารถตัดช่องพิเศษภายในได้ฐานโลหะสำหรับติดตั้งเมนบอร์ดถูกบัดกรีโดยเตาก๊าซ สิ่งนี้เพิ่มความแข็งแกร่งของโครงสร้าง
หม้อน้ำหลักสำหรับการติดตั้งองค์ประกอบควบคุมทำด้วยแผ่นอลูมิเนียมหนาพร้อมส่วนที่ตรึงในมุมเดียวกัน ยึดด้วยหมุดอลูมิเนียมตาบอดข้อต่อถูกหล่อลื่นด้วย KTP-8 ที่นำความร้อน
แผงปกติของกรณีในอนาคตในการออกแบบด้านหน้ากลายเป็นช่องระบายอากาศและหลุมเราต้องทำแผงปลอม ฉลากอธิบายเครื่องชั่ง ฯลฯ วาดใน AutoCAD และพิมพ์ด้วยคุณภาพภาพถ่ายบนกระดาษหนาพิเศษ รูและช่องเปิดถูกแกะสลักด้วยมีดผ่าตัด แผงด้านหน้าหุ้มด้วยแผงกระจกใสแบบอินทรีย์ แผงถูกตัดด้วยเลือยตัดโลหะสำหรับโลหะส่วนรูด้านในนั้นถูกเลื่อยด้วยตัวต่อบนไม้และมีรูเล็ก ๆ พาเนลไม่มีตัวยึดพิเศษทุกอย่างถูกยึดโดยตัวยึดปกติขององค์ประกอบการติดตั้ง
รูภายในและช่องในแผงทำจากเหล็กมุงหลังคาขนาด 0.5 มม. ถูกเลื่อยด้วยจิ๊กซอว์เครื่องประดับในสว่านมาตรฐานหรือแผ่นขัดขนาดเล็กที่มีเครื่องบดมุมขนาดเล็ก หลุมเจาะและเบื่อกับไฟล์รอบ
ขั้วเอาท์พุท - ขั้วลบจะถูกยึดเข้ากับตัวเรือนโลหะโดยตรงจากด้านในจะมีการบัดกรีลวดที่มีความหนาชิ้นหนึ่งซึ่งจะทำให้ปลายสายดินทั้งหมดลดลง ขั้วบวกจะยืดและหุ้มฉนวน - สกรู M4 ชิ้นหนึ่งถูกบัดกรีและหุ้มฉนวนด้วย textolite
ชิ้นส่วนของฉนวนถูกเลื่อยออกมาจากแผ่นด้วยจิ๊กซอว์บนไม้และเปิดเครื่องเจาะ
หลังจากประกอบแผงด้านหน้าฉันติดตั้งตัวควบคุมหลักสำหรับอุปกรณ์ ฉันติดตั้งเครื่องมือวัดบนชั้นวางกลอนสดจากสกรู M3 ยาวใช้เทปกาวแบบกว้างเป็นตัวกรองแสงที่ปิดส่วนที่ไม่ได้ใช้งานของไฟแสดงสถานะ
ไฟ LED (ยังไม่ได้ใช้ - ใช้แผงด้านหน้าจากการออกแบบที่ยังไม่เสร็จก่อนหน้า) ติดตั้งในรูให้แน่น พวกเขาจะถูกเก็บไว้โดยลวดกระป๋องหนาวางอยู่ระหว่างขั้วฉนวนเทอร์โมไฟบ์ของไฟ LED และบัดกรีไปยังแผงโลหะ เลนส์ที่อยู่ปลายสุดของ LED นั้นถูกล้อมรอบด้วยไฟล์ฟลัชที่มีแผงโปร่งใส
การเชื่อมต่อแบบขนานของกลุ่มผู้ติดต่อของสวิตช์บิสกิตทำด้วยลวดดีบุกหนา ก่อนการติดตั้งสวิตช์จะถูกกำหนดค่าโดยเลื่อนตัว จำกัด บนกลีบของสวิตช์ SA3 ที่ติดตั้งตัวต้านทาน R5 ... R8 สวิตช์ของฉันกลายเป็นกลุ่มที่ติดต่อสองห้ากลุ่ม ผู้ติดต่อที่ถูกสลับแบบซิงโครนัสมีการเชื่อมต่อแบบขนานคล้ายกับ SA2 ผู้ติดต่อที่ห้าถูกใช้สำหรับช่วง 10 mA อีก ในกรณีนี้ช่วงที่ 4 ได้รับการแก้ไข (ถอดตัวต้านทานตัวแปร R9) ที่ 100 mA ค่าของตัวต้านทานการตั้งค่าปัจจุบันและพลังงานสามารถคำนวณได้จากสูตรที่กำหนดใน [1]
ติดตั้งหม้อแปลงและตัวเก็บประจุออกไซด์ C5 (2x10 000x50 V) บนฐานโลหะ สายไฟเชื่อมต่อชั่วคราวกับกลีบของหม้อแปลง, สายไฟของขดลวดทุติยภูมิจะถูกบัดกรีกับ SA2 และเชื่อมต่อวงจรเรียงกระแส จากการรวมการทดลองใช้ฉันเชื่อมั่นในความสามารถในการใช้งานของส่วนนี้ของวงจร
microcircuit (อุปกรณ์เสริม), ไดโอดบริดจ์และทรานซิสเตอร์ควบคุมภายนอก (2xTIP147) ได้รับการติดตั้งบนหม้อน้ำทำความเย็นแบบโฮมเมด การเปลี่ยนอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีประสิทธิภาพด้วยอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่านั้นเป็นประโยชน์จากมุมมองของการระบายความร้อน - เรากระจายแหล่งความร้อนอย่างสม่ำเสมอไปยังหม้อน้ำ
ตัวต้านทานการจัดตำแหน่งกระแส 0.25 โอห์มทำจากชิ้นส่วน (ประมาณ 10 ซม.) ของลวดเหล็ก (จากท่อพลาสติกยางสำหรับการเดินสาย) ลวดถูกอบอ่อนในเปลวไฟของเตาแก๊สปลายของมันจะถูกถอดออกและดีบุกด้วยซิงค์คลอไรด์ (กรดบัดกรี) สถานที่ของการบัดกรีจะถูกล้างด้วยน้ำสะอาดจากนั้นลวดตัวต้านทานจะบัดกรีด้วยขัดสน
ที่ชิ้นส่วนที่ยึดติดได้ยากส่วนประกอบขนาดเล็กจำนวนมากที่มีขาแบบบางจะถูกติดตั้ง หลังจากตรวจสอบความสามารถในการใช้งานแล้วส่วนของวงจรที่วางอยู่บนหม้อน้ำจะถูกติดตั้งในเคสและเชื่อมต่อกับสายไฟสั้นของส่วนสำคัญ (ถ้าจำเป็น) ตรวจสุขภาพ
การรวมเครื่องมือวัด ดังที่กล่าวมาแล้ว KR572PV2 microcircuit พิเศษ (ICL7107) ต้องการแรงดันไฟฟ้าสองขั้วที่ +5 V, -5 V. สำหรับการทำงานนอกจากนี้วงจรการวัดของแอมป์มิเตอร์นั้นถูกสร้างขึ้นในลักษณะ [3] ที่หน่วยจ่ายไฟของมันจะต้องแยกออกจากวงจรอื่น ๆ การรับรู้ถึงความจริงนี้มีค่าหลายรอยพิมพ์เผาและ LSI เผา บทเรียนที่ดีมักมีราคาแพงเสมอ หม้อแปลงมีขดลวดที่เหมือนกันเพียงสองขดลวดสำหรับ +5 V และ -5 V (สมมติว่าแรงดันไฟฟ้าทั่วไปสำหรับทั้งสองเมตร) มันเป็นไปได้ที่จะออกจากสถานการณ์โดยใช้วงจรที่แตกต่างกันสำหรับการรวมของวงจรเรียงกระแสและการรวบรวมแหล่งจ่ายไฟที่คล้ายกันอีก ในกรณีนี้ได้รับ PSU ที่แยกได้ด้วยไฟฟ้าสองก้อน
แหล่งข้อมูลอิสระสองแหล่งถูกประกอบขึ้นบนบอร์ดแยกต่างหากและจับจ้องที่หน้าแปลนมาตรฐานของวงจรขนาดเล็ก (เคส TO-220) กระแสไฟฟ้าที่ใช้โดยอุปกรณ์วัดมีขนาดเล็กดังนั้นไมโครโคลงที่ใช้ในการออกแบบพลาสติกทำให้สามารถติดตั้งได้โดยไม่ต้องใช้ฉนวนกันความร้อน มีเพียง 7805 เดียวที่มีหน้าแปลนโลหะ (GND pin ของ microcircuit) ในโวลต์มิเตอร์ PSU นอกจากนี้ยังได้รับการติดตั้งโดยไม่มีปะเก็นฉนวนซึ่งเป็นวงจรที่ได้รับอนุญาต
มีการติดตั้งแผ่นโลหะที่มีมิเตอร์ไฟฟ้าที่หน้าแปลนปลายของหม้อแปลงเครือข่าย มีการเชื่อมต่อทำการตรวจสอบการทำงาน ด้วยตัวต้านทานการปรับแต่งแบบหลายเลี้ยวบนแผงมาตรวัด [3] ค่าที่แสดงของอุปกรณ์จะถูกปรับตามการอ่านของมัลติมิเตอร์ภายนอก
ในที่สุดแผงสำหรับซ็อกเก็ต ~ 110 V ถูกสร้างขึ้นตัวซ็อกเก็ตเองถูกติดตั้งและทำการเชื่อมต่อ การเชื่อมต่อเช่นเดียวกับการเชื่อมต่อแบบกัลวานิกกับเครือข่ายนั้นถูกแยกออกจากตัวเครื่องโลหะด้วยท่อพีวีซีหนาสายเคเบิลที่ค่อนข้างอ่อนได้รับการแก้ไขในหลายสถานที่ด้วยสายรัดไนลอนและทหารถูกหุ้มด้วยท่อความร้อน
สายไฟหลักชั่วคราวถูกแทนที่ด้วยการเดินสายแบบถาวรผ่านสวิตช์เปลี่ยนไฟหลักและตัวยึดฟิวส์ สายรัดและสายไฟถูกวางในลักษณะเดียวกัน - ฉนวนเพิ่มเติมจากตัวเครื่องโลหะการยึดเชิงกลการแยกจุดบัดกรี
ด้านข้างของตัวเครื่องถูกหุ้มด้วยแผ่นตัดจากหลังคาเหล็กชุบสังกะสีและติดตั้งบนหมุดย้ำตาบอด ฝาครอบด้านบนถูกตัดจากฝาครอบรูปตัวยูมาตรฐานของยูนิตระบบ อาร์เรย์ของรูสำหรับระบายความร้อนถูกเจาะในฝาปิดเหนือหม้อน้ำและบล็อกของตัวต้านทานตัวต้านทาน R5 ... R8 งานทาสีที่เสียหายได้รับการฟื้นฟู
บนแผงลูกแก้วรอบจับเพื่อเปลี่ยนขีด จำกัด ปัจจุบัน (SA3), ช่างแกะสลักทำการสแกนห้าครั้งและระบุขีด จำกัด - 10 mA; 100 mA 0.3 A; 1 A; 3 A. การแกะสลักการเยื้องที่เต็มไปด้วยสีเข้ม
ข้อสรุปทำงานกับข้อบกพร่อง
รูปแบบดั้งเดิมได้รับการเปลี่ยนแปลงและการทำให้เข้าใจง่ายหลายอย่างซึ่งทั้งหมดนี้ใช้งานได้และในบางครั้งการทำงานแสดงให้เห็นว่าพวกเขาค่อนข้างสะดวก ตัวอย่างเช่นการกำจัดตัวต้านทาน R3, R9 การแนะนำของอีกขีด จำกัด 10 mA ทำให้สะดวกมากในการตรวจสอบประสิทธิภาพของไฟ LED และวัดแรงดันเสถียรภาพของซีเนอร์ไดโอด (รวมกลับ!)
ระหว่างการติดตั้งไม่กี่จุดหลุดจากความสนใจ - ตัวเก็บประจุบายพาสไดโอดของสะพาน rectifier และฟิวส์ FU2 ไม่ได้ติดตั้ง ตัวเก็บประจุต่อต้านการรบกวนจากการเปลี่ยนไดโอดความถี่ต่ำฟิวส์จะช่วยประหยัดหม้อแปลงในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุ นี่จะเป็นการแก้ไขครั้งต่อไป ในขณะเดียวกันก็ควรใช้ LED อย่างน้อยหนึ่งตัว - เพื่อบ่งบอกถึงฟิวส์หลอม
วรรณกรรม
1. RADIOhobby Magazine หมายเลข 5, 1999
2. PGC, PGG switch, รายการตรวจสอบ.
3. โวลต์มิเตอร์, แอมป์มิเตอร์ใน K572PV2 (ICL7107).
Babay Mazay, มิถุนายน, 2019