Источник отрицательного напряжения: 10 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Большинство, кто играет с электроникой, сталкивались бы со звуковой схемой, в которой используется источник питания Duel Rail. Когда я впервые столкнулся с этим, меня это совершенно сбило с толку - как мне получить отрицательный заряд от источника питания? Разве одно не положительно, а другое - основание? По какой-то причине я никогда не думал, что такой источник питания, как аккумулятор, имеет равный отрицательный и положительный заряд!

В большинстве случаев отрицательный заряд заземлен и не используется, но в некоторых сборках, таких как аудиопроекты, такие как усилители и синтезаторы, вам необходимо использовать отрицательный заряд вместе с положительным.

Робин Митчелловер из «All About Circuits» опубликовал очень элегантный и простой способ создания отрицательного заряда, используя лишь несколько общих деталей, которые у большинства людей, которые экспериментируют со схемами, будут в ящиках для деталей.

Я не буду вдаваться в подробности, как это работает, поскольку Робин прекрасно объяснил это в своей статье, которую можно найти здесь.

Сама схема состоит из таймера 555 (разве он ничего не умеет!), Нескольких конденсаторов и диодов. Я хотел сделать свою шахту с регулируемым напряжением и портативной для использования и тестирования в будущих проектах, поэтому я включил в конструкцию понижающий усилитель.

Шаг 1. Детали и инструменты

Детали цепи отрицательного напряжения

1. Таймер 555 - eBay 100 до 5 долларов!

2. Резистор 5,6 кОм. Купите их в ассортименте на eBay

3. Резистор 47 кОм

4. Капсула 100 нф - покупайте их в ассортименте на eBay.

5. Крышка 10 нФ

6. Диод 1N194 - eBay

7. Крышка 10 мкФ - покупайте на eBay в ассортименте.

8. Крышка 100 мкФ

9. Прототип платы - eBay

10. Разные провода.

Сделать его портативным

1. Чехол - этот будет отлично работать с eBay. Подрывает старый механизм открывания двери гаража, который я где-то нашел.

2. Мужские и женские вилки типа «банан» - eBay.

3. Разные провода

4. Переключатель - ebay

5. Аккумулятор 9 В

6. Держатель батареи 9 В - eBay

7. Регулятор напряжения - eBay

8. Ручка потенциометра - eBay.

9. 10K Pot - eBay

10. Измеритель напряжения - eBay

Инструменты:

1. Паяльник

2. Плоскогубцы.

3. Кусачки

4. Горячий клей

5. Дрель

6. Конусное шаговое сверло (всегда пригодится для сверления отверстий в вещах).

Шаг 2: сначала макет

Я знаю, что это может быть само собой разумеющимся, но я настоятельно рекомендую вам сначала смонтировать эту схему (или любую другую, которую вы построите). Это гарантирует, что схема была протестирована и работает, и будет похожа на первый прогон, который поможет вам лучше понять схему и то, как она устроена.

После того, как вы его построили, проверьте с помощью мультиметра и убедитесь, что напряжение, подаваемое от цепи, является отрицательным.

Шаг 3: Изготовление схемы - Часть 1

Схема действительно интересна и использует хитроумный набор диодов и конденсаторов для достижения отрицательного напряжения на пластине конденсатора. Проверьте эту ссылку, если вы хотите получить более подробную информацию. Если вы раньше не совершали никаких схем, ознакомьтесь с этой инструкцией, которая покажет вам веревки.

Я включил оригинальную принципиальную схему вместе с модифицированной, которая включает модуль напряжения и переключатель мгновенного действия, подключенный к конденсатору. Этот переключатель может закоротить крышку и разрядить напряжение внутри. Мне пришлось добавить это, так как колпачок удерживал напряжение, подаваемое от регулятора напряжения, и если оно было высоким, скажем, 12 В, и я уменьшил напряжение до 6 В, тогда отрицательное напряжение останется на 12 В и медленно спадет. Кнопка сброса разряжает крышку и приводит ее в соответствие с положительным напряжением.

Шаги:

1. Первое, что нужно сделать, это определить, насколько большим (или маленьким) вам нужно сделать печатную плату. Когда я вставлял свой в старое устройство открывания ворот гаража, мне нужно было сделать его как можно меньше.

2. Обрежьте макетную плату по размеру.

3. Добавьте на плату держатель микросхемы сокета. Это позволит вам заменить ИС, если она неисправна по какой-либо причине.

4. Подключите контакт 1 к полосе шины заземления на макетной плате, контакты 4 и 8 - к полосе положительной шины.

5. Установите колпачок 10nf на контакт 2 и заземлите.

6. Добавьте колпачок 100 нФ к контакту 5 и заземлите.

Шаг 4: Изготовление схемы - Часть 2

Чтобы сделать схему как можно меньше, я также использовал нижнюю часть схемы.

Шаги:

1. Соедините контакты 2 и 6 вместе. Я использую для этого резисторную ножку

2. Соедините контакты 2 и 7 резистором 47 кОм.

3. Добавьте положительное плечо крышки 10 мкФ к контакту 3, а отрицательное - к пустому месту на макетной плате.

4. Добавьте диод (убедившись, что он подключен правильно) к отрицательной клемме цоколя и заземлению.

5. Добавьте еще один диод (еще раз убедившись, что он правильно подключен) к отрицательному выводу конденсатора 10 мкФ, а другой вывод - к пустому месту на макетной плате.

Шаг 5: Изготовление схемы - Часть 3

Шаги

1. Добавьте отрицательную ногу от конденсатора 100 мкФ к концу диода.

2. Присоедините плюсовую ногу к земле.

3. Если вы использовали аналогичный прототип платы, как я, вам нужно будет соединить вместе заземляющую и положительную шины. Припаяйте пару небольших проводов, чтобы соединить эти

4. На этом этапе я всегда хотел бы проверить и убедиться, что схема поместится в мой корпус. Внутри пульта дистанционного управления от ворот гаража, который я использовал, было не так много места, и схема подошла как раз. Я удалил небольшую часть платы-прототипа, чтобы она лучше подходила.

Шаг 6: Добавление проводов в схему

Следующее, что нужно сделать, это добавить в схему связку проводов. После того, как вы добавили их, вы можете проверить его, чтобы увидеть, работает ли он.

Шаги:

1. Сначала добавьте 2 провода (сделайте все провода длиннее, чем необходимо) к полосе положительной шины. Один будет подключен к положительному выходу регулятора напряжения, а другой - к банановой розетке.

2. Добавьте еще 2 провода к полосе отрицательной шины. Один будет подключен к земле на регуляторе напряжения, а другой - к банановой розетке.

3. Наконец, добавьте провод к отрицательному полюсу крышки 100 мкФ. Он будет подключен к банановой вилке отрицательного напряжения.

Шаг 7: Добавление банановых вилок и переключателей

В моем чемодане было не так много места, поэтому мне пришлось тщательно продумать, где будет располагаться каждая из частей, особенно банановые вилки и выключатель.

Здесь не показан, поскольку это было то, что я сделал позже, это еще один переключатель мгновенного действия, который вам также нужно будет добавить. Этот переключатель позже будет подключен к каждой ножке на крышке 100 мкФ для снятия любого напряжения, которое он может удерживать.

Шаги:

1. Сначала просверлите отверстие для трех заглушек-бананов с внутренней резьбой.

2. Закрепите банановые заглушки на корпусе. Я пошел слева направо: красный - отрицательный, черный - земля и красный - положительный. Казалось, самый логичный способ их настроить

3. Просверлите еще одно отверстие для переключателя SPDT и прикрепите его.

4. Просверлите еще одно отверстие и установите переключатель без фиксации.

5. Наконец, просверлите отверстие в верхней части корпуса для провода на вольтметре. Протолкните провода и прикрепите измеритель напряжения к корпусу горячим клеем. Поскольку у меня не было много места, мне пришлось приклеить счетчик на верхнюю часть корпуса. Лучше всего вырезать часть корпуса, в которую поместится счетчик. Это более чистая отделка.

Шаг 8: модификация регулятора напряжения

Я не буду подробно останавливаться на этом, поскольку я уже предоставил подробности о том, как это сделать, в этой библиотеке. Я также включил диаграмму, которая поможет вам визуализировать проводку.

Шаги:

1. Снимите горшок на регуляторе, осторожно распаяв его.

2. Возьмите горшок 10k и поместите ножки в точки пайки. Разогрейте их и вставьте ножки на место.

3. При необходимости добавьте немного припоя в места пайки на печатной плате.

Шаг 9: Добавление деталей в корпус и подключение

Вы можете видеть на изображениях ниже, у меня действительно не было много места, чтобы поиграть!

Шаги:

1. Сначала закрепите регулятор напряжения на месте. Убедитесь, что вы можете легко добраться до точек пайки. В противном случае не закрепляйте на месте, пока не выполните всю пайку.

2. Затем добавьте цепь отрицательного напряжения в корпус.

3. Подключите массу и плюс печатной платы к выходам регулятора напряжения.

4. Припаяйте провода от вольтметра также к выходу регулятора напряжения.

5. Припаяйте положительный провод от держателя батареи к переключателю, а другой провод от переключателя к входной положительной точке пайки на регуляторе напряжения.

6. Припаяйте провод заземления от держателя батареи к точке пайки входа заземления на регуляторе.

7. Теперь подключите отрицательный провод цепи к отрицательной банановой вилке. Сделайте то же самое для земли и позитива.

8. Теперь вы можете добавить аккумулятор и проверить, работает ли он.

Шаг 10: Тестирование и использование

Первое, что вам нужно знать, это нормально ли работает ваш регулятор напряжения.

Шаги:

1. Включите его и проверьте исправность вольтметра, отрегулировав потенциометр. Напряжение должно повышаться или понижаться.

2. Затем проверьте с помощью мультиметра, работает ли отрицательное напряжение. Подключите положительный провод от мультиметра к отрицательной банановой вилке, а заземление - к заземляющей банановой вилке.

3. Убедитесь, что мультиметр показывает отрицательное напряжение. Если этого не произошло, проверьте свою схему и убедитесь, что все правильно припаяно и нет коротких замыканий.

4. Наконец, следует проверить кнопку разряда конденсатора. Увеличьте напряжение на измерителе напряжения (не поднимайте слишком высокий уровень, иначе вы можете поджарить таймер 555), а затем понизьте напряжение. Проверьте отрицательное напряжение с помощью мультиметра. Он будет выше, чем то, что отображается на вольтметре. Это связано с тем, что колпачок заряжен до последнего напряжения, на котором был регулятор. Для разрядки нажмите кнопку мгновенного действия.

5. Еще раз проверьте мультиметр. Он должен показывать рядом с вольтметром