Сделай сам регулируемый источник питания с функцией вольтметра: 20 шагов

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

В некоторых случаях при проведении нашего электронного эксперимента нам нужен источник постоянного тока напряжением 4 В. Что нам делать? Покупка батареи на 4 В звучит разумно. Но если в следующий раз нам понадобится блок питания 6,5 В, что нам делать? У нас можно купить переходник на выход 6,5 В постоянного тока на Amazon.com. НО это нерентабельно, так как когда нам нужно другое напряжение питания, за них нужно платить. Лучшее решение - сделать регулируемый источник питания постоянного тока. Вы углубитесь в детали того, как регулируемый источник питания постоянного тока работает самодельным способом, и обогатите себя.

Материалы:

1 x регулятор напряжения LM317

2 x 470 мкФ электролитических конденсатора

2 x 104 керамических конденсатора

1 x 10 мкФ электролитический конденсатор

2 х 4148 диодов

4 диода IN4007

1 х светодиод

2 x разъем

1 резистор 180 Ом

1 х 1 кОм резистор

Переменный резистор 5 кОм - 1 шт.

1 х переключатель

1 х радиатор

Кабель 1 x 10 см

4 х зажима

1 x 7-сегментный цифровой светодиодный индикатор

1 х трансформатор

Шаг 1: припаяйте резисторы к печатной плате

В этом проекте нужно всего два резистора. R1 - 180 Ом, R2 - 1 кОм. Пожалуйста, используйте мультиметр для измерения каждого резистора, а затем вставьте их в соответствующее место на печатной плате. Как показано на рисунке 1, резистор 180 Ом принадлежит R1, а резистор 1 кОм принадлежит R2, напечатанному на печатной плате.

Шаг 2: Припаяйте выпрямительные диоды IN4007 к печатной плате

Обратите внимание, что диоды выпрямителя имеют полярность, как показано на изображениях 2 и 3, белая полоса, напечатанная на диоде IN4007, должна быть расположена с той же стороны, что и меньший прямоугольник на печатной плате.

Шаг 3. Припаяйте переключающие диоды и керамические конденсаторы 4148 к печатной плате

Переключающие диоды 4148 имеют полярность, как показано на рисунке 5, черный конец диодов должен быть расположен на той же стороне меньшего прямоугольника на печатной плате. Керамические конденсаторы не имеют полярности, не нужно обращать особое внимание на направление.

Шаг 4: припаяйте электролитические конденсаторы к печатной плате

Электролитические конденсаторы имеют полярность, длинная ножка является плюсовой, и ее следует вставить в отверстие рядом с символом «+», напечатанным на печатной плате. ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ, что не вставляйте их в печатную плату в обратном порядке, иначе это может привести к повреждению всей схемы.

Шаг 5: припаиваем светодиод и переключаемся на печатную плату

Светодиод имеет полярность, как показано на рисунке 12, длинная ножка является положительной, и ее следует вставить в отверстие рядом с символом «+», напечатанным на печатной плате. Пожалуйста, обратите внимание на зазор между каждой контактной площадкой при пайке переключателя и не позволяйте расплавленному олову вызвать короткое замыкание.

Шаг 6: припаяйте соединитель проводов к печатной плате

Обратите внимание, что порты разъемов должны быть обращены к вам, иначе это может вызвать проблемы при дальнейшей сборке.

Шаг 7: припаяйте регулируемый резистор к печатной плате

Вставьте регулируемый резистор в печатную плату, а затем припаяйте каждый контакт. На этом этапе следует иметь в виду, что регулируемый резистор должен находиться вертикально по отношению к печатной плате. После этого установите колпачок на ручку регулируемого резистора.

Шаг 8: Соберите 7-сегментный цифровой светодиодный индикатор

Обратите внимание, что вы должны уделять больше внимания этому шагу и следовать от изображения 22 до изображения 27, чтобы завершить этот шаг. Неправильная сборка может привести к необратимому повреждению схемы.

Как показано на рисунке 22, пропустите пучок проводов через отверстие рядом с регулируемым резистором. Затем используйте винт, отмеченный красным кружком на рисунке 23, чтобы закрепить цифровую светодиодную трубку. Далее, как показано на изображении 25, объединенные провода разделены на три отдельные части. САМАЯ важная вещь на этом этапе, как показано на рисунке 26, красный, белый и черный провода должны быть вставлены в отверстия в последовательности справа налево соответственно. Если вы не будете следовать этому руководству, цифровая светодиодная трубка может быть безвозвратно повреждена.

Шаг 9: прикрутите LM317 к радиатору

Используйте винт, отмеченный красным кружком на рисунке 28, чтобы прикрепить LM317 к радиатору, и, как показано на рисунке 29, гайку на винт не нужно накручивать. Затем вставьте сборку в печатную плату, как показано на рисунке 30. При пайке контактов обратите внимание на зазор между каждым контактом и НЕ позволяйте расплавленному олову закоротить контакты. И нужно еще раз проверить, не закорочены ли контакты после отрезания контактов мультиметром.

Шаг 10: припаяйте трансформатор к печатной плате

Как показано на рисунке 33, черные провода нужно вставить в отверстия, отмеченные красными кружками. Поскольку источник питания переменного тока не требует направления, каждый черный провод не имеет отдельного отверстия, просто припаяйте их в любой последовательности, как вам нравится.

Шаг 11: Разберитесь с внешними соединительными проводами

Как показано на рисунке 35, разрежьте провод пополам и разделите его на две части. Снимите небольшое количество кожи с двух концов каждого провода и, как показано на рисунке 37, используйте припой, чтобы добавить немного расплавленного олова на оголенный провод.

Шаг 12: припаяйте металлические зажимы к проводам

Проденьте провод через отверстие в нижней части металлического зажима и, как показано на рисунке 39, припаяйте оловянный провод к точке соединения, пока расплавленное олово не покроет его. А затем следуйте инструкциям на изображениях с 40 по 42, чтобы завершить этот шаг.

Шаг 13: разберитесь с акриловой оболочкой

Как показано на рисунке 43, снимите крышку с акриловой доски. С изображения 44 по изображение 47 показаны нижняя доска, боковые доски, передняя и задняя доска, верхняя доска соответственно. Прежде чем собирать печатную плату на акриловую доску, попробуйте собрать коробку с этими акриловыми досками, чтобы приблизительно определить положение каждой платы.

Шаг 14: прикрутите трансформатор к нижней плате

Установите трансформатор в положение, отмеченное красным кружком, и убедитесь, что красный провод направлен к вам. Как показано на изображениях 51 и 52, установите полый винт на нижнюю доску. Затем, как показано на изображениях 53 и 54, прикрутите печатную плату к плате и убедитесь, что ручка находится с левой стороны трансформатора.

Шаг 15: установите другую акриловую доску

Изображение 55: Установите правую боковую панель

Изображение 56: Установите переднюю доску. Три полых прямоугольника, отмеченных красными стрелками, выровнены с двумя портами подключения и коммутатором.

Изображение 57: Затяните винт, чтобы прикрепить носовую часть к основному корпусу.

Изображение 58: Установите другую боковую панель и затяните винт

Изображение 59 и 60: Проденьте два красных провода через полый прямоугольник на задней панели и затяните винт, чтобы прикрепить заднюю панель к основному корпусу.

Изображения 61 и 62: Установите верхнюю плату и затяните ТОЛЬКО ОДИН винт, чтобы прикрепить верхнюю плату к основному корпусу, оставив отверстия для других винтов пустыми. Тем не менее, вы можете затянуть винты в другие отверстия для винтов, но одного винта будет достаточно.

Шаг 16: Разберитесь с проводом блока питания

Перед тем, как припаивать провод источника питания к красным проводам, добавьте немного расплавленного олова к черному проводу с помощью паяльника, как показано на рисунке 63. А затем используйте электрическую изоляционную ленту или термоусадочную трубку, чтобы обернуть оголенные провода для защиты вы от поражения электрическим током.

Шаг 17: Подсоедините провода, выполненные на шаге 12, к разъемам

С помощью отвертки прикрепите провода, обработанные на шаге 12, к разъемам. Обратите внимание, что красные провода следует вставлять в правый порт каждого разъема, поскольку они представляют положительную полярность, а черные провода - отрицательную полярность.

При использовании в качестве вольтметра вам необходимо подключить целевой объект тестирования, такой как аккумулятор, к входному порту вольтметра I, отмеченному на рисунке 66, и НАЖМИТЕ переключатель влево. Красный провод подключается к положительной стороне батареи, а черный провод - к отрицательной стороне батареи.

При использовании в качестве регулируемого источника постоянного тока необходимо использовать выходной порт источника постоянного тока, отмеченный на рисунке 66, и НАЖАТЬ переключатель вправо. Красный провод - это положительный конец, а черный провод - отрицательный. Его можно использовать для вывода постоянного напряжения от 1 В до 15 В.

Шаг 18: тестирование

Изображение 67 показывает, как использовать его в качестве вольтметра. Красный провод в левом разъеме подключается к положительному полюсу аккумулятора, черный провод подключается к отрицательному полюсу аккумулятора. По 7-сегментной цифровой светодиодной трубке видно, что напряжение этой батареи AAA составляет около 1,5 В.

На рисунке 68 показано, как использовать его в качестве регулируемого источника постоянного тока. Выньте батарею AAA и используйте другой разъем для вывода напряжения на мультиметр. Поверните переключатель мультиметра в положение измерения напряжения, затем используйте красный зажим для зажима красного щупа мультиметра и используйте черный зажим для зажима черного щупа мультиметра. Поверните ручку регулируемого резистора, и вы получите другой выход постоянного тока от 1,24 В до 15 В.

Шаг 19: Анализ

LM317 представляет собой регулируемый 3-контактный стабилизатор положительного напряжения, способный подавать более 1,5 А в диапазоне выходного напряжения от 1,2 В до 37 В. Этот регулятор напряжения исключительно прост в использовании и требует всего два внешних резистора для установки выходного напряжения.. Кроме того, в нем используется внутреннее ограничение тока, тепловое отключение и компенсация безопасной зоны, что делает его по существу устойчивым к взрыву.

Из схемы мы можем видеть, что когда напряжение 12AV подается на T11 и T12, схема мостового выпрямителя, состоящая из четырех диодов IN4007, регулирует переменный ток до постоянного, керамический конденсатор 0,1 мкФ, C3 является байпасным конденсатором, который играет роль в снижении чувствительность к сопротивлению входной линии. Электролитический конденсатор C1 и C4 используется для сглаживания напряжения до почти постоянного напряжения. Клемма регулировки может быть отключена от земли, чтобы улучшить подавление пульсаций. Этот конденсатор C5 предотвращает усиление пульсаций при увеличении выходного напряжения. Для получения дополнительных сведений об электролитических конденсаторах в цепи выпрямителя щелкните правой кнопкой мыши и посетите этот блог в новой вкладке.

Диод IN4148, D1, используется для предотвращения разряда VCC через LM317 во время короткого замыкания на входе. Диод D2 используется для защиты от разряда конденсатора C5 через LM317 во время короткого замыкания на выходе. Комбинация D1 и D2 предотвращает разряд C5 через LM317 во время короткого замыкания на входе. Чтобы настроить регулируемый резистор RP1, вы получите выходное напряжение постоянного тока от 1,24 В до 15 В.

Материалы для самостоятельного изготовления доступны на сайте mondaykids.com.

Все перечисленные ниже проекты, которые я опубликовал на Instructables.com, используют этот комплект LM317 DIY в качестве источника питания:

Схема звукового эффекта часов с тикающими часами своими руками без микросхемы

Сделай сам сирену воздушного налета с резисторами, конденсаторами и транзисторами

Сделай сам простой усилитель с общим эмиттером для обучения в школе

Сделай сам нестабильный мультивибратор и объясни, как он работает

Сделайте схему NE555 для генерации синусоидальной волны