Τροφοδοσία αρνητικής τάσης: 10 βήματα (με εικόνες)

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Οι περισσότεροι που παίζουν με τα ηλεκτρονικά θα είχαν συναντήσει ένα κύκλωμα ήχου που χρησιμοποιεί τροφοδοτικό μονομαχίας. Την πρώτη φορά που το συνάντησα με μπέρδεψε εντελώς - πώς μπορώ να έχω αρνητικό φορτίο από ένα τροφοδοτικό; Δεν είναι το ένα θετικό και το άλλο έδαφος; Για κάποιο λόγο δεν είχα σκεφτεί ποτέ ότι μια πηγή ενέργειας όπως μια μπαταρία έχει το ίδιο αρνητικό και θετικό φορτίο!

Τις περισσότερες φορές το αρνητικό φορτίο είναι γειωμένο και δεν χρησιμοποιείται, αλλά σε ορισμένες κατασκευές όπως ηχητικά έργα όπως ενισχυτές και συνθετικά, πρέπει να χρησιμοποιήσετε το αρνητικό φορτίο μαζί με το θετικό.

Ο Robin Mitchellover στο "All About Circuits" δημοσίευσε έναν πολύ κομψό και εύκολο τρόπο δημιουργίας αρνητικού φορτίου χρησιμοποιώντας μόνο μια χούφτα κοινών τμημάτων που οι περισσότεροι άνθρωποι που παίζουν με κυκλώματα θα έχουν στους κάδους τους.

Δεν θα μπω στο πώς λειτουργεί αυτό καθώς ο Robin το εξήγησε εξαιρετικά στο άρθρο του που μπορείτε να βρείτε εδώ.

Το ίδιο το κύκλωμα αποτελείται από έναν χρονοδιακόπτη 555 (υπάρχει κάτι που δεν μπορεί να κάνει!), Μερικά καπάκια και δίοδοι. Wantedθελα να κάνω τη δική μου μεταβλητή τάση ελεγχόμενη και φορητή για χρήση και δοκιμή σε μελλοντικά έργα, ώστε να συμπεριλάβω έναν ενισχυτή buck στο σχεδιασμό.

Βήμα 1: Μέρη και εργαλεία

Ανταλλακτικά κυκλώματος αρνητικής τάσης

1. 555 Timer - eBay 100 κάτω από $ 5!

2. Αντίσταση 5,6Κ. Αγοράστε τα ως διάφορα στο eBay

3. Αντίσταση 47Κ

4. 100nf Cap - Αγοράστε τα ανάλογα με το eBay

5. Καπάκι 10nf

6. Δίοδος 1N194 - eBay

7. 10uf Cap - Αγοράστε τα ανάλογα με το eBay

8. 100uf Cap

9. Πρωτότυπος πίνακας - eBay

10. Ποικιλία καλωδίων

Για να γίνει φορητό

1. Περίπτωση - Αυτό θα λειτουργούσε μια χαρά από το eBay. Ορυχεία ένα παλιό ανοιχτήρι γκαράζ που βρήκα κάπου.

2. Ανδρικά και θηλυκά βύσματα μπανάνας - eBay

3. Διάφορα σύρματα

4. Switch - ebay

5. Μπαταρία 9V

6. Θήκη μπαταρίας 9V - eBay

7. Ρυθμιστής τάσης - eBay

8. Κουμπί για ποτενσιόμετρο - eBay

9. Δοχείο 10Κ - eBay

10. Μετρητής τάσης - eBay

Εργαλεία:

1. Συγκολλητικό σίδερο

2. Πένσα

3. Κόφτες σύρματος

4. Ζεστή Κόλλα

5. Τρυπάνι

6. Κομμάτι τρυπανιού κώνου (πάντα βολικό για διάτρηση οπών σε πράγματα)

Βήμα 2: Breadboard It First

Γνωρίζω ότι αυτό μπορεί να είναι αυτονόητο, αλλά σας συνιστώ ανεπιφύλακτα να κάνετε αυτό το κύκλωμα (ή ό, τι χτίζετε) πρώτα. Θα διασφαλίσει ότι το κύκλωμα έχει δοκιμαστεί και λειτουργεί και είναι σαν μια πρώτη διαδρομή μέσω της οποίας μπορείτε να κατανοήσετε καλύτερα το κύκλωμα και πώς συνδυάζεται.

Μόλις το κατασκευάσετε, δοκιμάστε με ένα πολύμετρο και βεβαιωθείτε ότι η τάση που παρέχεται από το κύκλωμα είναι αρνητική.

Βήμα 3: Κάνοντας το κύκλωμα - Μέρος 1

Το κύκλωμα είναι πραγματικά ενδιαφέρον και χρησιμοποιεί μια έξυπνη σειρά διόδων και πυκνωτών για να επιτύχει αρνητική τάση σε μια πλάκα πυκνωτή. Ελέγξτε αυτόν τον σύνδεσμο εάν θέλετε περισσότερες λεπτομέρειες. Εάν δεν έχετε κάνει κυκλώματα στο παρελθόν, ελέγξτε αυτό το Instructable που θα σας δείξει τα σχοινιά.

Έχω συμπεριλάβει το αρχικό σχηματικό κύκλωμα μαζί με το τροποποιημένο που περιλαμβάνει τη μονάδα τάσης και έναν στιγμιαίο διακόπτη συνδεδεμένο με τον πυκνωτή. Αυτός ο διακόπτης μπορεί να βραχυκυκλώσει το καπάκι και να εκφορτίσει την τάση στο εσωτερικό. Έπρεπε να το προσθέσω καθώς το καπάκι κράτησε την τάση που παρέχεται από τον ρυθμιστή τάσης και αν ήταν υψηλή, ας πούμε 12v και μείωσα την τάση στα 6v, τότε η αρνητική τάση θα παραμείνει στα 12V και θα πέσει αργά. Το κουμπί επαναφοράς αποφορτίζει το καπάκι και το φέρνει σε ευθυγράμμιση με τη θετική τάση.

Βήματα:

1. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να υπολογίσετε πόσο μεγάλο (ή μικρό) χρειάζεστε για να φτιάξετε την πλακέτα κυκλώματος. Καθώς έβαζα το δικό μου μέσα στο παλιό ανοιχτήρι γκαράζ, έπρεπε να το κάνω όσο το δυνατόν μικρότερο.

2. Περικοπή του πρωτοτύπου της πλακέτας σε μέγεθος

3. Προσθέστε μια υποδοχή IC υποδοχής στην πλακέτα. Αυτό θα σας επιτρέψει να αλλάξετε το IC εάν είναι ελαττωματικό για οποιονδήποτε λόγο.

4. Συνδέστε τον πείρο 1 στη λωρίδα γείωσης του πρωτότυπου πίνακα, τους πείρους 4 και 8 στη θετική λωρίδα διαύλου.

5. Προσθέστε ένα καπάκι 10nf στον πείρο 2 και γειώστε

6. Προσθέστε ένα καπάκι 100nf στον πείρο 5 και γειώστε

Βήμα 4: Κάνοντας το κύκλωμα - Μέρος 2

Για να κάνω το κύκλωμα όσο το δυνατόν μικρότερο, χρησιμοποίησα και το κάτω μέρος του κυκλώματος.

Βήματα:

1. Συνδέστε τους πείρους 2 και 6 μαζί. Χρησιμοποιώ ένα πόδι αντίστασης για να το κάνω αυτό

2. Συνδέστε τους πείρους 2 και 7 μαζί με μια αντίσταση 47K

3. Προσθέστε το θετικό σκέλος ενός καπακιού 10uf στον πείρο 3 και το αρνητικό πόδι σε ένα κενό σημείο στον πίνακα πρωτοτύπου.

4. Προσθέστε μια δίοδο (βεβαιωθείτε ότι έχει συνδεθεί σωστά) στο αρνητικό σκέλος του πώματος και της γείωσης

5. Προσθέστε μια άλλη δίοδο (ελέγχοντας ξανά ότι είναι σωστά συνδεδεμένη) στο αρνητικό σκέλος του καπακιού 10uf και το άλλο σκέλος σε ένα κενό σημείο στον πίνακα πρωτοτύπου.

Βήμα 5: Κάνοντας το κύκλωμα - Μέρος 3

Βήματα

1. Προσθέστε το αρνητικό σκέλος από έναν πυκνωτή 100uf στο τέλος της διόδου

2. Προσθέστε το θετικό σκέλος στο έδαφος.

3. Εάν χρησιμοποιήσατε παρόμοια σανίδα πρωτοτύπου όπως εγώ, θα χρειαστεί να συνδέσετε τη γείωση και τις θετικές λωρίδες διαύλου μεταξύ τους. Κολλήστε μερικά μικρά καλώδια για να τα συνδέσετε

4. Σε αυτό το στάδιο μου αρέσει πάντα να ελέγχω και να διασφαλίζω ότι το κύκλωμα θα ταιριάζει μέσα στη θήκη μου. Δεν υπήρχε πολύς χώρος στο τηλεχειριστήριο της γκαραζόπορτας που χρησιμοποίησα και το κύκλωμα τοποθετήθηκε ακριβώς. Αφαίρεσα μια μικρή ποσότητα από το πρωτότυπο του σκάφους για να ταιριάξει λίγο καλύτερα.

Βήμα 6: Προσθήκη καλωδίων στο κύκλωμα

Το επόμενο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να προσθέσετε μια δέσμη καλωδίων στο κύκλωμα. Μόλις τα προσθέσετε, μπορείτε να το δοκιμάσετε για να δείτε αν λειτουργεί

Βήματα:

1. Προσθέστε πρώτα 2 σύρματα (κάντε όλα τα καλώδια μακρύτερα από ό, τι χρειάζεται) στη θετική λωρίδα διαύλου. Το ένα θα συνδεθεί με τη θετική έξοδο στον ρυθμιστή τάσης και το άλλο με ένα θηλυκό βύσμα μπανάνας

2. Προσθέστε άλλα 2 καλώδια στην αρνητική λωρίδα διαύλου. Το ένα θα συνδεθεί στη γείωση στον ρυθμιστή τάσης και το άλλο σε ένα θηλυκό βύσμα μπανάνας

3. Τέλος, προσθέστε ένα καλώδιο στο αρνητικό σκέλος του καλύμματος 100uf. Αυτό θα συνδεθεί με βύσμα μπανάνας αρνητικής τάσης

Βήμα 7: Προσθήκη των βυσμάτων και των διακοπτών μπανάνας

Δεν υπήρχε πολύς χώρος στην περίπτωσή μου, οπότε έπρεπε να σκεφτώ προσεκτικά πού επρόκειτο να πάει κάθε μέρος, ειδικά τα βύσματα και ο διακόπτης της μπανάνας.

Δεν εμφανίζεται εδώ καθώς ήταν κάτι που έκανα αργότερα ήταν ένας άλλος στιγμιαίος διακόπτης τον οποίο θα χρειαστεί επίσης να προσθέσετε. Αυτός ο διακόπτης θα συνδεθεί αργότερα σε κάθε σκέλος στο καπάκι 100uf για να εκφορτίσει τυχόν τάση που μπορεί να κρατήσει.

Βήματα:

1. Αρχικά, ανοίξτε μια τρύπα το καθένα για τα 3 θηλυκά βύσματα μπανάνας

2. Ασφαλίστε τα βύσματα μπανάνας στη θήκη. Πήγα από αριστερά προς τα δεξιά, κόκκινο - αρνητικό, μαύρο - έδαφος και κόκκινο - θετικό. Φαινόταν ο πιο λογικός τρόπος για να τα ρυθμίσετε

3. Ανοίξτε μια άλλη τρύπα για το διακόπτη SPDT και συνδέστε το επίσης.

4. Ανοίξτε μια άλλη τρύπα και διαφημίστε τον στιγμιαίο διακόπτη.

5. Τέλος, ανοίξτε μια τρύπα στο πάνω μέρος της θήκης για το σύρμα στον μετρητή τάσης. Σπρώξτε τα καλώδια και ασφαλίστε τον μετρητή τάσης στη θήκη με κάποια θερμή κόλλα. Καθώς δεν είχα πολύ χώρο, έπρεπε να κολλήσω τον μετρητή στην κορυφή της θήκης. Ο καλύτερος τρόπος είναι να κόψετε ένα τμήμα της θήκης στο οποίο θα χωρέσει ο μετρητής. Είναι πιο καθαρό φινίρισμα.

Βήμα 8: Τροποποίηση του ρυθμιστή τάσης

Δεν πρόκειται να το αναλύσω με πολλές λεπτομέρειες καθώς έχω ήδη δώσει λεπτομέρειες για το πώς να το κάνω σε αυτό το 'ible. Έχω συμπεριλάβει επίσης ένα διάγραμμα που θα σας βοηθήσει να απεικονίσετε την καλωδίωση

Βήματα:

1. Αφαιρέστε το δοχείο που βρίσκεται στο ρυθμιστή αποσυγκολλώντας το προσεκτικά

2. Πιάστε το δοχείο 10 χιλιοστών και τοποθετήστε τα πόδια στα σημεία συγκόλλησης. Θερμάνετε ξανά και σπρώξτε τα πόδια στη θέση τους.

3. Προσθέστε λίγη συγκόλληση εάν είναι απαραίτητο στα σημεία συγκόλλησης στην πλακέτα κυκλώματος.

Βήμα 9: Προσθήκη εξαρτημάτων στην θήκη και καλωδίωση

Μπορείτε να δείτε στις παρακάτω εικόνες, πραγματικά δεν είχα πολύ χώρο να παίξω!

Βήματα:

1. Αρχικά, ασφαλίστε τον ρυθμιστή τάσης στη θέση του. Βεβαιωθείτε ότι μπορείτε να φτάσετε εύκολα στα σημεία συγκόλλησης. Εάν όχι, τότε μην ασφαλίσετε στη θέση του μέχρι να ολοκληρώσετε όλη τη συγκόλληση

2. Στη συνέχεια προσθέστε το κύκλωμα αρνητικής τάσης στη θήκη

3. Συνδέστε τη γείωση και το θετικό από την πλακέτα κυκλώματος στις εξόδους του ρυθμιστή τάσης

4. Συγκολλήστε τα καλώδια από τον μετρητή τάσης επίσης στην έξοδο του ρυθμιστή τάσης.

5. Συγκολλήστε το θετικό καλώδιο από τη θήκη μπαταρίας στον διακόπτη και ένα άλλο καλώδιο από το διακόπτη στο θετικό σημείο συγκόλλησης εισόδου στο ρυθμιστή τάσης

6. Συγκολλήστε το καλώδιο γείωσης από τη θήκη μπαταρίας στο σημείο συγκόλλησης εισόδου γείωσης στο ρυθμιστή

7. Τώρα συνδέστε το αρνητικό καλώδιο από το κύκλωμα στο βύσμα αρνητικής μπανάνας. Κάνετε το ίδιο για γείωση και θετικά

8. Τώρα θα πρέπει να μπορείτε να προσθέσετε μια μπαταρία και να ελέγξετε αν λειτουργεί

Βήμα 10: Δοκιμή και χρήση

Το πρώτο πράγμα που θέλετε να μάθετε είναι αν ο ρυθμιστής τάσης λειτουργεί κανονικά.

Βήματα:

1. Ενεργοποιήστε το και ελέγξτε ότι λειτουργεί ο μετρητής τάσης ρυθμίζοντας το ποτενσιόμετρο. Η τάση πρέπει να κινείται πάνω ή κάτω.

2. Στη συνέχεια, δοκιμάστε για να δείτε εάν η αρνητική τάση λειτουργεί χρησιμοποιώντας ένα πολύμετρο. Παρακαλώ το θετικό καλώδιο από το πολύμετρο στο αρνητικό βύσμα μπανάνας και το έδαφος στο βύσμα μπανάνας γείωσης.

3. Ελέγξτε εάν ο μετρητής πολλαπλών μετρήσεων εμφανίζει αρνητική τάση. Εάν όχι, ελέγξτε το κύκλωμά σας και βεβαιωθείτε ότι όλα είναι σωστά κολλημένα και ότι δεν υπάρχουν σορτς.

4. Τέλος, θα πρέπει να ελέγξετε το κουμπί εκφόρτισης του πυκνωτή. Ενεργοποιήστε τον μετρητή τάσης (μην πάτε πολύ ψηλά γιατί μπορείτε να τηγανίσετε το χρονόμετρο 555) και στη συνέχεια μειώστε την τάση. Ελέγξτε την αρνητική τάση με το πολύμετρο. Θα εμφανιστεί υψηλότερα από αυτό που εμφανίζεται στον μετρητή τάσης. Αυτό συμβαίνει επειδή το καπάκι φορτίζεται στην τελευταία τάση που ήταν ο ρυθμιστής. Για αποφόρτιση, πατήστε το στιγμιαίο κουμπί.

5. Ελέγξτε ξανά το πολύμετρο. Θα πρέπει να εμφανίζεται κοντά στον μετρητή τάσης