DIY μια ρυθμιζόμενη πηγή τροφοδοσίας με λειτουργία βολτόμετρου: 20 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Σε ορισμένες περιπτώσεις, χρειαζόμαστε ένα τροφοδοτικό DC 4V ενώ πραγματοποιούμε το ηλεκτρονικό μας πείραμα. Τι πρέπει να κάνουμε? Η αγορά μπαταρίας 4V ακούγεται λογική. Αν όμως χρειαζόμαστε τροφοδοτικό 6,5V την επόμενη φορά και τι πρέπει να κάνουμε; Μπορούμε να αγοράσουμε έναν προσαρμογέα εξόδου DC 6,5V στο Amazon.com. ΑΛΛΑ αυτό είναι αντιοικονομικό καθώς όταν χρειαζόμαστε διαφορετική τάση τροφοδοσίας, πρέπει να τα πληρώσουμε. Η καλύτερη λύση είναι να δημιουργήσετε ένα ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό DC. Θα μπείτε στη λεπτομέρεια για το πώς λειτουργεί ένα ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό DC μέσω της διαδικασίας DIY και εμπλουτίστε τον εαυτό σας.

Υλικά:

1 x Ρυθμιστής τάσης LM317

2 ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές 4 x 470uF

2 κεραμικοί πυκνωτές 104

1 x 10uF Ηλεκτρολυτικός πυκνωτής

2 x 4148 Δίοδοι

4 x Δίοδοι IN4007

1 x LED

2 x Συνδετήρας

1 x Αντίσταση 180Ω

1 x 1K αντίσταση

1 x 5k μεταβλητή αντίσταση

1 x Διακόπτης

1 x Νεροχύτης

Καλώδιο 1 x 10 εκ

4 x κλιπ

1 x Seηφιακός σωλήνας οθόνης LED 7 τμημάτων

1 x Μετασχηματιστής

Βήμα 1: Κολλήστε τις αντιστάσεις στο PCB

Χρειάζονται μόνο δύο αντιστάσεις σε αυτό το έργο. Το R1 είναι 180Ω, το R2 είναι 1kΩ. Χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο για να μετρήσετε κάθε αντίσταση και, στη συνέχεια, τοποθετήστε την στην αντίστοιχη θέση στο PCB. Όπως φαίνεται στην εικόνα 1, η αντίσταση 180Ω ανήκει στο R1 και η 1kΩ ανήκει στο R2 που εκτυπώνεται στο PCB.

Βήμα 2: Κολλήστε τις διόδους ανορθωτή IN4007 στο PCB

Λάβετε υπόψη ότι οι διόδους ανορθωτή έχουν πολικότητα, όπως φαίνεται στις εικόνες 2 και 3, η λευκή ζώνη που είναι τυπωμένη στη δίοδο IN4007 πρέπει να τοποθετηθεί στην ίδια πλευρά του μικρότερου ορθογωνίου στο PCB.

Βήμα 3: Κολλήστε τις 4148 διόδους εναλλαγής και κεραμικούς πυκνωτές στο PCB

Οι δίοδοι εναλλαγής 4148 έχουν πολικότητα, όπως φαίνεται στην εικόνα 5, το μαύρο άκρο των διόδων πρέπει να τοποθετηθεί στην ίδια πλευρά του μικρότερου ορθογωνίου στο PCB. Οι κεραμικοί πυκνωτές δεν έχουν πολικότητα, δεν χρειάζεται να δώσουν επιπλέον προσοχή στην κατεύθυνση.

Βήμα 4: Κολλήστε τους ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές στο PCB

Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές έχουν πολικότητα, το μακρύ πόδι είναι θετικό το οποίο πρέπει να εισαχθεί στην οπή κοντά στο σύμβολο «+» που είναι τυπωμένο στο PCB. ΣΗΜΕΙΩΣΤΕ ότι μην τα τοποθετήσετε αντίστροφα στο PCB, διαφορετικά μπορεί να προκληθεί ζημιά σε ολόκληρο το κύκλωμα.

Βήμα 5: Κολλήστε το LED και μεταβείτε στο PCB

Η λυχνία LED έχει πολικότητα, όπως φαίνεται στην εικόνα 12, το μακρύ πόδι είναι θετικό το οποίο πρέπει να εισαχθεί στην οπή κοντά στο σύμβολο «+» που είναι τυπωμένο στο PCB. Παρακαλούμε δώστε προσοχή στο κενό μεταξύ κάθε επιθέματος κατά τη συγκόλληση του διακόπτη και μην αφήσετε το λιωμένο κασσίτερο να προκαλέσει βραχυκύκλωμα.

Βήμα 6: Κολλήστε το καλώδιο σύνδεσης στο PCB

Λάβετε υπόψη ότι οι θύρες των συνδέσμων πρέπει να είναι στραμμένες προς το μέρος σας, διαφορετικά μπορεί να προκαλέσει πρόβλημα στη λίγη περαιτέρω συναρμολόγηση.

Βήμα 7: Κολλήστε το Adjustable Resistor στο PCB

Τοποθετήστε τη ρυθμιζόμενη αντίσταση στο PCB και στη συνέχεια κολλήστε κάθε πείρο. Τα πράγματα που πρέπει να έχετε κατά νου σε αυτό το βήμα είναι να διατηρήσετε την ρυθμιζόμενη αντίσταση κάθετη στο PCB. Μετά από αυτό, τοποθετήστε το καπάκι στο κουμπί της ρυθμιζόμενης αντίστασης.

Βήμα 8: Συναρμολογήστε τον σωλήνα ψηφιακής οθόνης LED 7 τμημάτων

Λάβετε υπόψη ότι πρέπει να δώσετε μεγαλύτερη προσοχή σε αυτό το βήμα και να ακολουθήσετε την εικόνα 22 έως την εικόνα 27 για να ολοκληρώσετε αυτό το βήμα. Εάν συναρμολογήσετε με λάθος τρόπο, μπορεί να προκληθεί μόνιμη ζημιά στο κύκλωμα.

Όπως φαίνεται στην εικόνα 22, βάλτε τη δέσμη καλωδίων μέσα από την οπή κοντά στη ρυθμιζόμενη αντίσταση. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε τη βίδα που σημείωσα με έναν κόκκινο κύκλο στην εικόνα 23 για να στερεώσετε τον ψηφιακό σωλήνα LED. Το επόμενο είναι όπως φαίνεται στην εικόνα 25, για να χωρίσετε τα ενσωματωμένα καλώδια σε τρία ξεχωριστά κομμάτια. Το πιο σημαντικό πράγμα σε αυτό το βήμα είναι όπως φαίνεται στην εικόνα 26, το κόκκινο και το άσπρο και το μαύρο σύρμα πρέπει να εισαχθούν στις οπές με τη σειρά από τα δεξιά προς τα αριστερά αντίστοιχα. Εάν δεν ακολουθήσετε αυτήν τη γραμμή οδηγού, ο ψηφιακός σωλήνας LED ενδέχεται να υποστεί μόνιμη ζημιά.

Βήμα 9: Βιδώστε το LM317 στη ψύκτρα

Χρησιμοποιήστε τη βίδα που σημείωσα με κόκκινο κύκλο στην εικόνα 28 για να στερεώσετε το LM317 στη ψύκτρα και όπως φαίνεται στην εικόνα 29, δεν χρειάζεται να τοποθετήσετε ένα παξιμάδι στη βίδα. Στη συνέχεια, τοποθετήστε το συγκρότημα στο PCB, όπως φαίνεται στην εικόνα 30. Όταν κολλάτε τους πείρους, λάβετε υπόψη το κενό μεταξύ κάθε πείρου και ΜΗΝ αφήσετε το λιωμένο κασσίτερο να βραχυκυκλώσει τους πείρους. Και πρέπει να ελέγξετε ξανά εάν οι ακίδες βραχυκυκλώνονται μετά την αποκοπή των πείρων από ένα πολύμετρο.

Βήμα 10: Συγκολλήστε το Transformer στο PCB

Όπως φαίνεται στην εικόνα 33, τα μαύρα σύρματα πρέπει να εισαχθούν στις οπές που έχω επισημάνει με κόκκινους κύκλους. Επειδή το τροφοδοτικό εναλλασσόμενου ρεύματος δεν απαιτεί κατεύθυνση, κάθε μαύρο καλώδιο δεν έχει τη δική του αποκλειστική τρύπα, απλά κολλήστε τα με οποιαδήποτε σειρά όπως θέλετε.

Βήμα 11: Αντιμετωπίστε τα εξωτερικά καλώδια σύνδεσης

Όπως φαίνεται στην εικόνα 35, κόψτε το σύρμα στη μέση και χωρίστε το σε δύο ξεχωριστά κομμάτια. Αποκόψτε μικρή ποσότητα δέρματος από τα δύο άκρα κάθε σύρματος και όπως φαίνεται στην εικόνα 37, χρησιμοποιήστε κολλητικό σίδερο για να προσθέσετε λιωμένο κασσίτερο στο γυμνό σύρμα.

Βήμα 12: Κολλήστε τα μεταλλικά κλιπ στα καλώδια

Βάλτε το σύρμα μέσα από την οπή στο κάτω μέρος του μεταλλικού συνδετήρα και όπως φαίνεται στην εικόνα 39, κολλήστε το σύρμα από κασσίτερο στο σημείο σύνδεσης μέχρι να το καλύψει ο λιωμένος κασσίτερος. Στη συνέχεια, ακολουθήστε από την εικόνα 40 έως 42 για να ολοκληρώσετε αυτό το βήμα.

Βήμα 13: Αντιμετωπίστε το ακρυλικό κέλυφος

Όπως φαίνεται στην εικόνα 43, γκρεμίστε το κάλυμμα από την ακρυλική σανίδα. Από την εικόνα 44 έως την εικόνα 47 υπάρχουν η κάτω σανίδα, οι πλαϊνές σανίδες, η μπροστινή και η πίσω σανίδα, η πάνω σανίδα αντίστοιχα. Πριν συναρμολογήσετε το PCB στην ακρυλική σανίδα, προσπαθήστε να δημιουργήσετε ένα κουτί με αυτές τις ακρυλικές σανίδες για να αναγνωρίσετε περίπου τη θέση κάθε πλακέτας.

Βήμα 14: Βιδώστε το μετασχηματιστή στον κάτω πίνακα

Τοποθετήστε τον μετασχηματιστή στη θέση που σημείωσα με κόκκινο κύκλο και βεβαιωθείτε ότι το κόκκινο καλώδιο είναι στραμμένο προς το μέρος σας. Όπως φαίνεται στις εικόνες 51 και 52, τοποθετήστε την κοίλη βίδα στην κάτω σανίδα. Στη συνέχεια, όπως φαίνεται στις εικόνες 53 και 54, βιδώστε το PCB στην πλακέτα και βεβαιωθείτε ότι το κουμπί βρίσκεται στην αριστερή πλευρά του μετασχηματιστή.

Βήμα 15: Εγκαταστήστε το άλλο ακρυλικό χαρτόνι

Εικόνα 55: Εγκαταστήστε τη δεξιά πλακέτα

Εικόνα 56: Εγκαταστήστε την πρόσοψη. Τα τρία κοίλα ορθογώνια που σημείωσα με κόκκινα βέλη ευθυγραμμίζονται με τη θύρα και το διακόπτη δύο συνδέσεων.

Εικόνα 57: Σφίξτε τη βίδα για να στερεώσετε την πρόσοψη στο κυρίως σώμα

Εικόνα 58: Τοποθετήστε την άλλη πλαϊνή σανίδα και σφίξτε τη βίδα

Εικόνα 59 και 60: Βάλτε τα δύο κόκκινα σύρματα μέσω του κοίλου ορθογωνίου στην πίσω σανίδα και σφίξτε τη βίδα για να στερεώσετε την πίσω σανίδα στο κύριο σώμα

Εικόνα 61 και 62: Τοποθετήστε την επάνω πλακέτα και σφίξτε ΜΟΝΟ ΜΙΑ βίδα για να στερεώσετε την επάνω σανίδα στο κύριο σώμα, αφήστε τις άλλες οπές βιδών κενές. Ωστόσο, μπορείτε να σφίξετε τις βίδες στις άλλες οπές βιδών, αλλά μία βίδα είναι αρκετή.

Βήμα 16: Αντιμετωπίστε το καλώδιο τροφοδοσίας

Πριν από τη συγκόλληση του καλωδίου τροφοδοσίας στα κόκκινα σύρματα, προσθέστε λιωμένο κασσίτερο στο μαύρο σύρμα με κολλητήρι, όπως φαίνεται στην εικόνα 63. Και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε κάποια ηλεκτρική μονωτική ταινία ή θερμοσυστελλόμενο σωλήνα για να τυλίξετε τα γυμνά σύρματα για προστασία σας από ηλεκτρικό τραυματισμό.

Βήμα 17: Συναρμολογήστε τα καλώδια που τελείωσαν στο βήμα 12 στους συνδετήρες

Χρησιμοποιήστε ένα κατσαβίδι για να στερεώσετε τα καλώδια που έχουν τελειώσει στο βήμα 12 στους συνδετήρες. Λάβετε υπόψη ότι τα κόκκινα σύρματα πρέπει να εισαχθούν στη δεξιά θύρα κάθε συνδέσμου καθώς αντιπροσωπεύουν τη θετική πολικότητα ενώ τα μαύρα σύρματα αντιπροσωπεύουν αρνητική πολικότητα.

Όταν χρησιμοποιείτε ως βολτόμετρο, πρέπει να συνδέσετε το αντικείμενο δοκιμής στόχου, όπως μια μπαταρία, στη θύρα εισόδου Voltmeter I που έχει επισημανθεί στην εικόνα 66 και PUST το διακόπτη στην αριστερή πλευρά. Το κόκκινο καλώδιο συνδέεται με τη θετική πλευρά της μπαταρίας και το μαύρο καλώδιο συνδέεται με την αρνητική πλευρά της μπαταρίας.

Όταν χρησιμοποιείτε ως ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό DC, πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια θύρα εξόδου DC τροφοδοσίας I που έχει επισημανθεί στην εικόνα 66 και να πιέσετε το διακόπτη στη δεξιά πλευρά. Το κόκκινο σύρμα είναι το θετικό άκρο και το μαύρο καλώδιο το αρνητικό άκρο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την έξοδο της τάσης DC από 1V έως 15V.

Βήμα 18: Δοκιμή

Η εικόνα 67 δείχνει πώς να το χρησιμοποιήσετε ως βολτόμετρο. Το κόκκινο σύρμα στον αριστερό σύνδεσμο συνδέεται με το θετικό άκρο της μπαταρίας, το μαύρο καλώδιο συνδέεται με το αρνητικό άκρο της μπαταρίας. Μπορούμε να δούμε από τον ψηφιακό σωλήνα LED 7 τμημάτων ότι η τάση αυτής της μπαταρίας AAA είναι περίπου 1,5V.

Η εικόνα 68 δείχνει πώς να τη χρησιμοποιήσετε ως ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό DC. Αφαιρέστε την μπαταρία AAA και χρησιμοποιήστε την άλλη υποδοχή για την έξοδο τάσης στο πολύμετρο. Περιστρέψτε το διακόπτη του πολύμετρου στη θέση μέτρησης τάσης και, στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε το κόκκινο κλιπ για να σφίξετε τον κόκκινο αισθητήρα του πολύμετρου και χρησιμοποιήστε το μαύρο κλιπ για να σφίξετε τον μαύρο αισθητήρα του πολύμετρου. Περιστρέψτε το κουμπί της ρυθμιζόμενης αντίστασης και θα έχετε διαφορετική έξοδο DC από περίπου 1,24V έως 15V.

Βήμα 19: Ανάλυση

Ο LM317 είναι ένας ρυθμιζόμενος 3-τερματικός ρυθμιστής θετικής τάσης ικανός να παρέχει τάση άνω του 1,5 A σε εύρος τάσης εξόδου 1,2 V έως 37 V. Αυτός ο ρυθμιστής τάσης είναι εξαιρετικά εύχρηστος και απαιτεί μόνο δύο εξωτερικές αντιστάσεις για τη ρύθμιση της τάσης εξόδου Το Επιπλέον, χρησιμοποιεί εσωτερικό περιορισμό ρεύματος, θερμική διακοπή λειτουργίας και αντιστάθμιση ασφαλούς περιοχής, καθιστώντας το ουσιαστικά ανθεκτικό στην απόρριψη.

Από το σχηματικό μπορούμε να δούμε ότι όταν η τάση 12AV εφαρμόζεται στους Τ11 και Τ12, το κύκλωμα ανορθωτή γέφυρας αποτελούμενο από τέσσερις διόδους IN4007 περικόπτει το AC σε DC, τον κεραμικό πυκνωτή 0.1uF, το C3 είναι ένας πυκνωτής παράκαμψης που παίζει ρόλο στη μείωση του ευαισθησία στη σύνθετη αντίσταση γραμμής εισόδου. Ο ηλεκτρολυτικός πυκνωτής C1 και C4 χρησιμοποιείται για την εξομάλυνση της τάσης σε σχεδόν συνεχή τάση DC. Το τερματικό προσαρμογής μπορεί να παρακαμφθεί στη γείωση για να βελτιωθεί η απόρριψη κυματισμού. Αυτός ο πυκνωτής C5 εμποδίζει την ενίσχυση του κυματισμού καθώς αυξάνεται η τάση εξόδου. Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τους ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές σε ένα κύκλωμα ανορθωτή, κάντε δεξί κλικ στο ποντίκι σας και επισκεφτείτε αυτό το ιστολόγιο σε μια νέα καρτέλα.

Η δίοδος IN4148, D1 χρησιμοποιείται για να αποτρέψει την εκκένωση του VCC μέσω του LM317 κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος εισόδου. Η δίοδος, D2 χρησιμοποιείται για την προστασία από τον πυκνωτή C5 που εκκενώνεται μέσω του LM317 κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος εξόδου. Και ο συνδυασμός D1 και D2 εμποδίζει το C5 να εκφορτιστεί μέσω του LM317 κατά τη διάρκεια βραχυκυκλώματος εισόδου. Για να ρυθμίσετε τη ρυθμιζόμενη αντίσταση RP1 θα λάβετε την τάση εξόδου DC από περίπου 1,24V έως 15V.

Τα υλικά DIY είναι διαθέσιμα στο mondaykids.com

Τα παρακάτω έργα που δημοσίευσα στο Instructables.com χρησιμοποιούν όλα αυτά τα κιτ LM317 DIY ως τροφοδοτικό:

DIY a Ticking Clock Sound Effect Circuit Without IC

DIY μια σειρήνα αεροπορικής επιδρομής με αντιστάσεις και πυκνωτές και τρανζίστορ

DIY ένας βασικός ενισχυτής κοινού πομπού για σχολικές σπουδές

DIY a Astable Multivibrator και εξηγήστε πώς λειτουργεί

DIY ένα κύκλωμα NE555 για τη δημιουργία ημιτονοειδούς κύματος