Analog ya DIY Ugavi wa Nguvu ya Bench W / Precision Limiter ya Sasa: Hatua 8 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Katika mradi huu nitakuonyesha jinsi ya kutumia LM317T maarufu na Transistor ya nguvu ya sasa ya Nguvu, na jinsi ya kutumia Linear Technology LT6106 ya sasa amplifier amplifier kwa usahihi wa juu wa sasa. Mzunguko huu unaweza kukuruhusu kutumia hadi zaidi ya 5A, lakini wakati huu inatumika kwa mzigo mdogo wa 2A kwa sababu mimi huchagua transformer ndogo ya 24V 2A na uzio mdogo. Ninapendelea voltage ya pato kutoka 0.0V, halafu ninaongeza diode (s) kadhaa mfululizo ili kughairi LM317 kiwango cha chini cha pato la 1.25V. maelezo haya. pia hukuruhusu ufupi ulinzi wa mzunguko. Mizunguko hiyo imejumuishwa kuunda ugavi wa benchi inayobadilika ambayo hutoa 0.0V-28V na 0.0A-2A na kiwango cha juu cha sasa. Utawala na utendaji wa sakafu ya kelele ni mzuri kulinganisha na similer DC-DC vifaa vya nguvu vya kubadilisha nguvu. Kwa hivyo mtindo huu ni bora kutumia haswa kwa matumizi ya sauti ya analog. Tuanze !

Hatua ya 1: Orodha ya Mpangilio na Sehemu

Ningependa kukuonyesha mpango mzima wa mradi huu.

Nilikuwa nimegawanya muundo wa shimo katika sehemu tatu kwa maelezo rahisi.① Sehemu ya Kuingiza AC, Sehemu ya Katikati (Mizunguko ya Udhibiti wa DC), Sehemu ya Pato.

Ningependa kuendelea kuelezea orodha ya sehemu kwa kila sehemu mtawaliwa.

Hatua ya 2: Kujiandaa Kuchimba Kesi na Uchimbaji

Tunapaswa kukusanya sehemu za nje na kuchimba kesi (iliyofungwa) kwanza.

Ubunifu wa kesi ya mradi huu ulifanywa na Adobe illustrator.

Kuhusu kuwekwa kwa sehemu, nilifanya majaribio mengi na makosa kwa kuzingatia na kuamua kama picha ya kwanza inaonyesha.

Lakini napenda wakati huu sababu ninaweza kuota nitafanya nini? au ipi bora?

Ni kama wimbi nzuri la kusubiri. Kwa kweli ni tiime ya thamani kabisa! lol.

Kwa hivyo, ningependa kuambatisha faili ya.ai na faili ya.pdf pia.

Kujiandaa kwa kuchimba visima kwa kesi, chapisha muundo kwa karatasi ya wambiso wa saizi ya A4 na ibandike kwenye kesi hiyo.

Itakuwa alama wakati unachimba kesi hiyo, na itakuwa muundo wa mapambo ya kiambatisho.

Ikiwa karatasi imekuwa chafu, tafadhali ibandue na ubandike karatasi tena.

Ikiwa umejitayarisha kuchimba kesi, unaweza kuanza kuchimba kesi kulingana na alama za katikati kwenye kesi hiyo.

Ninakushauri sana ueleze saizi ya mashimo kwenye karatasi iliyowekwa kama 8Φ, 6Φ kama hiyo.

Kutumia zana ni kuchimba umeme, kuchimba visima, vipande vya kuchimba visima, na zana ya kubana mkono au zana ya dremel.

Tafadhali kuwa makini na kuchukua muda wa kutosha ili kuepuka ajali.

Usalama

Miwani ya usalama na Kinga ya Usalama ni muhimu.

Hatua ya 3: Section Sehemu ya Kuingiza AC

Baada ya kumaliza kuchimba kesi na kumaliza, wacha tuanze kutengeneza bodi za umeme na wiring.

Hapa kuna orodha ya sehemu. Samahani kwa viungo vingine ni kwa muuzaji wa Kijapani.

Natumahi unaweza kupata sehemu sawa kutoka kwa wauzaji wako wa karibu.

Sehemu zinazotumika za section Sehemu ya Kuingiza AC

Muuzaji: Sehemu za Marutsu - 1 x RC-3:

Bei: ￥ 1, 330 (takriban US $ 12)

- 1 x 24V 2A AC Power Transformer [HT-242]:

Bei: ￥ 2, 790 (takriban US $ 26) ikiwa unapenda uingizaji wa 220V, chagua [2H-242] ￥ 2, 880

- 1 x Nambari ya AC na Plug:

Bei: ￥ 180 (takriban US $ 1.5)

- 1 x Sanduku la Fuse la AC 【F-4000-B Parts Sehemu za Sato: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15361/Bei: ￥180 (takriban US $ 1.5)

- 1 x Kubadilisha Umeme AC (Kubwa) NKK 【M-2022L / B https: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15771/Bei: ￥ 380 (takriban US $ 3.5)

- 1 x 12V / 24V Badilisha (ndogo) Miyama 【M5550K https: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/112704/Bei: ￥ 181 (takriban US $ 1.7)

- 1 x diode rectifire diode (kubwa) 400V 15A 【GBJ1504-BP】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12699673/Bei: ￥ 318 (takriban US $ 3.0)

- 1 x diode ya urekebishaji wa daraja (ndogo) 400V 4A 【GBU4G-BP】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12703750/Bei: ￥ 210 (takriban US $ 2.0)

- 1 x Kondensheni kubwa 2200uf 50V 【ESMH500VSN222MP25S https: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/52022/Bei: ￥ 440 (takriban US $ 4.0)

- 1 x 4p Kituo cha Miago L-590-4P https: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/17474/Bei: ￥ 80 (takriban US $ 0.7)

Samahani kwa kiunga kisichofaa kwa wavuti ya Kijapani, tafadhali tafuta muuzaji anayeshughulikia sehemu sawa na kutaja viungo hivyo.

Hatua ya 4: Section Sehemu ya Kati (Mzunguko wa Udhibiti wa DC)

Kutoka hapa, ni sehemu ya kudhibiti umeme kuu DC voltage.

Utendaji wa sehemu hii utaelezewa baadaye kulingana na matokeo ya masimulizi pia.

Kimsingi ninatumia LM317T ya kawaida na transistor kubwa ya nguvu kwa uwezo mkubwa wa pato la sasa hadi 3A sawa.

Na kughairi kiwango cha chini cha pato la 1.25V LM317T, niliongeza diode ya D8 kwa Vf hadi Q2 Vbe.

Nadhani Vf ya D8 ni takriban. 0.6V na Q2 Vbe pia takriban. 0.65V kisha jumla ni 1.25V.

(Lakini voltage hii inategemea Kama na Ibe, kwa hivyo utunzaji unahitajika kutumia njia hii)

Sehemu iliyo karibu na Q3 iliyozungukwa na laini ya nukta haijawekwa. (kwa hiari kwa huduma ya kuzima mafuta ya baadaye.)

Sehemu zilizotumiwa ni kama ilivyo hapo chini, 0．1Ω 2W Akizuki Densho

kuzama kwa joto 【34H115L70 Parts Sehemu za Multsu

Diode ya Kurekebisha (100V 1A) IN4001 ebay

Udhibiti wa Voltage LM317T IC Akizuki Denshi

Jumla ya Purose NPN Tr 2SC1815 Akizuki Denshi

U2 LT6106 Sense ya Sasa IC Akizuki Denshi

Pitch kubadilisha PCB kwa LT6106 (SOT23) Akizuki Denshi

U3 Comparator IC NJM2903 Akizuki Denshi

POT 10kΩ 500、 、 ５KΩ Akizuki Denshi

Hatua ya 5: Section Sehemu ya Pato

Sehemu ya mwisho ni Sehemu ya Pato.

Napenda mita za analog za retro, kisha nikachukua mita ya analog.

Na nikakubali Kubadilisha aina nyingi (fyuzi inayoweza kusongeshwa) kwa ulinzi wa pato.

Sehemu zilizotumiwa ni kama ilivyo hapo chini, Fuse inayoweza kurejeshwa 2.5Ａ REUF25 Akizuki Denshi

Msajili wa bleed ya 2.2KΩ 2W Akizuki Denshi

Mita ya volt ya Analog 32V (mita ya Jopo) Akizuki Denshi

3A Analog volt mita (Jopo la mita) Akizuki Denshi

Kituo cha Pato MB-126G Nyeusi na Nyeusi Akizuki Denshi

Bodi ya mkate wa Universal 210 x 155mm Akizuki Denshi

Kituo cha bodi ya mkate (kama unavyopenda) Akizuki

Hatua ya 6: Maliza kukusanyika na Upimaji

Kufikia sasa, nadhani bodi yako kuu pia ilikamilishwa.

Tafadhali endelea na wiring kwa sehemu zilizowekwa kwenye kesi kama maganda, mita, vituo.

Ikiwa umemaliza kutengeneza mradi huo.

Hatua ya mwisho ni kujaribu mradi.

Maelezo haya ya msingi ya usambazaji wa analog ni

1, 0, 30V pato voltage marekebisho coarse na marekebisho faini.

2, 0 ～ 2.0A pato la sasa na limiter (Ninapendekeza kutumia chini ya maelezo ya transfoma.)

3, Pato kubadilisha voltage kubadili kwenye jopo la nyuma kwa kupunguza upotezaji wa mazingira

(0 ～ 12V, 12 ～ 30V)

Upimaji wa Msingi

Kupima kazi ya mzunguko.

Nilitumia kipikaji cha 5W 10Ω kama mzigo wa dummy kama inavyoonyeshwa kwenye picha.

Unapoweka 5V, hutoa 0.5A. 10V 1A, 20V 2.0A.

Na unapobadilisha kikomo cha sasa kuwa kiwango chako unachopenda, kikomo cha sasa kinafanya kazi.

Katika kesi hii, pato la voltage linashuka chini kulingana na mabadiliko ya sasa ya pato.

Upimaji wa muundo wa wimbi la Oscilloscope

Ningependa kukuonyesha maumbo ya mawimbi ya oscilloscope pia.

Njia ya kwanza ya wimbi ni kupanda kwa wimbi la mawimbi wakati unawasha nguvu ya kitengo.

CH1 (Bluu) ni baada tu ya kurekebisha na 2200uF takriban capacitor. 35V 5V / div).

CH2 (Bluu ya angani) ni voltage ya pato la kitengo (2V / div). Imebadilishwa kuwa 12V na imepunguza ubadilishaji wa pembejeo.

Wimbi la wimbi la pili limepanuliwa.

CH1 na CH2 sasa ni 100mV / div. Kubadilika kwa CH2 hakuzingatiwi kwa sababu ya maoni ya LM317 IC inafanya kazi kwa usahihi.

Hatua inayofuata, ningependa kujaribu kwa 11V na mzigo wa sasa wa 500mA (22Ω 5W). Je! Unakumbuka Ohm chini I = R / E?

Kisha ch1 pembejeo ya voltage ya pembejeo inakua kubwa hadi 350mVp-p, lakini hakuna kiwiko kilichozingatiwa kwenye voltage ya pato la CH2 pia.

Ningependa kulinganisha na mdhibiti wa aina ya nyuma wa DC-DC na mzigo sawa wa 500mA.

Kelele kubwa ya kubadilisha 200mA inazingatiwa kwenye pato la CH2.

Kama unaweza kuona, Kuzungumza kwa jumla, usambazaji wa umeme wa Analog unafaa kwa matumizi ya sauti ya sauti ya chini.

Vipi kuhusu hilo?

Ikiwa una swali zaidi, tafadhali jisikie huru kuniuliza.

Hatua ya 7: Kiambatisho 1: Maelezo ya Uendeshaji wa Mzunguko na Matokeo ya Uigaji

Wow, msomaji zaidi ya 1k alitembelewa kwenye chapisho langu la kwanza.

Nimepata hatua tu kuona kaunta kadhaa ya maoni.

Ningependa kurudi kwenye somo langu.

Matokeo ya Uigaji wa Sehemu ya Ingizo

Nimetumia simulator ya LT Spice kudhibitisha muundo wa mzunguko.

Kuhusu jinsi ya kufunga au jinsi ya kutumia LT Spice, tafadhali google.

Ni simulator ya bure na nzuri ya kujifunza.

Skimu ya kwanza ni rahisi kwa uigaji wa LT Spice na ningependa kuambatisha faili ya.asc pia.

Mpangilio wa pili ni kwa masimulizi ya pembejeo.

Nilifafanua chanzo cha voltage DC kukabiliana na 0, amplitude 36V, freq 60Hz, na kipingamizi cha pembejeo 5ohm kama vielelezo kulinganisha kwa transformer. Kama unavyojua, voltage ya pato la transformer inaonyeshwa kwa rms, basi pato la 24Vrms linapaswa kuwa 36Vpeak.

Fomu ya kwanza ya wimbi ni chanzo cha voltage + (kijani) na urekebishaji wa daraja + w / 2200uF (bluu). Itakwenda karibu 36V.

Spice ya LT haikuweza kutumia potentiometer inayobadilika, ningependa kuweka thamani maalum kwa mzunguko huu.

Pato la voltage 12V kikomo cha sasa 1A kama hiyo. Ningependa kuendelea na hatua inayofuata.

Sehemu ya Udhibiti wa Voltage kutumia LT317T

Takwimu inayofuata inaonyesha operesheni ya LT317, kimsingi LT317 inafanya kazi kama vile inayoitwa shunt mdhibiti inamaanisha kuwa pini ya voltage ya Pato kwa Adj. pini daima ni voltage ya kumbukumbu ya 1.25V bila kujali voltage ya pembejeo.

Inamaanisha pia damu fulani ya sasa katika R1 na R2. LM317 ya sasa. pini kwa R2 pia zipo, lakini ndogo sana kama 100uA basi tunaweza kuipuuza.

Hadi kufikia sasa, unaweza kuelewa wazi I1 ya sasa ambayo ilitokwa na damu katika R1 kila wakati ni ya kawaida.

Kisha tunaweza kutengeneza fomula R1: R2 = Vref (1.25V): V2. Nichagua 220Ω hadi R1, na 2.2K hadi R2, Kisha fomula inabadilishwa V2 = 1.25V x 2.2k / 220 = 12.5V. Jihadharini na voltage halisi ya pato ni V1 na V2.

Kisha 13.75V inaonekana kwenye pini ya pato la LM317 na GND. Na pia kujua wakati R2 ni sifuri, pato la 1.25V

kubaki.

Kisha nikatumia suluhisho rahisi, ninatumia tu transbeor ya Vbe na diode Vf kughairi 1.25V.

Kuzungumza kwa jumla Vbe na Vf ni karibu 0.6 hadi 0.7V. Lakini pia lazima ujue kwa Ic - Vbe na If - Vf charactoristcs.

Inaonyesha kuwa mtiririko fulani wa kutokwa na damu unahitajika unapotumia njia hii kughairi 1.25V.

Kwa hivyo ninaongeza rejista ya bleeder R13 2.2K 2W. Inatoa damu takriban. 5mA wakati pato la 12V.

Mpaka hapa, nimechoka kuelezea. Ninahitaji bia ya chakula cha mchana na chakula cha mchana. (Lol)

Halafu, ningependa kuendelea hadi wiki ijayo pole pole. Pole sana kwa usumbufu wako.

Hatua inayofuata ningependa kuelezea jinsi limita ya sasa inavyofanya kazi haswa, kwa kutumia masimulizi ya hatua ya mzigo wa LT Spice.

Sehemu ya Kikomo ya sasa inayotumia LT6106

Tafadhali tembelea Tovuti ya Teknolojia ya Linear na uone hati ya data ya programu ya LT6106.

www.linear.com/product/LT6106

Ningependa kuonyesha mchoro kuelezea matumizi ya kawaida ambayo inaelezea AV = 10 kwa mfano wa 5A.

Kuna daftari la akili la sasa la 0.02 ohm na pato la kuhisi kutoka kwa pini nje sasa ni 200mV / A basi

pini nje ingeinuka hadi 1V saa 5A, sawa?

Wacha tufikirie juu ya matumizi yangu na mfano huu wa kawaida akilini.

Wakati huu tungependa kutumia kikomo cha sasa chini ya 2A, basi 0.1 ohm inafaa.

Katika kesi hii pini huinuka 2V saa 2A? Inamaanisha unyeti sasa ni 1000mV / A.

Baada ya hapo lazima tufanye, Washa tu / ZIMA pini ya LM317 ADJ na linganishi la kawaida

kama NJM2903 LM393, au LT1017 na transistor ya kawaida ya NPN kama 2SC1815 au BC337?

ambayo ilikatwa na voltage iliyogunduliwa kama kizingiti.

Mpaka hapa, maelezo ya mzunguko yamekwisha, na wacha tuanze masimulizi kamili ya mzunguko!

Hatua ya 8: Kiambatisho 2: Uigaji wa Hatua za Mzunguko na Matokeo ya Uigaji

Ningependa kuelezea kinachoitwa uigaji wa hatua.

Uigaji rahisi wa kawaida huiga hali moja tu, lakini kwa uigaji wa hatua, tunaweza kubadilisha hali kila wakati.

Kwa mfano, ufafanuzi wa masimulizi ya hatua kwa rejista ya mzigo R13 imeonyeshwa picha inayofuata na chini.

.step param Rf orodha 1k 100 24 12 6 3

Inamaanisha thamani ya R13 iliyoonyeshwa kama {Rf} inatofautiana kutoka 1K ohm, (100, 24, 12, 6) hadi 3 ohm.

Kama inavyoeleweka wazi, wakati 1K ohm ya sasa inayotolewa kupakia R ni -12mA

(kwa sababu voltage ya pato sasa imewekwa kwa 12V).

na 20120mA kwa 100 ohm, ③1A saa 12 ohm, ④2A saa 6 ohm, ⑤4A saa 3 ohm.

Lakini unaweza kuona kizingiti cha voltage kimewekwa 1V na R3 8k na R7 2k (na voltage ya kulinganisha ni 5V).

Halafu kutoka kwa hali ③, mzunguko wa sasa wa limiter unatakiwa kufanya kazi. Mchoro unaofuata ni matokeo ya masimulizi.

Je! Vipi hadi hapa?

Inaweza kuwa ngumu kidogo kuelewa. kwa sababu matokeo ya kuiga inaweza kuwa ngumu kusoma.

Mistari ya kijani inaonyesha voltage ya pato na mistari ya samawati inaonyesha pato la sasa.

Unaweza kuona voltage iko sawa hadi 12 ohm 1A, lakini kutoka kwa 6 ohm 2A voltage imepungua hadi 6V kupunguza sasa hadi 1A.

Unaweza pia kuona voltage ya pato la DC kutoka 12mA hadi 1A imeshuka kidogo.

Karibu inasababishwa na Vbe na Vf un-lineality kama nilivyoelezea katika sehemu ya zamani.

Ningependa kuongeza masimulizi ijayo.

Ikiwa utaacha D7 kwenye skimu ya kuiga iliyoambatanishwa, matokeo ya voltage ya pato yatakuwa sawa.

(lakini voltage ya pato inazidi kuwa kubwa kuliko hapo awali, bila shaka.)

Lakini ni aina ya biashara mbali na vitu, kwa sababu ningependa kudhibiti mradi huu kutoka 0V hata ikiwa utulivu umepotea kidogo.

Ikiwa unapoanza kutumia masimulizi ya Analog kama LT Spice, ni rahisi kuangalia na kujaribu wazo lako la mzunguko wa Analog.

Ummm, mwishowe inaonekana kama nimemaliza maelezo kamili mwishowe.

Ninahitaji bia kadhaa kwa wikendi (lol)

Ikiwa una swali lolote juu ya mradi huu, tafadhali jisikie huru kuniuliza.

Na natumahi nyote mtafurahiya maisha mazuri ya DIY na nakala yangu!

Salamu,