Ang nagpapatatag na supply ng kuryente na tinalakay sa ibaba ay isa sa mga unang device na binuo ng mga baguhang radio amateur. Ito ay isang napaka-simple ngunit napaka-kapaki-pakinabang na aparato. Ang pagpupulong nito ay hindi nangangailangan ng mga mamahaling bahagi, na medyo madali para sa isang baguhan na pumili depende sa mga kinakailangang katangian ng power supply.
Ang materyal ay magiging kapaki-pakinabang din sa mga gustong maunawaan nang mas detalyado ang layunin at pagkalkula ng mga simpleng bahagi ng radyo. Kabilang dito, malalaman mo nang detalyado ang tungkol sa mga bahagi ng power supply gaya ng:
- kapangyarihan transpormer;
- tulay ng diode;
- pagpapakinis ng kapasitor;
- Zener diode;
- risistor para sa zener diode;
- transistor;
- risistor ng pag-load;
- Light-emitting diode at isang risistor para dito.
Inilalarawan din ng artikulo nang detalyado kung paano pumili ng mga bahagi ng radyo para sa iyong power supply at kung ano ang gagawin kung wala kang kinakailangang rating. Ang pagbuo ng isang naka-print na circuit board ay malinaw na ipapakita at ang mga nuances ng operasyon na ito ay ipapakita. Ang ilang mga salita ay partikular na sinabi tungkol sa pagsuri ng mga bahagi ng radyo bago ang paghihinang, pati na rin ang tungkol sa pag-assemble ng device at pagsubok nito.
Karaniwang circuit ng isang nagpapatatag na supply ng kuryente
Mayroong maraming iba't ibang mga circuit ng supply ng kuryente na may pag-stabilize ng boltahe ngayon. Ngunit ang isa sa mga pinakasimpleng pagsasaayos, na dapat magsimula sa isang baguhan, ay binuo sa dalawang pangunahing bahagi - isang zener diode at isang malakas na transistor. Naturally, may iba pang mga detalye sa diagram, ngunit sila ay pantulong.
Ang mga circuit sa radio electronics ay karaniwang disassembled sa direksyon kung saan ang kasalukuyang dumadaloy sa kanila. Sa isang boltahe-regulated power supply, ang lahat ay nagsisimula sa transpormer (TR1). Ito ay gumaganap ng ilang mga pag-andar nang sabay-sabay. Una, binabawasan ng transpormer ang boltahe ng mains. Pangalawa, tinitiyak nito ang pagpapatakbo ng circuit. Pangatlo, pinapagana nito ang device na nakakonekta sa unit.
Diode bridge (BR1) – idinisenyo upang maitama ang mababang boltahe ng mains. Sa madaling salita, ang isang alternating boltahe ay pumapasok dito, at ang output ay pare-pareho. Kung walang diode bridge, hindi gagana ang power supply mismo o ang mga device na ikokonekta dito.
Ang isang smoothing electrolytic capacitor (C1) ay kailangan upang maalis ang mga ripples na nasa network ng sambahayan. Sa pagsasagawa, lumilikha sila ng interference na negatibong nakakaapekto sa pagpapatakbo ng mga electrical appliances. Kung, halimbawa, kumuha kami ng audio amplifier na pinapagana mula sa isang power supply na walang smoothing capacitor, kung gayon ang parehong mga pulsation ay malinaw na maririnig sa mga speaker sa anyo ng labis na ingay. Sa ibang mga device, ang interference ay maaaring humantong sa maling operasyon, mga malfunction at iba pang problema.
Ang Zener diode (D1) ay isang bahagi ng power supply na nagpapatatag sa antas ng boltahe.Ang katotohanan ay ang transpormer ay gagawa ng nais na 12 V (halimbawa) lamang kapag mayroong eksaktong 230 V sa outlet ng kuryente. Gayunpaman, sa pagsasagawa ng mga naturang kondisyon ay hindi umiiral. Ang boltahe ay maaaring bumaba o tumaas. Ang transpormer ay gagawa ng pareho sa output. Salamat sa mga katangian nito, ang zener diode ay katumbas ng mababang boltahe anuman ang mga surge sa network. Para sa tamang operasyon ng bahaging ito, kinakailangan ang isang kasalukuyang-limitadong risistor (R1). Ito ay tinalakay nang mas detalyado sa ibaba.
Transistor (Q1) - kailangan upang palakasin ang kasalukuyang. Ang katotohanan ay ang zener diode ay hindi kayang dumaan sa sarili nito ang lahat ng kasalukuyang natupok ng aparato. Bukod dito, gagana lamang ito nang tama sa isang tiyak na saklaw, halimbawa, mula 5 hanggang 20 mA. Sa totoo lang hindi ito sapat para paganahin ang anumang device. Ang problemang ito ay nalutas ng isang malakas na transistor, ang pagbubukas at pagsasara nito ay kinokontrol ng isang zener diode.
Smoothing capacitor (C2) - dinisenyo para sa parehong bagay tulad ng C1 na inilarawan sa itaas. Sa mga tipikal na circuit ng mga nagpapatatag na power supply mayroon ding load resistor (R2). Ito ay kinakailangan upang ang circuit ay mananatiling gumagana kapag walang nakakonekta sa mga terminal ng output.
Ang iba pang mga bahagi ay maaaring naroroon sa naturang mga circuit. Ito ay isang piyus na inilalagay sa harap ng transpormer, at Light-emitting diode, senyales na ang unit ay naka-on, at karagdagang smoothing capacitors, at isa pang amplifying transistor, at isang switch. Ang lahat ng mga ito ay kumplikado sa circuit, gayunpaman, pinapataas nila ang pag-andar ng aparato.
Pagkalkula at pagpili ng mga bahagi ng radyo para sa isang simpleng power supply
Ang transpormer ay pinili ayon sa dalawang pangunahing pamantayan - pangalawang paikot-ikot na boltahe at kapangyarihan.Mayroong iba pang mga parameter, ngunit sa loob ng balangkas ng materyal ay hindi sila partikular na mahalaga. Kung kailangan mo ng power supply, sabihin nating, 12 V, kung gayon ang transpormer ay kailangang mapili upang ang kaunti pa ay maalis mula sa pangalawang paikot-ikot nito. Sa kapangyarihan, ang lahat ay pareho - kinukuha namin ito nang may maliit na margin.
Ang pangunahing parameter ng isang diode bridge ay ang pinakamataas na kasalukuyang maaari nitong ipasa. Ang katangiang ito ay nagkakahalaga ng pagtuunan ng pansin. Tingnan natin ang mga halimbawa. Gagamitin ang block para paganahin ang isang device na kumukonsumo ng current na 1 A. Nangangahulugan ito na ang diode bridge ay kailangang kunin sa humigit-kumulang 1.5 A. Sabihin nating plano mong paandarin ang isang 12-volt device na may kapangyarihan na 30 W. Nangangahulugan ito na ang kasalukuyang pagkonsumo ay magiging tungkol sa 2.5 A. Alinsunod dito, ang diode bridge ay dapat na hindi bababa sa 3 A. Ang iba pang mga katangian nito (maximum na boltahe, atbp.) Ay maaaring mapabayaan sa loob ng balangkas ng tulad ng isang simpleng circuit.
Bilang karagdagan, ito ay nagkakahalaga ng pagsasabi na hindi mo kailangang kumuha ng isang yari na tulay na diode, ngunit tipunin ito mula sa apat na diode. Sa kasong ito, ang bawat isa sa kanila ay dapat na idinisenyo para sa kasalukuyang pagpasa sa circuit.
Upang makalkula ang kapasidad ng smoothing capacitor, sa halip kumplikadong mga formula ang ginagamit, na sa kasong ito ay walang silbi. Karaniwan ang isang kapasidad na 1000-2200 uF ay kinukuha, at ito ay magiging sapat para sa isang simpleng supply ng kuryente. Maaari kang kumuha ng isang mas malaking kapasitor, ngunit ito ay makabuluhang taasan ang halaga ng produkto. Ang isa pang mahalagang parameter ay ang maximum na boltahe. Ayon dito, ang kapasitor ay pinili depende sa kung anong boltahe ang naroroon sa circuit.
Narito ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang na sa segment sa pagitan ng diode bridge at ang zener diode, pagkatapos i-on ang smoothing capacitor, ang boltahe ay magiging humigit-kumulang 30% na mas mataas kaysa sa mga terminal ng transpormer.Iyon ay, kung gumagawa ka ng 12 V power supply, at ang transpormer ay gumagawa ng 15 V na may isang reserba, pagkatapos ay sa seksyong ito dahil sa pagpapatakbo ng smoothing capacitor magkakaroon ng humigit-kumulang 19.5 V. Alinsunod dito, dapat itong idisenyo para dito. boltahe (ang pinakamalapit na karaniwang halaga 25 V).
Ang pangalawang smoothing capacitor sa circuit (C2) ay karaniwang kinukuha na may maliit na kapasidad - mula 100 hanggang 470 μF. Ang boltahe sa seksyong ito ng circuit ay magpapatatag na, halimbawa, sa isang antas ng 12 V. Alinsunod dito, ang kapasitor ay dapat na idinisenyo para dito (ang pinakamalapit na karaniwang rating ay 16 V).
Ngunit ano ang gagawin kung ang mga capacitor ng mga kinakailangang rating ay hindi magagamit, at ayaw mong pumunta sa tindahan (o ayaw lang bilhin ang mga ito)? Sa kasong ito, posible na gumamit ng parallel na koneksyon ng ilang mga capacitor ng mas maliit na kapasidad. Ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang na ang maximum na operating boltahe na may tulad na isang koneksyon ay hindi summed up!
Ang zener diode ay pinili depende sa kung anong boltahe ang kailangan nating makuha sa output ng power supply. Kung walang angkop na halaga, maaari mong ikonekta ang ilang mga piraso sa serye. Ang nagpapatatag na boltahe ay susumahin. Halimbawa, kunin natin ang isang sitwasyon kung saan kailangan nating makakuha ng 12 V, ngunit mayroon lamang dalawang 6 V zener diode na magagamit. Sa pamamagitan ng pagkonekta sa mga ito sa serye ay makukuha natin ang nais na boltahe. Kapansin-pansin na upang makuha ang average na rating, ang pagkonekta ng dalawang zener diodes nang magkatulad ay hindi gagana.
Posibleng piliin ang kasalukuyang naglilimita sa risistor para sa isang zener diode nang tumpak hangga't maaari lamang sa eksperimento.Upang gawin ito, ang isang risistor na may nominal na halaga ng humigit-kumulang 1 kOhm ay konektado sa isang gumagana nang circuit (halimbawa, sa isang breadboard), at isang ammeter at isang variable na risistor ay inilalagay sa pagitan nito at ng zener diode sa bukas na circuit. Matapos i-on ang circuit, kailangan mong i-rotate ang variable resistor knob hanggang sa ang kinakailangang rate ng stabilization ay dumadaloy sa seksyon ng circuit (ipinahiwatig sa mga katangian ng zener diode).
Ang amplifying transistor ay pinili ayon sa dalawang pangunahing pamantayan. Una, para sa circuit na isinasaalang-alang ito ay dapat na isang n-p-n na istraktura. Pangalawa, sa mga katangian ng umiiral na transistor kailangan mong tingnan ang pinakamataas na kasalukuyang kolektor. Dapat itong bahagyang mas malaki kaysa sa pinakamataas na kasalukuyang kung saan idinisenyo ang naka-assemble na power supply.
Ang risistor ng pag-load sa mga tipikal na circuit ay kinuha na may isang nominal na halaga mula 1 kOhm hanggang 10 kOhm. Hindi ka dapat kumuha ng mas maliit na paglaban, dahil kung ang supply ng kuryente ay hindi na-load, masyadong maraming kasalukuyang ang dadaloy sa risistor na ito at ito ay masusunog.
Disenyo at pagmamanupaktura ng PCB
Ngayon tingnan natin sandali ang isang malinaw na halimbawa ng pagbuo at pag-assemble ng isang nagpapatatag na supply ng kuryente gamit ang iyong sariling mga kamay. Una sa lahat, kailangan mong hanapin ang lahat ng mga sangkap na naroroon sa circuit. Kung walang mga capacitor, resistors o zener diodes ng mga kinakailangang rating, lumabas kami sa sitwasyon gamit ang mga pamamaraan na inilarawan sa itaas.
Susunod, kakailanganin naming magdisenyo at gumawa ng naka-print na circuit board para sa aming device. Para sa mga nagsisimula, pinakamahusay na gumamit ng simple at, higit sa lahat, libreng software, gaya ng Sprint Layout.
Inilalagay namin ang lahat ng mga bahagi sa virtual board ayon sa napiling circuit. Ino-optimize namin ang kanilang lokasyon at inaayos ang mga ito depende sa kung anong mga partikular na bahagi ang available.Sa yugtong ito, inirerekumenda na i-double-check ang aktwal na mga sukat ng mga bahagi at ihambing ang mga ito sa mga idinagdag sa binuo na circuit. Bigyang-pansin ang polarity ng mga electrolytic capacitor, ang lokasyon ng mga terminal ng transistor, zener diode at diode bridge.
Kung gusto mong magdagdag ng signal sa power supply Light-emitting diode, pagkatapos ay maaari itong isama sa circuit kapwa bago ang zener diode at pagkatapos (mas mabuti). Upang pumili ng isang kasalukuyang naglilimita sa risistor para dito, kailangan mong isagawa ang sumusunod na pagkalkula. Mula sa boltahe ng seksyon ng circuit, ibinabawas namin ang pagbaba ng boltahe sa buong LED at hinati ang resulta sa rate ng kasalukuyang supply nito. Halimbawa. Sa lugar kung saan plano naming ikonekta ang signal Light-emitting diode, mayroong nagpapatatag na 12 V. Pagbaba ng boltahe para sa pamantayan mga LED tungkol sa 3 V, at ang rate ng kasalukuyang supply ay 20 mA (0.02 A). Nalaman namin na ang paglaban ng kasalukuyang naglilimita sa risistor ay R = 450 Ohms.
Sinusuri ang mga bahagi at pag-assemble ng power supply
Matapos mabuo ang board sa programa, inililipat namin ito sa fiberglass laminate, ukit ito, tin ang mga track at alisin ang labis na pagkilos ng bagay.
Pagkatapos nito, ini-install namin ang mga bahagi ng radyo. Dito masasabing hindi mali na agad na suriin ang kanilang pagganap, lalo na kung hindi sila bago. Paano at ano ang susuriin?
Ang mga windings ng transpormer ay sinuri gamit ang isang ohmmeter. Kung saan mas malaki ang paglaban ay ang pangunahing paikot-ikot. Susunod, kailangan mong isaksak ito sa network at tiyaking gumagawa ito ng kinakailangang pinababang boltahe. Gumamit ng labis na pag-iingat kapag sinusukat ito. Tandaan din na ang output boltahe ay variable, kaya ang kaukulang mode ay naka-on sa voltmeter.
Sinusuri ang mga resistors gamit ang isang ohmmeter. Ang zener diode ay dapat lamang "ring" sa isang direksyon. Sinusuri namin ang tulay ng diode ayon sa diagram.Ang mga diode na nakapaloob dito ay dapat magsagawa ng kasalukuyang sa isang direksyon lamang. Upang subukan ang mga capacitor kakailanganin mo ng isang espesyal na aparato para sa pagsukat ng mga de-koryenteng kapasidad. Sa isang n-p-n transistor, ang kasalukuyang dapat dumaloy mula sa base patungo sa emitter hanggang sa kolektor. Hindi ito dapat dumaloy sa ibang direksyon.
Pinakamainam na simulan ang pagpupulong na may maliliit na bahagi - resistors, zener diode, LED. Pagkatapos ay ang mga capacitor at diode bridge ay ibinebenta.
Bigyang-pansin ang proseso ng pag-install ng isang malakas na transistor. Kung malito mo ang mga konklusyon nito, hindi gagana ang circuit. Bilang karagdagan, ang sangkap na ito ay magiging mainit sa ilalim ng pagkarga, kaya dapat itong mai-install sa isang radiator.
Ang pinakamalaking bahagi ay huling naka-install - ang transpormer. Susunod, ang isang plug ng kuryente na may wire ay ibinebenta sa mga terminal ng pangunahing paikot-ikot nito. Ang mga wire ay ibinibigay din sa output ng power supply.
Ang natitira na lang ay masusing i-double-check ang tamang pag-install ng lahat ng mga bahagi, hugasan ang natitirang flux at i-on ang power supply sa network. Kung ang lahat ay tapos na nang tama, ang LED ay kumikinang, at ang output multimeter ay magpapakita ng nais na boltahe.
