Napajanje laboratorija radi sami. Domaće napajanje: dijagrami, upute

Lako je napraviti laboratorijsku jedinicu za napajanje vlastitim rukama, ako posjedujete vještine za rukovanje lemilicom i razumijevanje električnih krugova. Ovisno o parametrima izvora, možete ga koristiti za punjenje baterija, spajanje gotovo bilo koje kućanske opreme, korištenje za eksperimente i eksperimente pri projektiranju elektroničkih uređaja. Glavna stvar tijekom instalacije je korištenje provjerenih shema i kvalitete izrade. Što je slučaj i priključci pouzdaniji, to je praktičnije raditi s izvorom napajanja. Poželjno je imati podešavanja i instrumente za kontrolu izlazne struje i napona.

Najjednostavnije kućno napajanje

Ako nemate vještine u proizvodnji električnih aparata, najbolje je početi s najjednostavnijim, postupno prelazeći u složene strukture. Sastav najjednostavnijeg izvora konstantnog napona:

1. Transformator s dva namotaja (primarno - za spajanje na mrežu, sekundarni - za spajanje potrošača).
2. Jedna ili četiri diode za ispravljanje izmjenične struje.
3. Elektrolitički kondenzator za odsijecanje varijabilne komponente izlaznog signala.
4. Spajanje žica

U slučaju da ga koristite u shemi poluvodička dioda, zatim dobijete poluvalni ispravljač. Ako koristite sklop diodnog sklopa ili mosta, napajanje se zove puni val. Razlika u izlaznom signalu - u drugom slučaju, manje mreškanje.

Takvo kućno napajanje dobro je samo u slučajevima kada je potrebno priključiti uređaje s jednim radnim naponom. Dakle, ako se bavite projektiranjem ili popravkom automobilske elektronike, bolje je odabrati transformator s izlaznim naponom od 12-14 volti. Broj zavoja sekundarnog namota ovisi o izlaznom naponu, a jačina struje ovisi o dijelu korištene žice (što je veća debljina, to je veća struja).

Kako napraviti bipolarnu snagu?

Takav izvor je potreban kako bi se osigurao rad nekih mikro-sklopova (npr. Pojačala snage i niske frekvencije). Bipolarnu jedinicu za napajanje odlikuje sljedeća značajka: na svom izlazu ima negativni pol, pozitivan i zajednički. Za provedbu ove sheme potrebno je koristiti transformator, čiji sekundarni namot ima prosječni izlaz (a vrijednost izmjeničnog napona između sredine i ekstremnog mora biti ista). Ako nema transformatora koji zadovoljava ovaj uvjet, možete nadograditi bilo koji koji ima mrežu namotaja za 220 volti.

Uklonite sekundarni namot, ali prvo izmjerite napon na njemu. Izračunajte broj zavoja i podijelite ih naponom. Dobiveni broj je broj okretaja potrebnih za generiranje 1 volta. Ako trebate dobiti bipolarno napajanje naponom od 12 volti, trebat ćete namotati dva jednaka namota. Povežite početak jednog do kraja drugog i povežite tu srednju točku sa zajedničkom žicom. Dva priključka transformatora moraju biti spojena na sklop dioda. Razlika od unipolarnog izvora - morate koristiti 2 elektrolitska kondenzatora spojena u seriju, srednja točka je spojena na kućište uređaja.

Regulacija napona u jednopolnom napajanju

Zadatak se možda ne čini vrlo jednostavan, ali možete napraviti prilagodljivo napajanje spajanjem sklopa iz jednog ili dva poluvodička tranzistora. Ali morate instalirati barem voltmetar na izlaz za praćenje napona. U tu svrhu možete koristiti mjerač s prihvatljivim mjernim područjem. Možete kupiti jeftini digitalni multimetar i prilagoditi ga svojim potrebama. Da biste to učinili, morat ćete ga rastaviti, ugraditi potreban položaj prekidača pomoću lemljenja (s intervalom promjene napona od 1-15 volti, uređaj mora moći mjeriti napone do 20 volti).

Podesivo napajanje može se priključiti na bilo koji električni uređaj. U početku, samo trebate postaviti željenu vrijednost napona kako ne biste onemogućili uređaje. Promjena napona vrši se pomoću varijabilnog otpornika. Možete sami odabrati svoj dizajn. To može biti čak i klizni uređaj, a glavna stvar je usklađenost s nominalnim otporom. Da bi se napajanje moglo koristiti, možete ga instalirati promjenjivi otpornik uparen s prekidačem. Time ćete se riješiti viška prekidača i olakšati isključenje opreme.

Regulacija napona u bipolarnom izvoru

Ovaj dizajn će biti složeniji, ali se može implementirati prilično brzo sa svim potrebnim elementima. Ne može svatko napraviti jednostavno laboratorijsko napajanje, pa čak i jedno bipolarno i s regulacijom napona. Shema je komplicirana činjenicom da instalacija zahtijeva ne samo poluvodički tranzistor koji radi u ključnom načinu, već i operativno pojačalo diode zener. Kada lemite poluvodiče, budite oprezni: pokušajte ih ne zagrijati previše, jer je raspon dopuštenih temperatura izuzetno mali. Kada se pretjerano zagrije, kristali germanija i silicija se uništavaju, što znači da uređaj prestaje funkcionirati.

Kada vlastitim rukama napravite laboratorijsko napajanje, zapamtite jedan važan detalj: tranzistore treba montirati na aluminijski radijator. Što je izvor energije snažniji, to bi područje radijatora trebalo biti veće. Obratite posebnu pozornost na kvalitetu lemljenja i žica. Za uređaje male snage dopušteno je koristiti tanke žice. Ali ako je izlazna struja velika, onda je potrebno koristiti žice s debelom izolacijom i velikim poprečnim presjekom. Vaša sigurnost i upotrebljivost uređaja ovise o pouzdanosti prebacivanja. Čak i kratki spoj u sekundarnom krugu može uzrokovati požar, tako da prilikom proizvodnje napajanja treba paziti da ga zaštitite.

Podešavanje napona u retro stilu

Da, to je upravo način na koji možete pozvati podešavanje na sličan način. Za provedbu potrebno je premotati sekundarni namot transformatora i izvesti nekoliko zaključaka ovisno o tome koji korak promjene napona i dometa vam je potreban. Na primjer, laboratorijsko napajanje 30V 10A u koracima od 1 volta treba imati 30 vodova. Između ispravljača i transformatora mora biti postavljena sklopka. Malo je vjerojatno da će se naći na 30 pozicija, a ako se to dogodi, onda će njegove dimenzije biti vrlo velike. Za ugradnju u malom kućištu, očito nije prikladno, pa je bolje koristiti za proizvodnju standardnog napona - 5, 9, 12, 18, 24, 30 volti. To je sasvim dovoljno za praktičnu uporabu uređaja u kućnoj radionici.

Za izradu i izračun sekundarnog namota transformatora potrebno je učiniti sljedeće:

1. Odredite koji napon ide na jedan obrat namotaja. Radi praktičnosti, okrenite 10 okretaja, uključite transformator u mreži i izmjerite napon. Podijeli dobivenu vrijednost za 10.
2. Namotajte sekundarni namot nakon isključenja transformatora iz mreže. Ako ste ispostavili da jedan okret skuplja 0,5 V, onda da biste dobili 5 V morate napraviti povlačenje od 10. okreta. I prema sličnoj shemi, napravite slavine za ostale standardne vrijednosti napona.

Napraviti takvu laboratorijsku jedinicu za napajanje vlastitim rukama je za svakoga, i što je najvažnije, ne morate lemiti tranzistorski krug. Spojite stezaljke sekundarnog namota na prekidač tako da se vrijednosti napona promijene od niskog do visokog. Središnji izlaz sklopke priključen je na ispravljač, dok je donji prema dijagramu, izlaz transformatora se dovodi u kućište uređaja.

Značajke prekidača napajanja

Takvi se programi koriste u gotovo svim modernim uređajima - u punjačima telefona, u jedinicama za napajanje računala i televizora itd. napajanje, puls posebno se ispostavlja da je problematično: potrebno je uzeti u obzir previše nijansi. Prvo, relativno složena shema i težak princip rada. Drugo, većina uređaja radi pod visokim naponom, koji je jednak onome koji teče u mreži. Pogledajte glavne čvorove takvog napajanja (na primjer, računalo):

1. Mrežna ispravljačka jedinica, dizajnirana za pretvaranje izmjeničnog napona od 220 volti u DC.
2. Inverter koji pretvara istosmjerni napon u kvadratne valne signale visoke frekvencije. To uključuje i poseban tip impulsnog transformatora koji smanjuje napon za napajanje komponenti računala.
3. Uprava odgovorna za ispravan rad svih elemenata napajanja.
4. Faza pojačanja dizajnirana za pojačavanje signala PWM regulatora.
5. Jedinica za stabilizaciju i ispravljanje izlaznog impulsnog napona.

Slični čvorovi i elementi su prisutni u svim preklopnim izvorima napajanja.

Napajanje iz računala

Trošak čak i novog napajanja, koje je instalirano na računalima, prilično je nisko. Ali dobivate gotov dizajn, čak ne možete ni napraviti šasiju. Jedan nedostatak je da su na izlazu dostupne samo standardne vrijednosti napona (12 i 5 volti). Ali za kućni laboratorij to je sasvim dovoljno. Laboratorijska jedinica za napajanje iz ATX-a je popularna jer nije potrebno napraviti velike izmjene. Što je dizajn jednostavniji, to bolje. Ali u takvim uređajima postoje "bolesti", ali one se mogu jednostavno izliječiti.

Često ne uspijevaju elektrolitički kondenzatori. Elektrolit teče iz njih, može se vidjeti čak i golim okom: sloj ove otopine pojavljuje se na tiskanoj pločici. To je gel ili tekućina, na kraju se skrutne i postaje kruto. Za popravak laboratorijske jedinice za napajanje iz jedinice za napajanje računala potrebno je ugraditi nove elektrolitske kondenzatore. Drugi neuspjeh, koji je mnogo rjeđi, je proboj jedne ili više poluvodičkih dioda. Simptom je neispravan osigurač postavljen na tiskanu ploču. Za popravak morate pozvati sve diode instalirane u krugu mosta.

Načini zaštite napajanja

Najlakši način da se zaštitite je ugradnja osigurača. Takvu laboratorijsku pogonsku jedinicu moguće je koristiti sa zaštitom, bez straha da će doći do požara zbog kratkog spoja. Da biste implementirali ovo rješenje, trebat ćete instalirati dva osigurača u strujnom krugu napajanja. Potrebno ih je uzeti s naponom od 220 volti i strujom od 5 ampera za uređaje male snage. Na izlazu napajanja treba instalirati osigurače s odgovarajućim parametrima. Na primjer, kada štiti izlazni krug naponom od 12 volti, mogu se koristiti osigurači koji se koriste u automobilima. Trenutna vrijednost se bira na temelju maksimalne snage potrošača.

No, u dvorištu - u doba visoke tehnologije, i da bi zaštita s osiguračima s ekonomskog stajališta nije vrlo isplativo. Potrebno je izvršiti zamjenu elemenata nakon svake slučajne ispaše električnih žica. Kao opciju - umjesto uobičajenih osigurača instalirajte samopovratne osigurače. Ali oni imaju mali resurs: vjerno mogu služiti nekoliko godina i mogu propasti nakon 30-50 prekida. No laboratorijska pogonska jedinica 5A, ako je ispravno sastavljena, ispravno funkcionira i ne zahtijeva dodatne zaštitne uređaje. Elementi se ne mogu nazvati pouzdanim, često kućanski aparati dolaze u začepljenje zbog loma takvih osigurača. Korištenje releja ili tiristorskog kruga je mnogo učinkovitije. Kao uređaj za isključivanje u nuždi mogu se koristiti i triaci.

Kako napraviti prednju ploču?

Većina posla je konstrukcija kućišta, a ne sklop električnog kruga. Morat ćete se naoružati bušilicom, datotekama i, ako je potrebno, bojenje također ovladati bojom. Možete napraviti domaće napajanje na temelju bilo kojeg uređaja. Ali ako postoji prilika za kupnju aluminijskog lima, onda ako želite, napravit ćete lijepu šasiju koja će vam služiti dugi niz godina. Prvo nacrtajte skicu u kojoj postavite sve elemente dizajna. Obratite posebnu pozornost na dizajn prednje ploče. Može biti izrađena od tankog aluminija, samo s unutarnje strane možete izvesti armaturu - zavijte je na aluminijske kutove, koji se koriste za veću krutost konstrukcije.

Prednja ploča mora biti opremljena rupama za ugradnju. mjerni instrumenti LED diode (ili žarulje sa žarnom niti), priključci spojeni na izlaz napajanja, kutija s osiguračima (ako je odabrana ova opcija zaštite). Ako izgled prednje ploče nije jako atraktivan, onda bi trebao biti oslikana. Da biste to učinili, odmastite i zagladite cijelu površinu kako bi zasjala. Prije početka bojenja napravite sve potrebne rupe. Nanesite 2-3 sloja prajmera na zagrijanu površinu, ostavite da se osuši. Zatim nanesite onoliko slojeva boje. Kao završni premaz morate nanositi lak. Kao rezultat toga, moćna laboratorijska pogonska jedinica zbog boje i rezultirajući sjaj će izgledati lijepo i atraktivno, uklopiti se u unutrašnjost svake radionice.

Kako napraviti šasiju za napajanje?

Samo ona konstrukcija koja je u potpunosti napravljena samostalno izgledat će lijepo. No, kao materijal, možete koristiti bilo što: od aluminijskog lima i završavajući s slučajevima iz osobnih računala. Potrebno je samo pažljivo razmotriti cijelu strukturu kako bi se izbjegle nepredviđene situacije. Ako izlazni stupnjevi zahtijevaju dodatno hlađenje, u tu svrhu instalirajte hladnjak. Može trajno raditi s uključenim uređajem i automatskim načinom rada. Da bi se potonja provela, najbolje je koristiti jednostavan mikrokontroler i senzor temperature. Senzor nadzire temperaturnu vrijednost radijatora, a mikrokontroler sadrži vrijednost na kojoj je potrebno uključiti struju zraka. Čak i laboratorijsko napajanje 10A, čija je snaga prilično velika, radit će stabilno s takvim sustavom hlađenja.

Za puhanje vam je potreban zrak izvana, tako da ćete morati instalirati hladnjak i radijator na stražnjoj strani napajanja. Da biste osigurali krutost šasije, koristite aluminijske kutove, od kojih najprije formirate "kostur", a zatim na njega postavite kožu - ploče izrađene od istog aluminija. Ako je moguće, spojite uglove zavarivanjem, što će povećati snagu. Dno šasije mora biti čvrsto, jer je montirano na energetski transformator. Što je veća snaga, to su veće dimenzije transformatora, veća je njegova težina. Primjerice, možete usporediti laboratorijsko napajanje 30V 5A i sličan dizajn, ali na 5 volti i struju reda 1 A. U potonjem, dimenzije će biti mnogo manje, a težina je beznačajna.

Između elektroničkih komponenti i kućišta mora postojati izolacijski sloj. To trebate učiniti isključivo za sebe, tako da u slučaju slučajnog pucanja žice unutar uređaja neće doći do kratkog spoja s kućištem. Prije instaliranja kože na "kostur" provesti svoju izolaciju. Možete staviti debeli karton ili debelu ljepljivu traku. Glavno je da materijal ne provodi struju. S tim poboljšanjem poboljšava se sigurnost. No, transformator može proizvesti neugodan zvuk, koji se može ukloniti fiksiranjem i određivanjem veličine jezgrenih ploča, kao i ugradnjom između kućišta i šasije gumenih jastučića. Ali maksimalni učinak dobivate samo kombiniranjem tih rješenja.

sažimanje

U zaključku valja napomenuti da se svi radovi postavljanja i ispitivanja provode u prisutnosti napona koji ugrožava život. Stoga morate razmišljati o sebi: u sobi obavezno instalirajte prekidače s zaštitnim uređajima za isključivanje. Čak i ako dodirnete fazu, nećete dobiti strujni udar, jer će zaštita raditi.

Pri radu s pulsirajućim jedinicama napajanja računala, pridržavajte se sigurnosnih mjera. Elektrolitički kondenzatori koji su u njihovom dizajnu dugo vremena nakon gašenja su živi. Zbog toga, prije početka popravaka, ispraznite kondenzatore spajanjem njihovih vodova. Nemojte se bojati samo iskre, nećete nauditi vama ili instrumentima.

Kada napravite vlastitu laboratorijsku jedinicu, obratite pozornost na sve pojedinosti. Uostalom, glavna stvar za vas je osigurati stabilan, siguran i praktičan rad. A to se može postići samo u slučaju kada su sve sitnice pomno osmišljene, ne samo u električnom krugu, već iu kućištu uređaja. Upravljački uređaji u konstrukciji neće biti suvišni, stoga ih instalirajte kako bi imali ideju, na primjer, koju struju troši uređaj koji ste sastavili u vašem kućnom laboratoriju.