Alimentare de laborator - un dispozitiv esențial într-un atelier de amatori, în practica electrică. Autorul nu efectuează lucrări obișnuite cu electronice subțiri și delicate, dar uneori este necesar. Și când dispozitivul este gata, începe căutarea pentru CREN și LM (rețeaua satului „mers”) adecvate. Recent, trebuie să se ocupe în mod regulat de benzi cu LED (iluminare încorporată). Banda cu LED în astfel de lămpi este adesea folosită într-o manieră destul de bizară și, ca urmare a acestui tip de lucrări de instalare, mai mult de o unitate de alimentare cu comutare obișnuită a fost deteriorată. Pe scurt, nevoia s-a maturizat.
Termeni de referință
Sursa de alimentare a fost considerată ca fiind liniară (transformator de frecvență joasă), ca mai tenace, mai simplă și de întreținut. Greutatea și dimensiunile unui aparat staționar nu sunt foarte importante. Sursa de alimentare trebuie să fie reglabilă, să dea o tensiune stabilizată constant până la +20 V, cu un curent de sarcină de până la mai multe amperi. Sursa de alimentare trebuie să fie echipată cu siguranță în scurtcircuit, iar de asemenea este de dorit o protecție reglabilă împotriva curentului de suprasarcină. Sursa de alimentare poate fi unipolar, unipolar.
Este foarte bine să aveți „la bord” un set de instrumente de măsurare - un voltmetru-ampermetru. Acest lucru crește mult comoditatea în muncă, va permite unele alte lucrări și măsurători, eliberează spațiul de lucru de pe masă de dispozitive și fire externe inutile.
Fabricarea corpurilor de iluminat proiectante implică probabilitatea vânzării acestora, inclusiv țărilor ale căror rețele electrice. Din fericire, sursele de alimentare cu impulsuri au un interval de tensiune de intrare care acoperă toate valorile probabile - ~ 100 ... 240 V. Rămâne doar să furnizați adaptorul de rețea cu un adaptor adecvat. Tensiunea de rețea de aproape 240 de volți nu este neobișnuită în rețeaua noastră (în una dintre faze). Valoarea mai mică a intervalului nu este de luat niciodată. Este foarte de dorit să verificați funcționarea alimentatorului la joasă tensiune, având în vedere calitatea celor mai multe surse de alimentare din China care vin la noi. Transformatorul de putere TS-180-2 utilizat în unitatea de alimentare a laboratorului are înfășurări de rețea pe două bobine (împărțite în două părți egale). Acest lucru a făcut foarte ușoară obținerea tensiunii dorite de ~ 110 V.
Ceea ce era nevoie pentru muncă
Un set de unelte pentru instalarea electrică, un multimetru, un fier de lipit cu accesorii, un set de unelte pentru prelucrarea metalelor.
În plus față de elementele radio, un caz dintr-un vechi PC-shnik, o bucată de plexiglas, un pic de oțel pentru acoperiș, PCB gros și aluminiu au intrat în afaceri. Paste KPT-8, elemente de fixare, sârmă de montaj și sârmă de cupru, termotub, curele de nailon, materiale pentru vopsire.
inginerie
S-a decis montarea sursei de energie pe baza unui microcip specializat al stabilizatorului reglabil KR142EN12 (LM317). Acest lucru a făcut posibilă obținerea unor parametri destul de decenți cu un circuit de dispozitiv foarte simplu.
Circuitul are următoarele caracteristici - înfășurarea secundară comutabilă (comutatorul SA2) a transformatorului TV1 pentru a reduce încălzirea elementului de reglare al stabilizatorului. Amplificarea cipistului de stabilizator DA1 tranzistor la distanță VT1. Regulator de curent de acționare pentru protecția microcircuitului pe elementele R5 ... R9, SA3.
Transformator de rețea - TS180-2 cu înfășurări secundare cu întoarcere. În plus față de înfășurările secundare de putere, au fost înfășurate două înfășurări cu curent relativ scăzut pentru stabilizatorii bipolari ai instrumentelor de măsurare. Bobinele transformatoarelor sunt lăcuite, ceea ce a făcut posibilă reducerea zgomotului acustic (zgomot) și ne-a permis să sperăm la lucrări pe termen lung cu firul vechi de înfășurare.
Unitatea de alimentare utilizează instrumente de măsură de casă - un voltmetru digital și un ampermetru pe microcircuitul KR572PV2 (ICL7107) [3]. Indicatori de șapte segmente, pentru confortul recunoașterii rapide, de diferite dimensiuni și culori diferite. Circuitele de instrumente necesită o putere bipolară +5 V, -5 V. Fiecare dispozitiv necesită o sursă de alimentare proprie, alimentarea amperometrului trebuie complet izolată de circuitul principal.
Contactele întrerupătoarelor SA2, SA3 trebuie să treacă curent până la 3A. Ca aceste comutatoare, au fost utilizate PGC-uri pentru biscuiți [2] cu plăci ceramice. Curentul admis prin grupul de contacte este de 3 A. Pentru a crește fiabilitatea alimentării, contactele grupurilor de lucru sincron sunt conectate în paralel.
Sursa de alimentare este asamblată într-o carcasă de fier vechi de la unitatea de sistem PC a procesorului 80286. Este, de asemenea, fără calorifere și ventilatoare de suflare. Carcasa are dimensiuni mici, din oțel de grosime considerabilă. Este un cadru sudat al cutiei și un capac în formă de U. Un polizor unghiular a fost capabil să taie compartimentele interne specializate, baza metalică pentru instalarea plăcii de bază a fost lipită în loc de un arzător pe gaz. Acest lucru a crescut rigiditatea structurii.
Radiatorul principal pentru instalarea elementelor de reglare a fost realizat independent dintr-o foaie groasă de aluminiu cu secțiuni nituite din același colț. Fixate cu nituri orb din aluminiu, îmbinările au fost lubrifiate cu pasta termoreductoare KTP-8.
Panoul obișnuit al carcasei, viitorul în proiectarea față, s-a dovedit a avea deschideri de ventilare și găuri, a trebuit să facem un panou fals. Etichete explicative, cântare etc. desenat în AutoCAD și tipărit cu calitate fotografică pe hârtie groasă specială. Găurile și deschiderile sunt sculptate cu un bisturiu. Panoul frontal este acoperit cu un panou transparent din sticlă organică. Panoul este tăiat cu un ferăstrău pentru metal, găurile interne sunt tăiate cu un puzzle pe lemn, iar cele mici sunt găurite. Panourile nu au elemente de fixare speciale, totul este deținut de elemente de fixare obișnuite ale elementelor de instalare.
Deschiderile interne și deschiderile din panoul din oțel pentru acoperișuri de 0,5 mm au fost tăiate cu un puzzle de bijuterii, într-un burghie standard sau cu un disc abraziv mic, cu un polizor cu unghi mic. Găurile sunt găurite și plictisite cu un dosar rotund.
Terminale de ieșire - terminalul negativ este înșurubat direct pe carcasa metalică, din interior, o bucată de sârmă groasă de cositor este lipită la ea, unde se termină tot „pământul”. Terminalul pozitiv este alungit și izolat - o bucată din șurubul M4 este lipită la acesta și este fabricat un izolator textolit.
Piesele izolatorului sunt scos din farfurie cu un puzzle pe lemn și pornit pe o mașină de găurit.
După montarea panoului frontal, am instalat principalele comenzi pentru dispozitiv. Am instalat instrumente de măsurare pe rafturi improvizate de la șuruburile M3 lungi.O bandă largă de mascare a fost utilizată ca un filtru de lumină care maschează segmente de ralanti ale indicatorilor.
LED-urile (încă nu sunt utilizate - panoul frontal este folosit dintr-un proiect neterminat anterior) sunt bine instalate în găuri. Acestea sunt ținute de un fir de conserve groase, așezat între bornele izolate cu termotub ale LED-urilor și lipit pe un panou metalic. Obiectivul de la capetele LED-urilor este încadrat cu un fișier cu un panou transparent.
Conectarea paralelă a grupurilor de contacte ale întrerupătorilor de hard disk se realizează cu un fir gros. Înainte de instalare, comutatoarele sunt configurate prin mutarea limitatorului. Pe petalele întrerupătorului SA3 rezistențe montate R5 ... R8. Comutatorul meu s-a dovedit a fi cu două grupuri de cinci contacte. Contactele comutate sincron au fost conectate în paralel, similar cu SA2, al cincilea contact este utilizat pentru un alt interval de 10 mA. În acest caz, domeniul 4 este fixat (rezistența variabilă R9 îndepărtată) la 100 mA. Valorile rezistențelor de reglare curentă și puterea lor pot fi calculate prin formulele date în [1].
Pe o bază de metal sunt instalate un transformator și un bloc de condensatoare de oxid C5 (2x10 000x50 V). Cablul de alimentare este conectat temporar la petalele transformatorului, cablurile de alimentare ale înfășurării secundare sunt lipite la SA2 și este conectat un redresor. Prin includerea încercărilor am fost convins de operativitatea acestei părți a circuitului.
Pe un calorifer de răcire de casă sunt instalate un microcircuit (opțional), o punte de diodă și un tranzistor de control extern (2xTIP147). Înlocuirea unui dispozitiv semiconductor puternic cu câteva mai puțin puternice este benefică din punctul de vedere al răcirii - distribuim uniform sursele de căldură peste calorifer.
Rezistențele de aliniere a curentului de 0,25 ohm sunt confecționate din piese (aproximativ 10 cm) de sârmă de oțel (dintr-un furtun din plastic cu nervuri pentru cablare). Firul este turnat în flacăra unui arzător de gaz, capetele sale sunt decupate și cosite cu clorură de zinc (acid de lipit). Locurile de lipit sunt bine spălate cu apă, apoi firul de rezistență este lipit cu colofă.
Pe cablurile dure ale elementelor de montare, se montează mai multe elemente mici cu cabluri subțiri. După verificarea funcționării, partea din circuit plasată pe radiator este instalată în carcasă și conectată cu fire scurte ale unei secțiuni semnificative (dacă este necesar). Verificarea sănătății.
Includerea instrumentelor de măsurare. Așa cum am menționat deja, microcircuitul special KR572PV2 (ICL7107) necesită o tensiune bipolară de +5 V, -5 V. Conștientizarea acestui fapt a meritat mai multe piese tipărite arse și un LSI ars. Ei bine, lecțiile bune sunt întotdeauna scumpe. Transformatorul a avut doar două înfășurări identice pentru +5 V și -5 V (s-au presupus tensiuni comune pentru ambele contoare). A fost posibil să ieșiți din situație prin aplicarea unui circuit diferit pentru includerea redresoarelor și colectarea unei alte surse similare. În acest caz, au fost obținute două alimentatoare izolate galvanic.
Două surse independente sunt asamblate pe plăci separate și fixate pe flanșele standard ale microcircuitelor (carcasa TO-220). Curentul consumat de dispozitivul de măsurare este mic, astfel încât microcircuitele stabilizatoare sunt utilizate într-un design plastic, ceea ce a făcut posibilă montarea lor fără garnituri izolatoare. Singurul 7805 cu flanșă metalică (pinul GND al microcircuitului) în voltmetrul PSU este, de asemenea, instalat fără garnitură izolatoare, acest lucru este permis de circuit.
Pe flanșa finală a transformatorului de rețea este instalată o placă metalică cu contoare de putere. Se fac conexiuni, se verifică operativitatea. Prin rezistențe de reglare cu mai multe viraje pe plăcile contorului [3], valorile afișate ale dispozitivelor sunt ajustate la citirile unui multimetru extern.
În cele din urmă, a fost realizat un panou pentru o priză de ~ 110 V, priza în sine a fost instalată și conexiunea sa a fost realizată. Conexiunea, având o conexiune galvanică cu rețeaua, este în plus izolată de carcasa metalică cu o țeavă din PVC groasă, un cablu relativ moale este fixat în mai multe locuri cu bande de nylon, iar lipiturile sunt izolate cu o conductă de căldură.
Firul temporar a fost înlocuit de cablarea permanentă prin întrerupătorul de comutare a rețelei și suportul siguranței. Harnele și firele sunt așezate în același mod - izolație suplimentară dintr-un șasiu metalic, fixare mecanică, izolarea punctelor de lipit.
Partea laterală a șasiului instrumentului este acoperită cu panouri tăiate din acoperișuri din oțel zincat și montate pe nituri orb. Capacul superior este tăiat din capacul standard în formă de U al unității de sistem. S-au găurit schițe de răcire în capacul de deasupra caloriferului și blocul rezistențelor de rezistență R5 ... R8, vopsirea deteriorată a fost restaurată.
Pe panoul din plexiglas din jurul mânerului pentru comutarea limitelor limită curente (SA3), gravorul a făcut cinci scanări și a indicat limitele - 10 mA; 100 mA 0,3 A; 1 A; 3 A. Indentări gravate umplute cu vopsea închisă.
Concluzii, lucrează la erori
Schema inițială a suferit mai multe modificări și simplificări, toate sunt funcționale, iar de ceva timp operațiunea a arătat că sunt destul de convenabile. De exemplu, scăparea de rezistențele R3, R9. Introducerea unei alte limite de 10 mA a făcut foarte convenabil să verifice performanța LED-urilor și să măsoare tensiunea de stabilizare a diodelor zener (incluziune inversă!).
În timpul instalării, câteva puncte au alunecat din atenție - diodele de ocolire ale condensatorilor podului redresor și siguranța FU2 nu au fost instalate. Condensatorii neutralizează interferențele de la comutarea diodelor cu frecvență joasă, o siguranță va ajuta la salvarea transformatorului în caz de accident. Aceasta va fi următoarea revizuire. În același timp, merită să utilizați cel puțin unul dintre LED-uri - pentru a le indica siguranța suflată.
literatură
1. Revista RADIOhobby nr. 5, 1999
2. Comutatoare PGC, PGG, lista de verificare.
3. Voltmetru, amperometru pe K572PV2 (ICL7107).
Babay Mazay, iunie 2019