DIY en justerbar strømforsyningskilde med voltmeterfunksjon: 20 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

I noen tilfeller trenger vi en DC -strømforsyning på 4V mens vi utfører vårt elektroniske eksperiment. Hva skal vi gjøre? Å kjøpe et 4V batteri høres fornuftig ut. Men hvis vi trenger en 6,5V strømforsyning neste gang, og hva skal vi gjøre? Vi kan kjøpe en adapter på 6,5 V DC -utgang på Amazon.com. MEN det er uøkonomisk, for når vi trenger forskjellig strømforsyning, må vi betale for dem. Den bedre løsningen er å lage en justerbar likestrømforsyning. Du vil gå i detalj om hvordan en justerbar likestrømforsyning fungerer ved hjelp av DIY -prosessen og berike deg selv.

Materialer:

1 x LM317 spenningsregulator

2 x 470uF elektrolytiske kondensatorer

2 x 104 keramiske kondensatorer

1 x 10uF elektrolytisk kondensator

2 x 4148 dioder

4 x IN4007 dioder

1 x LED

2 x kontakt

1 x 180Ω motstand

1 x 1K motstand

1 x 5k variabel motstand

1 x bryter

1 x kjøleribbe

1 x 10 cm kabel

4 x klipp

1 x 7 segmenters digital LED -displayrør

1 x transformator

Trinn 1: Lodd motstandene til kretskortet

Det er bare to motstander som trengs i dette prosjektet. R1 er 180Ω, R2 er 1kΩ. Bruk et multimeter til å måle hver motstand, og sett den deretter inn i den tilsvarende posisjonen på kretskortet. Som vist på bilde 1, tilhører 180Ω motstanden R1 og 1kΩ tilhører R2 trykt på kretskortet.

Trinn 2: Lodd IN4007 likeretterdiodene til kretskortet

Vær oppmerksom på at likeretterdiodene har polaritet, som vist på bilde 2 og 3, det hvite båndet som er trykt på IN4007 -dioden, skal plasseres på samme side av det mindre rektangelet på kretskortet.

Trinn 3: Lodd 4148 koblingsdioder og keramiske kondensatorer til kretskortet

4148 koblingsdiodene har polaritet, som vist på bilde 5, den svarte enden av dioder bør plasseres på samme side av det mindre rektangelet på kretskortet. De keramiske kondensatorene har ingen polaritet, og trenger ikke være ekstra oppmerksom på retningen.

Trinn 4: Lodd de elektrolytiske kondensatorene til kretskortet

De elektrolytiske kondensatorene har polaritet, det lange benet er positivt som skal settes inn i hullet i nærheten av ‘+’ symbolet som er trykt på kretskortet. MERK: Ikke sett dem inn i kretskortet omvendt, ellers kan det skade hele kretsen.

Trinn 5: Lodd LED og bytt til PCB

Lysdioden har polaritet, som vist på bilde 12, det lange benet er positivt som skal settes inn i hullet i nærheten av ‘+’ symbolet som er trykt på kretskortet. Vær oppmerksom på gapet mellom hver pute mens du lodder bryteren, og ikke la det smeltede tinnet forårsake kortslutning.

Trinn 6: Lodd ledningskontakten til kretskortet

Vær oppmerksom på at portene på kontaktene skal vende mot deg, eller det kan forårsake problemer i noen få ytterligere montering.

Trinn 7: Lodd den justerbare motstanden til kretskortet

Sett den justerbare motstanden inn i kretskortet og lodd deretter hver pinne. Tingene du bør huske på i dette trinnet er å holde den justerbare motstanden vertikal mot kretskortet. Deretter installerer du hetten til knappen på den justerbare motstanden.

Trinn 8: Monter det digitale LED -displayrøret med 7 segmenter

Vær oppmerksom på at du må være mer oppmerksom på dette trinnet og følge fra bilde 22 til bilde 27 for å fullføre dette trinnet. Hvis du monterer på feil måte, kan det forårsake permanent skade på kretsen.

Som vist på bilde 22, sett bunten av ledninger gjennom hullet nær den justerbare motstanden. Og bruk deretter skruen jeg merket med en rød sirkel i bilde 23 for å fikse det digitale LED -røret. Neste er som vist på bilde 25, for å dele de integrerte ledningene i tre individuelle stykker. Det viktigste i dette trinnet er som vist på bilde 26, de røde og hvite og svarte ledningene skal settes inn i hullene i rekkefølge fra henholdsvis fra høyre til venstre. Hvis du ikke følger denne veiledningen, kan det digitale LED -røret bli permanent skadet.

Trinn 9: Skru LM317 til varmeavlederen

Bruk skruen jeg merket med rød sirkel på bilde 28 for å feste LM317 til kjøleribben, og som vist på bilde 29, trenger du ikke å sette en mutter på skruen. Sett deretter enheten inn i kretskortet, som vist på bilde 30. Når du lodder pinnene, vær oppmerksom på gapet mellom hver pinne og IKKE la den smeltede tinnen kortslutte pinnene. Og du må sjekke om pinnene er kortsluttet etter å ha kuttet av pinnene med et multimeter.

Trinn 10: Lodd transformatoren til PCB

Som vist på bilde 33, bør de svarte ledningene settes inn i hullene jeg markert med røde sirkler. Fordi vekselstrømforsyningen ikke har retningskrav, har hver svart ledning ikke sitt eget eksklusive hull, bare lodd dem i hvilken som helst sekvens som du vil.

Trinn 11: Behandle de ytre tilkoblingskablene

Som vist på bilde 35, kutt ledningen i to og del den i to individuelle stykker. Riv av en liten mengde hud fra de to endene av hver ledning, og som vist på bilde 37, bruk loddejern for å tilsette litt smeltet tinn til den blotte ledningen.

Trinn 12: Lodd metallklemmene til ledningene

Sett ledningen gjennom hullet nederst i metallklemmen, og som vist på bilde 39, lodd tinntråden til tilkoblingspunktet til den smeltede tinn dekker den. Og følg deretter fra bilde 40 til 42 for å fullføre dette trinnet.

Trinn 13: Behandle akrylskallet

Som vist på bilde 43, riv dekselet ned fra akrylplaten. Fra bilde 44 til bilde 47 er det henholdsvis bunnplaten, sideplatene, forplaten og bakplaten, toppbrettet. Før du monterer kretskortet til akrylplaten, kan du prøve å bygge opp en eske med disse akrylplatene for å grovt gjenkjenne plasseringen av hvert brett.

Trinn 14: Skru transformatoren til bunnplaten

Installer transformatoren til posisjonen jeg markert med rød sirkel, og sørg for at den røde ledningen vender mot deg. Som vist på bilde 51 og 52, monter den hule skruen på bunnplaten. Og så som vist på bilde 53 og 54, skru kretet til brettet og kontroller at knappen er på venstre side av transformatoren.

Trinn 15: Installer det andre akrylbrettet

Bilde 55: Installer høyre sidekort

Bilde 56: Monter forplaten. De tre hule rektanglene jeg markert med røde piler er justert til de to tilkoblingsportene og bryteren.

Bilde 57: Trekk til skruen for å feste forplaten til hoveddelen

Bilde 58: Monter det andre sidekortet og stram skruen

Bilde 59 og 60: Sett de to røde ledningene gjennom det hule rektangelet i bakplaten og stram skruen for å feste bakplaten til hoveddelen

Bilde 61 og 62: Monter det øverste brettet og stram JUST ONE skrue for å feste det øverste brettet til hoveddelen, la de andre skruehullene stå tomme. Du kan imidlertid stramme skruene til de andre skruehullene, men en skrue er nok.

Trinn 16: Behandle strømforsyningskabelen

Før du lodder strømforsyningskabelen til de røde ledningene, må du legge litt smeltet tinn til den svarte ledningen med loddejern, akkurat som vist på bilde 63. Deretter kan du bruke litt elektrisk isolasjonstape eller varmekrympbart rør for å vikle rundt de bare ledningene for å beskytte deg fra elektrisk skade.

Trinn 17: Monter ledningene som er ferdig i trinn 12 til kontaktene

Bruk en skrutrekker til å feste ledningene som ble fullført i trinn 12 til kontaktene. Vær oppmerksom på at de røde ledningene skal settes inn i høyre port på hver kontakt, ettersom de representerer positiv polaritet, mens de svarte ledningene representerer negativ polaritet.

Når du bruker det som et voltmeter, må du koble måltestobjektet, for eksempel et batteri, til Voltmeter Input Port I merket i bilde 66 og PUSTE bryteren til venstre. Den røde ledningen er koblet til den positive siden av batteriet og den svarte ledningen er koblet til den negative siden av batteriet.

Når du bruker den som en justerbar likestrømforsyning, må du bruke en utgangsport for likestrømforsyning I merket på bilde 66 og skyve bryteren til høyre side. Den røde ledningen er den positive enden og den svarte ledningen er den negative enden. Den kan brukes til å sende likestrømsspenningen fra 1V til 15V.

Trinn 18: Testing

Bilde 67 viser hvordan du bruker det som et voltmeter. Den røde ledningen i venstre kontakt er koblet til den positive enden av batteriet, den svarte ledningen er koblet til den negative enden av batteriet. Vi kan se fra det digitale LED -lysrøret med 7 segmenter at spenningen til dette AAA -batteriet er omtrent 1,5V.

Bilde 68 viser hvordan du bruker det som en justerbar likestrømforsyning. Ta bort AAA -batteriet og bruk den andre kontakten til å sende spenning til multimeteret. Drei bryteren på multimeteret til posisjonen for måling av spenning, og bruk deretter den røde klipsen til å feste den røde sonden til multimeteret og bruk den svarte klemmen til å klemme den sorte sonden på multimeteret. Roter knappen på den justerbare motstanden, og du får forskjellig DC -utgang fra omtrent 1,24V til 15V.

Trinn 19: Analyse

LM317 er en justerbar 3-terminal positiv spenningsregulator som kan levere over 1,5 A over et utgangsspenningsområde på 1,2 V til 37 V. Denne spenningsregulatoren er usedvanlig enkel å bruke og krever bare to eksterne motstander for å stille utgangsspenningen. Videre benytter den intern strømbegrensning, termisk avstengning og sikker arealkompensasjon, noe som gjør den i hovedsak utblåsningssikker.

Fra skjemaet kan vi se at når 12AV -spenningen som brukes på T11 og T12, bryter likeretterkretsen består av fire IN4007 -dioder AC til DC, 0.1uF keramisk kondensator, er C3 en bypass -kondensator som spiller en rolle i å redusere følsomhet for inngangslinjens impedans. Den elektrolytiske kondensatoren C1 og C4 er i bruk for å jevne ut spenningen til en likestrømsspenning på nær nivå. Justeringsterminalen kan omgås til bakken for å forbedre ringvirkning. Denne kondensatoren C5 forhindrer krusning fra å bli forsterket når utgangsspenningen økes. For mer informasjon om de elektrolytiske kondensatorene i en likeretterkrets, høyreklikk musen og besøk denne bloggen i en ny fane.

IN4148 -dioden, D1, brukes til å forhindre at VCC tømmes gjennom LM317 under en inngangskortslutning. Dioden, D2, brukes til å beskytte mot at kondensator C5 slippes ut gjennom LM317 under en utgangskortslutning. Og kombinasjonen av D1 og D2 forhindrer C5 i å tømmes gjennom LM317 under en inngangskortslutning. For å justere den justerbare motstanden RP1 får du utgangsspenningen fra omtrent 1,24V til 15V.

DIY -materialene er tilgjengelige på mondaykids.com

Prosjektene nedenfor jeg la ut på Instructables.com bruker alle disse LM317 DIY -settene som strømforsyning:

DIY en tikkende klokke lydeffektkrets uten IC

Gjør en luftangrepssirene med motstander og kondensatorer og transistorer

DIY en grunnleggende felles emitterforsterker for skolestudier

Gjør en Astable Multivibrator og forklar hvordan det fungerer

Gjør en NE555 -krets for å generere sinusbølge