Bricolatge d’una font d’alimentació ajustable amb funció de voltímetre: 20 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

En alguns casos, necessitem una font d'alimentació de CC de 4V mentre realitzem el nostre experiment electrònic. Que hauriem de fer? Comprar una bateria de 4V sona raonable. Però si la propera vegada necessitem una font d’alimentació de 6,5V i què hem de fer? Podem comprar un adaptador de sortida de 6,5 V CC a Amazon.com. PER that que és poc econòmic, ja que quan necessitem un voltatge diferent d’alimentació, hem de pagar-los. La millor solució és fer una font d'alimentació de CC ajustable. Entrareu en el detall de com funciona una font d’alimentació de corrent continu mitjançant el procés de bricolatge i enriquiu-vos.

Materials:

1 x regulador de tensió LM317

2 x condensadors electrolítics 470uF

2 x 104 condensadors ceràmics

1 x condensador electrolític de 10 uF

2 x 4148 díodes

4 x DI4 IN4007

1 x LED

2 x Connector

1 x 180Ω resistència

Resistència 1 x 1K

1 x 5k resistència variable

1 x interruptor

1 x dissipador de calor

1 x cable de 10cm

4 x clips

Tub de visualització digital LED de 1 x 7 segments

1 x transformador

Pas 1: soldeu les resistències al PCB

Només hi ha dues resistències necessàries en aquest projecte. R1 és 180Ω, R2 és 1kΩ. Utilitzeu un multímetre per mesurar cada resistència i, a continuació, inseriu-los a la posició corresponent al PCB. Com es mostra a la imatge 1, la resistència de 180Ω pertany a R1 i l’1kΩ pertany a R2 imprès a la PCB.

Pas 2: soldeu els díodes rectificadors IN4007 al PCB

Tingueu en compte que els díodes rectificadors tenen polaritat, tal com es mostra a la imatge 2 i 3, la banda blanca impresa al díode IN4007 s’ha de col·locar al mateix costat del rectangle més petit de la placa.

Pas 3: soldeu els díodes de commutació 4148 i els condensadors de ceràmica al PCB

Els 4148 díodes de commutació tenen polaritat, tal com es mostra a la imatge 5, l'extrem negre dels díodes s'hauria de col·locar al mateix costat del rectangle més petit del PCB. Els condensadors de ceràmica no tenen polaritat ni cal prestar més atenció a la direcció.

Pas 4: soldeu els condensadors electrolítics al PCB

Els condensadors electrolítics tenen polaritat, la cama llarga és positiva que s’hauria d’inserir al forat prop del símbol ‘+’ imprès a la PCB. Tingueu en compte que no els introduïu a la placa inversa o pot causar danys a tot el circuit.

Pas 5: soldeu el LED i canvieu al PCB

El LED té polaritat, tal com es mostra a la imatge 12, la cama llarga és positiva que s’hauria d’inserir al forat proper al símbol ‘+’ imprès a la PCB. Presteu atenció a la bretxa entre cada coixinet mentre soldeu l'interruptor i no deixeu que l'estany fos causi curtcircuit.

Pas 6: soldeu el connector de cable a la PCB

Tingueu en compte que els ports dels connectors haurien d’estar orientats cap a vosaltres o pot causar problemes en el muntatge posterior.

Pas 7: soldeu la resistència ajustable al PCB

Introduïu la resistència ajustable a la PCB i soldeu cada passador. El que heu de tenir en compte en aquest pas és mantenir la resistència ajustable vertical al PCB. Després, instal·leu la tapa al comandament de la resistència ajustable.

Pas 8: munteu el tub de visualització LED digital de 7 segments

Tingueu en compte que heu de prestar més atenció a aquest pas i seguir de la imatge 22 a la imatge 27 per completar aquest pas. Si feu un muntatge equivocat, pot causar danys permanents al circuit.

Com es mostra a la imatge 22, introduïu el feix de cables a través del forat a prop de la resistència ajustable. I després utilitzeu el cargol que he marcat amb un cercle vermell a la imatge 23 per fixar el tub LED digital. El següent és el que es mostra a la imatge 25, per dividir els cables integrats en tres peces individuals. El més important d’aquest pas és el que es mostra a la imatge 26, els cables vermells i blancs i negres s’han d’inserir als forats en seqüència de dreta a esquerra respectivament. Si no seguiu aquesta línia de guia, el tub LED digital es pot danyar permanentment.

Pas 9: cargoleu el LM317 al dissipador de calor

Utilitzeu el cargol que he marcat amb un cercle vermell a la imatge 28 per subjectar el LM317 al dissipador de calor i, tal com es mostra a la imatge 29, no cal posar cap femella al cargol. A continuació, introduïu el conjunt al PCB, tal com es mostra a la imatge 30. Quan soldeu els pins, tingueu en compte el buit entre cada pin i NO deixeu que l'estany fos faci un curtcircuit dels pins. I haureu de tornar a comprovar si els pins estan en curtcircuit després de tallar-los amb un multímetre.

Pas 10: soldeu el transformador al PCB

Com es mostra a la imatge 33, els cables negres s’han d’inserir als forats I marcats per cercles vermells. Com que la font d'alimentació de CA no requereix cap direcció, cada fil negre no té el seu propi forat exclusiu, només cal soldar-los en qualsevol seqüència que vulgueu.

Pas 11: feu front als cables de connexió exteriors

Tal com es mostra a la imatge 35, talleu el filferro per la meitat i dividiu-lo en dos trossos individuals. Retireu una petita quantitat de pell dels dos extrems de cada filferro i, tal com es mostra a la imatge 37, utilitzeu soldador per afegir una mica d'estany fos al filferro nu.

Pas 12: soldeu els clips de metall als cables

Introduïu el filferro pel forat situat a la part inferior del clip metàl·lic i, tal com es mostra a la imatge 39, soldeu el filferro de llauna fins al punt de connexió fins que la llauna fosca el cobreixi. I després seguiu de la imatge 40 a la 42 per completar aquest pas.

Pas 13: fer front a la carcassa acrílica

Com es mostra a la imatge 43, tireu la coberta del tauler acrílic. De la imatge 44 a la imatge 47 hi ha el tauler inferior, els taulers laterals, el tauler anterior i el tauler posterior, el tauler superior respectivament. Abans de muntar el PCB al tauler acrílic, proveu de construir una caixa amb aquestes taules acríliques per reconèixer aproximadament la posició de cada tauler.

Pas 14: cargoleu el transformador a la placa inferior

Instal·leu el transformador a la posició que he marcat amb un cercle vermell i assegureu-vos que el cable vermell estigui orientat cap a vosaltres. Com es mostra a la imatge 51 i 52, instal·leu el cargol buit al tauler inferior. I, tal com es mostra a la imatge 53 i 54, cargoleu la placa PCB al tauler i assegureu-vos que el comandament es troba al costat esquerre del transformador.

Pas 15: instal·leu l'altra placa acrílica

Imatge 55: instal·leu el tauler lateral dret

Imatge 56: Instal·leu la placa frontal. Els tres rectangles buits que he marcat amb fletxes vermelles estan alineats al port de connexió i al commutador.

Imatge 57: Apri el cargol per subjectar el tauler anterior al cos principal

Imatge 58: Instal·leu l'altra placa lateral i estrenyiu el cargol

Imatges 59 i 60: poseu els dos cables vermells pel rectangle buit del tauler posterior i estrenyiu el cargol per subjectar el tauler posterior al cos principal

Imatges 61 i 62: instal·leu el tauler superior i premeu el cargol JUST ONE per subjectar el tauler superior al cos principal, deixeu els altres forats del cargol buits. No obstant això, podeu apretar els cargols als altres forats del cargol, però amb un cargol n'hi ha prou.

Pas 16: feu front al cable d'alimentació

Abans de soldar el cable d'alimentació als cables vermells, afegiu una mica d'estany fos al cable negre mitjançant la planxa de soldadura, tal com es mostra a la imatge 63. I, a continuació, utilitzeu una cinta d'aïllament elèctrica o un tub termoretràctil per embolicar els cables nus per protegir-los de lesions elèctriques.

Pas 17: munteu els cables acabats al pas 12 als connectors

Utilitzeu un tornavís per fixar els cables acabats al pas 12 als connectors. Tingueu en compte que els cables vermells s’han d’inserir al port dret de cada connector ja que representen la polaritat positiva, mentre que els cables negres representen la polaritat negativa.

Quan s’utilitza com a voltímetre, haureu de connectar l’objecte de prova de destinació, com ara una bateria, al port d’entrada de voltímetre marcat a la imatge 66 i EMPOSTAR l’interruptor al costat esquerre. El cable vermell està connectat al costat positiu de la bateria i el cable negre al costat negatiu de la bateria.

Quan s’utilitzi com a font d’alimentació de CC ajustable, haureu d’utilitzar un port de sortida de subministrament d’alimentació de CC marcat a la imatge 66 i EMPOSTAR l’interruptor al costat dret. El fil vermell és l’extrem positiu i el fil negre és l’extrem negatiu. Es pot utilitzar per generar la tensió CC d’1V a 15V.

Pas 18: proves

La imatge 67 mostra com utilitzar-la com a voltímetre. El cable vermell del connector esquerre està connectat a l’extrem positiu de la bateria, el cable negre a l’extrem negatiu de la bateria. Podem veure pel tub LED digital de 7 segments que el voltatge d’aquesta bateria AAA és d’uns 1,5V.

La imatge 68 mostra com utilitzar-la com a font d'alimentació de CC ajustable. Traieu la bateria AAA i utilitzeu l’altre connector per generar tensió al multímetre. Gireu l'interruptor del multímetre fins a la posició de mesura de voltatge i, a continuació, utilitzeu el clip vermell per fixar la sonda vermella del multímetre i utilitzeu el clip negre per fixar la sonda negra del multímetre. Gireu el comandament de la resistència ajustable i obtindreu una sortida de CC diferent d’uns 1,24 V a 15 V.

Pas 19: anàlisi

El LM317 és un regulador de voltatge positiu de 3 terminals ajustable que pot subministrar més d’1,5 A en un rang de tensió de sortida d’1,2 V a 37 V. Aquest regulador de tensió és excepcionalment fàcil d’utilitzar i requereix només dues resistències externes per configurar el voltatge de sortida.. A més, utilitza limitació de corrent interna, apagat tèrmic i compensació d’àrea segura, cosa que la fa essencialment a prova d’explosió.

A partir de l’esquema es pot veure que quan la tensió de 12AV aplicada a T11 i T12, el circuit rectificador de pont compost per quatre díodes IN4007 retalla la CA a CC, el condensador ceràmic 0.1uF, C3 és un condensador de derivació que juga un paper en la reducció del sensibilitat a la impedància de la línia d'entrada. El condensador electrolític C1 i C4 s’utilitza per suavitzar la tensió en una tensió CC pròxima. El terminal d’ajust es pot passar per terra per millorar el rebuig de l’ondulació. Aquest condensador C5 impedeix l'amplificació de l'ondulació a mesura que augmenta la tensió de sortida. Per obtenir més informació sobre els condensadors electrolítics d’un circuit rectificador, feu clic amb el botó dret del ratolí i visiteu aquest bloc en una nova pestanya.

El díode IN4148, D1, s’utilitza per evitar que VCC es descarregui pel LM317 durant un curtcircuit d’entrada. El díode D2 s'utilitza per protegir-se contra la descàrrega del condensador C5 a través del LM317 durant un curtcircuit de sortida. I la combinació de D1 i D2 impedeix que C5 es descarregui pel LM317 durant un curtcircuit d’entrada. Per ajustar la resistència ajustable RP1 obtindreu la tensió CC de sortida d’uns 1,24 V a 15 V.

Els materials de bricolatge estan disponibles a mondaykids.com

Els següents projectes que he publicat a Instructables.com utilitzen tots aquests kits de bricolatge LM317 com a font d'alimentació:

Bricolatge d’un circuit d’efectes sonors de rellotge sense IC

Bricolatge d’una sirena d’atac aeri amb resistències i condensadors i transistors

Bricolatge d’un amplificador d’emissor comú bàsic per estudiar a l’escola

Feu un bricolatge Astable Multivibrator i expliqueu-ne el funcionament

Feu un bricolatge d’un circuit NE555 per generar ona sinusoïdal