Alimentazione di tensione negativa: 10 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

La maggior parte di coloro che giocano con l'elettronica si sarebbero imbattuti in un circuito audio che utilizza un alimentatore a due rotaie. La prima volta che mi sono imbattuto in questo mi ha completamente sconcertato: come posso ottenere una carica negativa da un alimentatore? Non è uno positivo e l'altro terreno? Per qualche ragione non avevo mai pensato che una fonte di alimentazione come una batteria avesse la stessa carica negativa e positiva!

La maggior parte delle volte la carica negativa viene messa a terra e non utilizzata, ma in alcune build come progetti audio come amplificatori e sintetizzatori, è necessario utilizzare la carica negativa insieme a quella positiva.

Robin Mitchellover di "All About Circuits" ha pubblicato un modo molto elegante e semplice per creare una carica negativa utilizzando solo una manciata di parti comuni che la maggior parte delle persone che giocano con i circuiti avrà nei loro contenitori.

Non entrerò nel modo in cui funziona come Robin lo ha spiegato in modo eccellente nel suo articolo che può essere trovato qui.

Il circuito stesso è composto da un timer 555 (c'è qualcosa che non può fare!), Alcuni tappi e diodi. Volevo rendere la mia tensione variabile controllata e portatile da usare e testare su progetti futuri, quindi ho incluso un booster buck nel progetto.

Passaggio 1: parti e strumenti

Parti del circuito a tensione negativa

1. 555 Timer – eBay 100 sotto $ 5!

2. Resistenza da 5,6 K. Acquista questi assortiti su eBay

3. Resistenza 47K

4. Cap 100nf – Acquistali assortiti su eBay

5. Cap 10nf

6. Diodo 1N194 – eBay

7. Cap 10uf: acquistali assortiti su eBay

8. Cappello da 100uf

9. Scheda prototipo - eBay

10. Cavi assortiti

Per renderlo portatile

1. Caso: questo funzionerebbe bene da eBay. Estrarre un vecchio apriporta da garage che ho trovato da qualche parte.

2. Spine a banana maschio e femmina – eBay

3. Cavi vari

4. Cambia - ebay

5. Batteria da 9V

6. Portabatteria da 9 V - eBay

7. Regolatore di tensione – eBay

8. Manopola per potenziometro – eBay

9. Pentola da 10K - eBay

10. Misuratore di tensione - eBay

Utensili:

1. Saldatore

2. Pinze

3. Tagliafili

4. Colla a caldo

5. Trapano

6. Trapano a cono passo-passo (è sempre utile per praticare fori nelle cose)

Passaggio 2: breadboard It First

So che questo potrebbe essere ovvio, ma consiglio vivamente di eseguire prima il breadboard su questo circuito (o su quello che costruisci). Garantirà che il circuito sia stato testato e funzioni ed è come una prima prova che ti aiuta a capire meglio il circuito e come è assemblato.

Una volta costruito, prova con un multimetro e assicurati che la tensione fornita dal circuito sia negativa.

Passaggio 3: realizzare il circuito - Parte 1

Il circuito è davvero interessante e utilizza una serie intelligente di diodi e condensatori per ottenere una tensione negativa su una piastra del condensatore. Dai un'occhiata a questo link se vuoi ulteriori dettagli. Se non hai mai fatto alcun circuito prima, dai un'occhiata a questo Instructable che ti mostrerà le corde.

Ho incluso lo schema del circuito originale insieme a quello modificato che include il modulo di tensione e un interruttore momentaneo collegato al condensatore. Questo interruttore può cortocircuitare il cappuccio e scaricare la tensione all'interno. Ho dovuto aggiungere questo dato che il cappuccio tratteneva la tensione fornita dal regolatore di tensione e se era alta, diciamo 12v e ho ridotto la tensione a 6v, allora la tensione negativa rimarrà a 12V e scenderà lentamente. Il pulsante di reset scarica il cappuccio e lo porta in linea con la tensione positiva.

Passaggi:

1. La prima cosa da fare è calcolare quanto grande (o piccolo) è necessario per realizzare il circuito. Mentre stavo mettendo il mio all'interno del vecchio apriporta del garage, dovevo renderlo il più piccolo possibile.

2. Taglia la scheda prototipo a misura

3. Aggiungere un supporto per IC socket alla scheda. Ciò ti consentirà di sostituire l'IC se difettoso per qualsiasi motivo.

4. Collegare il pin 1 alla striscia del bus di terra sulla scheda del prototipo, i pin 4 e 8 alla striscia del bus positivo.

5. Aggiungi un cappuccio da 10nf al pin 2 ea massa

6. Aggiungi un cappuccio da 100nf al pin 5 e a terra

Passaggio 4: realizzare il circuito - Parte 2

Per rendere il circuito il più piccolo possibile, ho utilizzato anche la parte inferiore del circuito.

Passaggi:

1. Collegare i pin 2 e 6 insieme. Uso una gamba del resistore per farlo

2. Collegare i pin 2 e 7 insieme a un resistore da 47K

3. Aggiungere la gamba positiva di un cappuccio 10uf al pin 3 e la gamba negativa a uno spazio vuoto sulla scheda del prototipo.

4. Aggiungi un diodo (assicurandoti che sia collegato nel modo giusto) alla gamba negativa del cappuccio e alla massa

5. Aggiungere un altro diodo (verificando di nuovo che sia collegato correttamente) alla gamba negativa del cappuccio 10uf e l'altra gamba a un punto vuoto sulla scheda del prototipo.

Passaggio 5: creare il circuito - Parte 3

Passi

1. Aggiungi la gamba negativa da un condensatore da 100 uf alla fine del diodo

2. Aggiungi la gamba positiva a terra.

3. Se hai utilizzato una scheda prototipo simile alla mia, dovrai collegare le strisce bus di terra e positive insieme. Saldare un paio di piccoli fili per collegarli

4. In questa fase mi piace sempre controllare e assicurarmi che il circuito si adatti alla mia custodia. Non c'era molto spazio all'interno del telecomando della porta del garage che ho usato e il circuito si adattava perfettamente. Ho rimosso una piccola quantità della scheda prototipo per adattarla un po' meglio.

Passaggio 6: aggiunta di cavi al circuito

La prossima cosa da fare è aggiungere un mucchio di fili al circuito. Una volta aggiunti questi, puoi testarlo per vedere se funziona

Passaggi:

1. Per prima cosa aggiungere 2 fili (allungare tutti i fili del necessario) alla striscia bus positiva. Uno sarà collegato all'uscita positiva del regolatore di tensione e l'altro a una spina a banana femmina

2. Aggiungere altri 2 fili alla striscia bus negativa. Uno sarà collegato a terra sul regolatore di tensione e l'altro a una spina a banana femmina

3. Infine, aggiungi un filo alla gamba negativa del cappuccio da 100 uf. Questo sarà collegato a una spina a banana a tensione negativa

Passaggio 7: aggiunta di spine a banana e interruttori

Non c'era molto spazio nel mio caso, quindi ho dovuto pensare attentamente a dove sarebbe andato a finire ciascuna delle parti, in particolare le spine a banana e l'interruttore.

Non mostrato qui perché era qualcosa che ho fatto in seguito era un altro interruttore momentaneo che dovrai anche aggiungere. Questo interruttore verrà successivamente collegato a ciascuna gamba del cappuccio da 100 uf per scaricare qualsiasi tensione che potrebbe contenere.

Passaggi:

1. Per prima cosa, praticare un foro ciascuno per i 3 connettori femmina a banana

2. Fissare le spine a banana alla custodia. Sono andato con da sinistra a destra, rosso - negativo, nero - terra e rosso - positivo. Sembrava il modo più logico per configurarli

3. Praticare un altro foro per l'interruttore SPDT e collegare anche questo.

4. Praticare un altro foro e aggiungere l'interruttore momentaneo.

5. Infine, praticare un foro nella parte superiore della custodia per il filo sul voltmetro. Spingi i fili e fissa il voltmetro alla custodia con della colla a caldo. Dato che non avevo molto spazio, ho dovuto attaccare il misuratore sulla parte superiore del case. Il modo migliore è ritagliare una sezione della custodia in cui si adatterà il misuratore. È una finitura più pulita.

Passaggio 8: modifica del regolatore di tensione

Non ne parlerò in modo molto dettagliato poiché ho già fornito dettagli su come farlo in questo 'ible. Ho incluso anche uno schema che ti aiuterà a visualizzare il cablaggio

Passaggi:

1. Rimuovere la pentola che si trova sul regolatore dissaldandola con cura

2. Prendi il tuo vaso da 10k e posiziona le gambe sui punti di saldatura. Riscaldateli e spingete le gambe in posizione.

3. Aggiungere un po' di saldatura, se necessario, ai punti di saldatura sulla scheda del circuito.

Passaggio 9: aggiunta delle parti alla custodia e cablaggio

Puoi vedere nelle immagini qui sotto, non avevo davvero molto spazio per giocare!

Passaggi:

1. Innanzitutto, fissare il regolatore di tensione in posizione. Assicurati di poter raggiungere facilmente i punti di saldatura. In caso contrario, non fissarlo in posizione finché non hai eseguito tutte le saldature

2. Quindi aggiungi il circuito di tensione negativa alla custodia

3. Collegare la massa e il positivo della scheda alle uscite del regolatore di tensione

4. Saldare i fili dal voltmetro anche all'uscita del regolatore di tensione.

5. Saldare il filo positivo dal supporto della batteria all'interruttore e un altro filo dall'interruttore al punto di saldatura positivo di ingresso sul regolatore di tensione

6. Saldare il filo di terra dal supporto della batteria al punto di saldatura dell'ingresso di terra sul regolatore

7. Ora collega il filo negativo dal circuito alla spina a banana negativa. Fai lo stesso per terra e positivo

8. Ora dovresti essere in grado di aggiungere una batteria e verificare se funziona

Passaggio 10: test e utilizzo

La prima cosa che vuoi sapere è se il tuo regolatore di tensione funziona bene.

Passaggi:

1. Accendilo e controlla che il voltmetro funzioni agendo sul potenziometro. La tensione dovrebbe aumentare o diminuire.

2. Quindi, verifica se la tensione negativa funziona utilizzando un multimetro. Si prega di collegare il filo positivo del multimetro alla spina a banana negativa e la messa a terra nella spina a banana di terra.

3. Verificare se il multimetro mostra una tensione negativa. In caso contrario, controlla il circuito e assicurati che tutto sia saldato correttamente e che non ci siano cortocircuiti.

4. Infine, dovresti controllare il pulsante di scarica del condensatore. Alza il voltmetro (non andare troppo in alto o potresti friggere il timer 555) e poi abbassa il voltaggio. Controllare la tensione negativa con il multimetro. Mostrerà più in alto di ciò che viene visualizzato sul voltmetro. Questo perché il cappuccio è caricato all'ultima tensione a cui si trovava il regolatore. Per scaricare, premere il pulsante momentaneo.

5. Controllare di nuovo il multimetro. Dovrebbe essere visualizzato vicino al voltmetro