Fai da te una fonte di alimentazione regolabile con funzione voltmetro: 20 passaggi

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

In alcuni casi, abbiamo bisogno di un'alimentazione CC di 4V mentre conduciamo il nostro esperimento elettronico. Cosa dovremmo fare? Acquistare una batteria da 4V sembra ragionevole. Ma se la prossima volta avessimo bisogno di un alimentatore da 6.5V e cosa dovremmo fare? Possiamo acquistare un adattatore con uscita CC da 6,5 V su Amazon.com. MA questo è antieconomico in quanto quando abbiamo bisogno di una tensione di alimentazione diversa, dobbiamo pagarli. La soluzione migliore è creare un alimentatore CC regolabile. Entrerai nei dettagli di come funziona un alimentatore CC regolabile tramite il processo fai-da-te e ti arricchirai.

Materiali:

1 x regolatore di tensione LM317

2 condensatori elettrolitici da 470uF

2 x 104 condensatori ceramici

1 x condensatore elettrolitico da 10uF

2 x 4148 Diodi

4 x IN4007 diodi

1 x LED

2 x connettore

1 x resistenza da 180

1 x resistenza da 1K

1 x 5k resistore variabile

1 x interruttore

1 x dissipatore di calore

1 cavo da 10 cm

4 x clip

Tubo display a LED digitale a 1 x 7 segmenti

1 x trasformatore

Passaggio 1: saldare i resistori al PCB

Ci sono solo due resistori necessari in questo progetto. R1 è 180Ω, R2 è 1kΩ. Si prega di utilizzare un multimetro per misurare ciascun resistore e quindi inserirli nella posizione corrispondente sul PCB. Come mostrato nell'immagine 1, il resistore da 180Ω appartiene a R1 e il 1kΩ appartiene a R2 stampato sul PCB.

Passaggio 2: saldare i diodi raddrizzatori IN4007 al PCB

Si prega di notare che i diodi raddrizzatori hanno polarità, come mostrato nell'immagine 2 e 3, la banda bianca stampata sul diodo IN4007 deve essere posizionata sullo stesso lato del rettangolo più piccolo sul PCB.

Passaggio 3: saldare i diodi di commutazione 4148 e i condensatori ceramici al PCB

I diodi di commutazione 4148 hanno polarità, come mostrato nell'immagine 5, l'estremità nera dei diodi deve essere posizionata sullo stesso lato del rettangolo più piccolo sul PCB. I condensatori ceramici non hanno polarità, non è necessario prestare particolare attenzione alla direzione.

Passaggio 4: saldare i condensatori elettrolitici al PCB

I condensatori elettrolitici hanno polarità, è positivo il gambo lungo che va inserito nel foro vicino al simbolo '+' stampato sul PCB. Si prega di NOTARE che non inserirli nel PCB al contrario o potrebbe causare danni all'intero circuito.

Passaggio 5: saldare il LED e passare al PCB

Il LED ha polarità, come mostrato nell'immagine 12, la gamba lunga è positiva che va inserita nel foro vicino al simbolo '+' stampato sul PCB. Si prega di prestare attenzione allo spazio tra ogni pad durante la saldatura dell'interruttore e non lasciare che lo stagno fuso provochi un cortocircuito.

Passaggio 6: saldare il connettore del filo al PCB

Tieni presente che le porte dei connettori devono essere rivolte verso di te o potrebbero causare problemi nei pochi ulteriori montaggi.

Passaggio 7: saldare la resistenza regolabile al PCB

Inserire la resistenza regolabile nel PCB e quindi saldare ciascun pin. Le cose che dovresti tenere a mente in questo passaggio è mantenere il resistore regolabile verticale rispetto al PCB. Successivamente, installare il cappuccio sulla manopola del resistore regolabile.

Passaggio 8: assemblare il tubo del display a LED digitale a 7 segmenti

Si prega di notare che è necessario prestare maggiore attenzione a questo passaggio e seguire dall'immagine 22 all'immagine 27 per completare questo passaggio. Se si assembla in modo sbagliato, potrebbe causare danni permanenti al circuito.

Come mostrato nell'immagine 22, inserire il fascio di fili attraverso il foro vicino al resistore regolabile. E poi usa la vite che ho contrassegnato da un cerchio rosso nell'immagine 23 per fissare il tubo LED digitale. Il prossimo è come mostrato nell'immagine 25, per dividere i fili integrati in tre pezzi singoli. La cosa PI importante in questo passaggio è come mostrato nell'immagine 26, i fili rosso, bianco e nero devono essere inseriti nei fori in sequenza rispettivamente da destra a sinistra. Se non si segue questa linea guida, il tubo LED digitale potrebbe essere danneggiato in modo permanente.

Passaggio 9: avvitare l'LM317 al dissipatore di calore

Utilizzare la vite contrassegnata dal cerchio rosso nell'immagine 28 per fissare l'LM317 al dissipatore di calore e come mostrato nell'immagine 29, non è necessario inserire un dado sulla vite. Quindi inserire il gruppo nel PCB, come mostrato nell'immagine 30. Quando si saldano i pin, prestare attenzione allo spazio tra ciascun pin e NON lasciare che lo stagno fuso cortocircuiti i pin. E devi controllare di nuovo se i pin sono in cortocircuito dopo aver tagliato i pin con un multimetro.

Passaggio 10: saldare il trasformatore al PCB

Come mostrato nell'immagine 33, i fili neri devono essere inseriti nei fori contrassegnati da cerchi rossi. Poiché l'alimentatore CA non ha requisiti di direzione, ogni filo nero non ha il proprio foro esclusivo, basta saldarli in qualsiasi sequenza come preferisci.

Passaggio 11: gestire i cavi di connessione esterni

Come mostrato nell'immagine 35, taglia il filo a metà e dividilo in due pezzi singoli. Strappare una piccola quantità di pelle dalle due estremità di ciascun filo e, come mostrato nell'immagine 37, utilizzare il saldatore per aggiungere dello stagno fuso al filo nudo.

Passaggio 12: saldare le clip metalliche ai fili

Metti il filo attraverso il foro nella parte inferiore della clip metallica e, come mostrato nell'immagine 39, salda il filo di stagno al punto di connessione fino a quando lo stagno fuso lo copre. E poi segui dall'immagine 40 a 42 per completare questo passaggio.

Passaggio 13: trattare con il guscio acrilico

Come mostrato nell'immagine 43, abbattere la copertura dalla tavola acrilica. Dall'immagine 44 all'immagine 47 ci sono rispettivamente la tavola inferiore, le tavole laterali, la tavola anteriore e quella posteriore, la tavola superiore. Prima di assemblare il PCB sulla scheda acrilica, prova a costruire una scatola con queste schede acriliche per riconoscere approssimativamente la posizione di ciascuna scheda.

Passaggio 14: avvitare il trasformatore alla scheda inferiore

Installa il trasformatore nella posizione che ho contrassegnato dal cerchio rosso e assicurati che il filo rosso sia rivolto verso di te. Come mostrato nelle immagini 51 e 52, installare la vite cava sul pannello inferiore. E poi, come mostrato nelle immagini 53 e 54, avvitare il PCB alla scheda e assicurarsi che la manopola sia sul lato sinistro del trasformatore.

Passaggio 15: installare l'altra scheda acrilica

Immagine 55: installare la scheda laterale destra

Immagine 56: installare il pannello anteriore. I tre rettangoli vuoti contrassegnati da frecce rosse sono allineati alle due porte di connessione e all'interruttore.

Immagine 57: Stringere la vite per fissare la pedana anteriore al corpo principale

Immagine 58: installare l'altra sponda laterale e serrare la vite

Immagine 59 e 60: inserire i due fili rossi attraverso il rettangolo cavo nel pannello posteriore e serrare la vite per fissare il pannello posteriore al corpo principale

Immagine 61 e 62: installare la scheda superiore e serrare SOLO UNA vite per fissare la scheda superiore al corpo principale, lasciare vuoti gli altri fori delle viti. Tuttavia, è possibile serrare le viti sugli altri fori delle viti, ma una vite è sufficiente.

Passaggio 16: gestire il cavo di alimentazione

Prima di saldare il cavo di alimentazione ai fili rossi, aggiungere dello stagno fuso al filo nero con il saldatore, proprio come mostrato nell'immagine 63. Quindi utilizzare del nastro isolante elettrico o un tubo termoretraibile per avvolgere i fili scoperti per proteggere te da lesioni elettriche.

Passaggio 17: assemblare i fili finiti nel passaggio 12 ai connettori

Utilizzare un cacciavite per fissare i fili finiti nel passaggio 12 ai connettori. Si prega di notare che i fili rossi devono essere inseriti nella porta destra di ciascun connettore poiché rappresentano la polarità positiva mentre i fili neri rappresentano la polarità negativa.

Quando si utilizza come voltmetro, è necessario collegare l'oggetto di prova target come una batteria alla porta di ingresso del voltmetro I contrassegnata nell'immagine 66 e PUST l'interruttore sul lato sinistro. Il filo rosso è collegato al lato positivo della batteria e il filo nero è collegato al lato negativo della batteria.

Quando si utilizza come alimentatore CC regolabile, è necessario utilizzare una porta di uscita dell'alimentatore CC I contrassegnata nell'immagine 66 e PREMERE l'interruttore sul lato destro. Il filo rosso è l'estremità positiva e il filo nero è l'estremità negativa. Può essere utilizzato per emettere la tensione CC da 1V a 15V.

Passaggio 18: test

L'immagine 67 mostra come usarlo come voltmetro. Il filo rosso nel connettore sinistro è collegato al polo positivo della batteria, il filo nero è collegato al polo negativo della batteria. Possiamo vedere dal tubo LED digitale a 7 segmenti che la tensione di questa batteria AAA è di circa 1,5 V.

L'immagine 68 mostra come utilizzarlo come alimentatore CC regolabile. Rimuovere la batteria AAA e utilizzare l'altro connettore per inviare la tensione al multimetro. Ruotare l'interruttore del multimetro nella posizione di misurazione della tensione, quindi utilizzare la clip rossa per bloccare la sonda rossa del multimetro e utilizzare la clip nera per bloccare la sonda nera del multimetro. Ruota la manopola del resistore regolabile e otterrai un'uscita CC diversa da circa 1,24 V a 15 V.

Passaggio 19: Analisi

L'LM317 è un regolatore di tensione positivo regolabile a 3 terminali in grado di fornire oltre 1,5 A su un intervallo di tensione di uscita da 1,2 V a 37 V. Questo regolatore di tensione è eccezionalmente facile da usare e richiede solo due resistori esterni per impostare la tensione di uscita. Inoltre, utilizza la limitazione della corrente interna, l'arresto termico e la compensazione dell'area sicura, rendendolo essenzialmente a prova di scoppio.

Dallo schema possiamo vedere che quando la tensione 12AV applicata a T11 e T12, il circuito raddrizzatore a ponte composto da quattro diodi IN4007 regola l'AC in DC, il condensatore ceramico da 0.1uF, C3 è un condensatore di bypass che svolge un ruolo nel ridurre il sensibilità all'impedenza della linea di ingresso. Il condensatore elettrolitico C1 e C4 serve a livellare la tensione in una tensione CC vicina al livello. Il terminale di regolazione può essere bypassato a terra per migliorare la reiezione dell'ondulazione. Questo condensatore C5 impedisce che l'ondulazione venga amplificata all'aumentare della tensione di uscita. Per maggiori dettagli sui condensatori elettrolitici in un circuito raddrizzatore, fare clic con il pulsante destro del mouse e visitare questo blog in una nuova scheda.

Il diodo IN4148, D1 viene utilizzato per impedire che il VCC si scarichi attraverso l'LM317 durante un cortocircuito in ingresso. Il diodo D2 viene utilizzato per proteggere dal condensatore C5 che si scarica attraverso l'LM317 durante un cortocircuito in uscita. E la combinazione di D1 e D2 impedisce a C5 di scaricarsi attraverso l'LM317 durante un cortocircuito in ingresso. Per regolare il resistore regolabile RP1 si otterrà la tensione CC in uscita da circa 1,24 V a 15 V.

I materiali fai da te sono disponibili su mondaykids.com

I seguenti progetti che ho pubblicato su Instructables.com utilizzano tutti questo kit fai da te LM317 come alimentatore:

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