DIY аналог хувьсах вандан цахилгаан хангамж W/ нарийн гүйдлийн хязгаарлагч: 8 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Энэхүү төсөлд би алдарт LM317T -ийг одоогийн хүчдэлийн транзистортой хэрхэн ашиглах, мөн шугаман технологийн LT6106 гүйдлийн мэдрэгчийн өсгөгчийг нарийвчлалтай гүйдлийн хязгаарлагчид хэрхэн ашиглахыг харуулах болно. Энэ нь зөвхөн 2А хөнгөн ачаалалд ашиглагддаг, учир нь би 24V 2A харьцангуй жижиг трансформатор, жижиг хашлага сонгодог. Би 0.0V -ээс гаралтын хүчдэлийг илүүд үздэг, дараа нь LM317 -ийн хамгийн бага гаралтын хүчдэл 1.25V -ийг цуцлахын тулд би диод (ууд) -ийг дараалан нэмдэг. энэ үзүүлэлт. мөн богино холболтоос хамгаалах боломжийг танд олгоно. Эдгээр хэлхээг нэгтгэн аналог хувьсах вандан тэжээлийн үүсгүүрийг бий болгодог бөгөөд энэ нь 0.0V-28V ба 0.0A-2A гүйдлийг нарийн хязгаарлагчтай болгодог. Шалны чимээ шуугианы зохицуулалт, гүйцэтгэл нь DC-DC хөрвүүлэгч суурилуулсан цахилгаан хангамжтай харьцуулахад маш сайн байдаг. Тиймээс энэ загварыг ялангуяа аналог аудио програмуудад ашиглах нь дээр. Эхэлцгээе !

Алхам 1: Схем ба эд ангиудын жагсаалт

Би танд энэ төслийн схемийг бүхэлд нь харуулахыг хүсч байна.

Би нүхний схемийг хялбархан тайлбарлахын тулд гурван хэсэгт хуваасан.① AC оролт хэсэг ② ② Дунд хэсэг (DC хяналтын хэлхээ) 、 ③ Гаралтын хэсэг.

Хэсэг тус бүрийн хэсгүүдийн жагсаалтыг үргэлжлүүлэн тайлбарлахыг хүсч байна.

Алхам 2: Хэргийг өрөмдөхөд бэлтгэх, өрөмдөх

Бид гадна талыг нь цуглуулж, хайрцгийг өрөмдөх ёстой.

Энэхүү төслийн кейс дизайныг Adobe illustrator ашиглан хийсэн.

Сэлбэгийг байрлуулахтай холбоотойгоор би маш олон туршилт, алдаа гаргаж, анхны гэрэл зургийн шоу болгон шийдэхээр шийдсэн.

Гэхдээ би энэ мөчид дуртай, учир нь би юу хийх ёстой гэж мөрөөдөж байна вэ? эсвэл аль нь дээр вэ?

Яг л хүлээж буй сайн давалгаа шиг. Энэ бол үнэхээр үнэ цэнэтэй цаг юм! хэхэ

Ямар ч байсан би an.ai файл болон.pdf файлыг хавсаргахыг хүсч байна.

Цооног өрөмдөхөд бэлтгэхийн тулд дизайныг А4 хэмжээтэй наалдамхай цаасан дээр хэвлээд хайрцган дээр наа.

Та хэргийг өрөмдөхдөө энэ нь тэмдэг байх бөгөөд энэ нь хашлага хийх гоо сайхны загвар байх болно.

Хэрэв цаас бохирдсон бол хальсыг нь салгаад цаасыг дахин наана уу.

Хэрэв та хайрцаг өрөмдөхөд бэлдсэн бол хайрцаг дээрх төвийн тэмдгийн дагуу өрөмдлөгийг эхлүүлж болно.

Цаасан дээрх нүхний хэмжээг 8Φ, 6Φ гэж дүрслэхийг танд зөвлөж байна.

Багаж хэрэгслийг ашиглах нь цахилгаан өрөм, өрөмдлөг, алхам өрөмдлөг, гар хумслах хэрэгсэл эсвэл дремел хэрэгсэл юм.

Болгоомжтой байгаарай, осол аваар гарахгүйн тулд хангалттай цаг гаргаарай.

Аюулгүй байдал

Хамгаалалтын шил, хамгаалалтын бээлий шаардлагатай.

Алхам 3: ① AC оролтын хэсэг

Хэргийг өрөмдөж, дуусгасны дараа цахилгаан самбар, утас хийж эхэлье.

Энд хэсгүүдийн жагсаалт байна. Зарим холбоосыг япон худалдагч оруулсан бол уучлаарай.

Та ойролцоох худалдагчаас ижил төстэй эд ангиудыг авч чадна гэж найдаж байна.

1. AC оролтын хэсгийн ашигласан хэсгүүд

Худалдагч: Marutsu эд анги- 1 x RC-3:

Үнэ: ￥ 1,330 (ойролцоогоор 12 доллар)

- 1 x 24V 2A AC цахилгаан трансформатор [HT-242]:

Үнэ: ￥ 2, 790 (ойролцоогоор 26 доллар) хэрэв танд 220В оролт таалагдаж байвал [2H-242] ￥ 2, 880-г сонгоно уу.

- 1 залгууртай AC код:

Үнэ: ￥ 180 (ойролцоогоор 1.5 доллар)

-1 x AC гал хамгаалагчийн хайрцаг 【F-4000-B】 Сато эд анги: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15361/Үнэ: ￥180 (ойролцоогоор 1.5 доллар)

- 1 x AC цахилгаан унтраалга (том) NKK 【M-2022L/B】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15771/ Үнэ: 80 380 (ойролцоогоор 3.5 доллар)

- 1 x 12V/24V унтраалга (жижиг) Miyama 【M5550K】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/112704/ Үнэ: ￥ 181 (ойролцоогоор 1.7 доллар)

- 1 x Bridge rectifire диод (том) 400V 15A 【GBJ1504-BP】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12699673/ Үнэ: ￥ 318 (ойролцоогоор 3,0 доллар)

- 1 x Bridge rectifire диод (жижиг) 400V 4A 【GBU4G-BP】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12703750/ Үнэ: ￥ 210 (ойролцоогоор 2,0 доллар)

- 1 x Том конденсатор 2200uf 50V 【ESMH500VSN222MP25S】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/52022/ Үнэ: ￥ 440 (ойролцоогоор 4,0 доллар)

-1 x 4p хоцрогдсон терминал 【L-590-4P】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/17474/ Үнэ: ￥ 80 (ойролцоогоор 0,7 доллар)

Японы сайт руу эвгүй холбогдож байгаад уучлаарай, үүнтэй төстэй эд ангиудыг харьцуулж буй худалдагчийг эдгээр линкээс лавлана уу.

Алхам 4: ② Дунд хэсэг (DC хяналтын хэлхээ)

Эндээс энэ нь үндсэн тэжээлийн тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн хяналтын хэсэг юм.

Энэ хэсгийн үйл ажиллагааг загварчлалын үр дүнд үндэслэн дараа нь тайлбарлах болно.

Үндсэндээ би сонгодог LM317T -ийг 3А хүртэл их гүйдлийн гаралтын чадал бүхий том чадлын транзистороор ашиглаж байна.

Хамгийн бага гаралтын хүчдэл 1.25V LM317T -ийг цуцлахын тулд би V2 -ийн D8 диодыг Q2 Vbe дээр нэмсэн.

D8 -ийн Vf нь ойролцоогоор гэж би бодож байна. 0.6V ба Q2 Vbe нь ойролцоогоор. 0.65V бол нийт 1.25V байна.

(Гэхдээ энэ хүчдэл нь If and Ibe -ээс хамаардаг тул энэ аргыг ашиглахад анхаарах хэрэгтэй)

Q3 -ийн эргэн тойронд тасархай шугамаар хүрээлэгдсэн хэсэг нь холбогдоогүй байна. (Ирээдүйд дулааны унтраах функцийг ашиглах боломжтой.)

Ашигласан эд ангиудыг доор харуулав.

0．1Ω 2W Акизуки Деншо

дулаан шингээгч 【34H115L70】 Multsu эд анги

Шулуутгагч диод (100V 1A) IN4001 ebay

LM317T хүчдэлийн хяналт IC Akizuki Denshi

Ерөнхий зориулалттай NPN Tr 2SC1815 Akizuki Denshi

U2 LT6106 Current Sense IC Akizuki Denshi

LT6106 (SOT23) Akizuki Denshi-ийн ПХБ-ийг хөрвүүлэх

U3 харьцуулагч IC NJM2903 Akizuki Denshi

POT 10kΩ 、 500Ω 、 ５KΩ Akizuki Denshi

Алхам 5: ③ Гаралтын хэсэг

Сүүлийн хэсэг нь Гаралтын хэсэг юм.

Би чимэг аналог тоолуурт дуртай, дараа нь аналог тоолуурыг ашигласан.

Мөн би гаралтын хамгаалалтад зориулагдсан Poly Switch (дахин тохируулах гал хамгаалагч) -ийг ашигласан.

Ашигласан эд ангиудыг доор харуулав.

Дахин тохируулах гал хамгаалагч 2.5Ａ REUF25 Akizuki Denshi

2.2KΩ 2W цус сорогч бүртгэгч Акизуки Денши

32V аналог вольт тоолуур (самбар тоолуур) Akizuki Denshi

3А аналог вольт тоолуур (самбар хэмжигч) Акизуки Денши

Гаралтын терминал MB-126G Улаан ба Хар Акизуки Денши

Бүх нийтийн талхны самбар 210 x 155 мм Акизуки Денши

Талхны тавцангийн терминал (таны хүссэнээр) Акизуки

Алхам 6: Угсрах, турших ажлыг дуусгана уу

Одоогийн байдлаар танай үндсэн самбар бас дууссан гэж бодож байна.

Хайрцаг, тоолуур, терминал гэх мэт хэргийг хавсаргасан хэсгүүдэд утсаар холбоно уу.

Хэрэв та төслийг боловсруулж дууссан бол.

Эцсийн алхам бол төслийг туршиж үзэх явдал юм.

Энэхүү аналог цахилгаан хангамжийн үндсэн үзүүлэлтүүд нь

1, 0 ～ 30V гаралтын хүчдэлийн бүдүүн тохируулга, нарийн тохируулга.

2, 0 ～ 2.0A гаралтын хязгаарлагчтай гүйдэл (би трансформаторын техникийн дагуу ашиглахыг зөвлөж байна.)

3, Байгаль орчны алдагдлыг бууруулахын тулд арын самбар дээрх гаралтын хүчдэлийг өөрчлөх унтраалга

(0 ～ 12 В, 12 ～ 30 В)

Үндсэн туршилт

Хэлхээний ажлыг туршиж байна.

Би зураг дээр үзүүлсэн шиг 5W 10Ω эсэргүүцэгчийг дамми ачаалал болгон ашигласан.

Та 5V -ийг тохируулахдаа 0.5А өгдөг. 10В 1А, 20В 2.0А.

Мөн та одоогийн хязгаарыг дуртай түвшинд тохируулах үед одоогийн хязгаарлагч ажиллах болно.

Энэ тохиолдолд гаралтын гүйдлийн тохируулгын дагуу гаралтын хүчдэл буурч байна.

Осциллографын долгионы хэлбэрийн туршилт

Би бас осциллографын долгионы хэлбэрийг үзүүлэхийг хүсч байна.

Эхний долгионы хэлбэр нь нэгжийн хүчийг асаахад хүчдэлийн өсөлт юм.

CH1 (Цэнхэр) нь Шулуутгагч ба 2200uF конденсаторын ойролцоо байна. 35V 5V/div).

CH2 (Sky blue) нь нэгжийн гаралтын хүчдэл (2V/div) юм. Энэ нь 12V -т тохируулагдсан бөгөөд оролтын долгионыг бууруулдаг.

Хоёрдахь долгионы хэлбэр нь томорсон долгионы хэлбэр юм.

CH1 ба CH2 нь 100mV/div байна. LM317 IC -ийн санал хүсэлт зөв ажиллаж байгаа тул CH2 долгион ажиглагдаагүй байна.

Дараагийн алхам бол би 500мА гүйдлийн ачаалалтай (22Ω 5W) 11V -т туршиж үзмээр байна. Ohm -ийн бага I = R / E санаж байна уу?

Дараа нь CH1 оролтын хүчдэл 350mVp-p хүртэл томорч байгаа боловч CH2 гаралтын хүчдэл дээр долгион ажиглагдаагүй байна.

Би ижил 500мА ачаалалтай DC-DC арын төрлийн зохицуулагчтай харьцуулахыг хүсч байна.

CH2 гаралт дээр 200мА сэлгэн залгах том дуу чимээ ажиглагддаг.

Өөрөө харж байгаа байх, Ерөнхийдөө аналог цахилгаан хангамж нь дуу чимээ багатай аудио програмд тохирсон байдаг.

Үүнийг яах вэ?

Хэрэв танд өөр асуулт байвал надаас асуугаарай.

Алхам 7: Хавсралт 1: Хэлхээний ажиллагааны дэлгэрэнгүй мэдээлэл ба симуляцийн үр дүн

Хөөх, 1к -ээс дээш тооны уншигчид миний анхны бичлэг дээр зочилсон.

Олон тооны тоолуурыг харахын тулд би зүгээр л төгссөн.

За, би өөрийнхөө сэдэв рүү буцмаар байна.

Оролтын хэсгийн симуляцийн үр дүн

Би хэлхээний дизайныг шалгахын тулд LT Spice симуляторыг ашигласан.

LT Spice -ийг хэрхэн суулгах, ашиглах талаар google -ээс үзнэ үү.

Энэ бол үнэгүй, сайн аналог симулятор юм.

Эхний схем нь LT Spice симуляцийн хялбаршуулсан загвар бөгөөд би бас.asc файлыг хавсаргахыг хүсч байна.

Хоёрдахь схем нь оролтын симуляцид зориулагдсан болно.

Би хүчдэлийн эх үүсвэр DC офсет 0, далайц 36В, давтамж 60Гц, оролтын эсэргүүцэл 5 ом трансформаторын харьцуулсан үзүүлэлт гэж тодорхойлсон. Та бүхний мэдэж байгаагаар трансформаторын гаралтын хүчдэлийг rms хэлбэрээр харуулдаг бол 24Vrms гаралт нь 36Vpeak байх ёстой.

Эхний долгионы хэлбэр нь хүчдэлийн эх үүсвэр + (ногоон) ба гүүр шулуутгагч + w/ 2200uF (цэнхэр) юм. Энэ нь 36V орчим байх болно.

LT Spice нь хувьсах потенциометрийг ашиглаж чадаагүй тул би энэ хэлхээнд тогтмол утгыг тохируулахыг хүсч байна.

Гаралтын хүчдэл 12V гүйдлийн хязгаар 1А ийм байна. Би дараагийн алхам руу шилжихийг хүсч байна.

LT317T ашиглан хүчдэлийн хяналтын хэсэг

Дараагийн зураг нь LT317 -ийн ажиллагааг харуулж байна, үндсэндээ LT317 нь шунт зохицуулагч гэж ажилладаг бөгөөд энэ нь Адж руу гаралтын хүчдэлийн зүү гэсэн үг юм. зүү нь оролтын хүчдэлээс үл хамааран үргэлж 1.25V жишиг хүчдэл юм.

Энэ нь мөн R1 ба R2 -д тодорхой гүйдэл цус алддаг гэсэн үг юм. Одоогийн LM317 adj. R2 -т зүү бас байдаг боловч 100uA -аас хэтэрхий бага хэмжээтэй тул бид үүнийг үл тоомсорлож болно.

Өнөөг хүртэл та R1 -ээс цус алдаж байгаа одоогийн I1 үргэлж тогтмол байдаг гэдгийг тодорхой ойлгож чадна.

Дараа нь бид R1: R2 = Vref (1.25V): V2 томъёог гаргаж болно. Би 220Ω - R1, 2.2K - R2, Дараа нь томъёог V2 = 1.25V x 2.2k / 220 = 12.5V болгон хувиргана. Бодит гаралтын хүчдэл нь V1 ба V2 болохыг анхаарна уу.

Дараа нь 13.75V нь LM317 гаралтын зүү болон GND дээр гарч ирнэ. Мөн R2 тэг байх үед 1.25V гаралттай болохыг мэддэг

үлдэх.

Дараа нь би энгийн шийдлийг ашигласан, би зүгээр л гаралтын транзистор Vbe ба диод Vf ашиглан 1.25V -ийг цуцаллаа.

Ерөнхий ярих Vbe ба Vf нь ойролцоогоор 0.6-0.7V байна. Гэхдээ та Ic - Vbe ба If - Vf charactoristcs -ийг мэдэж байх ёстой.

Энэ аргыг 1.25V хүчдэлийг цуцлахад тодорхой цус алдалтын гүйдэл шаардлагатай байгааг харуулж байна.

Тиймээс би R13 2.2K 2W цус алдалтын бүртгэлийг нэмж оруулав. Энэ нь ойролцоогоор цус алддаг. 12V гаралттай үед 5mA.

Өнөөдрийг хүртэл тайлбарлахаас жаахан залхаж байна. Надад өдрийн хоол, үдийн цайны пиво хэрэгтэй байна. (Хэхэ)

Дараа нь би ирэх долоо хоногийг аажмаар үргэлжлүүлэхийг хүсч байна. Танд төвөг учруулж байгаад уучлаарай.

Дараагийн алхам бол LT Spice ачааллын параметрийн алхамыг дуурайх замаар одоогийн хязгаарлагч хэрхэн зөв ажилладаг болохыг тайлбарлахыг хүсч байна.

LT6106 ашиглан одоогийн хязгаарлагчийн хэсэг

Шугаман технологийн сайтад зочилж LT6106 програмын мэдээллийн хуудсыг үзнэ үү.

www.linear.com/product/LT6106

Би 5А -ийн жишээн дээр AV = 10 -ийг дүрсэлсэн ердийн програмыг тайлбарлахын тулд зургийг үзүүлэхийг хүсч байна.

0.02 Ом одоогийн мэдрэх бүртгэл байдаг бөгөөд гадагшлуулах зүүгээс мэдрэгдсэн гаралт одоо 200мВ/А байна

гаралтын зүү 5А дээр 1В хүртэл өсөх болно, тийм үү?

Энэхүү ердийн жишээг санаж миний хэрэглээний талаар бодъё.

Энэ удаад бид 2А -ийн дагуу одоогийн хязгаарыг ашиглахыг хүсч байна, тэгвэл 0.1 ом тохиромжтой.

Энэ тохиолдолд зүү 2А -д 2В -аар 2В -аар өсөх үү? Энэ нь мэдрэмтгий байдал одоо 1000 мВ/А байна гэсэн үг юм.

Үүний дараа бид ерөнхий харьцуулагчтай LM317 ADJ зүүг асаах / унтраах хэрэгтэй

NJM2903 LM393, эсвэл LT1017, 2SC1815 эсвэл BC337 гэх мэт ерөнхий NPN транзистор гэх мэт?

илрүүлсэн хүчдэлийг босго болгон тасалсан.

Энэ хүртэл хэлхээний тайлбар дуусч, хэлхээний бүрэн симуляцийг эхлүүлцгээе!

Алхам 8: Хавсралт 2: Circuit Step Simulation and Simulation үр дүн

Алхам симуляци гэж нэрлэгддэг зүйлийг тайлбарлахыг хүсч байна.

Ердийн энгийн симуляци нь зөвхөн нэг нөхцлийг дуурайдаг боловч алхам алхмаар симуляци хийснээр бид нөхцөл байдлыг тасралтгүй өөрчлөх боломжтой.

Жишээлбэл, ачааллын бүртгэл R13 -ийн алхам загварчлалын тодорхойлолтыг дараагийн зураг болон доор үзүүлэв.

. алхам парам Rf жагсаалт 1k 100 24 12 6 3

Энэ нь {Rf} шиг харуулсан R13 утга нь 1K ом, (100, 24, 12, 6) -аас 3 ом хооронд хэлбэлздэг гэсэн үг юм.

Мэдээжийн хэрэг, R ачаалахад 1K ом гүйдэл нь ①12mA байна

(учир нь гаралтын хүчдэлийг одоо 12V болгож тохируулсан).

ба oh120мА 100 ом, ③1А 12 ом, ④2А 6 ом, ⑤4А 3 ом.

Гэхдээ та босго хүчдэлийг R3 8k ба R7 2k -ээр 1V болгож тохируулсан болохыг харж болно (мөн харьцуулагчийн хүчдэл 5В байна).

Дараа нь condition нөхцлөөс одоогийн хязгаарлагчийн хэлхээ ажиллах ёстой. Дараагийн зураг бол симуляцийн үр дүн юм.

Өнөөг хүртэл үүнийг яах вэ?

Ойлгоход жаахан хэцүү байж магадгүй. Учир нь симуляцийн үр дүнг уншихад хэцүү байж магадгүй юм.

Ногоон шугам нь гаралтын хүчдэлийг, цэнхэр шугам нь гаралтын гүйдлийг харуулдаг.

12 Ом 1А хүртэл хүчдэл харьцангуй тогтвортой байгааг харж болно, гэхдээ 6 Ом 2А хүчдэл 6V болж буурч, гүйдлийг 1А хүртэл хязгаарлана.

12mA -аас 1A хүртэл тогтмол гүйдлийн гаралтын хүчдэл бага зэрэг буурсан байгааг та бас харж болно.

Энэ нь миний өмнөх хэсэгт тайлбарласан Vbe ба Vf шугаман бус байдлаас үүдэлтэй юм.

Би дараагийн симуляцийг нэмэхийг хүсч байна.

Хэрэв та D7 -ийг симуляцийн схемд хавсаргасан байдлаар орхивол гаралтын хүчдэлийн үр дүн харьцангуй тогтвортой байх болно.

(гэхдээ гаралтын хүчдэл өмнөхөөсөө илүү өндөр болж байна.)

Тогтвортой байдал жаахан алдагдсан байсан ч гэсэн би энэ төслийг 0V -ээс удирдахыг хүсч байгаа учраас энэ бол нэг төрлийн наймаа юм.

Хэрэв та LT Spice гэх мэт аналог симуляцийг ашиглаж эхэлбэл аналог хэлхээнийхээ санааг шалгах, туршихад хялбар болно.

Аан, эцэст нь би бүрэн тайлбарыг дуусгасан юм шиг байна.

Надад амралтын өдрүүдэд хэдэн пиво хэрэгтэй байна (хэхэ)

Хэрэв танд энэ төслийн талаар асуух зүйл байвал надаас асуугаарай.

Мөн та бүхэн миний нийтлэлээр DIY амьдралаа сайхан өнгөрүүлээрэй гэж найдаж байна!

Хүндэтгэсэн,