I si, per exemple, a la placa d’aquest LED intermitent, dues pistes tancades passen desapercebudes accidentalment? En connectar-lo a una potent unitat d’alimentació d’ordinador, el dispositiu muntat es pot cremar fàcilment si hi ha algun error d’instal·lació a la placa. Per evitar que es produeixin situacions tan desagradables, existeixen fonts d’alimentació de laboratori amb protecció actual. Sabent per endavant quin tipus de corrent consumirà el dispositiu connectat, podem evitar un curtcircuit i, com a conseqüència, la cremada de transistors i microcircuits delicats.
En aquest article, considerarem el procés de creació d’una font d’alimentació només a la qual podeu connectar la càrrega, sense por que alguna cosa es cremi.
Circuit d’alimentació
El circuit conté un xip LM324, que combina 4 amplificadors operatius, en el seu lloc es pot utilitzar TL074. L’amplificador operatiu OP1 és l’encarregat d’ajustar la tensió de sortida i l’OP2-OP4 supervisa la corrent consumida per la càrrega. El microcircuit TL431 genera una tensió de referència d’aproximadament 10,7 volts, no depèn de la magnitud del voltatge d’alimentació. La resistència variable R4 estableix el voltatge de sortida, la resistència R5 pot ajustar l’abast del canvi de tensió a les vostres necessitats. La protecció de corrent funciona de la manera següent: la càrrega consumeix el corrent que flueix a través de la resistència de baixa resistència R20, que s’anomena shunt, la magnitud de la caiguda de tensió al seu voltant depèn del corrent consumit. L’amplificador operatiu OP4 s’utilitza com a amplificador, augmentant la petita tensió de caiguda del shunt fins al nivell de 5-6 volts, la tensió a la sortida OP4 canvia de zero a 5-6 volts depenent del corrent de càrrega. La cascada OP3 funciona com a comparador, comparant la tensió a les seves entrades. El voltatge en una entrada està establert per una resistència variable R13, que estableix el llindar de protecció, i el voltatge a la segona entrada depèn del corrent de càrrega. Així, tan bon punt el corrent sobrepassa un nivell determinat, apareix una tensió a la sortida d’OP3, obrint el transistor VT3, que, al seu torn, tira la base del transistor VT2 a terra, tancant-lo. Un transistor tancat VT2 tanca la potència VT1, obrint el circuit de potència de càrrega. Tots aquests processos tenen lloc en qüestió de fraccions de segon.
El resistor R20 s'ha d'adoptar amb una potència de 5 watts per evitar el possible escalfament durant un llarg funcionament. La resistència d’afinació R19 estableix la sensibilitat actual, com més gran sigui la seva qualificació, més gran serà la sensibilitat. El Resistor R16 ajusta la histèresi de protecció, recomano no implicar-se per augmentar la seva qualificació. Una resistència de 5-10 kOhm proporcionarà un clic clar del circuit quan s'activa la protecció, una resistència més gran donarà l'efecte de la limitació de corrent, quan la tensió a la sortida no desaparegui del tot.
Com a transistor de potència, podeu utilitzar KT818 domèstic, KT837, KT825 o TIP42 importat.Cal prestar una atenció especial al seu refredament, ja que tota la diferència entre la tensió d’entrada i de sortida es dissiparà en forma de calor en aquest transistor. Per això, no heu d’utilitzar l’alimentació a baixa tensió i corrent elevat, la calefacció del transistor serà màxima. Per tant, passem de les paraules a les accions.
Fabricació i muntatge de PCB
La placa de circuit imprès la realitza el mètode LUT, que s'ha descrit repetidament a Internet.
A la placa de circuit imprès s’afegeix un LED amb resistència, que no s’indica al diagrama. La resistència del LED és adequada per a un valor nominal de 1-2 kOhm. Aquest LED s’encén quan s’activa la protecció. També es van afegir dos contactes, indicats amb la paraula "Jamper", quan es tanquen, l'alimentació elèctrica queda fora de protecció, "clics". A més, es va afegir un condensador de 100 pF entre la sortida 1 i 2 del microcircuit, serveix per protegir-se de les interferències i assegura un funcionament estable del circuit.
Tauler de descàrrega:
[20.41 Kb] (descàrregues: 932)
Configuració de subministrament d'energia
Així doncs, després de muntar el circuit, podeu començar a configurar-lo. Primer de tot, subministrem energia a 15-30 volts i mesurem la tensió al càtode del xip TL431, hauria de ser aproximadament igual a 10,7 volts. Si la tensió subministrada a l'entrada de l'alimentació és petita (15-20 volts), la resistència R3 s'ha de reduir a 1 kOhm. Si el voltatge de referència està en ordre, comprovem el funcionament del regulador de tensió, quan la resistència variable R4 gira, hauria de canviar de zero a màxim. A continuació, girem la resistència R13 en la seva posició més extrema, es pot activar una protecció quan aquesta resistència tira l’entrada OP2 a terra. Podeu instal·lar una resistència amb un valor nominal de 50-100 ohms entre la terra i el terminal final del terminal R13, connectat a terra. Connectem una mica de càrrega a l'alimentació, establim R13 en la posició extrema. Augmentem el voltatge a la sortida, el corrent augmentarà i en algun moment la protecció funcionarà. Aconseguim la sensibilitat desitjada amb una resistència d’afinació R19 i, a continuació, es pot soldar una constant. D’aquesta manera es completa el procés de muntatge de l’alimentació elèctrica del laboratori, es pot instal·lar a la carcassa i utilitzar-la.
Indicació
És molt convenient utilitzar el cap de fletxa per indicar el voltatge de sortida. Els voltímetres digitals, tot i que poden mostrar tensió fins a centèsimes de volt, els ulls humans són mal percebuts pels nombres en marxa. Per això, és més racional utilitzar capçals de fletxa. És molt senzill fer un voltímetre a partir d’aquest capçal; només cal posar-hi una resistència d’afinació amb un valor nominal de 0,5 - 1 MΩ en sèrie. Ara necessiteu aplicar un voltatge, el valor del qual se sap per endavant i ajustar la posició de la fletxa corresponent al voltatge aplicat amb una resistència de retallada. Muntatge reeixit!