Lors de la création de divers appareils électroniques, tôt ou tard, la question se pose de savoir quoi utiliser comme source d'alimentation pour les appareils électroniques faits maison. Disons que vous avez assemblé une sorte de clignotant LED, vous devez maintenant l'alimenter soigneusement à partir de quelque chose. Très souvent, à ces fins, divers chargeurs de téléphone, alimentations pour ordinateurs et toutes sortes d'adaptateurs réseau sont utilisés, qui ne limitent en aucun cas le courant fourni à la charge.
Et si, disons, sur la carte de ce même clignotant LED, deux pistes fermées passaient accidentellement inaperçues ? En le connectant à une alimentation puissante pour ordinateur, l'appareil assemblé peut facilement griller en cas d'erreur d'installation sur la carte. C'est précisément pour éviter que de telles situations désagréables ne se produisent qu'il existe des alimentations de laboratoire avec protection contre le courant. En connaissant à l'avance la quantité approximative de courant consommée par l'appareil connecté, nous pouvons éviter les courts-circuits et, par conséquent, l'épuisement des transistors et des microcircuits délicats.
Dans cet article, nous examinerons le processus de création d'une telle alimentation à laquelle vous pouvez connecter une charge sans craindre que quelque chose ne grille.
Schéma d'alimentation
Le circuit contient une puce LM324, qui combine 4 amplificateurs opérationnels ; un TL074 peut être installé à la place. L'amplificateur opérationnel OP1 est responsable de la régulation de la tension de sortie et OP2-OP4 surveille le courant consommé par la charge. Le microcircuit TL431 génère une tension de référence approximativement égale à 10,7 volts ; elle ne dépend pas de la valeur de la tension d'alimentation. La résistance variable R4 définit la tension de sortie ; la résistance R5 peut être utilisée pour ajuster le cadre de changement de tension en fonction de vos besoins. La protection actuelle fonctionne comme suit : la charge consomme du courant, qui traverse une résistance à faible résistance R20, appelée shunt, l'ampleur de la chute de tension à ses bornes dépend du courant consommé. L'amplificateur opérationnel OP4 est utilisé comme amplificateur, augmentant la faible chute de tension aux bornes du shunt jusqu'à un niveau de 5 à 6 volts, la tension à la sortie de l'OP4 varie de zéro à 5 à 6 volts en fonction du courant de charge. La cascade OP3 fonctionne comme un comparateur, comparant la tension à ses entrées. La tension sur une entrée est définie par la résistance variable R13, qui définit le seuil de protection, et la tension sur la deuxième entrée dépend du courant de charge. Ainsi, dès que le courant dépasse un certain niveau, une tension apparaîtra à la sortie de OP3, ouvrant le transistor VT3, qui, à son tour, tire la base du transistor VT2 vers la masse, le fermant. Le transistor fermé VT2 ferme l'alimentation VT1, ouvrant le circuit d'alimentation de charge. Tous ces processus se déroulent en quelques secondes.
La résistance R20 doit être prise avec une puissance de 5 watts pour éviter son éventuel échauffement lors d'un fonctionnement à long terme. La résistance ajustable R19 définit la sensibilité du courant ; plus sa valeur est élevée, plus la sensibilité peut être élevée. La résistance R16 ajuste l'hystérésis de protection, je recommande de ne pas se laisser emporter par l'augmentation de sa valeur. Une résistance de 5 à 10 kOhm assurera un verrouillage clair du circuit lorsque la protection est déclenchée ; une résistance plus élevée donnera un effet limitant le courant lorsque la tension à la sortie ne disparaît pas complètement.
En tant que transistor de puissance, vous pouvez utiliser du KT818, KT837, KT825 domestique ou du TIP42 importé. Une attention particulière doit être portée à son refroidissement, car toute la différence entre la tension d'entrée et de sortie sera dissipée sous forme de chaleur sur ce transistor. C'est pourquoi vous ne devez pas utiliser une alimentation avec une faible tension de sortie et un courant élevé, car l'échauffement du transistor sera maximum. Alors passons des paroles aux actes.
Fabrication et assemblage de PCB
Le circuit imprimé est réalisé selon la méthode LUT, plusieurs fois décrite sur Internet.
Ajouté sur PCB Diode électro-luminescente avec une résistance qui n'est pas indiquée sur le schéma. Résistance pour DIRIGÉ Une valeur de 1 à 2 kOhm convient. Ce Diode électro-luminescente s'allume lorsque la protection est déclenchée. Deux contacts ont également été ajoutés, marqués du mot « Jamper » ; lorsqu'ils sont fermés, l'alimentation sort de la protection et « se coupe ». De plus, un condensateur de 100 pF a été ajouté entre les broches 1 et 2 du microcircuit, il sert à protéger contre les interférences et assure un fonctionnement stable du circuit.
Mise en place de l'alimentation
Ainsi, après avoir assemblé le circuit, vous pouvez commencer à le configurer.Tout d'abord, nous fournissons une alimentation de 15 à 30 volts et mesurons la tension à la cathode de la puce TL431, elle doit être approximativement égale à 10,7 volts. Si la tension fournie à l'entrée de l'alimentation est faible (15-20 volts), alors la résistance R3 doit être réduite à 1 kOhm. Si la tension de référence est correcte, nous vérifions le fonctionnement du régulateur de tension : lors de la rotation de la résistance variable R4, elle doit passer de zéro au maximum. Ensuite, nous faisons tourner la résistance R13 dans sa position la plus extrême ; la protection peut se déclencher lorsque cette résistance met l'entrée OP2 à la masse. Vous pouvez installer une résistance de 50 à 100 Ohms entre la terre et la broche la plus externe de R13, qui est connectée à la terre. Nous connectons n'importe quelle charge à l'alimentation électrique, réglons R13 dans sa position extrême. Nous augmentons la tension de sortie, le courant augmentera et à un moment donné la protection fonctionnera. Nous obtenons la sensibilité requise avec la résistance d'ajustement R19, vous pouvez ensuite en souder une constante à la place. Ceci termine le processus d'assemblage de l'alimentation du laboratoire, vous pouvez l'installer dans le boîtier et l'utiliser.
Indication
Il est très pratique d'utiliser une tête de pointeur pour indiquer la tension de sortie. Les voltmètres numériques, bien qu'ils puissent afficher une tension allant jusqu'au centième de volt, les chiffres en constante évolution sont mal perçus par l'œil humain. C'est pourquoi il est plus rationnel d'utiliser des têtes de pointeur. Il est très simple de fabriquer un voltmètre à partir d'une telle tête - il suffit de mettre en série une résistance d'ajustement avec une valeur nominale de 0,5 à 1 MOhm. Il faut maintenant appliquer une tension dont la valeur est connue à l'avance et utiliser une résistance d'ajustement pour ajuster la position de la flèche correspondant à la tension appliquée. Bonne construction !
