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Fonte de alimentação poderosa para proteção de corrente

Toda pessoa que coleta circuitos eletrônicos precisa de uma fonte de energia universal que permita uma ampla variação da tensão de saída, controle de corrente e, se necessário, desconecte o dispositivo energizado. Nas lojas, essas fontes de alimentação de laboratório são muito caras, mas você pode montar uma a partir de componentes de rádio comuns. A fonte de alimentação apresentada inclui:
  • Regulação de tensão de até 24 volts;
  • A corrente máxima fornecida à carga é de até 5 amperes;
  • Proteção atual com a escolha de vários valores fixos;
  • Resfriamento ativo para operação em altas correntes;
  • Mostradores de corrente e tensão;

Circuito regulador de tensão


Fonte de alimentação poderosa para proteção de corrente

A versão mais simples e acessível do regulador de tensão é um circuito em um chip especial chamado regulador de tensão. A opção mais adequada é o LM338, que fornece uma corrente máxima de 5 A e um mínimo de ondulação na saída. O LM350 e o LM317 também são adequados aqui, mas a corrente máxima nesse caso será de 3 A e 1,5 A, respectivamente. Um resistor variável serve para ajustar a tensão, sua classificação depende da tensão máxima que você precisa obter na saída. Se a saída máxima exigir 24 volts, você precisará de um resistor variável com uma resistência de 4,3 kOhm. Nesse caso, é necessário pegar um potenciômetro padrão em 4,7 kOhm e conectar uma constante a 47 kOhm em paralelo, a resistência total será de 4,3 kOhm. Para alimentar todo o circuito, você precisa de uma fonte CC com uma tensão de 24-35 volts, no meu caso, é um transformador normal com um retificador embutido. Você também pode usar carregadores de laptop ou outras fontes de comutação adequadas à corrente.
Esse regulador de tensão é linear, o que significa que toda a diferença entre a tensão de entrada e saída cai em um chip e é dissipada sob a forma de calor. Em altas correntes, isso é muito crítico; portanto, o microcircuito deve ser instalado em um radiador grande; o radiador do processador do computador, trabalhando em conjunto com o ventilador, é melhor para isso. Para que o ventilador não gire o tempo todo em vão, mas ligue apenas quando o radiador estiver aquecendo, é necessário montar um pequeno sensor de temperatura.

Circuito de controle do ventilador


Fonte de alimentação poderosa para proteção de corrente

É baseado em um termistor NTC, cuja resistência varia com a temperatura - com o aumento da temperatura, a resistência diminui significativamente e vice-versa. O amplificador operacional atua como um comparador, registrando uma alteração na resistência do termistor. Quando o limite é atingido, a tensão aparece na saída do amplificador operacional, o transistor destrava e liga o ventilador, com o qual o LED acende. Um resistor de corte é usado para ajustar o limiar; seu valor deve ser selecionado com base na resistência do termistor à temperatura ambiente. Suponha que um termistor tenha uma resistência de 100 kOhm; nesse caso, o resistor de ajuste deve ter um valor nominal de cerca de 150-200 kOhm. A principal vantagem desse esquema é a presença de histerese, ou seja, diferenças entre os limites para ligar e desligar o ventilador. Devido à histerese, o ventilador não liga e desliga frequentemente a uma temperatura próxima ao limite.O termistor é exibido na fiação diretamente no radiador e instalado em qualquer local conveniente.
Fonte de alimentação poderosa para proteção de corrente

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Circuito de proteção de corrente
Fonte de alimentação poderosa para proteção de corrente

Talvez a parte mais importante de toda a fonte de alimentação seja a proteção contra corrente. Funciona da seguinte forma: a queda de tensão através do shunt (resistor com resistência de 0,1 Ohm) é amplificada para um nível de 7-9 volts e é comparada com uma referência usando um comparador. A tensão de referência para comparação é definida por quatro resistores de sintonia na faixa de zero a 12 volts, a entrada do amplificador operacional é conectada aos resistores através de uma chave de 4 posições. Assim, alterando a posição do comutador de biscoito, podemos escolher entre 4 opções predefinidas para correntes de proteção. Por exemplo, você pode definir os seguintes valores: 100 mA, 500 mA, 1,5 A, 3 A. Se a corrente definida pelo seletor for excedida, a proteção funcionará, a tensão deixará de ser emitida e o LED acenderá. Para redefinir a proteção, basta pressionar brevemente o botão, a tensão de saída aparecerá novamente. O quinto resistor de sintonização é necessário para definir o ganho (sensibilidade), que deve ser definido para que, quando a corrente através do shunt 1 Ampère, a tensão na saída do amplificador operacional fosse de cerca de 1-2 volts. O resistor para ajustar a histerese da proteção é responsável pela “nitidez” do circuito, deve ser ajustado se a tensão de saída não desaparecer completamente.Este circuito é bom porque possui alta velocidade de resposta, ativando instantaneamente a proteção quando a corrente é excedida.

Unidade de exibição de corrente e tensão


A maioria das fontes de alimentação de laboratório estão equipadas com voltímetros e amperímetros digitais, mostrando valores na forma de números no placar. Essa opção é compacta e fornece boa precisão das leituras, mas é completamente inconveniente para a percepção. É por isso que, para indicação, decidiu-se usar pontas de flechas, cujas leituras são percebidas fácil e agradavelmente. No caso de um voltímetro, tudo é simples - ele se conecta aos terminais de saída da fonte de alimentação através de um resistor de corte com uma resistência de cerca de 1-2 MOhm. Para que o amperímetro funcione corretamente, é necessário um amplificador de derivação, cujo circuito é mostrado abaixo.
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É necessário um resistor de sintonia para ajustar o ganho, na maioria dos casos é suficiente deixá-lo na posição intermediária (cerca de 20 a 25 kOhm). O cabeçote do interruptor é conectado através de um seletor, com o qual você pode selecionar um dos três resistores de sintonia, com os quais a corrente do desvio máximo do amperímetro é ajustada. Assim, o amperímetro pode operar em três faixas - até 50 mA, até 500 mA, até 5A, garantindo a máxima precisão das leituras em qualquer corrente de carga.
Fonte de alimentação poderosa para proteção de corrente

Conjunto da placa da fonte de alimentação


Placa de circuito impresso:
[135.37 Kb] (downloads: 321)

Agora que todos os aspectos teóricos foram levados em consideração, podemos começar a montar a parte eletrônica da estrutura. Todos os elementos da fonte de alimentação - regulador de tensão, sensor de temperatura do radiador, unidade de proteção, amplificador de derivação para o amperímetro são montados em uma placa, cujas dimensões são 100x70 mm. A placa é feita pelo método LUT, abaixo estão algumas fotos do processo de fabricação.
Fonte de alimentação poderosa para proteção de corrente

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Caminhos de energia ao longo dos quais a corrente de carga flui, é desejável estanhar com uma espessa camada de solda para reduzir a resistência. Primeiro, pequenas peças são instaladas na placa.
Fonte de alimentação poderosa para proteção de corrente

Depois disso, todos os outros componentes. O microcircuito 78L12 que fornece o sensor de temperatura e o resfriador deve ser instalado em um pequeno radiador, um local fornecido na placa de circuito impresso. Por fim, os fios são soldados à placa, na qual são emitidos o ventilador, termistor, botão de reinicialização da proteção, chaves de chave, LEDs, chip LM338, entrada e saída de tensão.A entrada de voltagem é mais convenientemente conectada através de um conector DC, mas deve-se ter em mente que ela deve fornecer uma corrente grande. Todos os fios de energia devem ser utilizados de acordo com a seção transversal atual, de preferência cobre. Além disso, a saída da placa de circuito impresso não vai diretamente para os terminais de saída, mas através de uma chave seletora com dois grupos de contatos. O segundo grupo liga e desliga o LED, indicando se a tensão é aplicada aos terminais.
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Montagem do corpo


A caixa pode ser encontrada pronta ou montada de forma independente. Você pode fazer, por exemplo, de compensado e papelão, como eu fiz. Primeiro de tudo, é cortado um painel frontal retangular, no qual todos os controles serão instalados.
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Em seguida, são feitas as paredes e o fundo da caixa, a estrutura é presa com parafusos auto-atarraxantes. Quando o quadro estiver pronto, você poderá instalar todos os componentes eletrônicos internos.
Fonte de alimentação poderosa para proteção de corrente

Controles, pontas de seta, LEDs são instalados em seus lugares no painel frontal, a placa é colocada dentro do gabinete, o radiador com ventilador é montado no painel traseiro. Para montar os LEDs, são utilizados suportes especiais. É desejável duplicar os terminais de saída, principalmente porque o local o permita. As dimensões da caixa são 290x200x120 mm, ainda há muito espaço livre dentro da caixa e pode caber, por exemplo, um transformador para alimentar todo o dispositivo.
Fonte de alimentação poderosa para proteção de corrente

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Fonte de alimentação poderosa para proteção de corrente

Personalização


Apesar de muitos resistores de sintonia, a configuração da fonte de alimentação é bem simples. Antes de tudo, calibre o voltímetro conectando um externo aos terminais de saída. Girando o resistor de sintonia, conectado em série com a ponta da seta do voltímetro, obtemos leituras iguais. Em seguida, conectamos qualquer carga com um amperímetro à saída e calibramos o amplificador de derivação. Girando cada um e três resistores interlineares, obtemos coincidência de leituras em cada uma das três faixas de medição do amperímetro - no meu caso, são 50 mA, 500 mA e 5A. Em seguida, definimos as correntes de proteção necessárias com a ajuda de quatro resistores de sintonia. Não é difícil fazer isso, pois o amperímetro padrão já está calibrado e mostra a corrente exata. Aumentamos gradualmente a tensão (a corrente também aumenta) e olhamos para a corrente na qual a proteção é acionada. Em seguida, rotacionamos cada um dos resistores, configurando as quatro correntes de proteção necessárias, entre as quais você pode alternar usando o seletor. Agora resta apenas definir o limite desejado para o sensor de temperatura do radiador - a configuração está concluída.
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Comentários (14)
  1. Sergey Zuev
    #1 Sergey Zuev Convidados 4 de fevereiro de 2019 09:10
    12
    O trabalho, claro, foi feito, o esquema foi inventado e executado, muito bem!
    no entanto, não há razão para cercar um jardim agora. No Aliexspress por 200 rublos, você pode comprar uma fonte de alimentação comutada com tensão ajustável de 1,2 a 35 V e corrente de 0 a 5A. E imediatamente com um display digital.
    1. Algo me diz que você é falso.
      #2 Algo me diz que você é falso. Convidados 13 de março de 2019 13:59
      0
      Algo me diz que você é falso.
  2. Convidado Sergey
    #3 Convidado Sergey Convidados 4 de fevereiro de 2019 09:13
    5
    case-box é apenas classe
  3. Convidado Sergey
    #4 Convidado Sergey Convidados 4 de fevereiro de 2019 às 14:02
    0
    Eu não previ a ventilação do caso? Mas em vão.
  4. Valery Valerevich
    #5 Valery Valerevich Visitantes 4 de fevereiro de 2019 19:58
    0
    que absurdo !!! ainda pode ser mais compacto, para ocupar menos espaço na área de trabalho. devido ao peso corporal excessivo. Bem, se você se afastar do retro, bem, pelo menos um display digital com uma característica de tensão de corrente, caso contrário, que retro se os LEDs modernos se destacarem? então insira ts270 trans e como indicadores de uma lâmpada. e se for uma unidade real para o trabalho, realmente torne-a mais simples, compacta e fácil. Bem, estou chocado, pessoal. a era moderna. Bem, os figos com ele são um amperímetro analógico, pois os dígitos estão ligados e o analógico é complicado. mas não é o mesmo !!! Tenho vergonha daqueles que não têm experiência no passado e não desenvolvem o futuro. deixe os caixões fazerem pouco lá
    1. Malik Nizamutdinov
      #6 Malik Nizamutdinov Convidados 1 de março de 2019 07:41
      1
      E você mesmo faz o bem e estabelece.
      Esta é uma excelente fonte de alimentação para iniciantes com suas deficiências. Mas de forma clara e clara. O objetivo do autor não é se gabar de inclinação, mas mostrar que é possível montar algo que funcione a partir dos componentes disponíveis. É necessário perceber trabalhos como "Trabalho de laboratório" para iniciantes.
  5. Sergey Ripenko
    #7 Sergey Ripenko Convidados 5 de fevereiro de 2019 06:26
    1
    O que são biscoitos? Por que eles são? Por que não um resistor variável?
    Por que os dispositivos de tamanhos diferentes? Case - arranque as mãos! Que vergonha! Eu seria tímido
    mostre esta "obra-prima" a alguém
  6. Guest Alexander
    #8 Guest Alexander Convidados 7 de fevereiro de 2019 01:36
    3
    Desculpe, mas como você o liga no 220? Acontece que você ainda precisa de um transformador abaixador com um retificador ou uma fonte de alimentação comutada?
  7. Zxl
    #9 Zxl Convidados 14 de fevereiro de 2019 00:32
    0
    Feito à mão ... heyyyyy ...
  8. Alexander Grigorievich
    #10 Alexander Grigorievich Convidados 1 de março de 2019 10:15
    1
    O corpo pobre mata ......
  9. Guest Andrey
    #11 Guest Andrey Convidados 1 de março de 2019 14:15
    0
    Olá.
    Diga-me como o circuito do display está conectado ao circuito principal. Peço desculpas pela pergunta estúpida, apenas dou os primeiros passos e não entendo tudo.
  10. Aleksandr Viktorovich
    #12 Aleksandr Viktorovich Convidados 13 de março de 2019 17:50
    1
    Poderosa caixa com isolamento térmico, feita de aglomerado e um refrigerador com um radiador. Como um aquecedor na geladeira - quem quem. Legal.
  11. Victor convidado
    #13 Victor convidado Convidados 13 de março de 2019 18:49
    0
    Proteção 1.current? Mas no LM 338, não é? 2. Bem esquecido, há cerca de 30 anos, esses circuitos entraram em uso, mas sem o transistor de potência passante 2N 2055, não haverá negócios no circuito de barramento positivo. Uma boa cartilha sobre "A arte da engenharia de circuitos" Horowitz e Hill.- uma análise muito detalhada do circuito 3. Esperamos que o destino dos consumidores
  12. Victor convidado
    #14 Victor convidado Convidados 13 de março de 2019 18:57
    0
    1. Esse tipo de fonte de alimentação começou a ser usado 30 anos atrás. e maravilhosamente iluminado no mundo bezler "The Art of Circuit Engineering Vol. 1, autores Horowitz e Hill. Sem um transistor 2N 3055 no circuito de barramento positivo, o circuito é confiável, desculpe os consumidores serão queimados.

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