Çeşitli elektronik cihazlar oluştururken, er ya da geç, ev yapımı elektronikler için güç kaynağı olarak neyin kullanılacağı sorusu ortaya çıkar. Diyelim ki bir tür LED flaşör monte ettiniz, şimdi onu bir şeyden dikkatlice beslemeniz gerekiyor. Çoğu zaman bu amaçlar için, yüke sağlanan akımı hiçbir şekilde sınırlamayan çeşitli telefon şarj cihazları, bilgisayar güç kaynakları ve her türlü ağ bağdaştırıcısı kullanılır.
Peki ya aynı LED flaşörün panosunda iki kapalı ray kazara gözden kaçarsa? Güçlü bir bilgisayar güç kaynağına bağlandığında, kartta herhangi bir kurulum hatası olması durumunda, monte edilen cihaz kolayca yanabilir. Akım korumalı laboratuvar güç kaynaklarının bulunması tam da bu tür hoş olmayan durumların meydana gelmesini önlemek içindir. Bağlı cihazın yaklaşık olarak ne kadar akım tüketeceğini önceden bilerek kısa devreleri ve bunun sonucunda transistörlerin ve hassas mikro devrelerin yanmasını önleyebiliriz.
Bu yazıda, bir şeyin yanacağından korkmadan bir yükü bağlayabileceğiniz böyle bir güç kaynağı oluşturma sürecine bakacağız.
Güç kaynağı şeması
Devre, 4 işlemsel yükselteci birleştiren bir LM324 yongası içerir; bunun yerine bir TL074 takılabilir. Operasyonel amplifikatör OP1, çıkış voltajının düzenlenmesinden sorumludur ve OP2-OP4, yük tarafından tüketilen akımı izler. TL431 mikro devresi yaklaşık 10,7 volta eşit bir referans voltajı üretir, besleme voltajının değerine bağlı değildir. Değişken direnç R4 çıkış voltajını ayarlar; direnç R5, voltaj değiştirme çerçevesini ihtiyaçlarınıza göre ayarlamak için kullanılabilir. Akım koruması şu şekilde çalışır: yük, şönt adı verilen düşük dirençli bir direnç R20'den akan akımı tüketir, üzerindeki voltaj düşüşünün büyüklüğü tüketilen akıma bağlıdır. Operasyonel amplifikatör OP4, bir amplifikatör olarak kullanılır, şönt boyunca düşük voltaj düşüşünü 5-6 volt seviyesine çıkarır, OP4 çıkışındaki voltaj, yük akımına bağlı olarak sıfırdan 5-6 volta kadar değişir. OP3 kademesi, girişlerindeki voltajı karşılaştıran bir karşılaştırıcı olarak çalışır. Bir girişteki voltaj, koruma eşiğini belirleyen değişken direnç R13 tarafından ayarlanır ve ikinci girişteki voltaj, yük akımına bağlıdır. Böylece, akım belirli bir seviyeyi aşar aşmaz, OP3'ün çıkışında transistör VT3'ü açan bir voltaj görünecek ve bu da transistör VT2'nin tabanını toprağa çekerek onu kapatacaktır. Kapalı transistör VT2, yük güç devresini açarak güç VT1'i kapatır. Tüm bu işlemler birkaç saniye içerisinde gerçekleşir.
Uzun süreli çalışma sırasında olası ısınmayı önlemek için direnç R20 5 watt'lık bir güçle alınmalıdır. Düzeltici direnç R19, akım hassasiyetini ayarlar; değeri ne kadar yüksek olursa, o kadar yüksek hassasiyet elde edilebilir. Direnç R16, koruma histerezisini ayarlar, değerini artırarak kendinizi kaptırmamanızı öneririm. 5-10 kOhm'luk bir direnç, koruma tetiklendiğinde devrenin net bir şekilde kilitlenmesini sağlayacaktır; daha yüksek bir direnç, çıkıştaki voltaj tamamen kaybolmadığında akımı sınırlama etkisi verecektir.
Güç transistörü olarak yerli KT818, KT837, KT825 veya ithal TIP42'yi kullanabilirsiniz. Soğutmasına özellikle dikkat edilmelidir çünkü giriş ve çıkış voltajı arasındaki tüm fark bu transistörde ısı şeklinde dağılacaktır. Bu nedenle transistörün ısınması maksimum olacağından düşük çıkış voltajı ve yüksek akıma sahip bir güç kaynağı kullanmamalısınız. O halde sözlerden eyleme geçelim.
PCB imalatı ve montajı
Baskılı devre kartı internette defalarca anlatılan LUT yöntemi kullanılarak yapılmaktadır.
PCB'ye eklendi Işık yayan diyot şemada gösterilmeyen bir dirençle. için direnç NEDEN OLMUŞ 1-2 kOhm değeri uygundur. Bu Işık yayan diyot koruma tetiklendiğinde açılır. Ayrıca "Jamper" kelimesiyle işaretlenmiş iki kontak da eklenmiştir; bunlar kapatıldığında güç kaynağı korumadan çıkar ve "kesilir". Ayrıca mikro devrenin 1 ve 2 numaralı pinleri arasına 100 pF'lik bir kapasitör eklenmiştir; bu, parazitlere karşı koruma sağlar ve devrenin kararlı çalışmasını sağlar.
Güç kaynağının ayarlanması
Böylece devreyi monte ettikten sonra yapılandırmaya başlayabilirsiniz.Öncelikle 15-30 volt güç sağlıyoruz ve TL431 çipinin katotundaki voltajı ölçüyoruz, yaklaşık 10,7 volta eşit olması gerekiyor. Güç kaynağının girişine sağlanan voltaj küçükse (15-20 volt), R3 direnci 1 kOhm'a düşürülmelidir. Referans voltajı uygunsa, voltaj regülatörünün çalışmasını kontrol ederiz, değişken direnç R4'ü döndürürken sıfırdan maksimuma değişmelidir. Daha sonra R13 direncini en uç konumuna döndürüyoruz; bu direnç OP2 girişini toprağa çektiğinde koruma tetiklenebilir. R13'ün toprağa bağlanan en dış pini ile toprak arasına 50-100 Ohm'luk bir direnç takabilirsiniz. Herhangi bir yükü güç kaynağına bağlarız, R13'ü en uç konuma getiririz. Çıkış voltajını arttırırız, akım artacak ve bir noktada koruma çalışacaktır. Kırpma direnci R19 ile gerekli hassasiyeti elde ediyoruz, bunun yerine sabit olanı lehimleyebilirsiniz. Bu, laboratuvar güç kaynağının montaj işlemini tamamlar; kasaya takıp kullanabilirsiniz.
Endikasyon
Çıkış voltajını belirtmek için bir işaretçi kafası kullanmak çok uygundur. Dijital voltmetreler, voltun yüzde birine kadar voltajı gösterebilseler de, sürekli çalışan sayılar insan gözü tarafından pek algılanmaz. Bu yüzden işaretçi başlıklarını kullanmak daha akılcıdır. Böyle bir kafadan bir voltmetre yapmak çok basittir - nominal değeri 0,5 - 1 MOhm olan seriye bir kesme direnci koymak yeterlidir. Şimdi değeri önceden bilinen bir voltaj uygulamanız ve uygulanan voltaja karşılık gelen okun konumunu ayarlamak için bir düzeltme direnci kullanmanız gerekir. Mutlu yapı!
