construiește

În acest proiect, vom arăta cum să construim o sursă de alimentare DC simplă, care poate fi utilizată pentru a furniza tensiune DC reglabilă unui circuit electronic.

Trecând prin acest proiect, veți câștiga înțelegerea modului în care funcționează o sursă de alimentare DC și ce părți sunt necesare pentru a crea o sursă simplă de alimentare DC.

Dacă ați lucrat în tehnică de construcție de circuite sau inginerie electronică, știți cât de importantă este o sursă de curent continuu. Poate fi folosit pentru a produce tensiuni DC reglabile. Deci, în loc să folosiți o mulțime de baterii pentru un circuit sau verucile de perete, oprirea bateriilor pentru a obține tensiunea precisă, puteți utiliza pur și simplu o sursă de alimentare DC, ceea ce simplifică foarte mult furnizarea de energie DC unui circuit.

Deci, pentru a construi o sursă de curent continuu, vom avea nevoie de următoarele componente:

  • Fișă de curent alternativ
  • Transformator de 24V
  • Redresor Full Wave Bridge
  • Regulator de tensiune LM317
  • Radiator
  • Condensator electrolitic 2200μF
  • Condensator electrolitic 100μF
  • Rezistor 240Ω
  • Potențiometru de 3,6 KΩ

Schema schemei de alimentare cu curent continuu

Mai sus sunt piesele necesare pentru a crea o sursă de alimentare DC.

Mai jos este schema pentru sursa de curent continuu, astfel încât să putem vedea cum toate piesele sunt conectate și sunt reunite:

Acum vom trece peste fiecare parte a acestui circuit și vom trece peste rolul pe care îl joacă fiecare componentă, astfel încât să puteți ști cum funcționează acest circuit în întregime.

Fișă de curent alternativ- Prima parte a circuitului este mufa de curent alternativ. Când creăm o sursă de curent continuu, aceasta creează tensiune continuă din tensiunea de rețea alternativă de la o priză de perete. Pentru a construi o sursă de curent continuu, achiziționați o priză de curent alternativ cu 3 direcții. Poate funcționa și cu o priză de curent alternativ cu două cleme. Dar să aveți o mufă cu 3 vârfuri este mai bine, deoarece solul oferă mai bine împotriva posibilelor incendii electrice.


Transformator- După mufa de curent alternativ, avem nevoie de un transformator cu trepte. Sarcina transformatorului este de a prelua tensiunea de 120V AC de la linia de rețea și de a o reduce până la 24 de volți. Acest lucru se datorează faptului că sursa noastră de alimentare DC va furniza tensiune continuă variabilă de 1-20V. Prin urmare, reducem tensiunea foarte mare pe care o obținem de la priza de rețea de la perete la o tensiune mai mică. Trebuie să depășească în continuare tensiunea DC pe care dorim să o emitem. Din moment ce dorim să creăm până la 20VDC ieșire de tensiune variabilă, avem nevoie de un transformator care să transforme tensiunea de rețea într-o tensiune care este mai mare decât acest 20V. Un transformator cu trepte este un dispozitiv excelent pentru scăderea tensiunii de la o linie de tensiune de curent alternativ.

Redresor cu undă completă- Următoarea componentă de care avem nevoie în circuitul nostru este un redresor cu undă completă. Sarcina redresorului cu undă completă este de a lua tensiunea alternativă de la transformator și de a o rectifica astfel încât tensiunea să nu mai treacă printr-un ciclu negativ. Cu redresorul, toată tensiunea este corectată pozitiv.

Mai jos este modul în care arată tensiunea înainte și după redresorul cu undă completă:


Puteți vedea cum toate formele de undă de tensiune sunt acum deasupra liniei pozitive. Aceasta se numește tensiune continuă pulsantă. Mai târziu vom adăuga mai multe componente, astfel încât aceasta să poată fi o ieșire DC aproape perfect netedă, ceea ce se dorește.

Pentru informații mai detaliate despre conectarea redresoarelor cu undă completă, consultați Cum se conectează un redresor cu undă completă.

Condensator de netezire- Următoarea componentă după redresorul cu undă completă este condensatorul de netezire. Condensatorul de netezire acționează pentru a netezi fluctuațiile unui semnal, astfel încât să existe o fluctuație mai mică. După cum ați văzut în componenta anterioară, redresorul creează semnale DC pulsatoare. Condensatorul de netezire, acum, un condensator de 2200μF, acționează pentru a uniformiza aceste fluctuații pulsatorii pentru a crea o formă de undă mai fină.

Diagrama de mai jos arată cum arată forma de undă de tensiune înainte și după condensatorul de netezire:


Pentru informații mai detaliate despre netezirea condensatoarelor, consultați Ce este un condensator de netezire?.

Regulator de tensiune LM317- După capacul de netezire se află regulatorul de tensiune LM317.

Acest regulator are un dublu scop. În primul rând, servește la netezirea în continuare a semnalului fluctuant, astfel încât să fie un semnal de curent continuu perfect.

Un regulator este un dispozitiv care „reglează” tensiunea, astfel încât să se producă o tensiune DC perfectă.

Mai jos este o diagramă a unei forme de undă de tensiune atât după un condensator de netezire, cât și un regulator de tensiune:


Al doilea scop al regulatorului LM317, deoarece este un regulator de tensiune reglabil, este de a produce tensiune variabilă de CC ca ieșire. Modificarea tensiunii este schimbarea rezistorului R1 și a potențiometrului R2.

Rezistor R1 și potențiometru R2- Următoarele componente necesare au fost rezistorul R1 și potențiometrul R2. Cele două utilizate împreună decid ce tensiune va fi emisă de regulator. Formula este VOUT = 1,25V (1 + R2/R1). Deci, dacă R2 este rotit până la capăt, astfel încât rezistența sa să fie aproape de 0Ω, tensiunea de ieșire va fi puțin peste 1V. Când potențiometrul este rotit astfel încât rezistența sa să fie de 3,6 KΩ, tensiunea de ieșire va fi de aproximativ 20V. Acest potențiometru decide cât de multă tensiune este emisă, la fel ca modul în care rotiți butonul unei surse de curent continuu fabricate de profesioniști. Dacă am alege un transformator descendent cu valoare de tensiune mai mare, cum ar fi un transformator descendent de 36V și am folosi un potențiometru cu valoare mai mare, am putea crește cantitatea de ieșire de tensiune DC, de la, să zicem, 20V la 30V sau mai mult.


Radiator- Un lucru pe care trebuie să-l facem regulatorului de tensiune este să atașăm un radiator la acesta. Acest lucru este vital pentru această aplicație.

Acest lucru se datorează faptului că atunci când folosim un regulator, introducem o tensiune în acesta și acesta redă tensiunea, pe baza valorilor rezistorului R1 și potențiometrului R2. Când potențiometrul este la cea mai mare rezistență, nu disipează atât de multă căldură. Deoarece transformatorul nostru scoate 24V, când potențiometrul este setat la 3,6KΩ, regulatorul produce 20V. 24-20V = 4V. Astfel, nu se creează prea multă tensiune irosită. Cu toate acestea, dacă potențiometrul este setat la aproape 0Ω, regulatorul produce aproximativ 1,25V. 24V-1,25V = 22,75V de energie risipită, disipată. Acest lucru creează multă căldură, deoarece diferența de tensiune între tensiunea de intrare și ieșire este atât de mare. Orice diferență apare ca căldură. Deci, cu cât diferența este mai mare, cu atât este mai mare căldura. Acesta este motivul pentru care este vital să atașați un radiator la regulator. Când diferența dintre tensiunea de intrare și ieșire este mare, apare ca căldură. Trebuie să avem o modalitate de a disipa această căldură, altfel poate deteriora sau distruge circuitele sursei de alimentare. Modul de a face acest lucru este să folosiți un radiator. Acesta este motivul pentru care sursele de alimentare profesionale DC au întotdeauna chiuvete mari în partea din spate.

Pentru mai multe informații despre atașarea radiatoarelor la regulatoarele de tensiune, consultați De ce să atașați un radiator la un regulator de tensiune.

C2 Condensator- Condensatorul C2 acționează din nou ca un echilibru de sarcină. Ajută la calmarea oricăror fluctuații care pot exista la ieșirea regulatorului.

Și așa se poate construi o sursă simplă de curent continuu care să permită reglarea tensiunii.