DIY een instelbare voedingsbron met voltmeterfunctie - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

In sommige gevallen hebben we een gelijkstroomvoeding van 4V nodig tijdens het uitvoeren van ons elektronische experiment. Wat moeten we doen? Een 4V-batterij kopen klinkt redelijk. Maar als we de volgende keer een 6.5V voeding nodig hebben en wat moeten we dan doen? We kunnen een adapter van 6.5V DC-uitgang kopen op Amazon.com. MAAR dat is oneconomisch, want als we een andere voedingsspanning nodig hebben, moeten we ervoor betalen. De betere oplossing is om een regelbare gelijkstroomvoeding te maken. Je gaat in detail in op hoe een instelbare gelijkstroomvoeding werkt door het doe-het-zelfproces en verrijk jezelf.

Materialen:

1 x LM317 Spanningsregelaar

2 x 470uF elektrolytische condensatoren

2 x 104 keramische condensatoren

1 x 10uF elektrolytische condensator

2 x 4148 Diodes

4 x IN4007-diodes

1 x LED

2 x connector

1 x 180Ω weerstand

1 x 1K Weerstand

1 x 5k variabele weerstand

1 x schakelaar

1 x koellichaam

1 x 10 cm kabel

4 x klemmen

1 x 7-segments digitale LED-beeldbuis

1 x transformator

Stap 1: Soldeer de weerstanden op de PCB

Er zijn slechts twee weerstanden nodig in dit project. R1 is 180Ω, R2 is 1kΩ. Gebruik een multimeter om elke weerstand te meten en plaats ze vervolgens op de overeenkomstige positie op de printplaat. Zoals op afbeelding 1 te zien is, hoort de 180Ω-weerstand bij R1 en de 1kΩ bij R2 die op de print staat afgedrukt.

Stap 2: Soldeer de IN4007-gelijkrichterdiodes op de PCB

Houd er rekening mee dat de gelijkrichtdiodes polariteit hebben, zoals weergegeven in afbeelding 2 en 3, de witte band die op de IN4007-diode is afgedrukt, moet aan dezelfde kant van de kleinere rechthoek op de PCB worden geplaatst.

Stap 3: Soldeer de 4148 schakeldiodes en keramische condensatoren op de PCB

De schakeldiodes 4148 hebben polariteit, zoals weergegeven in afbeelding 5, het zwarte uiteinde van de diodes moet aan dezelfde kant van de kleinere rechthoek op de print worden geplaatst. De keramische condensatoren hebben geen polariteit, je hoeft niet extra op de richting te letten.

Stap 4: Soldeer de elektrolytische condensatoren op de PCB

De elektrolytische condensatoren hebben een polariteit, het lange been is positief en moet in het gat worden gestoken bij het '+'-symbool dat op de PCB is afgedrukt. LET OP: plaats ze niet omgekeerd in de printplaat, anders kan het hele circuit worden beschadigd.

Stap 5: Soldeer de LED en schakel over naar de PCB

De LED heeft polariteit, zoals weergegeven in afbeelding 12, het lange been is positief en moet in het gat worden gestoken bij het '+'-symbool dat op de PCB is afgedrukt. Let op de opening tussen elke pad tijdens het solderen van de schakelaar en laat het gesmolten tin geen kortsluiting veroorzaken.

Stap 6: Soldeer de draadconnector op de PCB

Houd er rekening mee dat de poorten van de connectoren naar u gericht moeten zijn, anders kan dit problemen veroorzaken bij de weinige verdere montage.

Stap 7: Soldeer de instelbare weerstand op de printplaat

Steek de instelbare weerstand in de printplaat en soldeer vervolgens elke pin. De dingen die u in deze stap in gedachten moet houden, is om de instelbare weerstand verticaal op de PCB te houden. Installeer daarna de dop op de knop van de instelbare weerstand.

Stap 8: Monteer de 7-segments digitale LED-beeldbuis

Houd er rekening mee dat u meer aandacht moet besteden aan deze stap en volg vanaf afbeelding 22 tot afbeelding 27 om deze stap te voltooien. Als u op een verkeerde manier monteert, kan dit permanente schade aan het circuit veroorzaken.

Zoals te zien is in afbeelding 22, steekt u de bundel draden door het gat in de buurt van de instelbare weerstand. En gebruik vervolgens de schroef die ik heb gemarkeerd met een rode cirkel in afbeelding 23 om de digitale LED-buis te bevestigen. Het volgende is zoals weergegeven in afbeelding 25, om de geïntegreerde draden in drie afzonderlijke stukken te splitsen. Het BELANGRIJKSTE in deze stap is zoals weergegeven in afbeelding 26, de rode en witte en zwarte draden moeten in de gaten worden gestoken in de volgorde van respectievelijk van rechts naar links. Als u deze richtlijn niet volgt, kan de digitale LED-buis permanent worden beschadigd.

Stap 9: Schroef de LM317 op het koellichaam

Gebruik de schroef I gemarkeerd met de rode cirkel in afbeelding 28 om de LM317 aan het koellichaam te bevestigen en zoals weergegeven in afbeelding 29, hoeft u geen moer op de schroef te plaatsen. Plaats vervolgens het geheel in de PCB, zoals weergegeven in afbeelding 30. Let bij het solderen van de pinnen op de opening tussen elke pin en laat het gesmolten tin de pinnen NIET kortsluiten. En je moet nog een keer controleren of de pinnen kortgesloten zijn na het afsnijden van de pinnen met een multimeter.

Stap 10: Soldeer de transformator op de printplaat

Zoals weergegeven in afbeelding 33, moeten de zwarte draden in de gaten worden gestoken die ik heb gemarkeerd met rode cirkels. Omdat de AC-voeding geen richtingsvereiste heeft, heeft elke zwarte draad geen eigen exclusief gat, soldeer ze gewoon in elke gewenste volgorde.

Stap 11: Behandel de buitenste verbindingsdraden

Zoals te zien is in afbeelding 35, knipt u de draad doormidden en splitst u deze in twee afzonderlijke stukken. Trek een kleine hoeveelheid huid af van de twee uiteinden van elke draad en zoals weergegeven in afbeelding 37, gebruik soldeerbout om wat gesmolten tin aan de blote draad toe te voegen.

Stap 12: Soldeer de metalen clips aan de draden

Steek de draad door het gat aan de onderkant van de metalen clip en soldeer zoals weergegeven in afbeelding 39 het tindraad aan het aansluitpunt totdat het gesmolten tin het bedekt. En volg dan van afbeelding 40 tot 42 om deze stap te voltooien.

Stap 13: Omgaan met de acrylschaal

Zoals te zien is in afbeelding 43, scheurt u de hoes van de acrylplaat. Van afbeelding 44 tot afbeelding 47 zijn er respectievelijk het onderbord, de zijborden, het voorbord en het achterbord, het bovenbord. Probeer, voordat u de printplaat op de acrylplaat monteert, een doos op te bouwen met deze acrylplaten om de positie van elke plaat ongeveer te herkennen.

Stap 14: Schroef de transformator op het onderste bord

Installeer de transformator op de positie die ik heb gemarkeerd met een rode cirkel en zorg ervoor dat de rode draad naar u toe is gericht. Zoals getoond in afbeelding 51 en 52, installeer de holle schroef op de bodemplaat. En dan, zoals weergegeven in afbeelding 53 en 54, schroeft u de PCB op het bord en zorgt u ervoor dat de knop zich aan de linkerkant van de transformator bevindt.

Stap 15: Installeer het andere acrylbord

Afbeelding 55: Installeer het rechter zijpaneel

Afbeelding 56: Installeer het voorbord. De drie holle rechthoeken die ik heb gemarkeerd met rode pijlen, zijn uitgelijnd met de twee verbindingspoorten en schakelaar.

Afbeelding 57: Draai de schroef vast om het voorpaneel aan het hoofdgedeelte te bevestigen

Afbeelding 58: Installeer het andere zijpaneel en draai de schroef vast

Afbeelding 59 en 60: Steek de twee rode draden door de holle rechthoek in het achterpaneel en draai de schroef vast om het achterpaneel aan het hoofdgedeelte te bevestigen

Afbeelding 61 en 62: Installeer het bovenpaneel en draai SLECHTS ÉÉN schroef vast om het bovenpaneel aan het hoofdgedeelte te bevestigen, laat de andere schroefgaten leeg. U kunt echter schroeven vastdraaien in de andere schroefgaten, maar één schroef is voldoende.

Stap 16: Omgaan met de voedingsdraad

Voordat u de voedingsdraad aan de rode draden soldeert, voegt u wat gesmolten tin toe aan de zwarte draad met een soldeerbout, net zoals weergegeven in afbeelding 63. En gebruik dan wat elektrische isolatietape of krimpkous om de blote draden te wikkelen om u van elektrisch letsel.

Stap 17: Monteer de in stap 12 voltooide draden aan de connectoren

Gebruik een schroevendraaier om de in stap 12 voltooide draden aan de connectoren te bevestigen. Houd er rekening mee dat de rode draden in de rechterpoort van elke connector moeten worden gestoken, omdat ze de positieve polariteit vertegenwoordigen, terwijl de zwarte draden de negatieve polariteit vertegenwoordigen.

Bij gebruik als voltmeter moet u het doeltestobject, zoals een batterij, aansluiten op de Voltmeter-ingangspoort I gemarkeerd in afbeelding 66 en de schakelaar naar de linkerkant DUWEN. De rode draad is verbonden met de positieve kant van de batterij en de zwarte draad is verbonden met de negatieve kant van de batterij.

Bij gebruik als een instelbare DC-voeding, moet u een DC-voedingsuitgangspoort I gebruiken die is gemarkeerd in afbeelding 66 en de schakelaar naar de rechterkant DRUKKEN. De rode draad is het positieve uiteinde en de zwarte draad is het negatieve uiteinde. Het kan worden gebruikt om de DC-spanning van 1V tot 15V uit te voeren.

Stap 18: Testen

Afbeelding 67 laat zien hoe u deze als voltmeter kunt gebruiken. De rode draad in de linker connector is verbonden met het positieve uiteinde van de batterij, de zwarte draad is verbonden met het negatieve uiteinde van de batterij. Aan de 7 segment digitale LED buis kunnen we zien dat de spanning van deze AAA batterij ongeveer 1,5V is.

Afbeelding 68 laat zien hoe het te gebruiken als een instelbare gelijkstroomvoeding. Haal de AAA-batterij weg en gebruik de andere connector om de spanning naar de multimeter uit te voeren. Draai de schakelaar van de multimeter naar de spanningsmeetpositie en gebruik vervolgens de rode clip om de rode sonde van de multimeter vast te klemmen en gebruik de zwarte clip om de zwarte sonde van de multimeter vast te klemmen. Draai aan de knop van de instelbare weerstand en je krijgt een verschillende DC-uitgang van ongeveer 1,24V tot 15V.

Stap 19: Analyse

De LM317 is een instelbare 3-polige positieve spanningsregelaar die meer dan 1,5 A kan leveren over een uitgangsspanningsbereik van 1,2 V tot 37 V. Deze spanningsregelaar is uitzonderlijk eenvoudig te gebruiken en vereist slechts twee externe weerstanden om de uitgangsspanning in te stellen. Verder maakt het gebruik van interne stroombegrenzing, thermische uitschakeling en veilige gebiedscompensatie, waardoor het in wezen bestand is tegen uitblazen.

Uit het schema kunnen we zien dat wanneer de 12AV-spanning wordt toegepast op T11 en T12, het bruggelijkrichtercircuit bestaande uit vier IN4007-diodes de AC naar DC trimt, de 0.1uF keramische condensator, C3 een bypass-condensator is die een rol speelt bij het verminderen van de gevoeligheid voor ingangslijnimpedantie. De elektrolytische condensatoren C1 en C4 worden gebruikt om de spanning af te vlakken tot een gelijkspanning van bijna hetzelfde niveau. De afstelaansluiting kan worden omgeleid naar aarde om de rimpelonderdrukking te verbeteren. Deze condensator C5 voorkomt dat de rimpel wordt versterkt als de uitgangsspanning wordt verhoogd. Voor meer details over de elektrolytische condensatoren in een gelijkrichterschakeling, klik met de rechtermuisknop en bezoek deze blog in een nieuw tabblad.

De IN4148-diode, D1 wordt gebruikt om te voorkomen dat VCC ontlaadt via de LM317 tijdens een ingangskortsluiting. De diode, D2 wordt gebruikt om te beschermen tegen het ontladen van de condensator C5 via de LM317 tijdens een uitgangskortsluiting. En de combinatie van D1 en D2 voorkomt dat C5 ontlaadt via de LM317 tijdens een ingangskortsluiting. Om de instelbare weerstand RP1 aan te passen, krijgt u de uitgangsgelijkspanning van ongeveer 1,24V tot 15V.

De doe-het-zelf materialen zijn verkrijgbaar op mondaykids.com

De onderstaande projecten die ik op Instructables.com heb gepost, gebruiken allemaal deze LM317 DIY-kits als voeding:

DIY een tikkend klokgeluidseffectcircuit zonder IC

DIY een luchtalarm met weerstanden en condensatoren en transistors

DIY een standaard gemeenschappelijke emitterversterker voor schoolstudies

DIY een Astabiele Multivibrator en leg uit hoe het werkt

DIY een NE555-circuit om sinusgolf te genereren