Ένα ιστολόγιο για όσους αγαπούν τις ηλεκτρονικές κατασκευές...

Σάββατο 23 Δεκεμβρίου 2017

PSU - Εργαστηριακό τροφοδοτικό πάγκου 1.2 - 30V / 3A

Το πιο χρήσιμο εργαλείο για έναν ηλεκτρονικό είναι το ρυθμιζόμενο εργαστηριακό τροφοδοτικό. Ιδίως για ένα ερασιτέχνη των ηλεκτρονικών που κατασκευάζει κυκλώματα και πρέπει να τα τροφοδοτεί με μια ποικιλία τάσεων. Επίσης πολύ τακτικά χρειάζεται κάποια κατασκευή να τροφοδοτηθεί με 2 ή περισσότερες τάσεις ταυτόχρονα. Π.χ.  5V για κάποιο κομμάτι της κατασκευής με μικροελεγκτή και 12V για να τροφοδοτηθεί ένα άλλο κομμάτι της κατασκευής που περιλαμβάνει ρελέ. Συνεπώς αν το τροφοδοτικό μας παρέχει περισσότερες τάσεις από μία τόσο πιο χρηστικό γίνεται.

Το τροφοδοτικό που σας παρουσιάζω περιλαμβάνει μια ρυθμιζόμενη τάση από 1.2V έως 30V με παροχή ρεύματος έως 3Α και δύο βοηθητικές τάσεις 5 και 12V έως 1A. Τις περισσότερες φορές το ρεύμα που χρειάζεται π.χ. για έναν μικροελεγκτή είναι πολύ μικρό  και το 1Α των βοηθητικών τάσεων είναι υπέρ αρκετό, οπότε οι βοηθητικές τάσεις είναι πολύ χρήσιμες γιατί δεν χρειάζεται να ρυθμίζεται συνεχώς η κύρια πηγή ενώ παραμένει διαθέσιμη για να τροφοδοτήσει κάποιο άλλο κομμάτι της κατασκευής ή κάποια δεύτερη κατασκευή που συνεργάζεται με την πρώτη.


Το κύκλωμα του ρυθμιζόμενου τροφοδοτικού είναι πολύ απλό και βασίζεται στο  LM338.  Το ολοκληρωμένο μπορεί να χειριστεί ρεύμα έως 5Α οπότε για την εφαρμογή μας στα 3Α είναι μια χαρά χωρίς να το στρεσσάρουμε στα όρια του. Παρόλα αυτά χρειάζεται μεγάλη ψύκτρα για να απάγει την θερμότητα που αναπτύσεται ειδικά όταν έχουμε ρυθμίσει χαμηλή τάση και τραβάμε αρκετό ρεύμα.

Ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό

Ηλεκτρονικός διακόπτης   toggle switch
Θερμοστατικός διακόπτης ανεμιστήρα.
Οι βοηθητικές τάσεις βγαίνουν από LM7812 και LM7805 αντίστοιχα. Έχω βάλει ανεξάρτητο μετασχηματιστή για τις τάσεις αυτές για να μην μειώσω τις δυνατότητες σε ρεύμα της κύριας τάσης.
Το σχέδιο για αυτές τις  τάσεις είναι εξαιρετικά απλό και δεν το έχω συμπεριλάβει εδώ. Αν κάποιος το χρειαστεί αφήστε μήνυμα στα σχόλια και θα το προσθέσω. 


Για το κουτί που στέγασε το τροφοδοτικό χρησσιμοποίησα ένα παλιό κουτί από κομπιούτερ για εξωτερικές συσκευές SCASI, είναι μεταλλικό και πολύ στιβαρή κατασευή και πραγματικά "έπιασε τόπο". Οι μετασχηματιστές και οι ψύκτρες υπήρχαν οπότε χρειάστικα μόνο λίγα υλικά για την υλοποίηση. Το κουτί διέθετε ήδη έναν ανεμιστήρα για την ψύξη και τον χρησιμοποίησα προσαρμόζοντας την κατασκευή έτσι ώστε ο ανεμιστήρας να ρουφάει τον αέρα από την περιοχή των ψυκτρών και να τον βγάζει έξω από το κουτί. Επειδή πάντα οι ανεμιστήρες κάνουν θόρυβο πρόσθεσα ένα κύκλωμα ώστε να μην λειτουργεί όταν δεν χρειάζεται και μείωσα λίγο και τις στροφές του ώστε όταν εργάζεται να μην κάνει πολύ θόρυβο.

Λόγω του χώρου του κουτιού οι πυκνωτές εξομάλυνσης (20.000μF) μπήκαν στην κάτω πλακέτα και συνδέθηκαν με καλώδια. Η υψηλή χωρητικότητα για μικρά φορτία μπορεί να κρατήσει για αρκετή ώρα μετά το κλείσιμο ,του τροφοδοτικού. Για να αποφύγω αυτό το φαινόμενο πρόσθεσα ένα κύκλωμα toggle switch με ρελέ το οποίο κλείνει την έξοδο του τροφοδοτικού. Το πάνελ για την στήριξη των ποτενσιομέτρων και των οργάνων ένδειξης έγινε από πλέξιγκλας κομένο σε laser. 

Το κόκκινο LED είναι ένδειξη ότι το ρελέ του ηλεκτρονικού διακόπτη κλείνει την έξοδο του τροφοδοτικού και όπως φαίνεται και στο αμπερόμετρο δεν υπάρχει ρεύμα στην έξοδο.



Όλα τα αρχεία της κατασκευής

Οι πλακέτες διαφέρουν από αυτές που χρησιμοποίησα για την κατασκευή. Ο λόγος είναι ότι στην κατασκευή μου χρησιμοποίησα πλακέτες προσαρμοσμένες στο κουτί και στις ψύκτρες που είχα, για να μην σας περιορίσω στο σχήμα και μέγεθος των δικών μου πλακετών σας δίνω άλλες που έκανα στο eagle για σας. Υπόψη ότι δεν τις έχω τεστάρει οπότε το να έχουν κάποιο λάθος δεν αποκλείεται.

6 σχόλια:

  1. Καλησπέρα

    Στο LM7812 και LM7805 τι πυκνωτές χρησιμοποιήσατε? Υπάρχει το schematic?

    Είπα να το κατασκευάσω (αρχάριος είμαι), έχω πάρει τα υλικά από το zip αρχείο, αλλά τωρα πρόσεξα ότι υπάρχουν κι αυτά!

    Ευχαριστώ!

    ΑπάντησηΔιαγραφή
    Απαντήσεις
    1. καλησπέρα Αποστολή,
      Τα βοηθητικά τροφοδοτικά με τα regulator δεν απεικονίζονται σε κάποιο σχηματικό. Τις πρόσθεσα εξτρα για βοηθητικές τάσεις. Το σχηματικό τους είναι πολύ απλό το βρίσκεις με μια αναζήτηση στο ιντερνετ (p.x. εδώ https://www.eleccircuit.com/regulator-5v6v9v12v-1a-by-ic-7805780678097812/ )

      Διαγραφή
  2. Επίσης οι πυκνωτές 20000μF, σε πιο σχέδιο απεικονίζονται?

    ΑπάντησηΔιαγραφή
    Απαντήσεις
    1. οι δύο πυκνωτές που φαίνονται στην κάτω πλακέτα είναι ο πυκνωτής είναι που φαίνεται στο σχηματικό του ρυθμιζόμενου τροφοδοτικού (C5) απλά τον έβαλα Χ2 για καλύτερη σταθεροποίηση.

      Διαγραφή
  3. Καλησπέρα και πάλι.

    Η σύνδεση του βολτόμετρο και του αμπερόμετρου γίνεται στο LSP3 και LSP4 του ρυθμιζόμενου τροφοδοτικού?

    ΑπάντησηΔιαγραφή
    Απαντήσεις
    1. Καλησπέρα φίλε Αποστόλη,
      το θέμα είναι κάπως περίπλοκο. Αν δεν τα συνδέσεις σωστά θα γίνει βραχυκυκλωμα μέσα από τις γειώσεις τους. Τα ψηφιακά όργανα θέλουν τροφοδοσία και συνήθως έχουν κοινή γείωση της τροφοδοσίας τους με την γείωση της μέτρησης. Αν τροφοδοτηθούν τα όργανα από ξεχωριστό τροφοδοτικό αποκλειστικά για αυτά τότε δεν υπάρχει θέμα.
      Παρακάτω εξηγώ πως να συνδεθούν με τροφοδοσία από το ίδιο το τροφοδοτικό.
      Τις τροφοδοσίες τους θα τις βάλεις παράλληλα και εφόσον η έξοδός του τροφοδοτικού δεν ξεπερνάει τα 30V μπορείς να τα συνδέσεις στην έξοδο, αλλιώς μπορείς να βάλεις ένα regulator πχ 24V με είσοδο από τον πυκνωτή σταθεροποίησης C5 στο σχέδιο και να τα τροφοδοτήσεις από εκεί.
      Το βολτόμετρο έχει ένα ακόμη καλώδιο για την μέτρηση που θα μπει στην έξοδο στο (+) στην μπόρνα του πάνελ μαζί με το καλώδιο του (+) του τροφοδοτικού.
      To Αμπερόμετρο έχει δύο επιπλέον καλώδια (-) και (+) . Το (-) θα συνδεθεί στο (-) της εξόδου του τροφοδοτικού και το (+) του αμπερομέτρου στο (-) του στην μπόρνα στο πάνελ μπροστά (χωρίς να συνδέεται η μπόρνα (-) του πάνελ με άλλο καλώδιο στο (-) του τροφοδοτικού, δηλαδή το αμπερόμετρο παρεμβάλεται στην γραμμή του (-) ).
      Αν δεν το κατάλαβες πες μου να σου κάνω κάποιο σχεδιάκι.

      Διαγραφή

Count down timer - χρονικό αντίστροφης μέτρησης

Μια απλή κατασκευή χρονομέτρου με αντίστροφη μέτρηση. Μπορεί να μετρήσει μέχρι 100 λεπτά με βήμα του ενός δευτερολέπτου. Είναι ιδανικό για ...