Hur man gör en bänk strömförsörjning: 20 steg (med bilder)

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-23 15:11

En bänkströmförsörjning är en extremt praktisk bit att ha med för elektroniska hobbyister, men de kan vara dyra när de köps från marknaden. I den här instruktionsboken kommer jag att visa dig hur du gör en variabel laboratoriebänk med en begränsad budget. Det är ett bra DIY -projekt för nybörjare såväl som alla som är intresserade av elektronik.

[Spela filmen]

Du hittar alla mina projekt på:

Huvudsyftet med projektet är att lära sig hur en linjär strömförsörjning fungerar. I början, för att förklara arbetsprincipen för en linjär strömförsörjning, har jag tagit ett exempel på LM 317 -baserad strömförsörjning. För att göra den slutliga strömförsörjningen, Jag köpte ett nätaggregat från Banggood och monterade det.

Detta är en stabiliserad spänningsförsörjning av hög kvalitet med vilken spänningen kan regleras kontinuerligt och intervallet för att reglera spänningen är 0-30V. Den innehåller till och med en strömbegränsningskrets som effektivt kan styra utströmmen från 2mA till 3A med förmågan att reglera strömmen kontinuerligt, och denna unika funktion gör denna enhet till ett oumbärligt kraftfullt verktyg i kretslabbet.

Funktion:

Ingångsspänning: 24V AC

Ingångsström: max 3A

Utgångsspänning: 0 till 30V kontinuerlig justerbar

Utgångsström: 2mA - 3A kontinuerligt justerbar

Utgångsspänningsrippel: minst 0,01%

Steg 1: Verktyg och delar krävs

Reservdelar:

1. Steg ner transformator - 24V, 3A (Jaycar)

2. DIY Power Supply Kit (Banggood / Amazon)

3. Kylfläns och fläkt (Banggood)

4. Volt-Amp panelmätare (Amazon)

5. Potentiometervred (Banggood)

6. Buck Converter (Amazon)

7. USB -port (Amazon)

8. bindande post bananplugg (Amazon)

9. IEC3 -uttag (Banggood)

10. Rocker Switch (Banggood)

11. Grön LED (Amazon)

12. LED -hållare (Banggod)

13. Värmekrymprör (Banggood)

14. Självhäftande gummifötter (Amazon)

15. 3D-utskrift filament-PLA (GearBest)

Verktyg/ maskin används

1. 3D-skrivare-Creality CR-10 (Creality CR10S) eller Creality CR-10 Mini

2. lödkolv (Amazon)

3. DSO- RIGOL (Amazon)

4. Limpistol (Amazon)

Steg 2: Grundläggande blockdiagram

Innan du går in i tillverkningsprocessen bör du känna till de grundläggande komponenterna i en linjär strömförsörjning.

Huvudelementen i den linjära strömförsörjningen är:

Transformator: Transformatorn ändrar växelspänningen till ett önskat värde. Den används för att sänka spänningen. Detta tjänar också till att isolera strömförsörjningen från nätingången för säkerhets skull.

Likriktare: Transformatorns uteffekt är i AC, detta måste konverteras till en likström. Brygglikriktaren omvandlar AC till DC.

Ingångsutjämningskondensator / filter: Den likriktade spänningen från likriktaren är en pulserande likspänning med mycket hög krusning. Men det är inte det vi vill, vi vill ha en ren krusningsfri likströmsvågform. Filterkretsen används för att utjämna växelströmsvariationerna (krusningen) från den rättade spänningen. Stora reservoarkondensatorer används för detta.

Linjär regulator: Utgångsspänningen eller strömmen kommer att fluktuera när det sker förändring i ingången från nätet eller på grund av förändring i belastningsströmmen vid utgången från strömförsörjningen. Detta problem kan elimineras genom att använda en spänningsregulator. Det kommer att bibehålla effekten konstant även när ändringar vid ingången eller andra ändringar sker.

Load: Programbelastning

Steg 3: Transformator

Mata in högspännings AC som går in i en transformator som vanligtvis stiger ner högspännings AC från nät till låg spänning AC som krävs för vår applikation. För design av strömförsörjningen väljs transformatorns sekundära spänning genom att beakta utgångsspänningen för strömförsörjningen, förluster i diodbryggan och den linjära regulatorn. En typisk vågform för 24V transformator visas ovan. Generellt tillåter vi cirka 2V - 3V fall för brygglikriktarens konfiguration. Så transformatorns sekundära spänning kan beräknas enligt nedan

Exempel:

Antag att vi vill göra en strömförsörjning med utspänning på 30V och 3A.

Innan brygglikriktaren måste spänningen vara = 30 + 3 = 33V (topp)

Så RMS -spänningen = 33 /sq root (2) = 23,33 V

Den närmaste spänningstransformatorn som finns på marknaden är 24V. Så vårt transformatorbetyg är 230V/24V, 3A.

Obs: Ovanstående beräkning är en grov uppskattning för att köpa en transformator. För korrekt beräkning måste du överväga spänningsfall över dioder, spänningsfall hos regulatorn, krusningsspänning och likriktareffektivitet också.

Steg 4: Bridge Rectifier

Likriktarbryggan omvandlar en växelspänning eller ström till motsvarande likström (DC). Ingången till en likriktare är ac medan dess utgång är enriktad pulserande likström.

Spänningsfallet över en allmän diod är cirka 0,7 V och schottky -diod är 0,4 V. När som helst är två av dioderna i likriktarbryggan i drift, men eftersom dioden leder kraftigt kan den faktiskt vara högre. Ett bra säkert värde är dubbelt så högt som standard eller 0,7 x 2 = 1,4V.

DC -utgången efter brygglikriktaren är ungefär lika med sekundärspänningen multiplicerad med 1,414 minus spänningsfallet över de två ledande dioderna.

Vdc = 24 x 1,414 - 2,8 = 31,13 V

Steg 5: Utjämning av kondensator / filter

Den likriktade spänningen från likriktaren är en pulserande likspänning med mycket hög krusning. De stora krusningarna som finns i utgången gör det nästan omöjligt att användas i någon strömförsörjning. Därför används ett filter. Det vanligaste filtret är med hjälp av en stor kondensator.

Den resulterande utmatningsvågformen efter utjämningskondensatorn visas ovan.

Steg 6: Regulator

Utgångsspänningen eller strömmen kommer att förändras eller fluktuera när det sker förändring i ingången från nätet eller på grund av förändring i belastningsströmmen vid utgången från den reglerade strömförsörjningen eller på grund av andra faktorer som temperaturförändringar. Detta problem kan elimineras genom att använda en regulator IC eller genom en lämplig krets som består av få komponenter. En regulator kommer att hålla utgången konstant även när ändringar vid ingången eller andra ändringar sker.

IC som 78XX och 79XX används för att erhålla fasta spänningsvärden vid utgången. I likhet med IC som LM 317 kan vi justera utspänningen till ett nödvändigt konstant värde. LM317T är en justerbar 3-terminal positiv spänningsregulator som kan leverera olika Andra likspänningsutgångar än fastspänningsförsörjningen. Exempelkretsen ovan använder en LM3 17 spänningsregulator IC. Den rättade utgången från helvågsbrygglikriktaren matas till en LM317 -regulator IC. Genom att ändra värdet på potentiometern som används i denna krets kan utspänningen enkelt styras.

Hittills har jag förklarat hur en linjär strömförsörjning fungerar. I de kommande stegen kommer jag att förklara byggandet av bänkströmförsörjning genom att montera ett DIY -kit.