Laboratóriumi tápegység - nélkülözhetetlen eszköz amatőr műhelyben, elektromos gyakorlatban. A szerző nem végez rendszeres munkát vékony és finom elektronikával, de néha erre szükség van. És amikor az eszköz készen áll, megkezdődik a megfelelő CREN és LM ("sétáló" falusi hálózat) keresése. Az utóbbi időben rendszeresen foglalkozni kell a LED-csíkokkal (beépített háttérvilágítás). Az ilyen lámpákban található LED-csíkot gyakran nagyon furcsa módon használják, és ilyen jellegű szerelési munkák eredményeként egynél több szokásos kapcsoló tápegység megsérült. Röviden: a szükséglet érett.
Feladatmeghatározás
Az áramellátást lineárisnak (alacsony frekvenciájú transzformátornak) tekintették, mint tartósabb, egyszerűbb és karbantarthatóbb. A helyhez kötött készülék súlya és méretei nem nagyon fontosak. Az áramellátásnak állíthatónak kell lennie, hogy állandó stabilizált feszültséget állítson elő, mondjuk +20 V-ig, több amper terhelési árammal. A tápegységet minden bizonnyal rövidzárlat-védelemmel kell ellátni, és szintén kívánatos a túlterhelés elleni védelem. A tápegység lehet egycsatornás, egypólusú.
Nagyon jó, ha a fedélzeten van egy mérőműszer-készlet - egy voltmérő-ampermérő. Ez jelentősen növeli a munka kényelmét, lehetővé teszi más munkákat és méréseket, felszabadítja az asztalon lévő munkateret a felesleges külső eszközök és vezetékek számára.
A tervező világítótestek gyártása feltételezi azok eladásának valószínűségét, beleértve azokat az országokat is, amelyek villamos hálózatát működtetik. Szerencsére az impulzusos tápegységek bemeneti feszültségtartománya az összes lehetséges értéket lefedi - ~ 100 ... 240 V. Csak a hálózati adaptert kell megfelelő adapterrel ellátni. A 240 V-os hálózati feszültség nem ritka a hálózatunkban (az egyik fázisban). A tartomány alacsonyabb értékét sehol sem veszi figyelembe. Nagyon kívánatos ellenőrizni a PSU működését alacsony feszültség mellett, tekintettel a legtöbb kínai gyártású tápegység minőségére, amely hozzánk érkezik. A laboratóriumi tápegységben használt TS-180-2 tápfeszültség-transzformátor hálózati tekercsekkel rendelkezik két tekercsen (két egyenlő részre osztva). Ez nagyon könnyűvé tette a kívánt ~ 110 V feszültség elérését.
Mire volt szükség a munkához
Szerszámkészlet elektromos telepítéshez, multiméter, forrasztópáka tartozékokkal, fémmegmunkáló szerszámkészlet.
A rádióelemeken kívül egy régi PC-shnik tokja, egy darab plexi üveg, egy kis tetőfedő acél, vastag PCB és alumínium került forgalomba. KPT-8 paszta, kötőelemek, rögzítőhuzal és rézhuzal, hőcső, nejlon hevederek, festékanyagok.
mérnöki
Úgy döntöttek, hogy az áramellátást a beállítható KR142EN12 (LM317) stabilizátor speciális mikrochipjére építik. Ez lehetővé tette a nagyon tiszta paraméterek megszerzését egy nagyon egyszerű eszközáramkörrel.
Az áramkör a következő tulajdonságokkal rendelkezik - a TV1 transzformátor kapcsolható (SA2 kapcsoló) szekunder tekercse a stabilizátor szabályozó elemének melegítésének csökkentése érdekében. A DA1 stabilizáló chip chip VT1 távoli tranzisztorának erősítése. Mikroáramkör-védő működtetőáram-szabályozó az R5 ... R9, SA3 elemeknél.
Hálózati transzformátor - TS180-2 visszafordított szekunder tekercsekkel. A másodlagos tekercsek mellett a mérőműszerek bipoláris erőstabilizátoraihoz két viszonylag alacsony áramú tekercset tekercseltek. A transzformátor tekercsek lakkozva vannak, amely lehetővé tette az akusztikus zaj (zümmögés) minimalizálását, és remélte, hogy hosszú távú munkára számíthatunk a régi tekercselő huzallal.
A tápegység házi mérőműszereket használ - digitális voltmérőt és ampermérőt a KR572PV2 mikroáramkörben (ICL7107) [3]. Hét szegmensű mutató, a gyors felismerés érdekében, különböző méretű és színű. A műszeráramköröknek bipoláris teljesítményre van szükségük +5 V, -5 V. Minden eszköznek saját tápegységre van szüksége, az ampermérő tápegységét teljesen el kell különíteni a fő áramkörtől.
Az SA2, SA3 kapcsolók érintkezőinek 3A-ig terjedő áramnak kell lenniük. Mint ezek a kapcsolók, kerámia táblákkal ellátott keksz PGC-ket [2] használtak. Az érintkezőcsoporton keresztül megengedett áram 3 A. A tápegység megbízhatóságának növelése érdekében a szinkron munkacsoportok érintkezői párhuzamosan vannak csatlakoztatva.
Az áramellátás egy régi vas tokban van összeállítva a PC-rendszer egységből a 80286 processzoron, radiátorok és fújóventilátorok nélkül is. A tok kicsi, nagy vastagságú acélból készül. Ez egy hegesztett dobozkeret és U-alakú burkolat. Egy kis sarokcsiszolóval meg lehetett vágni a belső speciális rekeszeket, az alaplap beépítéséhez használt fém alapot a helyére egy gázégő forrasztotta. Ez növelte a szerkezet merevségét.
A szabályozóelemek beszerelésének fő hűtője egy vastag alumíniumlemeztől függetlenül készült, ugyanabban a sarokban szegecselt szakaszokkal. Alumínium vakszegecsekkel rögzítve, az illesztéseket hővezető KTP-8 pasztával kenjük.
Az ügy szokásos panele, a jövő kialakítása az elülső kialakításban szellőzőnyílásokkal és lyukakkal rendelkezik, hamis panelt kellett készíteni. Magyarázó címkék, mérlegek stb. AutoCAD-ben rajzolva és fotóminőséggel nyomtatva speciális vastag papírra. A lyukakat és a nyílásokat szikével faragják. Az előlap átlátszó, szerves üvegből készült panellel van bevonva. A panelt fémfűrészeléssel vágják, a belső lyukakat fűrészeléssel fűrészelik és a kisméretűket fúrják. A panelek nem rendelkeznek speciális rögzítőelemekkel, mindent a szerelési elemek szokásos rögzítői tartják.
A panel belső nyílásait és a 0,5 mm-es tetőfedő acélból készült nyílásait ékszerfűrésszel, egy szokásos fúróval vagy egy vékony csiszolókoronggal egy kis sarokcsiszolóval vágták le. A lyukakat fúrják és kerek reszelővel fúrják.
Kimeneti csatlakozók - a negatív csatlakozót közvetlenül a fémtokhoz csavarják be, belülről egy vastag vékony huzaldarabot forrasztunk hozzá, amelyhez az összes "föld" vég csökken. A pozitív kapcsot meghosszabbítják és szigetelik - az M4 csavar egy darabja hozzá van forrasztva, és egy textolit szigetelőt készítenek.
A szigetelő alkatrészeit kirakják a lemezből egy kirakós játékkal a fára és bekapcsolják a fúrógépet.
Az előlap összeszerelése után telepítettem a készülék fő vezérlőit. Hosszú M3 csavarokból felszereltem a mérőműszereket improvizált állványokra.Széles maszkolószalagot használtunk fényszűrővé, amely elrejtette a indikátorok üresjárati szegmenseit.
A LED-ek (még nem használták - az előlapot egy korábbi befejezetlen kivitelből használják) szorosan be vannak építve a lyukakba. Ezeket egy vastag, ónozott huzal tartja, a LED-ek hőcsővel szigetelt kapcsai közé helyezik és fémlemezhez forrasztják. A LED-ek végén lévő lencsét átlátszó panellel ellátott rekeszfóliával keretezik.
A merevlemez-meghajtók kapcsolóinak érintkezőinek párhuzamos csatlakoztatása vastag, ónozott huzallal történik. A telepítés előtt a kapcsolókat a korlátozó mozgatásával lehet konfigurálni. A kapcsoló szirmaiin az SA3 rögzített R5 ... R8 ellenállások. Kiderült, hogy a kapcsolóm két öt, öt kapcsolattartóval rendelkezik. A szinkronban kapcsolt érintkezőket párhuzamosan csatlakoztattuk, hasonlóan az SA2-hez, az ötödik érintkezőt további 10 mA tartományban használjuk. Ebben az esetben a 4. tartomány rögzítve van (az R9 változó ellenállás eltávolítva) 100 mA-nál. Az árambeállító ellenállások értékei és teljesítménye kiszámítható az [1] pontban megadott képletekkel.
A transzformátort és a C5 (2x10 000x50 V) oxidkondenzátorok blokkját felépítik egy fém alapra. A tápkábelt ideiglenesen a transzformátor szirmaihoz csatlakoztatják, a másodlagos tekercs tápvezetékeit SA2-be forrasztják, és egy egyenirányítót csatlakoztatnak. A próbaverzióval meggyőződtem az áramkör ezen részének működőképességéről.
A házi készítésű hűtő radiátorra egy mikroáramkört (opcionális), egy diódahídot és egy külső vezérlő tranzisztorot (2xTIP147) kell felszerelni. A nagy teljesítményű félvezető eszköz cseréje néhány kevésbé nagy teljesítményűre a hűtés szempontjából előnyös - a hőforrásokat egyenletesen elosztjuk a radiátoron.
0,25 ohm áramszabályozó ellenállások (kb. 10 cm) acélhuzal darabjaiból készülnek (bordázott műanyag tömlőből a huzalozáshoz). A huzalt hegesztik egy gázégő lángjában, végeit lecsupaszítják és cink-kloriddal (forrasztósav) megkenik. A forrasztás helyeit alaposan mossuk le vízzel, majd az ellenállás huzalát meggyújtjuk kolofonnal.
A szerelőelemek kemény vezetékeire több kicsi, vékony vezetékű elem van felszerelve. A működőképesség ellenőrzése után az áramkörnek a radiátorra helyezett részét beszerezzük a tokba, és jelentős (szükség esetén) szakasz rövid vezetékeivel összekapcsoljuk. Egészségügyi ellenőrzés.
A mérőműszerek beépítése. Mint már említettük, a speciális KR572PV2 mikroáramkör (ICL7107) +5 V, -5 V bipoláris feszültséget igényel. Ennek a ténynek a tudatosítása több égetett nyomtatott sávot és egy égetett LSI-t érdemel. Nos, a jó órák mindig drágák. A transzformátornak csak két azonos tekercselése volt +5 V és -5 V feszültségnél (mindkét mérő számára közös feszültséget feltételeztünk). A helyzetből kikerülhettünk egy másik áramkör alkalmazásával az egyenirányítók bekapcsolásához és egy másik hasonló tápegység összeszereléséhez. Ebben az esetben két galvanikusan elkülönített PSU-t kaptunk.
Két független forrást külön táblákra szerelnek és rögzítik a mikroáramkörök standard karimáira (TO-220 eset). A mérőberendezés által fogyasztott áram kicsi, tehát a stabilizátor mikroáramköreit műanyag kivitelben használják, amely lehetővé tette szigetelő tömítések nélküli felszerelését. Az egyetlen 7805 fém karimával (a mikroáramkör GND tüske) a PSU voltmérőben szintén szigetelő tömítés nélkül van beszerelve, ez az áramkör megengedhető.
A hálózati transzformátor végkarimájához fémlemez van felszerelve fogyasztásmérőkkel. Csatlakozások létesülnek, ellenőrizhető a működőképesség. A mérőpulton lévő [3] többszörös hangolási ellenállásokkal az eszközök megjelenített értékeit a külső multiméter értékéhez igazíthatjuk.
Végül elkészítettünk egy panelt egy ~ 110 V-os aljzathoz, magát az aljzatot telepítettük és csatlakoztattuk. Mivel a csatlakozás galvanikusan kapcsolódik a hálózathoz, ezenkívül egy vastag PVC-csővel is el van különítve a fémtokból, egy viszonylag puha kábelt több helyen rögzítenek nylon hevederekkel, és a forrasztásokat hőcsővel szigetelik.
Az ideiglenes hálózati vezetéket a hálózati kapcsolón és a biztosítéktartón keresztüli állandó huzalozás váltotta fel. A hevedereket és a huzalokat ugyanúgy kell lefektetni - kiegészítő szigetelés a fémházból, mechanikus rögzítés, a forrasztási pontok szigetelése.
A műszer alvázának oldalait horganyzott acél tetőfedésből kivágott és vak szegecsekre szerelt panelek borítják. A felső fedelet a rendszer egység szokásos U alakú borításáról vágjuk le. A hűtőfuratok tömbjeit fúrták a radiátor feletti burkolatba és az R5 ... R8 ellenállások blokkjába, a sérült festék helyreállt.
Az áramkorlát (SA3) átkapcsolására szolgáló fogantyú körüli plexiüveg panelen a metszet öt letapogatást végzett és a határértékeket jelezte - 10 mA; 100 mA 0,3 A; 1 A; 3 A. Gravírozott bemélyedések sötét festékkel.
Következtetések, a hibákkal kapcsolatos munka
Az eredeti rendszerben számos változtatás és egyszerűsítés történt, mindegyik működőképes, és a működés egy ideje azt mutatta, hogy meglehetősen kényelmesek. Például megszabadulni az R3, R9 ellenállásoktól. Egy újabb 10 mA-os határ bevezetése nagyon kényelmessé tette a LED-ek teljesítményének ellenőrzését és a Zener-diódák stabilizációs feszültségének mérését (fordított beillesztés!).
A telepítés során néhány pont elcsúszott a figyelmetől - az egyenirányító híd kondenzátorok bypass-diódáit és az FU2 biztosítékot nem helyezték be. A kondenzátorok semlegesítik az alacsony frekvenciájú diódák közötti váltást, a biztosíték segít megóvni a transzformátort baleset esetén. Ez lesz a következő felülvizsgálat. Ugyanakkor érdemes legalább az egyik LED-et használni - jelezve számukra a kiégett biztosítékot.
irodalom
1. A RADIOhobby magazin, 1999. sz
2. PGC, PGG kapcsolók, ellenőrzőlista.
3. Voltmérő, ampermérő a K572PV2-n (ICL7107).
Babay Mazay, 2019. június