عند إنشاء أجهزة إلكترونية مختلفة، عاجلا أم آجلا، يطرح السؤال ما يجب استخدامه كمصدر للطاقة للإلكترونيات محلية الصنع. لنفترض أنك قمت بتجميع نوع من فلاش LED، والآن تحتاج إلى تشغيله بعناية من شيء ما. في كثير من الأحيان لهذه الأغراض، يتم استخدام أجهزة شحن الهاتف المختلفة، وإمدادات الطاقة للكمبيوتر، وجميع أنواع محولات الشبكة، والتي لا تحد بأي حال من الأحوال من التيار الموفر للحمل.
ماذا لو، على سبيل المثال، على لوحة نفس فلاش LED، هناك مساران مغلقان لم يلاحظهما أحد عن طريق الخطأ؟ من خلال توصيله بمصدر طاقة قوي للكمبيوتر، يمكن للجهاز المجمع أن يحترق بسهولة إذا كان هناك أي خطأ في التثبيت على اللوحة. لمنع حدوث مثل هذه المواقف غير السارة على وجه التحديد ، توجد مصادر طاقة مختبرية تتمتع بالحماية الحالية. من خلال معرفة مقدار التيار الذي سيستهلكه الجهاز المتصل مسبقًا تقريبًا، يمكننا منع حدوث دوائر قصيرة، ونتيجة لذلك، احتراق الترانزستورات والدوائر الدقيقة الدقيقة.
في هذه المقالة سنلقي نظرة على عملية إنشاء مصدر طاقة يمكنك توصيل الحمل به دون خوف من نفاد شيء ما.
مخطط إمدادات الطاقة
تحتوي الدائرة على شريحة LM324، والتي تجمع بين 4 مضخمات تشغيلية، ويمكن تركيب شريحة TL074 بدلاً منها. مضخم التشغيل OP1 مسؤول عن تنظيم جهد الخرج، بينما يقوم OP2-OP4 بمراقبة التيار الذي يستهلكه الحمل. تولد الدائرة الدقيقة TL431 جهدًا مرجعيًا يساوي 10.7 فولت تقريبًا، ولا يعتمد على قيمة جهد الإمداد. يقوم المقاوم المتغير R4 بتعيين جهد الخرج؛ ويمكن استخدام المقاوم R5 لضبط إطار تغيير الجهد ليناسب احتياجاتك. تعمل الحماية الحالية على النحو التالي: يستهلك الحمل التيار الذي يتدفق عبر مقاومة منخفضة المقاومة R20، والتي تسمى التحويلة، ويعتمد حجم انخفاض الجهد عبرها على التيار المستهلك. يتم استخدام مضخم التشغيل OP4 كمضخم، مما يزيد من انخفاض الجهد المنخفض عبر التحويلة إلى مستوى 5-6 فولت، ويتراوح الجهد عند خرج OP4 من صفر إلى 5-6 فولت اعتمادًا على تيار الحمل. تعمل سلسلة OP3 كمقارن، حيث تقارن الجهد عند مدخلاتها. يتم ضبط الجهد عند أحد المدخلات بواسطة المقاوم المتغير R13، الذي يحدد عتبة الحماية، ويعتمد الجهد عند الإدخال الثاني على تيار الحمل. وبالتالي، بمجرد أن يتجاوز التيار مستوى معين، سيظهر الجهد عند خرج OP3، مما يفتح الترانزستور VT3، والذي بدوره يسحب قاعدة الترانزستور VT2 إلى الأرض، ويغلقه. يقوم الترانزستور المغلق VT2 بإغلاق الطاقة VT1، مما يفتح دائرة طاقة الحمل. كل هذه العمليات تتم في غضون ثوان.
يجب أن يؤخذ المقاوم R20 بقوة 5 واط لمنع تسخينه المحتمل أثناء التشغيل على المدى الطويل. يضبط المقاوم المتقلب R19 حساسية التيار، وكلما ارتفعت قيمته، أمكن تحقيق حساسية أكبر. يقوم المقاوم R16 بضبط تباطؤ الحماية، وأوصي بعدم المبالغة في زيادة قيمته. ستضمن المقاومة من 5 إلى 10 كيلو أوم إغلاقًا واضحًا للدائرة عند تشغيل الحماية، وستعطي المقاومة الأعلى تأثيرًا مقيدًا للتيار عندما لا يختفي الجهد عند الخرج تمامًا.
كترانزستور طاقة، يمكنك استخدام KT818 المحلي أو KT837 أو KT825 أو TIP42 المستورد. يجب إيلاء اهتمام خاص لتبريده، لأن الفرق بأكمله بين جهد الإدخال والإخراج سوف يتبدد في شكل حرارة على هذا الترانزستور. لهذا السبب لا ينبغي عليك استخدام مصدر طاقة بجهد خرج منخفض وتيار مرتفع، حيث أن تسخين الترانزستور سيكون بحد أقصى. لذلك دعونا ننتقل من الأقوال إلى الأفعال.
تصنيع وتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور
يتم تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة باستخدام طريقة LUT، والتي تم وصفها عدة مرات على الإنترنت.
تمت إضافته على ثنائي الفينيل متعدد الكلور الصمام الثنائي الباعث للضوء بمقاومة غير موضحة في الرسم التخطيطي. المقاوم ل قاد قيمة 1-2 كيلو أوم مناسبة. هذا الصمام الثنائي الباعث للضوء يتم تشغيله عند تشغيل الحماية. تمت إضافة جهتي اتصال أيضًا، تم وضع علامة عليهما بكلمة "Jamper"، وعندما يتم إغلاقهما، يخرج مصدر الطاقة من الحماية و"ينقطع". بالإضافة إلى ذلك، تمت إضافة مكثف 100 pF بين الأطراف 1 و2 من الدائرة الدقيقة، وهو يعمل على الحماية من التداخل ويضمن التشغيل المستقر للدائرة.
إعداد مصدر الطاقة
لذلك، بعد تجميع الدائرة، يمكنك البدء في تكوينها.بادئ ذي بدء، نقوم بتوفير الطاقة من 15 إلى 30 فولت ونقيس الجهد عند كاثود شريحة TL431، ويجب أن يكون مساويًا تقريبًا لـ 10.7 فولت. إذا كان الجهد الموفر لمدخل مصدر الطاقة صغيرًا (15-20 فولت)، فيجب تقليل المقاوم R3 إلى 1 كيلو أوم. إذا كان الجهد المرجعي على ما يرام، فإننا نتحقق من تشغيل منظم الجهد، عند تدوير المقاوم المتغير R4، يجب أن يتغير من الصفر إلى الحد الأقصى. بعد ذلك، نقوم بتدوير المقاوم R13 في أقصى موضع له؛ قد يتم تفعيل الحماية عندما يسحب هذا المقاوم مدخل OP2 إلى الأرض. يمكنك تركيب مقاومة 50-100 أوم بين الأرض والمنفذ الخارجي لـ R13 المتصل بالأرض. نقوم بتوصيل أي حمل بمصدر الطاقة، ونضبط R13 على موضعه المتطرف. نقوم بزيادة جهد الخرج وسيزداد التيار وفي مرحلة ما ستعمل الحماية. نحقق الحساسية المطلوبة باستخدام مقاومة القطع R19، ثم يمكنك لحام مقاومة ثابتة بدلاً من ذلك. وبهذا تكتمل عملية تجميع مصدر الطاقة الخاص بالمختبر، ويمكنك تركيبه في العلبة واستخدامه.
إشارة
من المريح جدًا استخدام رأس المؤشر للإشارة إلى جهد الخرج. على الرغم من أن أجهزة قياس الفولتميتر الرقمية يمكنها إظهار جهد يصل إلى أجزاء من مائة فولت، إلا أن الأرقام الجارية باستمرار لا يتم إدراكها بالعين البشرية بشكل جيد. هذا هو السبب في أنه من الأكثر عقلانية استخدام رؤوس المؤشر. من السهل جدًا صنع الفولتميتر من مثل هذا الرأس - ما عليك سوى توصيل مقاوم تشذيب معه بقيمة اسمية تبلغ 0.5 - 1 موهم. أنت الآن بحاجة إلى تطبيق الجهد، وقيمته معروفة مقدما، واستخدام المقاوم التشذيب لضبط موضع السهم المقابل للجهد المطبق. بناء سعيد!
