რეგულირებადი ორმაგი გამომავალი ხაზოვანი კვების წყარო: 10 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

Მახასიათებლები:

• AC - DC კონვერსია ორმაგი გამომავალი ძაბვები (დადებითი - გრუნტი - უარყოფითი)
• რეგულირებადი დადებითი და უარყოფითი რელსები
• უბრალოდ ერთჯერადი გამომავალი AC ტრანსფორმატორი
• გამომავალი ხმაური (20 MHz-BWL, დატვირთვის გარეშე): დაახლოებით 1.12mVpp
• დაბალი ხმაური და სტაბილური გამოსავალი (იდეალურია Opamps- ისა და წინასწარი გამაძლიერებლების დასაყენებლად)
• გამომავალი ძაბვა: +/- 1.25V to +/- 25V მაქსიმალური გამომავალი დენი: 300mA to 500mA
• იაფი და ადვილად შესადუღებელი (ყველა კომპონენტის პაკეტი არის DIP)

ორმაგი გამომავალი დაბალი ხმაურის ელექტრომომარაგება არის აუცილებელი ინსტრუმენტი ნებისმიერი ელექტრონიკის მოყვარულთათვის. არსებობს მრავალი გარემოება, რომ აუცილებელია ორმაგი გამომავალი ელექტროენერგიის მიწოდება, როგორიცაა წინასწარი გამაძლიერებლების შემუშავება და OPAMP– ების ჩართვა. ამ სტატიაში ჩვენ ვაპირებთ ავაშენოთ ხაზოვანი ელექტრომომარაგება, რომლის საშუალებითაც მომხმარებელს შეუძლია დამოუკიდებლად შეცვალოს თავისი დადებითი და უარყოფითი რელსები. უფრო მეტიც, მხოლოდ ჩვეულებრივი ერთჯერადი გამომავალი AC ტრანსფორმატორი გამოიყენება შესასვლელში.

[1] წრიული ანალიზი

სურათი 1 გვიჩვენებს მოწყობილობის სქემატურ დიაგრამას. D1 და D2 არის მაკორექტირებელი დიოდები. C1 და C2 აშენებენ ხმაურის შემცირების ფილტრის პირველ საფეხურს.

ნაბიჯი 1: სურათი 1, დაბალი ხმაურის ელექტრომომარაგების სქემატური დიაგრამა

R1, R2, C1, C2, C3, C4, C5 და C6 აშენებენ დაბალი გამავლობის RC ფილტრს, რომელიც ამცირებს ხმაურს როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი რელსებიდან. ამ ფილტრის ქცევა შეიძლება შემოწმდეს როგორც თეორიულად, ასევე პრაქტიკაში. Oscilloscope ერთად bode ნაკვეთი ფუნქცია შეუძლია შეასრულოს ეს გაზომვები, როგორიცაა Siglent SDS1104X-E. IC1 [1] და IC2 [2] ამ წრის მთავარი მარეგულირებელი კომპონენტებია.

IC1 (LM317) მონაცემთა ცხრილის მიხედვით: „LM317 მოწყობილობა არის რეგულირებადი სამი ტერმინალური პოზიტიური ძაბვის მარეგულირებელი, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს 1.5 A– ზე მეტი გამომავალი ძაბვის დიაპაზონში 1.25 V– დან 37 V.– მდე და მოითხოვს მხოლოდ ორ გარე რეზისტორს. დააყენეთ გამომავალი ძაბვა. მოწყობილობას აქვს ტიპიური ხაზის რეგულირება 0.01% და ტიპიური დატვირთვის რეგულირება 0.1%. იგი მოიცავს მიმდინარე შეზღუდვას, თერმული გადატვირთვის დაცვას და უსაფრთხო ოპერაციული უბნის დაცვას. გადატვირთვისგან დაცვა ფუნქციონირებს მაშინაც კი, თუ ADJUST ტერმინალი გათიშულია”.

როგორც ნათელია, ეს მარეგულირებელი შემოაქვს კარგი ხაზისა და დატვირთვის რეგულირების მაჩვენებლებს, შესაბამისად, ჩვენ შეგვიძლია ველოდოთ სტაბილური გამომავალი რკინიგზის მიღებას. ეს არის IC2– ის (LM337) იდენტური. ერთადერთი განსხვავება ისაა, რომ ეს ჩიპი გამოიყენება უარყოფითი ძაბვების დასარეგულირებლად. D3 და D4 გამოიყენება დაცვის მიზნით.

დიოდები უზრუნველყოფენ დაბალი წინაღობის განმუხტვის გზას, რათა თავიდან აიცილონ კონდენსატორები (C9 და C10) მარეგულირებლების გამომუშავებაში. R4 და R5 გამოიყენება გამომავალი ძაბვების შესაცვლელად. C7, C8, C9 და C10 გამოიყენება დარჩენილი გამომავალი ხმების გასაფილტრად.

[2] PCB განლაგება

სურათი 2 გვიჩვენებს მიკროსქემის PCB განლაგებას. იგი შექმნილია ერთი ფენის PCB დაფაზე და ყველა კომპონენტის პაკეტი არის DIP. ყველასთვის საკმაოდ ადვილია კომპონენტის შედუღება და მოწყობილობის გამოყენება.

ნაბიჯი 2: სურათი 2, დენის წყაროს PCB განლაგება

მე გამოვიყენე SamacSys კომპონენტის ბიბლიოთეკები IC1 [3] და IC2 [4]. ეს ბიბლიოთეკები უფასოა და რაც მთავარია დაიცვას ინდუსტრიული IPC კვალი სტანდარტები. მე ვიყენებ Altium- ს, ამიტომ ბიბლიოთეკები პირდაპირ დავაყენე Altium მოდულის გამოყენებით [5]. სურათი 3 გვიჩვენებს შერჩეულ კომპონენტებს. მსგავსი მოდული შეიძლება გამოყენებულ იქნას KiCad და სხვა CAD პროგრამებისთვის.

ნაბიჯი 3: სურათი 3, SamacSys კომპონენტის ბიბლიოთეკები (AD მოდული) IC1 (LM137) და IC2 (LM337)

სურათი 4 გვიჩვენებს PCB დაფის 3D ხედს.

ნაბიჯი 4: სურათი 4, PCB– ის საბოლოო დაფის 3D ხედი

[3] შეკრება და ტესტი სურათი 5 გვიჩვენებს აწყობილ დაფას. მე გადავწყვიტე გამოვიყენო 220V to 12V ტრანსფორმატორი, რომ მივიღო მაქსიმალური +/- 12V გამომავალი. სურათი 6 გვიჩვენებს საჭირო გაყვანილობას.

ნაბიჯი 5: სურათი 5, აწყობილი მიკროსქემის დაფა

ნაბიჯი 6: სურათი 6, ტრანსფორმატორისა და მიკროსქემის გაყვანილობის დიაგრამა

R4 და R5 მრავალმხრივი პოტენომეტრების შემობრუნებით, თქვენ დამოუკიდებლად შეგიძლიათ დაარეგულიროთ ძაბვები დადებით და უარყოფით რელსებზე. სურათი 7 გვიჩვენებს მაგალითს, სადაც მე გამოვასწორე გამომავალი +/- 9V.

ნაბიჯი 7: სურათი 7, +/- 9V რელსები გამომავალზე

ახლა დროა გამოვთვალოთ გამომავალი ხმაური. მე გამოვიყენე Siglent SDS1104X-E oscilloscope, რომელიც შემოაქვს 500uV/div მგრძნობელობას შეყვანისას, რაც მას იდეალური ხდის ასეთი გაზომვებისთვის. მე არხი-1 დავაყენე 1X, AC დაწყვილებაზე, 20 MHz გამტარუნარიანობის ლიმიტზე, შემდეგ დავაყენე შეძენის რეჟიმი პიკ-გამოვლენისას.

შემდეგ მე ამოვიღე დაფქვილი ტყვია და გამოვიყენე ზონდის დასაბამი. გაითვალისწინეთ, რომ ეს გაზომვა არ არის გამომავალი დატვირთვის ქვეშ. სურათი 8 გვიჩვენებს ოსცილოსკოპის ეკრანს და ტესტის შედეგს. ხმაურის Vpp ფიგურა არის დაახლოებით 1.12 მვ. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ გამომავალი დენის გაზრდა გაზრდის ხმაურის/ტალღის დონეს. ეს არის ნამდვილი ამბავი ყველა დენის წყაროსთვის.

ნაბიჯი 8: სურათი 8, ელექტრომომარაგების გამომავალი ხმაური (დატვირთვის გარეშე)

R1 და R2 რეზისტორების სიმძლავრე განსაზღვრავს გამომავალ დენს. ასე რომ, მე შევარჩიე 3W რეზისტორები. ასევე, თუ თქვენ აპირებთ მაღალი დენების დახატვას ან ძაბვის სხვაობა მარეგულირებლის შეყვანასა და გამოსვლას შორის მაღალია, არ დაგავიწყდეთ IC1 და IC2- ზე შესაბამისი გამაცხელებლების დაყენება. თქვენ შეგიძლიათ ველით, რომ მიიღებთ 500mA (max) 3W რეზისტორების გამოყენებით. თუ იყენებთ 2W რეზისტორებს, ეს მნიშვნელობა ბუნებრივად მცირდება სადღაც 300mA (max).

[4] მასალები

სურათი 9 გვიჩვენებს მასალების ანგარიშს.

ნაბიჯი 9: სურათი 9, მასალების შესახებ

ნაბიჯი 10: მითითებები

წყარო:

[1] LM317 მონაცემთა ცხრილი:

[2] LM337 მონაცემთა ცხრილი:

[3]: სქემატური სიმბოლო და PCB კვალი LM317– ისთვის:

[4]: სქემატური სიმბოლო და PCB კვალი LM337– ისთვის:

[5]: Altium მოდული: