წვრილმანი ანალოგური ცვლადი სადგამი კვების წყარო W/ ზუსტი დენის შეზღუდვა: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ამ პროექტში მე გაჩვენებთ თუ როგორ გამოიყენოთ ცნობილი LM317T მიმდინარე გამაძლიერებელი ტრანზისტორით და როგორ გამოვიყენოთ ხაზოვანი ტექნოლოგია LT6106 მიმდინარე გრძნობის გამაძლიერებელი ზუსტი დენის შემზღუდველისთვის.ეს წრე შეიძლება გაძლევთ საშუალებას გამოიყენოთ 5A- ზე მეტი, მაგრამ ამჯერად იგი გამოიყენება მხოლოდ 2A მსუბუქი დატვირთვისთვის, რადგან მე ვირჩევ 24V 2A შედარებით მცირე ზომის ტრანსფორმატორს და პატარა დანართს. და მე მირჩევნია გამომავალი ძაბვა 0.0V– დან, შემდეგ ვამატებ რამდენიმე დიოდს სერიაში, რომ გავაუქმოთ LM317 მინიმალური გამომავალი ძაბვა 1.25V. ეს სპეციფიკა ასევე გაძლევთ საშუალებას მოკლე ჩართვის დაცვა. ეს სქემები გაერთიანებულია შესაქმნელად ანალოგური ცვლადი კვების ბლოკის შესაქმნელად, რომელიც წარმოქმნის 0.0V-28V და 0.0A-2A ზუსტი დენის შეზღუდვით. რეგულირებისა და ხმაურის იატაკის შესრულება საკმაოდ კარგია სიმულატორთან შედარებით DC-DC გადამყვანზე დაფუძნებული დენის წყაროსთან. ამიტომ ეს მოდელი უმჯობესია გამოვიყენოთ განსაკუთრებით ანალოგური აუდიო პროგრამებისთვის. Დავიწყოთ !

ნაბიჯი 1: სქემატური და ნაწილების სია

მინდა გაჩვენოთ ამ პროექტის მთელი სქემა.

მე ხვრელის სქემა დავყავი სამ ნაწილად ადვილი განმარტებისთვის. ① AC შეყვანის განყოფილება ② შუა განყოფილება (DC კონტროლის სქემები) ③ გამოყვანის განყოფილება.

მსურს გავაგრძელო თითოეული ნაწილის ნაწილების სია.

ნაბიჯი 2: მომზადება საქმის საბურღი და ბურღვა

ჩვენ უნდა შევაგროვოთ გარე ნაწილები და გავაფორმოთ საქმე (დანართი) ჯერ.

ამ პროექტის საქმის დიზაინი შესრულებულია Adobe illustrator– ით.

ნაწილების განთავსებასთან დაკავშირებით, მე ბევრი ცდა და შეცდომა გავაკეთე იმის გათვალისწინებით და გადაწყვეტილებით, როგორც პირველი ფოტო გვიჩვენებს.

მაგრამ მე მიყვარს ეს მომენტი, რადგან შემიძლია ვოცნებობ, რა გავაკეთო? ან რომელი ჯობია?

ეს ელოდება კარგ ტალღას. ეს მართლაც ძალიან ძვირფასი დროა! ლოლ.

ყოველ შემთხვევაში, მინდა დაურთო an.ai ფაილი და.pdf ფაილიც.

საქმის ბურღვისთვის მოსამზადებლად, დაბეჭდეთ დიზაინი A4 ზომის წებოვან ქაღალდზე და მიამაგრეთ საქმეზე.

ეს იქნება ნიშნები საქმის ბურღვისას და ეს იქნება დანამატის კოსმეტიკური დიზაინი.

თუ ქაღალდი დაბინძურდა, გთხოვთ ამოიღოთ იგი და ისევ დაკიდოთ ქაღალდი.

თუ თქვენ მოემზადეთ საქმის ბურღვისთვის, შეგიძლიათ დაიწყოთ საქმის ბურღვა საქმის ცენტრალური ნიშნების მიხედვით.

მე მკაცრად გირჩევთ დაახასიათოთ ხვრელების ზომა წებოვან ქაღალდზე, როგორც 8Φ, 6Φ ასე.

ინსტრუმენტების გამოყენება არის ელექტრო საბურღი, საბურღი ბიტი, საფეხურიანი საბურღი და ხელის დასაჭრელი ინსტრუმენტი ან დრემელის ინსტრუმენტი.

გთხოვთ ფრთხილად იყოთ და საკმარისი დრო დაუთმოთ უბედური შემთხვევის თავიდან ასაცილებლად.

Უსაფრთხოება

აუცილებელია უსაფრთხოების სათვალე და ხელთათმანები.

ნაბიჯი 3: ① AC შეყვანის განყოფილება

საქმის ბურღვისა და დასრულების დასრულების შემდეგ, დავიწყოთ ელექტრული დაფებისა და გაყვანილობის დამზადება.

აქ მოცემულია ნაწილების სია. უკაცრავად, ზოგიერთი ბმული იაპონელი გამყიდველისთვისაა.

ვიმედოვნებ, რომ თქვენ შეძლებთ მიიღოთ მსგავსი ნაწილები თქვენი ახლომდებარე გამყიდველებისგან.

1. ① AC შეყვანის განყოფილების გამოყენებული ნაწილები

გამყიდველი: მარუცუს ნაწილები- 1 x RC-3:

ფასი:, 1, 330 (დაახლოებით 12 აშშ დოლარი)

- 1 x 24V 2A AC დენის ტრანსფორმატორი [HT-242]:

ფასი: ￥ 2, 790 (დაახლოებით 26 აშშ დოლარი) თუ მოგწონთ 220V შეყვანა, აირჩიეთ [2H-242] ￥ 2, 880

- 1 x AC კოდი დანამატით:

ფასი: ￥ 180 (დაახ. 1,5 აშშ დოლარი)

-1 x AC დაუკრავენ ყუთი 【F-4000-B】 Sato ნაწილები: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15361/ ფასი: 80180 (დაახ. $ 1,5 აშშ დოლარი)

- 1 x AC დენის გადამრთველი (დიდი) NKK 【M-2022L/B】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15771/ ფასი: 80 380 (დაახ. $ 3,5 აშშ დოლარი)

- 1 x 12V/24V გადამრთველი (პატარა) Miyama 【M5550K】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/112704/ ფასი: 1 181 (დაახლ. $ 1.7 აშშ დოლარი)

- 1 x Bridge rectifire diode (large) 400V 15A 【GBJ1504-BP】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12699673/ ფასი: 318 ￥ (დაახლ. $ 3.0 აშშ დოლარი)

- 1 x Bridge rectifire diode (small) 400V 4A 【GBU4G-BP】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12703750/ ფასი: 210 ￥ (დაახლოებით $ 2.0 აშშ დოლარი)

- 1 x დიდი კონდენსატორი 2200uf 50V 【ESMH500VSN222MP25S htt: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/52022/ ფასი: 40 440 (დაახლოებით 4.0 აშშ დოლარი)

-1 x 4p ჩამორჩენილი ტერმინალი 【L-590-4P】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/17474/ ფასი: ￥ 80 (დაახ. 0,7 აშშ დოლარი)

ბოდიში იაპონური საიტის მოუხერხებელი ბმულისთვის, გთხოვთ მოძებნოთ გამყიდველი, რომელიც ამუშავებს მსგავს ნაწილებს ამ ბმულების მითითებით.

ნაბიჯი 4: ② შუა განყოფილება (DC კონტროლის წრე)

აქედან, ეს არის ძირითადი ძაბვის DC ძაბვის საკონტროლო ნაწილი.

ამ ნაწილის მოქმედება მოგვიანებით იქნება ახსნილი სიმულაციის შედეგების საფუძველზეც.

ძირითადად მე ვიყენებ კლასიკურ LM317T– ს დიდი სიმძლავრის ტრანზისტორით დიდი დენის გამომუშავების უნარისთვის 3A– მდე ერთნაირად.

და 1.25V LM317T მინიმალური გამომავალი ძაბვის გასაუქმებლად, მე დავამატე D8 დიოდი Vf– ს Q2 Vbe– ში.

ვთვლი, რომ Vf of D8 არის დაახ. 0.6V და Q2 Vbe ასევე დაახ. 0.65V მაშინ ჯამში არის 1.25V.

(მაგრამ ეს ძაბვა დამოკიდებულია If და Ibe- ზე, ამიტომ ზრუნვაა საჭირო ამ მეთოდის გამოყენებისთვის)

ნაწილი Q3 გარშემორტყმული წერტილოვანი ხაზით არ არის დამონტაჟებული. (სურვილისამებრ მომავალი თერმული გამორთვის ფუნქციისთვის.)

მეორადი ნაწილები არის ქვემოთ, 0．1Ω 2W Akizuki Densho

გამათბობელი 【34H115L70】 Mulsu ნაწილები

მაკორექტირებელი დიოდი (100V 1A) IN4001 ebay

LM317T ძაბვის კონტროლი IC Akizuki Denshi

General Purose NPN Tr 2SC1815 Akizuki Denshi

U2 LT6106 Current Sense IC Akizuki Denshi

Pitch convert PCB for LT6106 (SOT23) Akizuki Denshi

U3 შედარება IC NJM2903 აკიზუკი დენში

POT 10kΩ 、 500Ω 、 ΩKΩ Akizuki Denshi

ნაბიჯი 5: put გამოყვანის განყოფილება

ბოლო ნაწილი არის გამოყვანის განყოფილება.

მე მომწონს რეტრო ანალოგური მრიცხველები, შემდეგ მივიღე ანალოგური მეტრი.

და მე მივიღე Poly Switch (გადატვირთვადი დაუკრავენ) გამომავალი დაცვისთვის.

მეორადი ნაწილები არის ქვემოთ, გადატვირთვადი დაუკრავენ 2.5Ａ REUF25 აკიზუკი დენში

2.2KΩ 2W bleeder რეგისტრატორი Akizuki Denshi

32V ანალოგური ვოლტმეტრი (პანელის მეტრი) Akizuki Denshi

3A ანალოგური ვოლტმეტრი (პანელი მეტრი) Akizuki Denshi

გამომავალი ტერმინალი MB-126G წითელი და შავი აკიზუკი დენში

უნივერსალური პურის დაფა 210 x 155 მმ Akizuki Denshi

ტერმინალი პურის დაფისთვის (როგორც მოგწონთ) აკიზუკი

ნაბიჯი 6: დაასრულა შეკრება და ტესტირება

ჯერჯერობით, მე ვფიქრობ, რომ თქვენი მთავარი დაფაც დასრულდა.

გთხოვთ გააგრძელოთ კოლოფზე მიმაგრებული ნაწილების გაყვანილობა, როგორიცაა ბალიშები, მეტრი, ტერმინალები.

თუ დაასრულეთ პროექტის შექმნა.

საბოლოო ნაბიჯი არის პროექტის შემოწმება.

ამ ანალოგური კვების ბლოკის ძირითადი მახასიათებლებია

1, 0 ～ 30V გამომავალი ძაბვის უხეში მორგება და ჯარიმა მორგება.

2, 0 ～ 2.0 ა გამომავალი დენი შეზღუდვით (მე გირჩევთ გამოიყენოთ ტრანსფორმატორის სპეციფიკაციით).

3, გამომავალი ძაბვის შეცვლის შეცვლა უკანა პანელზე გარემოსდაცვითი დანაკარგების შესამცირებლად

(0 ～ 12V, 12 ～ 30V)

ძირითადი ტესტირება

წრიული მუშაობის შემოწმება.

მე გამოვიყენე 5W 10Ω რეზისტენტობა, როგორც დატვირთვა, როგორც ნაჩვენებია ფოტოში.

5V- ის დაყენებისას ის იძლევა 0.5A- ს. 10V 1A, 20V 2.0A.

და როდესაც თქვენ შეცვლით მიმდინარე ლიმიტს თქვენს საყვარელ დონეზე, მიმდინარე შეზღუდვა მუშაობს.

ამ შემთხვევაში, გამომავალი ძაბვა მცირდება თქვენი მორგებული გამომავალი დენის შესაბამისად.

ოსცილოსკოპის ტალღის ტესტირება

ასევე მინდა გაჩვენოთ oscilloscope waveforms.

პირველი ტალღის ფორმა არის ძაბვის ამომავალი ტალღის ფორმა, როდესაც ჩართავთ ერთეულის სიმძლავრეს.

CH1 (ცისფერი) არის გასწორების შემდეგ და დაახლოებით 2200uF კონდენსატორი. 35V 5V/div).

CH2 (ცისფერი) არის ერთეულის გამომავალი ძაბვა (2V/div). ის მორგებულია 12 ვ -ზე და ამცირებს შეყვანის ტალღას.

მეორე ტალღის ფორმა არის გაფართოებული ტალღის ფორმა.

CH1 და CH2 არის 100mV/div. CH2 ტალღა არ შეინიშნება იმის გამო, რომ LM317 IC უკუკავშირი სწორად მუშაობს.

შემდეგი ნაბიჯი, მე მინდა გამოვცადო 11 ვ -ზე 500mA მიმდინარე დატვირთვით (22Ω 5W). გახსოვთ ომის დაბალი I = R / E?

შემდეგ CH1 შეყვანის ძაბვის ტალღა იზრდება 350mVp-p- მდე, მაგრამ CH2 გამომავალი ძაბვისას ასევე არ აღინიშნება ტალღა.

მინდა შევადარო DC-DC უკანა ტიპის რეგულატორს იგივე 500mA დატვირთვით.

დიდი 200mA გადართვის ხმაური შეინიშნება CH2 გამომავალზე.

Როგორც ხედავ, ზოგადად რომ ვთქვათ, ანალოგური კვების წყარო შესაფერისია დაბალი ხმაურის აუდიო პროგრამისთვის.

რას იტყვით ამაზე?

თუ თქვენ გაქვთ დამატებითი შეკითხვა, გთხოვთ მოგერიდოთ.

ნაბიჯი 7: დანართი 1: წრიული ოპერაციის დეტალები და სიმულაციის შედეგები

უი, ამდენი მკითხველის 1 ათასზე მეტი ეწვია ჩემს პირველ პოსტს.

მე უბრალოდ გრადუს ვხედავ მრავალრიცხოვანი ხედის მრიცხველს.

ისე, მე მინდა დავუბრუნდე ჩემს თემას.

შეყვანის განყოფილების სიმულაციის შედეგები

მე გამოვიყენე LT Spice სიმულატორი მიკროსქემის დიზაინის შესამოწმებლად.

რაც შეეხება LT Spice– ის ინსტალაციას ან გამოყენებას, გთხოვთ გუგლში ჩაწეროთ.

ეს არის უფასო და კარგი ანალოგური სიმულატორი სასწავლად.

პირველი სქემა არის გამარტივებული LT Spice სიმულაციისთვის და მინდა.asc ფაილიც დავამატო.

მეორე სქემა არის შეყვანის სიმულაციისთვის.

მე განვსაზღვრე ძაბვის წყარო DC ოფსეტური 0, ამპლიტუდა 36V, სიხშირე 60Hz და შემავალი რეზისტორი 5 ოჰმ, როგორც ტრანსფორმატორის შედარებითი მახასიათებლები. როგორც მოგეხსენებათ, ტრანსფორმატორის გამომავალი ძაბვა ნაჩვენებია rms- ში, მაშინ 24Vrms გამომავალი უნდა იყოს 36Vpeak.

პირველი ტალღის ფორმა არის ძაბვის წყარო + (მწვანე) და ხიდის გასწორება + w/ 2200uF (ლურჯი). ის გაივლის 36V- მდე.

LT Spice– მა ვერ გამოიყენა ცვლადი პოტენომეტრი, მე მსურს ამ სქემის ფიქსირებული მნიშვნელობის დაყენება.

გამომავალი ძაბვა 12V დენის ლიმიტი 1A მსგავსი. მსურს გავაგრძელო შემდეგი ნაბიჯი.

ძაბვის კონტროლის განყოფილება LT317T გამოყენებით

მომდევნო ფიგურა გვიჩვენებს LT317 ოპერაციას, ძირითადად LT317 მუშაობს როგორც ეგრეთ წოდებული შუნტის მარეგულირებელი ეს ნიშნავს რომ გამომავალი ძაბვის პინი Adj. pin ყოველთვის 1.25V საცნობარო ძაბვაა შეყვანის ძაბვის მიუხედავად.

ეს ასევე ნიშნავს გარკვეული დენის სისხლდენას R1 და R2. მიმდინარე LM317 adj. pin to R2 ასევე არსებობს, მაგრამ ძალიან მცირე 100uA მაშინ ჩვენ შეგვიძლია მისი უგულებელყოფა.

აქამდე, თქვენ ნათლად გესმით მიმდინარე I1, რომელიც სისხლდენაში R1 ყოველთვის მუდმივია.

შემდეგ ჩვენ შეგვიძლია შევქმნათ ფორმულა R1: R2 = Vref (1.25V): V2. მე ვირჩევ 220Ω to R1 და 2.2K to R2, შემდეგ ფორმულა გარდაიქმნება V2 = 1.25V x 2.2k / 220 = 12.5V. იცოდეთ რეალური გამომავალი ძაბვა არის V1 და V2.

შემდეგ 13.75V გამოჩნდება LM317 გამომავალი პინზე და GND. და ასევე იცის, როდესაც R2 არის ნულოვანი, 1.25V გამომავალი

რჩება.

შემდეგ მე გამოვიყენე მარტივი გამოსავალი, მე მხოლოდ გამომავალი ტრანზისტორი Vbe და დიოდი Vf გამოვიყენო 1.25V.

Vbe და Vf ზოგადად საუბრობს 0.6 -დან 0.7V- მდე. თქვენ ასევე უნდა იცოდეთ Ic - Vbe და If - Vf მახასიათებლები.

ეს გვიჩვენებს, რომ საჭიროა გარკვეული გამათბობელი დენი, როდესაც თქვენ იყენებთ ამ მეთოდს 1.25V გასაუქმებლად.

ამიტომ მე დავამატებ bleeder რეგისტრატორს R13 2.2K 2W. სისხლს იღებს დაახლოებით. 5mA როდესაც 12V გამომავალი.

აქამდე, მე ცოტა დავიღალე ახსნით. მე მჭირდება სადილი და ლანჩი ლუდი. (Lol)

შემდეგ, მსურს გავაგრძელო შემდეგი კვირა თანდათანობით. ასე რომ ბოდიშს გიხდით დისკომფორტისთვის.

შემდეგი ნაბიჯი მინდა აგიხსნათ, თუ როგორ მუშაობს ზუსტად შემზღუდველი ზუსტად, LT Spice load პარამეტრის ნაბიჯის სიმულაციის გამოყენებით.

მიმდინარე შეზღუდვის განყოფილება LT6106 გამოყენებით

გთხოვთ ეწვიოთ ხაზოვანი ტექნოლოგიის საიტს და ნახოთ მონაცემთა ფურცელი LT6106 პროგრამისთვის.

www.linear.com/product/LT6106

მე მინდა ნახოთ ნახატი, რომ ავხსნა ტიპიური პროგრამა, რომელიც აღწერს AV = 10 5A მაგალითისთვის.

აქ არის 0.02 ohm დენის აღრიცხვის რეგისტრი, ხოლო პინიდან გამოსული გამოსავალი არის 200mV/A მაშინ

გარეთ pin გაიზრდება 1V მდე 5A, არა?

მოდით ვიფიქროთ ჩემს განაცხადზე ამ ტიპიური მაგალითის გათვალისწინებით.

ამჯერად ჩვენ გვსურს გამოვიყენოთ 2A– ს ქვეშ არსებული ლიმიტი, მაშინ 0.1 ohm შესაფერისია.

ამ შემთხვევაში, pin იზრდება 2V 2A– ზე? ეს ნიშნავს, რომ მგრძნობელობა არის 1000mV/A.

ამის შემდეგ ჩვენ უნდა გავაკეთოთ, უბრალოდ ჩართეთ / გამორთეთ LM317 ADJ პინი ზოგადი შედარებით

როგორიცაა NJM2903 LM393, ან LT1017 და ზოგადი NPN ტრანზისტორი, როგორიცაა 2SC1815 ან BC337?

რომელიც წყვეტს გამოვლენილ ძაბვას, როგორც ზღურბლს.

ამ დრომდე, წრის ახსნა დასრულდა და დავიწყოთ წრიული სიმულაციები!

ნაბიჯი 8: დანართი 2: წრიული ნაბიჯის სიმულაცია და სიმულაციის შედეგები

მსურს ავხსნა ეგრეთ წოდებული ნაბიჯის სიმულაცია.

ჩვეულებრივი მარტივი სიმულაცია ახდენს მხოლოდ ერთი მდგომარეობის სიმულაციას, მაგრამ საფეხურებრივი სიმულაციით ჩვენ შეგვიძლია განუწყვეტლივ შევცვალოთ პირობები.

მაგალითად, დატვირთვის რეგისტრატორის საფეხურის სიმულაციური განმარტება R13 ნაჩვენებია შემდეგ ფოტოში და ქვემოთ.

.სასვლელი პარამეტრი Rf სია 1k 100 24 12 6 3

ეს ნიშნავს, რომ R13 მნიშვნელობა ნაჩვენებია {Rf}, როგორიცაა 1K ohm, (100, 24, 12, 6) 3 ohm– დან.

როგორც აშკარად ესმოდა, როდესაც 1K ohm დენი დატვირთული R არის ①12mA

(რადგან გამომავალი ძაბვა არის დადგენილი 12V).

და 20120mA 100 ohm, ③1A 12 ohm, ④2A 6 ohm, ⑤4A 3 ohm.

თქვენ ხედავთ, რომ ბარიერი ძაბვა არის 1V R3 8k და R7 2k (და ძაბვა შედარებისთვის არის 5V).

შემდეგ მდგომარეობიდან ③, მიმდინარე შეზღუდვის წრე უნდა მუშაობდეს. შემდეგი ნახაზი არის სიმულაციური შედეგი.

აქამდე როგორ?

შეიძლება ცოტა ძნელი გასაგები იყოს. რადგან სიმულაციის შედეგი შეიძლება იყოს რთული წასაკითხი.

მწვანე ხაზები აჩვენებს გამომავალ ძაბვას და ლურჯი ხაზები აჩვენებს გამომავალ დენს.

თქვენ ხედავთ, რომ ძაბვა შედარებით სტაბილურია 12 ohm 1A– მდე, მაგრამ 6 ohm 2A– დან ძაბვა მცირდება 6V– მდე, რათა შეზღუდოს დენი 1A– მდე.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ ნახოთ DC გამომავალი ძაბვა 12mA– დან 1A– მდე ოდნავ შემცირებული.

ეს თითქმის გამოწვეულია Vbe და Vf არაწრფილობით, როგორც ავღნიშნე წინა ნაწილში.

მინდა დავამატო შემდეგი სიმულაცია.

თუ გამოტოვებთ D7 სიმულაციურ სქემატურს, როგორც ეს არის მიმაგრებული, გამომავალი ძაბვის შედეგები შედარებით სტაბილური იქნება.

(მაგრამ გამომავალი ძაბვა უფრო მაღალი ხდება ვიდრე წინა, რა თქმა უნდა.)

მაგრამ ეს არის ერთგვარი ვაჭრობა, რადგან მე მინდა გავაკონტროლო ეს პროექტი 0V– დან, თუნდაც სტაბილურობა ოდნავ დაკარგული იყოს.

თუ თქვენ დაიწყებთ ანალოგური სიმულაციის გამოყენებას, როგორიცაა LT Spice, ადვილია შეამოწმოთ და სცადოთ თქვენი ანალოგური სქემის იდეა.

ჰმ, საბოლოოდ, როგორც ჩანს, მე დავასრულე სრული განმარტება.

მე მჭირდება რამდენიმე ლუდი შაბათ -კვირას (lol)

თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვა ამ პროექტთან დაკავშირებით, გთხოვთ მოგერიდოთ.

და ვიმედოვნებ, რომ ყველა თქვენგანი ისიამოვნებთ კარგი წვრილმანი ცხოვრებით ჩემი სტატიით!

პატივისცემით,