एसी से +15वी, -15वी 1ए वेरिएबल और 5वी 1ए फिक्स्ड बेंच डीसी बिजली की आपूर्ति: 8 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

बिजली की आपूर्ति एक विद्युत उपकरण है जो विद्युत भार को विद्युत शक्ति प्रदान करता है। इस मॉडल पावर सप्लाई में तीन सॉलिड-स्टेट डीसी पावर सप्लाई हैं। पहली आपूर्ति 1 एम्पीयर तक सकारात्मक 1.5 से 15 वोल्ट का एक चर आउटपुट देती है। दूसरा 1 एम्पीयर पर 1.5 से -15 वोल्ट का ऋणात्मक देता है। तीसरे में 1 एम्पीयर पर एक निश्चित 5V है। सभी आपूर्ति पूरी तरह से विनियमित है। एक विशेष आईसी सर्किट आउटपुट वोल्टेज को.2V के भीतर रखता है जब नो लोड से 1 एम्पीयर तक जाता है। आउटपुट शॉर्ट सर्किट से पूरी तरह से सुरक्षित है। यह आपूर्ति स्कूल प्रयोगशालाओं, सेवा की दुकानों या कहीं भी सटीक डीसी वोल्टेज की आवश्यकता के लिए आदर्श है।

चरण 1: आपूर्ति कैसे काम करती है?

आपूर्ति में दो सर्किट होते हैं, एक निश्चित 5v आउटपुट होता है और दूसरा 0 से +15 तक होता है, और -15 चर आपूर्ति नीचे वर्णित प्रत्येक अनुभाग के साथ होती है। इसमें एक पावर ट्रांसफॉर्मर, एक डीसी रेक्टिफायर स्टेज और रेगुलेटर स्टेज होता है।

1. ट्रांसफार्मर का उपयोग करके 220V एसी को नीचे करना: जैसा कि नियामकों का इनपुट 1.5 से 40 वोल्ट के आसपास कहीं भी होना चाहिए। इसलिए 220v एसी को ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करके डाउन कर दिया गया। मुख्य से 220v एसी को फ्यूज और स्विच के माध्यम से ट्रांसफार्मर सेकेंडरी कॉइल में आपूर्ति की जाती है, जो इसे 18 वोल्ट तक ले जाता है। ट्रांसफार्मर का टर्न रेशियो 12:1 था। जब परीक्षण किया गया, तो ट्रांसफार्मर का ओपन सर्किट वोल्टेज 22 वोल्ट निकला। ट्रांसफार्मर दो उद्देश्यों को पूरा करता है। सबसे पहले, यह 220VAC इनपुट को 17VAC और 9VAC तक कम कर देता है ताकि उचित वोल्टेज को रेक्टिफायर चरणों में प्रवेश करने की अनुमति मिल सके। दूसरा, यह बिजली आपूर्ति आउटपुट को 220VACline से अलग करता है। यह उपयोगकर्ता को खतरनाक वोल्टेज के झटके से बचाता है, क्या उपयोगकर्ता को एक ग्राउंडेड क्षेत्र में खड़ा होना चाहिए। एक सेंटर टैप्ड ट्रांसफॉर्मर में दो सेकेंडरी वाइंडिंग हैं जो 180 डिग्री आउट ऑफ फेज हैं।
2. एसी से डीसी कनवर्टर: एसी (एसी से डीसी में रूपांतरण) के सुधार के लिए, डायोड के ब्रिज कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग किया गया था जो एसी के नकारात्मक चक्र को बंद कर देता है और इसे स्पंदित डीसी में बदल देता है। प्रत्येक डायोड केवल तभी कार्य करता है जब वह अग्र बायस अवस्था में होता है (जब एनोड पर वोल्टेज कैथोड पर वोल्टेज से अधिक होता है)। इस डीसी में कुछ तरंगें शामिल थीं इसलिए एक संधारित्र का उपयोग इसे विनियमन सर्किट में भेजने से पहले इसे अपेक्षाकृत चिकना करने के लिए किया जाता था।
3. रेगुलेटर सर्किट: पॉवर सप्लाई में रेगुलेटर सर्किट में LM-317 और LM-337 इंटीग्रेटेड सर्किट होते हैं। LM317 1.2 से 37 V रेंज में एडजस्टेबल आउटपुट वोल्टेज के साथ 1.5 A से अधिक लोड करंट की आपूर्ति करता है। LM337 श्रृंखला समायोज्य 3-टर्मिनल नकारात्मक वोल्टेज नियामक हैं जो -1.2 से -37 V आउटपुट वोल्टेज रेंज में -1.5 A से अधिक आपूर्ति करने में सक्षम हैं। वे असाधारण रूप से उपयोग में आसान हैं और आउटपुट वोल्टेज को सेट करने के लिए केवल दो बाहरी प्रतिरोधों की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, लाइन और लोड विनियमन दोनों मानक निश्चित नियामकों से बेहतर हैं। LM317/LM377 का आउटपुट वोल्टेज दो फीडबैक रेसिस्टर्स R1 और R2 के अनुपात से निर्धारित होता है जो आउटपुट टर्मिनल में एक संभावित डिवाइडर नेटवर्क बनाते हैं। फीडबैक रेसिस्टर R1 में वोल्टेज एक निरंतर 1.25V संदर्भ वोल्टेज है, Vref के बीच उत्पादित होता है "आउटपुट" और "समायोजन" टर्मिनल। फिर जो भी करंट रोकनेवाला R1 के माध्यम से प्रवाहित होता है, वह भी रोकनेवाला R2 (बहुत छोटे समायोजन टर्मिनल करंट की अनदेखी) के माध्यम से बहता है, R1 और R2 के पार वोल्टेज ड्रॉप्स का योग आउटपुट वोल्टेज, Vout के बराबर होता है। जाहिर है इनपुट वोल्टेज, विन नियामक को बिजली देने के लिए आवश्यक आउटपुट वोल्टेज से कम से कम 2.5 वोल्ट अधिक होना चाहिए।
4. फ़िल्टर: एलएम३१७/३३७ का आउटपुट संधारित्र को स्पंदन प्रभाव को फ़िल्टर करने के लिए खिलाया गया था। और फिर इसे आउटपुट के लिए भेजा गया था। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इसे रखने से पहले कैपेसिटर की ध्रुवता को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

5v निश्चित डीसी आपूर्ति

5वी डीसी उसी सिद्धांत पर काम करता है, लेकिन उसके लिए इस्तेमाल किया जाने वाला नियामक एक निश्चित 7805 है। साथ ही इस्तेमाल किया गया ट्रांसफार्मर 220V से 9V एसी का था।

चरण 2: सर्किट आरेख और आवश्यक घटक:

सर्किट आरेख और आवश्यक घटकों को ऊपर की तस्वीरों में सूचीबद्ध किया गया है।

चरण 3: सिमुलेशन और पीसीबी लेआउट

प्रोटीन योजनाबद्ध और सिमुलेशन:

यह देखने के लिए कि क्या सर्किट सही तरीके से काम कर रहा है और ±15V चर और 5V निश्चित बिजली आपूर्ति के हमारे लक्ष्य को प्राप्त करता है, योजनाबद्ध सर्किट को सिम्युलेटेड किया गया था। जिसे मल्टी-मीटर की मदद से आउटपुट वोल्टेज को मापकर सत्यापित किया गया था।

प्रोटीन पीसीबी लेआउट:

परीक्षण के बाद योजनाबद्ध सर्किट को उसके पीसीबी लेआउट में बदल दिया गया। घटकों को पहले रखा जाता है और रूटिंग ऑटो रूटिंग के माध्यम से की जाती है। बिजली के तार की चौड़ाई T80 है जबकि बाकी तार की चौड़ाई T70 है। बोर्ड की लंबाई 6 गुणा 8 इंच चुनी गई थी। अपेक्षित पीसीबी डिजाइन के लिए एक 3डी लेआउट की भी जांच की गई। पूरा होने और परीक्षण करने पर लेआउट पीडीएफ के रूप में निर्यात किया जाता है कि क्या पथ पार नहीं करते हैं। पीडीएफ फाइल पर होने के लिए केवल बोर्ड किनारे और निचली परत का चयन किया जाता है और बाकी को अचयनित किया जाता है। यह हमें पूरे पीसीबी के ट्रैक का प्रिंट देता है।

चरण 4: पीसीबी प्रिंटिंग

बटर पेपर पर छपाई:

पीडीएफ फाइल के रूप में जो ट्रैक मिला वह बटर पेपर पर छपा हुआ था। इस उद्देश्य के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला प्रिंटर तरल स्याही के बजाय टोनर वाला था क्योंकि इसे बटर पेपर पर स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है। उस प्रयोजन के लिए बटर पेपर को काटा जाता है ताकि आसान छपाई के लिए ए 4 पेपर के आकार से मेल खा सके और फिर पीसीबी के आकार में फिट होने के लिए काटा जा सके।

बटर पेपर से पीसीबी बोर्ड में प्रिंट ट्रांसफर करना:

बटर पेपर को पीसीबी बोर्ड के ऊपर रखा जाता है। बटर पेपर को दबाने के लिए एक गर्म लोहे का उपयोग किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप टोनर स्याही के गर्म होने के कारण पीसीबी बोर्ड पर ट्रैक की फोटोकॉपी हो जाती है। उसके बाद स्थायी मार्कर का उपयोग करके ट्रैक सुधार किए जाते हैं।

नक़्क़ाशी:

पीसीबी बोर्ड पर ट्रैक को स्थानांतरित करते हुए, अगले चरण में बोर्ड को ओवन में रखे फेरिक क्लोराइड से भरे कंटेनर में डुबोया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पीसीबी बोर्ड के चारों ओर से तांबे को हटा दिया जाता है, सिवाय उस ट्रैक को छोड़कर जो एक प्लास्टिक शीट में मुद्रित होता है। केवल ट्रैक पर मौजूद तांबा।

ड्रिलिंग:

पीसीबी की तैयारी के बाद, पीसीबी को 90 डिग्री पर ड्रिल रखने के लिए इसे बीच में रखकर पीसीबी ड्रिल का उपयोग करके छेद ड्रिल किया जाता है और अतिरिक्त दबाव नहीं लगाया जाता है अन्यथा ड्रिल बिट टूट जाएगा। ट्रांजिस्टर, कनेक्टर, रेगुलेटर के लिए छेद डायोड को रेगुलर रेसिस्टर्स, कैपेसिटर आदि की तुलना में बड़ा बनाया जाता है

पतले/पेट्रोल का उपयोग करके सफाई:

पीसीबी बोर्ड को उपलब्धता के अनुसार थिनर या पेट्रोल की कुछ बूंदों से धोया जाता है ताकि पीसीबी पर घटक की सही सोल्डरिंग के लिए स्याही को ट्रैक से हटा दिया जाए। पीसीबी घटकों के साथ मिलाप करने के लिए तैयार है।

घटकों की सोल्डरिंग:

प्रोटियस पीसीबी लेआउट के अनुसार घटकों को फिर पीसीबी बोर्ड पर मिलाया जाता है। पटरियों या बिंदुओं को छोटा न करके घटकों को सावधानी से मिलाया जाता है। कैपेसिटर/ट्रांजिस्टर जैसे घटकों की ध्रुवीयता को ध्यान में रखा जाता है। बेहतर चालकता के लिए पेस्ट का उपयोग करके नियामकों के साथ हीट सिंक को जोड़ा जाता है और पीसीबी के साथ मिलाप किया जाता है। उसी प्रकार

परिक्षण:

एक आखिरी बार, बोर्ड पर घटकों को टांका लगाने के दौरान किसी भी समय पीसीबी का परीक्षण किया जाता है। उसके बाद, पीसीबी को संचालित किया गया और आउटपुट नोट किया गया जो वांछित आउटपुट के अनुसार था। पीसीबी को केसिंग में लगाने के लिए तैयार है।

चरण 5: आवरण की तैयारी

मूल लेआउट के साथ एक प्रीमियर केसिंग बाजार से खरीदा गया था और वांछित आवश्यकता के अनुसार संशोधित किया गया था। यह दो बाइंडिंग पोस्ट के लिए दो छेद के साथ आया था, इसलिए बाइंडिंग पोस्ट के लिए 4 और पोटेंशियोमीटर के लिए 2 अतिरिक्त छेद केसिंग में ड्रिल किए गए थे। एसी आपूर्ति केबल की आसान कनेक्टिविटी के लिए एक महिला 3 पिन सॉकेट भी रखा गया था। बिजली की आपूर्ति को चालू या बंद करने के लिए बाहर एक स्विच भी लगाया गया था। इसके अलावा उपयोगकर्ता के लिए आसान पठनीयता/चयन के लिए आपूर्ति में एक वोल्टमीटर स्थापित किया गया था।

चरण 6: आपूर्ति की स्थापना

शरीर के साथ किसी भी तरह की कमी से बचने के लिए ट्रांसफार्मर और सर्किट को लकड़ी/इन्सुलेटिंग शीट की मदद से केसिंग में रखा गया था। घटकों को एक साथ रखने के लिए बोल्ट और केबल संबंधों का उपयोग किया गया था। केसिंग पर बाइंडिंग पोस्ट, फ्यूज होल्डर पोटेंशियोमीटर और बटन लगाए गए थे। कनेक्ट करने के लिए जम्पर वायर का उपयोग किया गया था और कनेक्शन को सुरक्षित करने के लिए सोल्डर किया गया था। कनेक्शन को सुरक्षित करने और किसी भी शॉर्ट से बचने के लिए सिकुड़ रैप का इस्तेमाल किया गया था। आपूर्ति का परीक्षण किया गया।

चरण 7: लोड विनियमन

लोड आपूर्ति आउटपुट से जुड़ा था और आउटपुट वोल्टेज ड्रॉप का सामना करना पड़ा जो कि तारों/पीसीबी ट्रैक्स/कनेक्शन बिंदुओं के प्रतिरोधों में गिरावट के कारण था। तो इसे पूरा करने के लिए, LM317/LM337 में प्रतिरोधों के मूल्यों को बदल दिया गया ताकि 15 वोल्ट का लोड वोल्टेज प्रदान किया जा सके। चूंकि आउटपुट पर जो वोल्टेज था वह ओपन सर्किट वोल्टेज था।

चरण 8: अंतिम परीक्षण / अवलोकन

आपूर्ति में उपयोग किया जाने वाला वोल्टमीटर केवल 7v (बाजार में उपलब्ध नहीं) से ऊपर के वोल्टेज स्तरों के लिए काम करता है। तो एक बेहतर वाल्टमीटर का उपयोग करके, कम वोल्टेज मूल्यों को भी मापा जा सकता है। अधिमानतः एक द्विदिश एनालॉग वाल्टमीटर का उपयोग करना और मापा जाने वाले मान को बदलने के लिए एक स्विच का उपयोग करना (+ve आपूर्ति या -ve आपूर्ति वोल्टेज), इसे और अधिक व्यावहारिक बनाया जा सकता है।

कुल मिलाकर यह एक दिलचस्प परियोजना थी। बहुत कुछ सीखा गया क्योंकि मैं पीसीबी के निर्माण से परिचित था, आपूर्ति और परिवर्तनीय वोल्टेज नियामक बनाने में समस्याएं।

आगामी परियोजनाओं के लिए कृपया https://easyeeprojects.blogspot.com/ पर भी जाएं।:)