समायोज्य डबल आउटपुट रैखिक बिजली की आपूर्ति: 10 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

विशेषताएं:

• एसी - डीसी रूपांतरण डबल आउटपुट वोल्टेज (सकारात्मक - ग्राउंड - नकारात्मक)
• समायोज्य सकारात्मक और नकारात्मक रेल
• बस एक सिंगल-आउटपुट एसी ट्रांसफॉर्मर
• आउटपुट शोर (20MHz-BWL, नो लोड): लगभग 1.12mVpp
• कम शोर और स्थिर आउटपुट (ओपैंप और प्री-एम्पलीफायर को पावर देने के लिए आदर्श)
• आउटपुट वोल्टेज: +/- 1.25V से +/- 25V अधिकतम आउटपुट करंट: 300mA से 500mA
• सोल्डर के लिए सस्ता और आसान (सभी घटक पैकेज डीआईपी हैं)

एक डबल आउटपुट कम शोर बिजली की आपूर्ति किसी भी इलेक्ट्रॉनिक्स उत्साही के लिए एक आवश्यक उपकरण है। ऐसी कई परिस्थितियाँ हैं कि एक डबल-आउटपुट बिजली की आपूर्ति आवश्यक है जैसे कि पूर्व-एम्पलीफायरों को डिजाइन करना और ओपीएएमपी को शक्ति देना। इस लेख में, हम एक रैखिक बिजली आपूर्ति का निर्माण करने जा रहे हैं जिससे उपयोगकर्ता अपनी सकारात्मक और नकारात्मक रेल को स्वतंत्र रूप से समायोजित कर सकता है। इसके अलावा, इनपुट पर सिर्फ एक साधारण सिंगल-आउटपुट एसी ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जाता है।

[१] सर्किट विश्लेषण

चित्र 1 डिवाइस का योजनाबद्ध आरेख दिखाता है। D1 और D2 रेक्टिफायर डायोड हैं। C1 और C2 पहले शोर में कमी फिल्टर चरण का निर्माण करते हैं।

चरण 1: चित्रा 1, कम शोर बिजली आपूर्ति का योजनाबद्ध आरेख

R1, R2, C1, C2, C3, C4, C5, और C6 एक लो पास RC फ़िल्टर बनाते हैं जो सकारात्मक और नकारात्मक दोनों रेलों से शोर को कम करता है। इस फिल्टर के व्यवहार को सिद्धांत और व्यवहार दोनों में जांचा जा सकता है। बोड प्लॉट सुविधा वाला एक ऑसिलोस्कोप इन मापों को निष्पादित कर सकता है, जैसे कि सिग्लेंट एसडीएस११०४एक्स-ई। IC1 [1] और IC2 [2] इस सर्किट के मुख्य विनियमन घटक हैं।

IC1 (LM317) डेटाशीट के अनुसार: LM317 डिवाइस एक समायोज्य तीन-टर्मिनल पॉजिटिव-वोल्टेज रेगुलेटर है जो 1.25 V से 37 V के आउटपुट-वोल्टेज रेंज में 1.5 A से अधिक की आपूर्ति करने में सक्षम है। इसके लिए केवल दो बाहरी प्रतिरोधों की आवश्यकता होती है। आउटपुट वोल्टेज सेट करें। डिवाइस में 0.01% का एक विशिष्ट लाइन विनियमन और 0.1% का एक विशिष्ट लोड विनियमन है। इसमें करंट लिमिटिंग, थर्मल ओवरलोड प्रोटेक्शन और सेफ ऑपरेटिंग एरिया प्रोटेक्शन शामिल है। एडजस्ट टर्मिनल के डिस्कनेक्ट होने पर भी अधिभार संरक्षण कार्यशील रहता है।

जैसा कि स्पष्ट है, यह नियामक अच्छी लाइन और लोड विनियमन आंकड़े पेश करता है, इसलिए हम एक स्थिर आउटपुट रेल प्राप्त करने की उम्मीद कर सकते हैं। यह IC2 (LM337) के समान है। फर्क सिर्फ इतना है कि इस चिप का इस्तेमाल नेगेटिव वोल्टेज को रेगुलेट करने के लिए किया जाता है। D3 और D4 सुरक्षा के लिए उपयोग किए जाते हैं।

डायोड कैपेसिटर (C9 और C10) को नियामकों के आउटपुट में डिस्चार्ज होने से रोकने के लिए एक कम-प्रतिबाधा निर्वहन पथ प्रदान करते हैं। R4 और R5 का उपयोग आउटपुट वोल्टेज को समायोजित करने के लिए किया जाता है। शेष आउटपुट शोर को फ़िल्टर करने के लिए C7, C8, C9, और C10 का उपयोग किया जाता है।

[२] पीसीबी लेआउट

चित्रा 2 सर्किट के पीसीबी लेआउट को दर्शाता है। इसे सिंगल-लेयर PCB बोर्ड पर डिज़ाइन किया गया है और सभी कंपोनेंट पैकेज DIP हैं। सभी के लिए घटक को मिलाप करना और डिवाइस का उपयोग करना शुरू करना बहुत आसान है।

चरण 2: चित्रा 2, बिजली आपूर्ति का पीसीबी लेआउट

मैंने IC1 [3] और IC2 [4] के लिए SamacSys घटक पुस्तकालयों का उपयोग किया। ये पुस्तकालय स्वतंत्र हैं और अधिक महत्वपूर्ण रूप से औद्योगिक आईपीसी पदचिह्न मानकों का पालन करते हैं। मैं Altium का उपयोग करता हूं, इसलिए मैंने Altium प्लगइन [5] का उपयोग करके सीधे पुस्तकालयों को स्थापित किया। चित्र 3 चयनित घटकों को दिखाता है। KiCad और अन्य CAD सॉफ़्टवेयर के लिए समान प्लगइन्स का उपयोग किया जा सकता है।

चरण 3: चित्र 3, IC1 (LM137) और IC2 (LM337) के लिए SamacSys कंपोनेंट लाइब्रेरी (AD प्लगइन)

चित्र 4 PCB बोर्ड का 3D दृश्य दिखाता है।

चरण 4: चित्र 4, अंतिम पीसीबी बोर्ड का 3डी दृश्य

[३] असेंबली और टेस्ट चित्र ५ में इकट्ठे बोर्ड को दिखाया गया है। मैंने आउटपुट पर अधिकतम +/- 12V प्राप्त करने के लिए 220V से 12V ट्रांसफार्मर का उपयोग करने का निर्णय लिया। चित्र 6 आवश्यक तारों को दर्शाता है।

चरण 5: चित्रा 5, इकट्ठे सर्किट बोर्ड

चरण 6: चित्रा 6, ट्रांसफार्मर और सर्किट वायरिंग आरेख

R4 और R5 मल्टीटर्न पोटेंशियोमीटर को मोड़कर, आप सकारात्मक और नकारात्मक रेल पर वोल्टेज को स्वतंत्र रूप से समायोजित कर सकते हैं। चित्र 7 एक उदाहरण दिखाता है, जहां मैंने आउटपुट को +/- 9V पर समायोजित किया है।

चरण 7: चित्र 7, +/- 9V आउटपुट पर रेल

अब आउटपुट शोर को मापने का समय है। मैंने सिग्लेंट SDS1104X-E ऑसिलोस्कोप का उपयोग किया जो इनपुट पर 500uV/div संवेदनशीलता का परिचय देता है जो इसे ऐसे मापों के लिए आदर्श बनाता है। मैंने चैनल-वन को 1X, एसी कपलिंग, 20 मेगाहर्ट्ज बैंडविड्थ सीमा पर रखा, फिर अधिग्रहण मोड को पीक-डिटेक्ट पर सेट किया।

फिर मैंने ग्राउंड लीड को हटा दिया और एक जांच ग्राउंड-स्प्रिंग का इस्तेमाल किया। ध्यान दें कि यह माप बिना आउटपुट लोड के है। चित्र 8 आस्टसीलस्कप स्क्रीन और परीक्षा परिणाम दिखाता है। शोर का Vpp आंकड़ा लगभग 1.12mV है। कृपया ध्यान दें कि आउटपुट करंट को बढ़ाने से शोर / तरंग स्तर में वृद्धि होगी। यह सभी बिजली आपूर्ति के लिए एक सच्ची कहानी है।

चरण 8: चित्र 8, विद्युत आपूर्ति का आउटपुट शोर (बिना लोड के)

R1 और R2 प्रतिरोधों की शक्ति दर आउटपुट करंट को परिभाषित करती है। इसलिए मैंने 3W रेसिस्टर्स को चुना। इसके अलावा, यदि आप उच्च धाराएं खींचना चाहते हैं या नियामक के इनपुट और आउटपुट के बीच वोल्टेज अंतर अधिक है, तो IC1 और IC2 पर उपयुक्त हीट सिंक स्थापित करना न भूलें। आप 3W प्रतिरोधों का उपयोग करके 500mA (अधिकतम) प्राप्त करने की उम्मीद कर सकते हैं। यदि आप 2W प्रतिरोधों का उपयोग करते हैं, तो यह मान स्वाभाविक रूप से घटकर कहीं 300mA (अधिकतम) हो जाता है।

[४] सामग्री

चित्र 9 सामग्री का बिल दिखाता है।

चरण 9: चित्र 9, सामग्री का बिल

चरण 10: संदर्भ

स्रोत:

[1] LM317 डेटाशीट:

[२] LM३३७ डेटाशीट:

[३]: LM317 के लिए योजनाबद्ध प्रतीक और पीसीबी पदचिह्न:

[४]: एलएम३३७ के लिए योजनाबद्ध प्रतीक और पीसीबी पदचिह्न:

[५]: Altium प्लगइन: