DIY एनालॉग वैरिएबल बेंच पावर सप्लाई डब्ल्यू / प्रिसिजन करंट लिमिटर: 8 स्टेप्स (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

इस परियोजना में मैं आपको दिखाऊंगा कि वर्तमान बूस्टर पावर ट्रांजिस्टर के साथ प्रसिद्ध LM317T का उपयोग कैसे करें, और सटीक करंट लिमिटर के लिए लीनियर टेक्नोलॉजी LT6106 करंट सेंस एम्पलीफायर का उपयोग कैसे करें। यह सर्किट आपको 5A से अधिक का उपयोग करने की अनुमति दे सकता है, लेकिन इस बार इसका उपयोग केवल 2A हल्के भार के लिए किया जाता है क्योंकि मैं एक 24V 2A अपेक्षाकृत छोटा ट्रांसफार्मर और एक छोटा संलग्नक चुनता हूं। और मैं 0.0V से आउटपुट वोल्टेज पसंद करता हूं, फिर मैं LM317 न्यूनतम आउटपुट वोल्टेज 1.25V को रद्द करने के लिए श्रृंखला में कुछ डायोड जोड़ता हूं। यह युक्ति। आपको शॉर्ट सर्किट संरक्षण की भी अनुमति देता है। उन सर्किटों को एक एनालॉग वैरिएबल बेंच पावर सप्लाई बनाने के लिए जोड़ा जाता है जो सटीक करंट लिमिटर के साथ 0.0V-28V और 0.0A-2A उत्पन्न करता है। इसी तरह के डीसी-डीसी कनवर्टर आधारित बिजली आपूर्ति की तुलना में विनियमन और शोर मंजिल का प्रदर्शन बहुत अच्छा है। इसलिए यह मॉडल विशेष रूप से एनालॉग ऑडियो अनुप्रयोगों के लिए उपयोग करने के लिए बेहतर है। आएँ शुरू करें !

चरण 1: योजनाबद्ध और भागों की सूची

मैं आपको इस परियोजना की पूरी योजना दिखाना चाहता हूं।

मैंने आसान स्पष्टीकरण के लिए छेद योजनाबद्ध को तीन भागों में विभाजित किया था। एसी इनपुट अनुभाग、② मध्य खंड (डीसी नियंत्रण सर्किट)、③ आउटपुट अनुभाग।

मैं क्रमशः प्रत्येक अनुभाग के लिए भागों की सूची की व्याख्या करना जारी रखना चाहता हूं।

चरण 2: केस और ड्रिलिंग को ड्रिल करने की तैयारी

हमें पहले बाहरी हिस्सों को इकट्ठा करना चाहिए और केस (एनक्लोजर) की ड्रिलिंग करनी चाहिए।

इस प्रोजेक्ट का केस डिजाइन एडोब इलस्ट्रेटर के साथ किया गया था।

भागों की नियुक्ति के संबंध में, मैंने पहले फोटो शो के रूप में विचार करने और निर्णय लेने में बहुत परीक्षण और त्रुटि की।

लेकिन मुझे इस पल से प्यार है क्योंकि मैं सपना देख सकता हूं कि मैं क्या बनाऊं? या कौन सा बेहतर है?

यह एक प्रतीक्षारत अच्छी लहर की तरह है। यह वास्तव में कीमती समय है! ज़ोर - ज़ोर से हंसना।

वैसे भी, मैं an.ai फ़ाइल और.pdf फ़ाइल भी संलग्न करना चाहूंगा।

केस ड्रिलिंग की तैयारी के लिए, डिज़ाइन को A4 आकार के चिपकने वाले पेपर पर प्रिंट करें और इसे केस से चिपका दें।

जब आप मामले की ड्रिलिंग करेंगे तो यह निशान होंगे, और यह बाड़े के लिए कॉस्मेटिक डिजाइन होगा।

अगर कागज गंदा हो गया है, तो कृपया इसे छीलकर कागज को फिर से चिपका दें।

यदि आप केस ड्रिलिंग के लिए तैयार हैं, तो आप केस पर केंद्र के निशान के अनुसार मामले की ड्रिलिंग शुरू कर सकते हैं।

मैं आपको दृढ़ता से अनुशंसा करता हूं कि आप चिपके हुए कागज पर छेद के आकार का वर्णन 8Φ, 6Φ के समान करें।

उपकरण का उपयोग करना एक इलेक्ट्रिक ड्रिल, ड्रिल बिट्स, स्टेप ड्रिल बिट्स और एक हैंड निबलर टूल या डरमेल टूल है।

कृपया सावधान रहें और दुर्घटना से बचने के लिए पर्याप्त समय निकालें।

सुरक्षा

सुरक्षा चश्मा और सुरक्षा दस्ताने आवश्यक हैं।

चरण 3: एसी इनपुट अनुभाग

केस की ड्रिलिंग और फिनिशिंग खत्म करने के बाद, आइए इलेक्ट्रिक बोर्ड और वायरिंग बनाना शुरू करें।

यहाँ भागों की सूची है। जापानी विक्रेता के लिए कुछ लिंक के लिए क्षमा करें।

मुझे आशा है कि आप अपने आस-पास के विक्रेताओं से इसी तरह के पुर्जे प्राप्त कर सकते हैं।

1. एसी इनपुट अनुभाग. के प्रयुक्त भाग

विक्रेता: मारुति पुर्जे- 1 x RC-3:

कीमत: 1, 330 (लगभग US$12)

- 1 x 24V 2A एसी पावर ट्रांसफार्मर [HT-242]:

कीमत: 2, 790 (लगभग US$26) अगर आपको 220V इनपुट पसंद है, तो [2H-242] 2, 880 चुनें

- प्लग के साथ 1 x एसी कोड:

कीमत: ￥180 (लगभग US$1.5)

- 1 एक्स एसी फ्यूज बॉक्स F-4000-B】 सातो पार्ट्स: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15361/Price:￥180 (लगभग US$1.5)

- 1 x एसी पावर स्विच (बड़ा) NKK M-2022L/B】:https://www.marutsu.co.jp/pc/i/15771/Price:￥380 (लगभग US$3.5)

- 1 x 12V/24V स्विच (छोटा) मियामा M5550K】:https://www.marutsu.co.jp/pc/i/112704/Price:￥181 (लगभग US$1.7)

- 1 x ब्रिज रेक्टीफायर डायोड (बड़ा) 400V 15A (GBJ1504-BP】:https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12699673/Price:￥318 (लगभग US$3.0)

- 1 एक्स ब्रिज रेक्टीफायर डायोड (छोटा) 400V 4A (GBU4G-BP】: https://www.marutsu.co.jp/pc/i/12703750/Price: 210 (लगभग US$2.0)

- 1 x बड़ा कंडेनसर 2200uf 50V【ESMH500VSN222MP25S】:https://www.marutsu.co.jp/pc/i/52022/Price:￥440(लगभग. US$4.0)

- 1 x 4p लैग्ड टर्मिनल L-590-4P】:https://www.marutsu.co.jp/pc/i/17474/Price:￥80(लगभग US$0.7)

जापानी साइट के असुविधाजनक लिंक के लिए क्षमा करें, कृपया उन लिंक को रेफ़र करने वाले समान भागों को संभालने वाले विक्रेता को खोजें।

चरण 4: मध्य खंड (डीसी नियंत्रण सर्किट)

यहां से, यह मुख्य बिजली आपूर्ति डीसी वोल्टेज का नियंत्रण हिस्सा है।

सिमुलेशन परिणामों के आधार पर इस भाग के संचालन को बाद में समझाया जाएगा।

मूल रूप से मैं क्लासिक LM317T का उपयोग बड़े पावर ट्रांजिस्टर के साथ बड़े करंट आउटपुट क्षमता के लिए 3A तक समान रूप से कर रहा हूं।

और 1.25V LM317T न्यूनतम आउटपुट वोल्टेज को रद्द करने के लिए, मैंने Vf के लिए Q2 Vbe में D8 डायोड जोड़ा।

मुझे लगता है कि D8 का Vf लगभग है। 0.6V और Q2 Vbe भी लगभग। 0.65V तो कुल 1.25V है।

(लेकिन यह वोल्टेज इफ और इबे पर निर्भर है, इसलिए इस विधि का उपयोग करने के लिए सावधानी बरतने की जरूरत है)

Q3 के आस-पास का भाग बिंदीदार रेखा से घिरा हुआ नहीं है। (भविष्य में थर्मल शटडाउन सुविधा के लिए वैकल्पिक के लिए।)

प्रयुक्त भाग नीचे के रूप में है, 0．1Ω 2W अकीज़ुकी डेन्शो

हीट सिंक 34H115L70】Multsu पार्ट्स

दिष्टकारी डायोड (100V 1A) IN4001 eBay

LM317T वोल्टेज नियंत्रण आईसी अकिज़ुकी डेंशी

सामान्य प्रयोजन NPN Tr 2SC1815 Akizuki Denshi

U2 LT6106 करंट सेंस IC अकिज़ुकी डेंशी

LT6106 (SOT23) Akizuki Denshi के लिए पिच कन्वर्ट पीसीबी

U3 तुलनित्र IC NJM2903 Akizuki Denshi

पॉट 10kΩ、500Ω、５KΩ अकिज़ुकी डेंशी

चरण 5: आउटपुट अनुभाग

अंतिम भाग आउटपुट सेक्शन है।

मुझे रेट्रो एनालॉग मीटर पसंद हैं, फिर मैंने एनालॉग मीटर अपनाया।

और मैंने आउटपुट सुरक्षा के लिए एक पॉली स्विच (रीसेट करने योग्य फ्यूज) अपनाया।

प्रयुक्त भाग नीचे के रूप में है, रीसेट करने योग्य फ्यूज 2.5Ａ REUF25 अकिज़ुकी डेंशी

2.2KΩ 2W ब्लीडर रजिस्ट्रार अकिज़ुकी डेंशी

32V एनालॉग वोल्ट मीटर (पैनल मीटर) Akizuki Denshi

3ए एनालॉग वोल्ट मीटर (पैनल मीटर) अकिज़ुकी डेंशी

आउटपुट टर्मिनल MB-126G रेड और ब्लैक अकीज़ुकी डेंशी

यूनिवर्सल ब्रेड बोर्ड 210 x 155 मिमी अकिज़ुकी डेंशी

ब्रेड बोर्ड के लिए टर्मिनल (जैसा आप चाहें) Akizuki

चरण 6: कोडांतरण और परीक्षण समाप्त करें

अब तक, मुझे लगता है कि आपका मुख्य बोर्ड भी पूरा हो गया था।

कृपया पॉड्स, मीटर्स, टर्मिनल्स जैसे केस से जुड़े हिस्सों में वायरिंग के साथ आगे बढ़ें।

यदि आपने प्रोजेक्ट बनाना समाप्त कर दिया है।

अंतिम चरण परियोजना का परीक्षण कर रहा है।

यह एनालॉग बिजली आपूर्ति बुनियादी विनिर्देश हैं:

1, 0～30V आउटपुट वोल्टेज मोटे समायोजन और ठीक समायोजन।

2, 0～2.0A लिमिटर के साथ आउटपुट करंट (मैं ट्रांसफॉर्मर स्पेक के तहत उपयोग करने की सलाह देता हूं।)

3, पर्यावरणीय नुकसान को कम करने के लिए बैक पैनल पर आउटपुट वोल्टेज चेंजिंग स्विच

(0～12V, 12～30V)

बुनियादी परीक्षण

सर्किट काम का परीक्षण।

जैसा कि फोटो में दिखाया गया है, मैंने डमी लोड के रूप में 5W 10Ω रेसिस्टर का उपयोग किया।

जब आप 5V सेट करते हैं, तो यह 0.5A प्रदान करता है। 10 वी 1 ए, 20 वी 2.0 ए।

और जब आप वर्तमान सीमा को अपने पसंदीदा स्तर पर समायोजित करते हैं, तो वर्तमान सीमक काम करता है।

ऐसे में आपके एडजस्ट होने वाले आउटपुट करंट के अनुसार आउटपुट वोल्टेज कम होता जा रहा है।

ऑसिलोस्कोप तरंग परीक्षण

मैं आपको आस्टसीलस्कप तरंगों को भी दिखाना चाहता हूं।

जब आप यूनिट की शक्ति चालू करते हैं तो पहली तरंग वोल्टेज बढ़ती तरंग होती है।

CH1 (नीला) रेक्टिफायर और 2200uF कैपेसिटर के ठीक बाद है। 35वी 5वी/डिव)।

CH2 (स्काई ब्लू) यूनिट (2V/div) का आउटपुट वोल्टेज है। इसे 12V तक समायोजित किया जाता है और इनपुट रिपल को कम किया जाता है।

दूसरी तरंग बढ़ी हुई तरंग है।

CH1 और CH2 अब 100mV/div हैं। CH2 रिपल नहीं देखा गया है क्योंकि LM317 IC फीडबैक सही ढंग से काम कर रहा है।

अगला कदम, मैं 500mA वर्तमान लोड (22Ω 5W) के साथ 11V पर परीक्षण करना चाहता हूं। क्या आपको ओम का निम्न I = R / E याद है?

फिर CH1 इनपुट वोल्टेज रिपल 350mVp-p तक बड़ा हो रहा है, लेकिन CH2 आउटपुट वोल्टेज पर भी कोई रिपल नहीं देखा गया है।

मैं समान 500mA लोड वाले कुछ DC-DC बैक टाइप रेगुलेटर से तुलना करना चाहूंगा।

CH2 आउटपुट पर 200mA का बड़ा स्विचिंग शोर देखा जाता है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, सामान्य तौर पर, एनालॉग बिजली की आपूर्ति कम शोर वाले ऑडियो एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त है।

उस के बारे में कैसा है ?

यदि आपके पास और प्रश्न हैं, तो कृपया मुझसे बेझिझक पूछें।

चरण 7: परिशिष्ट 1: सर्किट संचालन विवरण और सिमुलेशन परिणाम

वाह, मेरी पहली पोस्ट पर 1k से अधिक पाठकों का दौरा किया गया।

मैं कई व्यू काउंटर देखने के लिए बस ग्रेड हूं।

खैर, मैं अपने विषय पर लौटना चाहूंगा।

इनपुट अनुभाग सिमुलेशन परिणाम

मैंने सर्किट डिजाइन को सत्यापित करने के लिए एलटी स्पाइस सिम्युलेटर का उपयोग किया है।

एलटी स्पाइस को कैसे स्थापित करें या कैसे उपयोग करें, इसके बारे में कृपया इसे गूगल करें।

यह सीखने के लिए मुफ़्त और अच्छा एनालॉग सिम्युलेटर है।

पहला योजनाबद्ध एलटी स्पाइस सिमुलेशन के लिए एक सरलीकृत है और मैं.asc फ़ाइल भी संलग्न करना चाहता हूं।

दूसरा योजनाबद्ध इनपुट सिमुलेशन के लिए है।

मैंने ट्रांसफॉर्मर के लिए तुलनात्मक चश्मे के रूप में वोल्टेज स्रोत डीसी ऑफसेट 0, आयाम 36V, फ्रीक 60 हर्ट्ज, और इनपुट प्रतिरोधी 5ohm परिभाषित किया। जैसा कि आप जानते हैं, ट्रांसफॉर्मर आउटपुट वोल्टेज rms में प्रदर्शित होता है, तो 24Vrms आउटपुट 36Vpeak होना चाहिए।

पहली तरंग वोल्टेज स्रोत + (हरा) और ब्रिज रेक्टिफायर + w / 2200uF (नीला) है। यह लगभग 36V तक जाएगा।

एलटी स्पाइस परिवर्तनीय पोटेंशियोमीटर का उपयोग नहीं कर सका, मैं इस सर्किट के लिए निश्चित मान सेट करना चाहता हूं।

आउटपुट वोल्टेज 12V करंट लिमिट 1A जैसे। मैं अगले चरण पर आगे बढ़ना चाहता/चाहती हूं।

LT317T. का उपयोग कर वोल्टेज नियंत्रण अनुभाग

अगला आंकड़ा LT317 ऑपरेशन दिखाता है, मूल रूप से LT317 तथाकथित शंट रेगुलेटर के रूप में काम करता है इसका मतलब है कि Adj को आउटपुट वोल्टेज पिन। इनपुट वोल्टेज की परवाह किए बिना पिन हमेशा 1.25V संदर्भ वोल्टेज होता है।

इसका मतलब R1 और R2 में एक निश्चित करंट ब्लीड भी है। वर्तमान LM317 adj. पिन टू R2 भी मौजूद है, लेकिन 100uA जितना छोटा है तो हम इसे अनदेखा कर सकते हैं।

अब तक, आप वर्तमान I1 को स्पष्ट रूप से समझ सकते हैं जो R1 में हमेशा स्थिर रहता है।

तब हम सूत्र R1: R2=Vref(1.25V): V2 बना सकते थे। मैं 220Ω से R1 और 2.2K से R2 चुनता हूं, फिर सूत्र बदल जाता है V2= 1.25V x 2.2k / 220 = 12.5V। वास्तविक आउटपुट वोल्टेज से अवगत रहें V1 और V2 है।

फिर 13.75V LM317 आउटपुट पिन और GND पर दिखाई देता है। और यह भी पता है कि R2 कब शून्य है, 1.25V आउटपुट

रहना।

तब मैंने सरल समाधान का उपयोग किया, मैं सिर्फ 1.25V को रद्द करने के लिए आउटपुट ट्रांजिस्टर Vbe और डायोड Vf का उपयोग करता हूं।

सामान्य बोलने वाला Vbe और Vf लगभग 0.6 से 0.7V है। लेकिन आपको Ic - Vbe और If - Vf विशेषताओं के बारे में भी पता होना चाहिए।

यह दर्शाता है कि जब आप 1.25V रद्द करने के लिए इस पद्धति का उपयोग करते हैं तो एक निश्चित ब्लीडर करंट की आवश्यकता होती है।

इसलिए मैं एक ब्लीडर रजिस्टर R13 2.2K 2W जोड़ता हूं। यह लगभग खून बह रहा है। 5mA जब 12V आउटपुट।

अब तक, मैं समझाने के लिए थोड़ा थक गया हूँ। मुझे दोपहर के भोजन और दोपहर के भोजन की बीयर चाहिए। (योग्य)

फिर, मैं अगले सप्ताह धीरे-धीरे जारी रखना चाहूंगा। तो आपकी असुविधा के लिए खेद है।

अगला चरण मैं एलटी स्पाइस लोड पैरामीटर स्टेप सिमुलेशन का उपयोग करके यह बताना चाहूंगा कि वर्तमान सीमक कैसे ठीक से काम करता है।

LT6106. का उपयोग कर करंट लिमिटर सेक्शन

कृपया रैखिक प्रौद्योगिकी साइट पर जाएँ और LT6106 आवेदन के लिए डेटाशीट देखें।

www.linear.com/product/LT6106

मैं 5A उदाहरण के लिए AV=10 का वर्णन करने वाले विशिष्ट एप्लिकेशन की व्याख्या करने के लिए चित्र दिखाना चाहता हूं।

0.02 ओम करंट सेंस रजिस्टर है और आउट पिन से सेंस्ड आउटपुट अब 200mV/A है

आउट पिन 5A पर 1V तक बढ़ जाएगा, है ना?

आइए इस विशिष्ट उदाहरण को ध्यान में रखते हुए मेरे आवेदन के बारे में सोचें।

इस बार हम 2A के तहत वर्तमान सीमा का उपयोग करना चाहेंगे, तो 0.1 ओम उपयुक्त है।

इस मामले में 2A पर पिन राइज 2V? इसका मतलब है कि संवेदनशीलता अब 1000mV/A है।

उसके बाद हमें करना है, सामान्य तुलनित्र के साथ LM317 ADJ पिन को चालू / बंद करना है

जैसे NJM2903 LM393, या LT1017 और जेनेरिक NPN ट्रांजिस्टर जैसे 2SC1815 या BC337?

जो थ्रेशोल्ड के रूप में ज्ञात वोल्टेज के साथ कट जाता है।

अब तक, सर्किट स्पष्टीकरण समाप्त हो गया है, और चलो पूर्ण सर्किट सिमुलेशन शुरू करते हैं!

चरण 8: परिशिष्ट 2: सर्किट चरण सिमुलेशन और सिमुलेशन परिणाम

मैं तथाकथित स्टेप सिमुलेशन की व्याख्या करना चाहता हूं।

सामान्य सरल सिमुलेशन केवल एक शर्त का अनुकरण करता है, लेकिन चरण सिमुलेशन के साथ, हम लगातार स्थितियों को बदल सकते हैं।

उदाहरण के लिए, लोड रजिस्टर R13 के लिए चरण सिमुलेशन परिभाषा अगली तस्वीर और नीचे दिखाई गई है।

.स्टेप परम आरएफ सूची 1k 100 24 12 6 3

इसका मतलब है कि {Rf} की तरह दिखाया गया R13 मान 1K ओम, (100, 24, 12, 6) से 3 ओम तक भिन्न होता है।

जैसा कि स्पष्ट रूप से समझा जाता है, जब R को लोड करने के लिए खींची गई 1K ओम धारा ①12mA. होती है

(क्योंकि आउटपुट वोल्टेज अब 12V पर सेट है)।

और 120mA 100 ओम पर, ③1A 12 ओम पर, ④2A 6 ओम पर, ⑤4A 3 ओम पर।

लेकिन आप देख सकते हैं कि थ्रेशोल्ड वोल्टेज R3 8k और R7 2k द्वारा 1V पर सेट है (और तुलनित्र के लिए वोल्टेज 5V है)।

फिर स्थिति से, वर्तमान सीमक सर्किट को काम करना चाहिए। अगली ड्राइंग सिमुलेशन परिणाम है।

उसके बारे में अब तक कैसे?

इसे समझना थोड़ा मुश्किल हो सकता है। क्योंकि सिमुलेशन परिणाम को पढ़ना मुश्किल हो सकता है।

हरी रेखाएँ आउटपुट वोल्टेज दिखाती हैं और नीली रेखाएँ आउटपुट करंट दिखाती हैं।

आप देख सकते हैं कि वोल्टेज 12 ओम 1A तक अपेक्षाकृत स्थिर है, लेकिन 6 ओम 2A से वोल्टेज घटकर 6V हो जाता है जिससे करंट 1A तक सीमित हो जाता है।

आप यह भी देख सकते हैं कि 12mA से 1A तक DC आउटपुट वोल्टेज थोड़ा कम है।

यह लगभग Vbe और Vf गैर-रैखिकता के कारण होता है जैसा कि मैंने पूर्व खंड में बताया था।

मैं अगला सिमुलेशन जोड़ना चाहता हूं।

यदि आप अनुलग्न के रूप में अनुकार योजनाबद्ध पर D7 को छोड़ देते हैं, तो आउटपुट वोल्टेज परिणाम अपेक्षाकृत स्थिर होंगे।

(लेकिन आउटपुट वोल्टेज पिछले, ऑफ कोर्स की तुलना में अधिक हो रहा है।)

लेकिन यह एक तरह का व्यापार है, क्योंकि मैं इस परियोजना को 0V से नियंत्रित करना चाहता हूं, भले ही स्थिरता थोड़ी खो गई हो।

यदि आप एलटी स्पाइस जैसे एनालॉग सिमुलेशन का उपयोग करना शुरू करते हैं, तो अपने एनालॉग सर्किट विचार को जांचना और आज़माना आसान है।

उम्म्म, अंततः ऐसा लगता है कि मैंने अंततः पूरी व्याख्या समाप्त कर दी है।

मुझे सप्ताहांत के लिए कुछ बियर चाहिए (एलओएल)

यदि आपके पास इस परियोजना के बारे में कोई प्रश्न है, तो कृपया मुझसे बेझिझक पूछें।

और मुझे आशा है कि आप सभी मेरे लेख के साथ अच्छे DIY जीवन का आनंद लेंगे!

सादर,