www.elektronik.si Seznam forumov www.elektronik.si
Forum o elektrotehniki in računalništvu
 
 PomočPomoč  IščiIšči  Seznam članovSeznam članov  SkupineSkupine  StatisticsStatistika  AlbumAlbum  DatotekeFilemanager DokumentacijaDocDB LinksPovezave   Registriraj seRegistriraj se 
  PravilaPravila  LinksBolha  PriponkePriponke  KoledarKoledar  ZapiskiZapiski Tvoj profilTvoj profil Prijava za pregled zasebnih sporočilPrijava za pregled zasebnih sporočil PrijavaPrijava 

Napajalnik 0-30V 0-3A

 
Objavi novo temo   Odgovori na to temo   Printer-friendly version    www.elektronik.si Seznam forumov -> Zbirka projektov
Poglej prejšnjo temo :: Poglej naslednjo temo  
Avtor Sporočilo
Highlag
Član
Član



Pridružen-a: Pet 23 Jan 2004 20:42
Prispevkov: 4034
Aktiv.: 17.97
Kraj: Črnuče

PrispevekObjavljeno: Sob Mar 04, 2006 8:51 pm    Naslov sporočila: icon_idea Napajalnik 0-30V 0-3A Odgovori s citatom

Kategorija projekta: Napajalnik
Težavnost: 2
Tehnologija: 2
Potrebno predznanje: 2
Predvideni čas: 16h
Predvidena orodja: Pribor za izdelavo tiskanega vezja, vrtalni stroj z svedri 1, 1.5, 3.2, 2mm, spajkalnik


Pri razvoju ali experimentiranju z elektronskimi vezji prej ali slej potrebujemo kvaliteten in nastavljiv napajlnik.
Pri brskanju po internetu sem že pred časom našel zanimivo rešitev, ki sem jo sedaj končno tudi realiziral.

Gre za napajalnik z nastavljivo izhodno napetostjo 0-30V ter nastavljivim izhodnim tokom 0-3A.
Napajalnik je klasične izvedbe, kar pomeni, da se v najslabših pogojih na močnostnih komponentah troši ogromno toplote. To je potrebno upoštevati pri izbiri hladilnih teles.

Kratek opis delovanja:

Operacijski ojačevalnik IC1 s pomočjo zener diode D8 skrbi za referenčno napetost, operacijski ojačevalnik IC3 skrbi za nastavljanje in omejevanje izhodnega toka, ter IC2 skrbi za nastavljanje izhodne napetosti, preko njega pa IC3 tudi na izhodni tok. (Zmanjšuje napetost toliko časa, da tok pade na nastavljeno vrednost. ) IC3 tipa tok skozi breme preko napetosti, ki se pojavi premosorazmerno z bremenom na uporu R7. Potenciometer P2 služi za nastavljanje željene izhodne napetosti, poteciometer P1 služi za nastavljanje izhodnega toka, trimer RV1, pa je namenjen nastavlajnju ničle.

Zanimiva je tudi rešitev s katero brez dodatnega odcepa na transformatorju dobimo poleg pozitivne tudi negativno izhodno napetost. Iz usmerniškega mostička je poleg - in + priključka na vezje pripeljan še en ~ priključek (AC):



Vezje in shemo sem prerisal v Eagle. Ker je brezplačna verzija rahlo omejena z velikostjo tiskanega vezja, sem vezje močno minimizira, kar pa se je na koncu poznalo le na prostoru, ki sem ga namenil za priklop vodnikov potenciometrov, led diode ter inštrumenta, ki meri tok.

Vezje se izdela iz enostransko oslojene ploščice iz materiala, ki je na voljo. (pertinaks, vitroplast ...)

Ker sem se projekta lotil malo bolj resno, sem že v osnovi hotel vgraditi tudi dva inštrumenta, ki bi kazala stanje napetosti in toka napajalnika. Za merjenje toka sem uporabil kar upor R7, preko katerega že teče tok bremena. Za prikaz pravilne vrednosti je bilo potrebno le izračunati pravilno vrednost upora v delilniku napetosti.



Potenciometre se priključi na vezje tako da je srednji odcep priključen na sponko, ki ima oznako B (P1B, P2B) A in C oznaki pomenita skrajna odcepa potenciometra.

Močnostni tranzistor se priključi nasponke C B E, ki hkrati označujejo tudi priključke tranzistorja.

Tako ostanejo na vezju še priključkii za priklop usmerniškega mostička : +, - ter ~, ki so hkrati tudi oznake priključkov na mostičku. Usmerniški mostiček sem zaradi gretja namontiral kar na hladilnik, ki hladi tudi že močnostni tranzistor.

Merilne priključke inštrumentov se priključi na sponki AM+ in AM- za ampermeter, ter VM+ in VM- za voltmeter.

Izdelava:

Za izdelavo tiskanih vezij sem uporabil že preizkušeni fotopostopek.
Postopek je približno takšen:

Koda:

1. Na paus papir z laserskim tiskalnikom natisnem film
2. Film gre za 1/2h v škatlo, v kateri sem prej razlil malo nitrorazrečila. Po pol ure je film bistveno bolj neprosojen. Tudi velike črne površine so še sprejemljive
3. Film nalepim na ploščico, ki ima že nanos fotolaka. Stran tiska je obrnjena proti ploščici
4. Film obtežim z 3mm prozorno ploščo pleksi stekla
5. Osvetljujem 22minut z živosrebrno žarncico brez zunanjega plašča (razdalja 30cm)
6. Sledi razvijanje z NaOH - uporabim 1 zajemalno v 1/2L vode.
7. Razvijanje traja cca 30s
8. Sledi jedkanje v mešanici HCl in H2O2
9. Po jedkanju sledi vrtanje lukenj
10. Po vrtanju z alkoholom ali kakšnim drugim organskim topilom odstranim z bakra fotolak
11. Sledi spajkanje
12. Spajkam najprej komponente, ki so manj občutljive na temperaturo nato tiste ki so bolj občutljive
13. Po spajkanju vezje zaščitim z kolofonijo proti oksidiranju.


Še nekaj utrinkov pri izdelavi tega projekta:
Zjedkano, izvrtano, ter očiščeno vezje:


Delno sestavljeno vezje, pred spajkanjem je pametno označiti na vezju vse izhode, ko bo na vezju polno elementov je ta naloga bistevno težja


Končan izdelek:
Na vezju manjkajo še operacijskii ojačevalniki, ki jih vstavim nazadnje.


Izdelavi vezja je sledilo seveda preizkušanje.

Na vezje sem prispajkal vse dodatne dele: Potenciometre, led diodo, izgodni tranzistor, priključil vezje na usmerniški mostiček in izbrani transformator, ter na izhod inštrument za merjenje napetosti. Ker je vezje delovalo brezhibno, še ničle mi ni bilo treba nastavljati sem se lotil izdelave ohišja in vgradnje električnih delov v ohišje.

Vgradnja

Zaradi pomanjkanja orodja in prostora, se pri izdelavi ohišja ponavadi odločim kar za nakup ohišja.
Tudi tokrat je bilo tako. Kupil sem dovolj veliko ohišje, da je znotraj še malo prostora za kakšno razširitev.

Postopek vgradnje je sledeč:
Koda:

1. Vse dele, ki jih mislim vgraditi zložim na mizo in jih razporedim kot je najbolj smiselno
2. Dele, ki so mišljeni za montažo na prednjo oziroma zadnjo stranico so zloženi posebej.
3. Ko sem z razporedom zadovoljen se lotim izmer, tako da dobim mere potrebne za montažo. Izmerim razdalje med luknjami in določim minimalne razdalje med deli, da je zadoščeno varnosti.
4. Razporedu delov na prednji in zadnji stranici sem posvetil več časa, ker je tu potrebno upoštevati še malo ergonomije, da deli niso napoto, ko hočemo napravo uporabiti.
5. Sledi prerisovanje izmer na dele, ki jih bom obdelal. Za to opravilo sem uporabil kar tanek alkoholni flumaster. Čeprav črte niso najbolj tanke sem v izvrtanih luknjah upošteval dovolj tolerance, da se deli dajo zmontirati na željena mesta.
6. Mesta lukenj poudarim z uporabo točkala. S tem je tudi vrtanje na pravo mesto bistveno lažje saj konica svedra ne poplesava po površini pločevine.
7. Obdelava prednje in zadnje stranice. Na prednji in zadnji stranici sem zaradi inštrumentov, vklopnega stikala in RF filtra z vtičnico potreboval štiri pravokotne odprtine. Ker rezkalnega stroja doma nimam sem se lotil izreza kar z povratno ročno žago. Za obdelavo sem vzel drobno žako za kovino. Pred začetkom rezanja sem v kote kvadratnih izsekov zvrtal tako velike luknje, da sem v njih lahko vstavill žago. Če bi na površini pločevine pustil samolepno tapeto, pa bi si izognil še naknadni obdelavi površine z brusilko :roll:. S povratno žago sem brez kakšnih večjih težav izrezal pravokotne luknje, ki pa so bile daleč od ideala. Povratna žaga pa je na površini pustila tudi grde lise. Obliko lukenj sem popravil z ročno pilo do zadovoljivega izgleda. Stikalo in inštrumenti imajo kar nekaj roba, ki skrijejo robove pločevine.
8. Sledil je še lepotni popravek prednje in zadnje stranice z rotacijsko-vibracijsko brusilko.
9. Ko je ohišje končano je čas za vgradnjo komponent. In finalni preizkus delovanja.



Še nekaj utrinkov:
Izbran razpored elementov na prednji stranici.


Risanje pozicij lukenj na stranici:


Grdi prednja in zadnja stranica, vidijo se mesta, kjer je zaradi moje neumnosti po površini drsala povratna žaga.



Notranjost ohišja z vgrajenimi elementi:


Končan izdelek:



Zaključek

Dimenzioniranje hladilnika za hlajenje tranzistorja:

Uporabil sem hladilnik dimenzij 130x40x100 podoben SK57-100, ker mi je ležal doma od nekega starega projekta. Žal ta hladilnik za polno obremenitv ni primeren. Za moje potrebe pa popolnoma zadošča.

Ob primerjavi podatkov ima izbrani hladilnik toplotno upornost okoli 1K/W, kar je premalo za hlajenje tranzistorja ob polni obremenitvi.
Po izračunu bi za obremenitev 75W hladilnik imeti Rth maksimalno 0,3K/W. Raje manj. Če je izhod nastavljen na recimo 5V, tok bremena pa je 3A, potem je izgubna moč na tranzistotorju 25V (30V-5V) * 3A = 75W

Kako izračunati kakšen hladilnik potrebujemo? FischerElektronik ima to prav lepo razloženo.

Kosovnica:

Koda:

Element.............Vrednost.........................Količina
R1..................2,2 KOhm 1W......................1
R2..................82 Ohm 1/4W......................1
R3..................220 Ohm 1/4W.....................1
R4..................4,7 KOhm 1/4W....................1
R5,R6,R13,R20,R21...10 KOhm 1/4W.....................5
R7..................0,47 Ohm 5W......................1
R8,R11..............27 KOhm 1/4W.....................2
R9,R19..............2,2 KOhm 1/4W....................2
R10.................270 KOhm 1/4W....................1
R12,R18.............56KOhm 1/4W......................2
R14.................1,5 KOhm 1/4W....................1
R15,R16.............1 KOhm 1/4W......................2
R17.................33 Ohm 1/4W......................1
R22.................3,9 KOhm 1/4W....................1
RV1.................100K trimer muliturn.............1
P1,P2...............10KOhm linearni potenciometer....2
C1..................3300 uF/50V electrolitski........2
C2,C3...............47uF/50V electrolit..............2
C4,C5...............100nF poliester..................3
C6,C9...............100pF keramični..................2
C7..................10uF/50V electrolit..............1
C8..................330pF keramični..................1
Mostiček............KBPC2508.........................1
D5,D6,D9,D10........1N4148...........................4
D7,D8...............5,6V Zener (BZX 56)..............2
D11.................1N4001 dioda 1A..................1
Q1..................BC548 ali BC547..................1
Q2..................2N2219...........................1
Q3..................BC557, ali BC327.................1
Q4..................2N3055...........................1
U1,U2,U3............TL081............................3
D12.................LED dioda........................1


Kot priponko sem dodal še električno shemo ter predlogo za izdelavo filma.
Priložil sem tudi sch in brd datoteki za Eagle 4.15.

Napajalnik sem izdelal po predlogi Electronics lab -a



Usmernik_vezje.pdf
 Opis:
Električna shema

Download
 Ime datoteke:  Usmernik_vezje.pdf
 Velikost datoteke:  134.85 KB
 Downloadano:  910 krat


Usmernik_TIV.pdf
 Opis:
Predloga za izdelavo filma

Download
 Ime datoteke:  Usmernik_TIV.pdf
 Velikost datoteke:  75.04 KB
 Downloadano:  470 krat


Usmernik.rar
 Opis:
Eagle datoteke

Download
 Ime datoteke:  Usmernik.rar
 Velikost datoteke:  56.64 KB
 Downloadano:  376 krat


_________________
If at first you don't succeed, destroy all evidence that you tried.
Nazaj na vrh
Odsoten Poglej uporabnikov profil Pošlji zasebno sporočilo Obišči avtorjevo spletno stran
branko47
Član
Član



Pridružen-a: Sob 07 Jan 2006 11:10
Prispevkov: 164
Aktiv.: 0.73
Kraj: Pozarevac

PrispevekObjavljeno: Sob Mar 04, 2006 11:24 pm    Naslov sporočila:   Odgovori s citatom

Lepo narejeno!
Na forumu Electronics lab so na koncu prišli do bolj ustreznih vrednosti posameznih elementov (v priponk)
lp,
branko47



popravek.pdf
 Opis:
spisek delov

Download
 Ime datoteke:  popravek.pdf
 Velikost datoteke:  9.8 KB
 Downloadano:  861 krat

Nazaj na vrh
Odsoten Poglej uporabnikov profil Pošlji zasebno sporočilo
Pokaži sporočila:   
Objavi novo temo   Odgovori na to temo   Printer-friendly version    www.elektronik.si Seznam forumov -> Zbirka projektov Časovni pas GMT + 2 uri, srednjeevropski - poletni čas
Stran 1 od 1

 
Pojdi na:  
Ne, ne moreš dodajati novih tem v tem forumu
Ne, ne moreš odgovarjati na teme v tem forumu
Ne, ne moreš urejati svojih prispevkov v tem forumu
Ne, ne moreš brisati svojih prispevkov v tem forumu
Ne ne moreš glasovati v anketi v tem forumu
Ne, ne moreš pripeti datotek v tem forumu
Ne, ne moreš povleči datotek v tem forumu

Uptime: 121 dni


Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group