DIY แหล่งจ่ายพลังงานที่ปรับได้ด้วยฟังก์ชันโวลต์มิเตอร์: 20 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

ในบางกรณี เราต้องการแหล่งจ่ายไฟ DC ขนาด 4V ขณะทำการทดลองทางอิเล็กทรอนิกส์ เราควรทำอย่างไร? การซื้อแบตเตอรี่ 4V ฟังดูสมเหตุสมผล แต่ถ้าเราต้องการพาวเวอร์ซัพพลาย 6.5V ครั้งหน้า เราควรทำอย่างไร? เราสามารถซื้ออะแดปเตอร์เอาต์พุต 6.5V DC ได้ที่ Amazon.com แต่นั่นไม่ประหยัด เพราะเมื่อเราต้องการแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันของแหล่งจ่ายไฟ เราต้องจ่ายสำหรับพวกเขา ทางออกที่ดีกว่าคือการสร้างแหล่งจ่ายไฟ DC แบบปรับได้ คุณจะเข้าไปดูรายละเอียดว่าแหล่งจ่ายไฟ DC แบบปรับได้ทำงานอย่างไรโดยกระบวนการ DIY และเพิ่มคุณค่าให้กับตัวคุณเอง

วัสดุ:

1 x LM317 ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า

ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ 2 x 470uF

ตัวเก็บประจุเซรามิก 2 x 104

1 x 10uF ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า

2 x 4148 ไดโอด

4 x IN4007 ไดโอด

1 x LED

2 x ขั้วต่อ

ตัวต้านทาน 1 x 180Ω

ตัวต้านทาน 1 x 1K

1 x 5k ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้

1 x สวิตช์

1 x ครีบระบายความร้อน

สายเคเบิล 1 x 10 ซม.

4 x คลิป

1 x 7 ส่วนดิจิตอล LED แสดงผล Tube

1 x หม้อแปลงไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 1: ประสานตัวต้านทานกับ PCB

โครงการนี้มีตัวต้านทานเพียงสองตัวเท่านั้น R1 คือ 180Ω, R2 คือ1kΩ โปรดใช้มัลติมิเตอร์เพื่อวัดค่าตัวต้านทานแต่ละตัว แล้วใส่ลงในตำแหน่งที่สอดคล้องกันบน PCB ดังแสดงในภาพที่ 1 ตัวต้านทาน180Ωเป็นของ R1 และ1kΩเป็นของ R2 ที่พิมพ์บน PCB

ขั้นตอนที่ 2: ประสาน IN4007 Rectifier Diodes กับ PCB

โปรดทราบว่าไดโอดเรียงกระแสมีขั้ว ดังแสดงในภาพที่ 2 และ 3 แถบสีขาวที่พิมพ์บนไดโอด IN4007 ควรวางที่ด้านเดียวกันของสี่เหลี่ยมเล็กกว่าบน PCB

ขั้นตอนที่ 3: ประสาน 4148 Switching Diodes และ Ceramic Capacitors เข้ากับ PCB

ไดโอดสวิตชิ่ง 4148 มีขั้ว ดังแสดงในภาพที่ 5 ควรวางปลายสีดำของไดโอดไว้ที่ด้านเดียวกันของสี่เหลี่ยมเล็กกว่าบน PCB ตัวเก็บประจุเซรามิกไม่มีขั้ว ไม่จำเป็นต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับทิศทาง

ขั้นตอนที่ 4: ประสานตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้ากับ PCB

ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์มีขั้ว ขายาวเป็นค่าบวก ซึ่งควรเสียบเข้าไปในรูใกล้กับสัญลักษณ์ '+' ที่พิมพ์บน PCB โปรดทราบว่าอย่าใส่เข้าไปใน PCB แบบย้อนกลับหรืออาจทำให้วงจรทั้งหมดเสียหายได้

ขั้นตอนที่ 5: ประสาน LED และเปลี่ยนเป็น PCB

LED มีขั้ว ดังแสดงในภาพที่ 12 ขายาวเป็นค่าบวก ซึ่งควรเสียบเข้าไปในรูใกล้กับสัญลักษณ์ '+' ที่พิมพ์บน PCB โปรดใส่ใจกับช่องว่างระหว่างแต่ละแผ่นขณะบัดกรีสวิตช์ และอย่าปล่อยให้ดีบุกที่หลอมละลายทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร

ขั้นตอนที่ 6: บัดกรีขั้วต่อสายไฟกับ PCB

โปรดทราบว่าพอร์ตของตัวเชื่อมต่อควรหันเข้าหาคุณ ไม่เช่นนั้นอาจทำให้เกิดปัญหาในการประกอบเพิ่มเติมอีกเล็กน้อย

ขั้นตอนที่ 7: ประสานตัวต้านทานแบบปรับได้กับ PCB

ใส่ตัวต้านทานแบบปรับได้ลงใน PCB แล้วบัดกรีแต่ละพิน สิ่งที่คุณควรจำไว้ในขั้นตอนนี้คือการรักษาตัวต้านทานแบบปรับได้ในแนวตั้งกับ PCB หลังจากนั้นให้ติดตั้งฝาครอบเข้ากับปุ่มของตัวต้านทานแบบปรับได้

ขั้นตอนที่ 8: ประกอบหลอดแสดงผล LED ดิจิตอล 7 ส่วน

โปรดทราบว่าคุณต้องให้ความสำคัญกับขั้นตอนนี้มากขึ้น และทำตามจากภาพที่ 22 เป็นภาพที่ 27 เพื่อทำตามขั้นตอนนี้ หากประกอบผิดวิธีอาจทำให้วงจรเสียหายถาวรได้

ดังแสดงในภาพที่ 22 วางมัดสายไฟผ่านรูใกล้กับตัวต้านทานแบบปรับได้ จากนั้นใช้สกรูที่ฉันทำเครื่องหมายด้วยวงกลมสีแดงในภาพที่ 23 เพื่อแก้ไขหลอด LED ดิจิตอล ถัดมาดังแสดงในภาพที่ 25 เพื่อแยกสายไฟในตัวออกเป็นสามชิ้น สิ่งที่สำคัญที่สุดในขั้นตอนนี้คือดังแสดงในภาพที่ 26 ควรเสียบสายไฟสีแดงและสีขาวและสีดำลงในรูตามลำดับจากขวาไปซ้ายตามลำดับ หากคุณไม่ปฏิบัติตามคำแนะนำนี้ หลอด LED ดิจิตอลอาจเสียหายอย่างถาวร

ขั้นตอนที่ 9: ขัน LM317 เข้ากับ Heat Sink

ใช้สกรู I ที่ทำเครื่องหมายด้วยวงกลมสีแดงในภาพที่ 28 เพื่อยึด LM317 เข้ากับฮีตซิงก์ และดังแสดงในภาพที่ 29 ไม่จำเป็นต้องขันน็อตเข้ากับสกรู จากนั้นใส่ชุดประกอบลงใน PCB ดังแสดงในภาพที่ 30 เมื่อบัดกรีหมุด โปรดคำนึงถึงช่องว่างระหว่างขาแต่ละอัน และอย่าปล่อยให้ดีบุกที่หลอมละลายลัดวงจรที่หมุด และคุณต้องตรวจสอบอีกครั้งว่าพินนั้นลัดวงจรหลังจากตัดพินด้วยมัลติมิเตอร์หรือไม่

ขั้นตอนที่ 10: ประสาน Transformer กับ PCB

ดังแสดงในภาพที่ 33 สายไฟสีดำควรสอดเข้าไปในรูที่ฉันทำเครื่องหมายด้วยวงกลมสีแดง เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟ AC ไม่มีข้อกำหนดด้านทิศทาง ลวดสีดำแต่ละเส้นจึงไม่มีรูเฉพาะของตัวเอง เพียงแค่บัดกรีตามลำดับตามที่คุณต้องการ

ขั้นตอนที่ 11: จัดการกับสายเชื่อมต่อภายนอก

ดังแสดงในภาพที่ 35 ให้ตัดลวดครึ่งหนึ่งแล้วแยกออกเป็นสองส่วน ลอกผิวหนังจำนวนเล็กน้อยออกจากปลายทั้งสองของลวดแต่ละเส้น และดังแสดงในภาพที่ 37 ใช้เหล็กบัดกรีเพื่อเพิ่มดีบุกที่หลอมละลายลงในลวดเปล่า

ขั้นตอนที่ 12: ประสานคลิปโลหะเข้ากับสายไฟ

สอดลวดเข้าไปในรูที่ด้านล่างของคลิปโลหะ ดังรูปที่ 39 บัดกรีลวดดีบุกไปยังจุดเชื่อมต่อจนดีบุกที่หลอมละลายปิดไว้ จากนั้นทำตามจากภาพที่ 40 ถึง 42 เพื่อทำตามขั้นตอนนี้

ขั้นตอนที่ 13: จัดการกับอะคริลิกเชลล์

ดังแสดงในภาพที่ 43 ให้รื้อฝาครอบออกจากแผ่นอะครีลิค จากภาพที่ 44 ถึง ภาพที่ 47 จะมีกระดานด้านล่าง กระดานข้าง กระดานหน้า และกระดานหลัง กระดานบนตามลำดับ ก่อนที่คุณจะประกอบ PCB เข้ากับบอร์ดอะครีลิค โปรดพยายามสร้างกล่องที่มีบอร์ดอะครีลิกเหล่านี้ขึ้นมาเพื่อให้ทราบตำแหน่งคร่าวๆ ของแต่ละบอร์ด

ขั้นตอนที่ 14: ขันสกรู Transformer ไปที่บอร์ดด้านล่าง

ติดตั้งหม้อแปลงในตำแหน่งที่ฉันทำเครื่องหมายด้วยวงกลมสีแดงและตรวจดูให้แน่ใจว่าสายสีแดงหันเข้าหาคุณ ดังแสดงในภาพที่ 51 และ 52 ให้ติดตั้งสกรูกลวงเข้ากับแผงด้านล่าง จากนั้นดังแสดงในภาพที่ 53 และ 54 ขันสกรู PCB เข้ากับบอร์ดและตรวจดูให้แน่ใจว่าลูกบิดอยู่ทางด้านซ้ายของหม้อแปลงไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 15: ติดตั้งแผ่นอะคริลิกอื่น ๆ

ภาพที่ 55: ติดตั้งแผงด้านขวา

ภาพที่ 56: ติดตั้งแผงด้านหน้า สี่เหลี่ยมกลวงสามรูปที่ฉันทำเครื่องหมายด้วยลูกศรสีแดงจะจัดชิดกับพอร์ตการเชื่อมต่อและสวิตช์ทั้งสอง

ภาพที่ 57: ขันสกรูให้แน่นเพื่อยึดกระดานส่วนหน้าเข้ากับตัวเครื่อง

ภาพที่ 58: ติดตั้งแผงด้านข้างอีกด้านแล้วขันสกรูให้แน่น

ภาพที่ 59 และ 60: สอดลวดสีแดงสองเส้นผ่านสี่เหลี่ยมกลวงที่แผงด้านหลังแล้วขันสกรูให้แน่นเพื่อยึดกระดานด้านหลังเข้ากับตัวเครื่อง

ภาพที่ 61 และ 62: ติดตั้งแผงด้านบนและขันสกรูให้แน่นเพียงตัวเดียวเพื่อยึดแผงด้านบนเข้ากับตัวเครื่อง ปล่อยให้รูสกรูอื่นๆ ว่าง อย่างไรก็ตาม คุณสามารถขันสกรูเข้ากับรูสกรูอื่นๆ ได้ แต่สกรูตัวเดียวก็เพียงพอแล้ว

ขั้นตอนที่ 16: จัดการกับสายพาวเวอร์ซัพพลาย

ก่อนทำการบัดกรีสายไฟเข้ากับสายสีแดง โปรดใส่ดีบุกที่หลอมแล้วลงในลวดสีดำด้วยหัวแร้ง ดังที่แสดงในรูปที่ 63 แล้วใช้เทปฉนวนไฟฟ้าหรือท่อหดด้วยความร้อนพันรอบสายไฟเปล่าเพื่อป้องกัน คุณจากการบาดเจ็บทางไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 17: ประกอบสายไฟที่เสร็จสิ้นในขั้นตอนที่ 12 ไปยังตัวเชื่อมต่อ

ใช้ไขควงขันสายไฟในขั้นตอนที่ 12 เข้ากับขั้วต่อ โปรดทราบว่าควรเสียบสายสีแดงเข้ากับพอร์ตด้านขวาของขั้วต่อแต่ละตัว เนื่องจากเป็นขั้วบวก ในขณะที่สายสีดำแสดงถึงขั้วลบ

เมื่อใช้เป็นโวลต์มิเตอร์ คุณต้องเชื่อมต่อวัตถุทดสอบเป้าหมาย เช่น แบตเตอรี่ เข้ากับพอร์ตอินพุตโวลต์มิเตอร์ I ที่ทำเครื่องหมายไว้ในภาพที่ 66 และกดสวิตช์ไปทางซ้าย สายสีแดงเชื่อมต่อกับด้านบวกของแบตเตอรี่ และสายสีดำเชื่อมต่อกับด้านลบของแบตเตอรี่

เมื่อใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟ DC แบบปรับได้ คุณต้องใช้พอร์ตเอาต์พุต DC Power Supply I ที่ทำเครื่องหมายไว้ในภาพที่ 66 และกดสวิตช์ไปทางด้านขวา สายสีแดงเป็นขั้วบวกและสายสีดำเป็นขั้วลบ สามารถใช้เพื่อเอาท์พุตแรงดัน DC จาก 1V ถึง 15V

ขั้นตอนที่ 18: การทดสอบ

ภาพที่ 67 แสดงวิธีการใช้เป็นโวลต์มิเตอร์ สายสีแดงในขั้วต่อด้านซ้ายเชื่อมต่อกับปลายขั้วบวกของแบตเตอรี่ ส่วนสายสีดำเชื่อมต่อกับขั้วลบของแบตเตอรี่ เราจะเห็นได้จากหลอด LED ดิจิตอล 7 ส่วน ว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ AAA นี้อยู่ที่ประมาณ 1.5V

ภาพที่ 68 กำลังแสดงวิธีใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟ DC แบบปรับได้ ถอดแบตเตอรี่ AAA ออกแล้วใช้ขั้วต่ออื่นเพื่อจ่ายแรงดันไฟขาออกไปยังมัลติมิเตอร์ หมุนสวิตช์ของมัลติมิเตอร์ไปที่ตำแหน่งการวัดแรงดันไฟฟ้า จากนั้นใช้คลิปสีแดงเพื่อยึดโพรบสีแดงของมัลติมิเตอร์ และใช้คลิปสีดำเพื่อยึดโพรบสีดำของมัลติมิเตอร์ หมุนลูกบิดของตัวต้านทานแบบปรับได้แล้วคุณจะได้เอาต์พุต DC ที่ต่างกันตั้งแต่ประมาณ 1.24V ถึง 15V

ขั้นตอนที่ 19: การวิเคราะห์

LM317 เป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าบวก 3 ขั้วที่ปรับได้ซึ่งสามารถจ่ายไฟเกิน 1.5 A ในช่วงแรงดันเอาต์พุต 1.2 V ถึง 37 V ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้านี้ใช้งานง่ายเป็นพิเศษและต้องการตัวต้านทานภายนอกเพียงสองตัวเพื่อตั้งค่าแรงดันเอาต์พุต. นอกจากนี้ ยังใช้การจำกัดกระแสไฟภายใน การปิดระบบระบายความร้อน และการชดเชยพื้นที่ปลอดภัย ทำให้มีการป้องกันการระเบิด

จากแผนผังจะเห็นว่าเมื่อแรงดันไฟฟ้า 12AV ใช้กับ T11 และ T12 วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ประกอบด้วยไดโอด IN4007 สี่ตัวตัดไฟ AC เป็น DC, ตัวเก็บประจุเซรามิก 0.1uF, C3 เป็นตัวเก็บประจุบายพาสซึ่งมีบทบาทในการลด ความไวต่ออิมพีแดนซ์ของสายอินพุต ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์ C1 และ C4 ใช้การปรับแรงดันไฟฟ้าให้เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงในระดับใกล้ ขั้วต่อการปรับอาจถูกข้ามไปที่กราวด์เพื่อปรับปรุงการปฏิเสธการกระเพื่อม ตัวเก็บประจุ C5 นี้ป้องกันไม่ให้มีการขยายระลอกคลื่นเมื่อแรงดันไฟขาออกเพิ่มขึ้น สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าในวงจรเรียงกระแส โปรดคลิกขวาที่เมาส์และไปที่บล็อกนี้ในแท็บใหม่

ไดโอด IN4148, D1 ใช้เพื่อป้องกันไม่ให้ VCC คายประจุผ่าน LM317 ระหว่างการลัดวงจรอินพุต ไดโอด D2 ใช้เพื่อป้องกันตัวเก็บประจุ C5 ที่คายประจุผ่าน LM317 ระหว่างการลัดวงจรของเอาต์พุต และการรวมกันของ D1 และ D2 จะป้องกันไม่ให้ C5 คายประจุผ่าน LM317 ระหว่างการลัดวงจรอินพุต ในการปรับตัวต้านทานแบบปรับได้ RP1 คุณจะได้แรงดันไฟ DC เอาต์พุตจากประมาณ 1.24V ถึง 15V

สามารถดูวัสดุ DIY ได้ที่ mondaykids.com

โครงการด้านล่างที่ฉันโพสต์ที่ Instructables.com ทั้งหมดใช้ LM317 DIY Kits เป็นแหล่งจ่ายไฟ:

DIY วงจรเอฟเฟกต์เสียงนาฬิกาฟ้องโดยไม่ใช้ IC

DIY ไซเรนโจมตีทางอากาศด้วยตัวต้านทานและตัวเก็บประจุและทรานซิสเตอร์

DIY แอมพลิฟายเออร์อีซีแอลทั่วไปขั้นพื้นฐานสำหรับการเรียนในโรงเรียน

ทำเครื่องมัลติไวเบรเตอร์ Astable และอธิบายวิธีการทำงาน

ทำวงจร NE555 เพื่อสร้างคลื่นไซน์