Byg en dobbelt 15V strømforsyning ved brug af hyldemodulerne til under $ 50: 10 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Introduktion:

Hvis du er en hobbyist, der beskæftiger sig med lyd, kender du til strømforsyninger med to skinner. De fleste laveffekts lydkort som forforstærkere kræver alt fra +/- 5V til +/- 15V. At have en strømforsyning med dobbelt spænding gør det lige så meget lettere, når prototyper design eller bare generelle reparationer.

Denne strømforsyning er let at sammensætte, da den generelt bruger modulbrædderne på hylden med undtagelse af regulatorbrættet, som du selv skal bygge. Der er dog en grund bag det, som jeg kommer til senere.

Det anvendte regulatorbræt kan prale af spændinger fra +/- 1,25V til 37V (afhængigt af din indgangsspænding). Jeg har kun brug for +/- 15V, så en input strømforsyning et par volt over det (omkring 19V) er fint. LM317 og LM337 spændingsregulatorer kan også pumpe ud omkring 1,5A ea (afhængigt af hvor meget spænding de taber), så inputstrømforsyningens nuværende rating skal også være højere end dette. Derfor valgte jeg to bærbare strømforsyninger til at levere indgangsspændinger. De leverer 19V og omkring 3.4A, hvilket er mere end nok til at levere regulatorbordet. For ikke at nævne, at de er billige som chips.

Jeg ville også have en lineær strømforsyning, da de generelt har mindre DC-krusning på udgangen (dog ikke så effektiv som en fuld switch-mode strømforsyning). Brug af en switch-mode input strømforsyning til at sænke 240VAC til 19V er billigt og effektivt. Deres skift er generelt også over lydbåndet, så det påvirker ikke støj fra strømforsyningen i dine teststykker. De lineære regulatorer filtrerer det meste af den resterende DC -krusning ud. Så du får stort set det bedste fra begge verdener.

De anvendte målere kan måle spænding og strøm (0-100V og 0-10A), er tofarvede for let læsning.

Med et par ændringer kan du gøre en masse dele til en meget nyttig bænkstrømforsyning.

Bemærk: En ting denne strømforsyning ikke har, og det er en konstant strømregulerende kontrol. LM317/337 -regulatorerne selv har en vis overstrømsbeskyttelse, men jeg ville ikke køre dem for længe på denne måde. Derfor blev belastningskontakten placeret i dette projekt. Så hvis det er import, kan du bruge et andet regulatorbræt, der passer til dine behov.

Trin 1: Et advarselsord og generelle noter

240V ledninger og strømforsyninger til bærbare computere:

Da dette projekt bruger høje spændinger (240V), kan de være ret dødelige, hvis du tager fejl. Hvis du er i tvivl om, hvordan du tilslutter højspændingskomponenter, eller hvis du ikke er fortrolig med at arbejde med strømførende udstyr, er mit forslag ikke at prøve dette. Jeg tager intet ansvar, hvis du dræber dig selv. Jeg vil ikke høre fra dig, efter du er død, siger Pete, jeg elektrokuterede mig selv og nu er jeg død - OK ??

Når det nu er sagt, har du et par andre muligheder:

1. Brug bare de bærbare strømforsyninger i deres medfølgende form, og brug nogle jævnstrømsstik på bagsiden af kassen. Det betyder bare, at du skal tilslutte to bærbare strømforsyninger - men det er en meget sikrere mulighed. Du bliver dog nødt til at finde en anden løsning til at forsyne LED -målerne, da de også kræver separate forsyninger.

2. Du kan montere de bærbare forsyninger i sagen og bare skære 240V -stikket af og koble dem direkte til en IEC -stik på bagsiden. Du skal dog bruge en større sag, end hvad jeg har brugt, og igen har den live -forbindelser, så stadig ikke så sikkert.

LED -panelmålere + forsyningsspændinger:

Der findes flere typer LED -målere på markedet. De gør alle i det væsentlige det samme, men deres forbindelser er ikke altid de samme. Det er ikke altid garanteret at gå ud af trådmåleren. Når du bestiller, skal du prøve at få deres ledningsdiagram. Generelt vil de to tykke ledninger være den aktuelle shuntmåler. De tre andre vil være målereffekt (for at drive displayet, som er rødt/sort) og en gul spændingsfølertråd til måling af spændingen.

Hvad du vil bemærke med målerne er, at de har et fælles jord- eller 0V -punkt (de sorte ledninger er forbundet sammen internt). For dette særlige projekt er det ikke godt. Det er derfor, målerne drives separat via to små strømforsyningskort (240VAC til 12VDC modulkort). Du skal også bruge to tavler til strømforsyning, ellers vil du afslutte output, når du bruger strømforsyningen. En anden væsentlig årsag er, at LED -målerne kræver et minimum eller 4,5V for at køre. Så hvis du skruer din ydelse ned til 1,25V fra regulatorbordet, tændes målerne ikke.

Trin 2: Materialekartotek

Det er hvad du skal bruge. Du kan købe alt dette fra Ebay, Amazon eller Aliexpress. Jeg købte det hele på Ebay

- Plastkasse (jeg har brugt en plastikinstrumentetui) - $ 12-15

- 1x LM317/337 Regulator Kit Board - $ 10

- 2x 19V 3.42A bærbare strømforsyninger - $ 6,75 stk

- 2x 240VAC til 12VDC 450mA switch -mode step down transformer boards - $ 1,50 ea

- 2x spænding/strømpanelmålere 0-100V/0-10A- $ 3,50 stk. (Billigere i bulk og fås i forskellige farver)

- 2x 10K ohm multi turn gryder + knapper der passer - $ 2 ea (du kan bruge de medfølgende gryder, men multi -turn er lettere at indstille)

- Diverse og generel hardware: 240VAC switch (jeg brugte en med et 12VDC LED -lys), bindende terminalposter (6), IEC -stik, sikringer og sikringsholdere (3), lille afsnit af aluminiumsvinkel (2), stand offs (6), generelle trådlængder og varmekrympning - sandsynligvis yderligere $ 5-10

Note 1: Sikringerne til brug afhænger af, hvor meget strøm du agter at bruge. Jeg vil foreslå 1-1,5A for de to regulatorbrætter og 0,5A for 240V forsyningen. Du kan gå lavere, da du ikke tegner 7A fra begge forbrugsvarer.

Note 2: Den dyreste del af bygningen er sagen. Så hvis du kan finde en billigere eller vil rulle din egen, sparer du dig et par kroner.

Note 3: Der er et par mærker med multivendings- eller præcisionspotter til rådighed. Den, der blev sendt, var en gryde med Bochen-mærke, der har specifikke knapper til rådighed, og som ikke bruger standard grove knurl-knapper. Det er ikke ligegyldigt hvilken type du bruger, kun at du kan få knapper, der passer.

Note 4: Jeg købte disse bærbare strømforsyninger, da de kun var omkring $ 6ea. Spar et par penge igen, hvis du tilfældigvis har et par gamle liggende.

Trin 3: Skemaer og ledningsdiagrammer

Det første billede er det originale skema for et lagerregulatorkort, med inputhætter og ensretter inkluderet, ved hjælp af en AC 12V-0V-12V transformer til at drive kortet (til denne strømforsyning bruger vi ikke)

Andet billede er ledningsdiagrammet for alle individuelle kort til at forbinde sammen

Tredje og fjerde billede er ledningsdiagrammer for panelmålere (jeg brugte), der viser forskellige konfigurationer til strøm og måling. I det væsentlige i dette projekt bruger vi det fjerde diagram.

Trin 4: Strømforsyning til bærbar computer

Hvorfor 19V bærbare strømforsyninger?

Årsagen til dette er, at regulatortavlen oprindeligt var designet til at køre en dobbelt 12V AC-transformer (12V-0-12V). Men hvis du ser på prisen på en af disse enten fra ebay eller i din lokale elektronikbutik - er de omkring $ 30 AU. To bærbare forsyninger kommer ind på det halve.

Hvis du vil have en højere spænding ud af regulatorerne, skal du bare bruge en højere strømforsyning. Husk, at regulatortavlerne udsender +/- 37V, så indgangen kan være et par volt over det. Husk dog, at jo højere spændingsforskellen (input til output) er, jo mere varme produceres af regulatorerne. For eksempel: hvis indgangsspændingen er 35V og udgangen er 5V, vil der blive udviklet meget varme, og du kan få brug for større køleplader og/eller en ventilator.

Forberedelse af bærbare forsyninger

Til min konstruktion tog jeg forsyningerne ud af deres kasser, da jeg havde brug for dem til at passe i instrumentkassen. Hvis du bare vil bruge de bærbare forsyninger som de er og bruge DC -stik, kan du springe dette trin over.

Det du skal gøre er at knække plastikhuset. Brug en flad skruetrækker og lirk forsigtigt kanten, indtil toppen løsner. Fjern derefter printkortet.

På det andet foto har jeg boret et stykke vinkelaluminium og boret nogle huller i siden af forsyningen (jeg tror, jeg brugte de eksisterende huller i forsyningen). Vær forsigtig med ikke at beskadige komponenter, mens du gør dette. Jeg har også boret nogle ekstra huller til at skrue monteringsposter på det og fastgøre samlingen til bunden af plastikhuset. Brug af vinklen gjorde det lidt mere robust end bare at bruge monteringspæle.

Ledningerne, der kom ud af brættet, så lidt lette ud, så jeg har ændret dem til en tungere måleledning. Aflod de gamle ledninger, indsæt de nye ledninger gennem toppen af brættet og lod dem på plads i bunden af brættet (set i bakspejlet skulle jeg have brugt en lettere måler, men længere længder, da det var svært at have så mange ledninger tilsluttet til de samme punkter).

Den bærbare computer har også en strøm -LED. De er ikke nødvendige, men du kan beholde dem, hvis du vil have bekræftelse på, at hver forsyning fungerer effektivt (de dør ud, hvis der er et problem med forsyningen eller beløbet, der trækkes). Jeg holdt dem inde for lettere at finde fejl.

Bemærk: Du skal bruge den samme type bærbar strømforsyning. Årsagen er, at hvis spændingerne er lidt ude, kan de have en tendens til at synke strøm i sig selv og løbe væk og derefter blæse. Generelt burde det ikke være et problem, hvis du bruger de samme forbrugsvarer. Men hvis du er bekymret eller ønsker ekstra beskyttelse, kan du placere et par strømdioder (f.eks. IN4004 eller IN5404) omvendt forudindtaget på tværs af udgangene fra hver forsyning (så katode til positiv, anode til negativ). Dette forhindrer hver forsyning i at synke enhver strøm fra spændingerne, der er lidt slukket, eller hvis den ene forsyning tænder før den anden.

Trin 5: Opbygning af LM317/337 -regulatoren og indledende test

Regulatorbrættet kommer i kitform, hvilket betyder, at du selv skal lodde det op. Der er et par leverandører, der vil sælge dem færdigmonterede for et par ekstra dollars. Nogle gange kan fjernelse af komponenter fra disse typer plader ved et uheld rive spor af. Du skal alligevel fjerne nogle komponenter, så det er lige så let at bygge dem i første omgang uden dem.

Det første billede viser et færdigt bræt (sådan skulle det se ud, hvis du fik det til at lagre). Det andet foto viser dog ændringerne med inputhætterne og ensretteren fjernet. Jeg har tilføjet links i stedet for at ændre inputterminalblokken til at acceptere +/- 19V og dirigere den til input fra regulatorerne. Du kan beholde inputkapperne, hvis du vil, men de er ikke nødvendige, da de bærbare forsyninger er ret gode.

Du vil også bemærke, at jeg har sat terminaler til LED -strømlampen og også gryderne bare for at gøre det let at fjerne brædder, hvis det er nødvendigt.

Så bare saml brættet som i deres instruktioner bortset fra modifikationerne ovenfor.

Når den er færdig, skal du tilslutte den til en fungerende strømforsyning og kontrollere udgangen fra hvert regulatortrin. Husk, at hvis du bruger en enkelt inputforsyning til at teste, +/- in (på +/0V-terminalerne) +/0V ud af regulatorbordet. +/- ind (på 0V/- terminaler), 0V/- ud af regulatorbordet. Sørg for, at du kan justere udgangsspændingen (sidste billede, der viser ekstern strømforsyning).

Trin 6: Forberedelse af sagen

Mål, hvordan du vil have dine komponenter til at sidde på bagsiden af front- og bagpanelerne. Husk, det kommer tilbage til fronten (jeg lavede selv den fejl). Egentlig ville jeg have spejlbilledet på frontpanelet. Men heldigvis havde jeg ikke gjort bagpanelet endnu, så jeg fik det bare til at passe foran (eller jeg kunne bare have drejet det rundt 180 grader).

Bor først huller med små bor. Forstør derefter med et større bor. Hvis du ikke har et stort nok bor (som jeg har), kan du bruge en reamer til at forstørre hullerne (meget praktisk værktøj).

Når alle huller er boret, skal du skære udskæringerne til målerpanelerne og file lige nok ned, så måleren og IEC -stikket passer.

Jeg har også tilføjet nogle etiketter foran (ved hjælp af brevark). Du kan få disse online, eller du kan udskrive din egen på klart printerpapir. Derefter sprøjtede jeg bare noget beskyttelseslak over toppen.

Trin 7: Montering af hardware

Når front- og bagpanelerne har haft tid til at tørre, monteres alt hardware på front- og bagpanelerne.

De to bærbare strømforsyninger kan monteres i bunden af kabinettet. Husk at efterlade plads til IEC -stik, sikring og ledninger til at køre til kontakten foran. Alternativt kan du montere en kontakt på bagsiden, hvis du foretrækker det.

Monter regulatortavlen.

Sidst men ikke mindst, da 240V/12V strømforsyningerne til målerpanelerne ikke har nogen steder, hvor de kan skrues fast, har jeg brugt en klat silicium til at holde dem på plads. Bare sørg for, at du først har tilføjet input- og outputtråde!

Trin 8: Tilslut det hele

Start med at tilslutte 240V -ledningerne fra IEC -stikket til kontakten og også indgangssikringsholderen. Tilslut derefter alle 240V ledninger til de to bærbare strømforsyninger og to meter kortforsyninger. Indsæt en sikring, og på dette tidspunkt er det sandsynligvis en god idé at kontrollere dine ledninger og tænde, bare for at sikre, at alle spændinger, der kommer ud af den bærbare computer, er korrekte (skal være 19V hver)

Tilslut gryderne og lysdioden til kontrolpanelet på frontpanelet fra regulatorbordet. Jeg har brugt 2-bens stikkontakter og stifter til at gøre demontering lettere ved regulatorbrættet.

Tilslut nu output til de bærbare forbrugsvarer og tilslut input til regulatorkortet. Du kan også tilslutte strømmen til målerne. Husk, at den positive for den ene forsyning går til den andens negative for at oprette et virtuelt nulspændingspunkt. Igen, tænd og sørg for, at spændinger er som forventet - du skal have 38V mellem indgangsspændingerne, +/- 19V mellem 0V ved indgangene og en vis nominel spænding på regulatorbordets udgang (afhængigt af hvor gryden er sat).

Tilslut regulatorkortets udgang til udgangssikringerne og belastningskontakten. Tilslut målerens strømledninger (i henhold til ledningsdiagrammet) og derefter spændingsfølelseslinjerne fra måleren. Indsæt nogle sikringer og test igen, og se om målerne aflæser en spænding. Krydser fingre, du har ikke ladet den magiske røg slippe!

Bemærk: Målerne er nok det sværeste at komme i gang. Bare husk, at den aktuelle del af målerne løber fra positiv til negativ. Det samme vil ske med den negative spænding - den flyder fra 0v til negativ spænding!

Trin 9: Test- og kalibreringsjusteringer

Når du har bekræftet, at røg ikke slipper ud, skal du tilslutte en pålidelig måler og kontrollere udgangsspændingerne på både de positive og negative udgange. Du vil højst sandsynligt opdage, at LED -målerne er lidt ude (som på fotos 2 + 4). Da disse målere kan være lidt ude i hver ende af spektret, skal du kalibrere dem til den spænding, du generelt vil bruge mest eller i midten af en række spændinger. Hvis du f.eks. Bruger meget 12V, skal du kalibrere dem til 12V. Hvis du går mellem 5V og 15V regelmæssigt, skal du kalibrere ved 10V.

Hvis du har to multimetre, kan du lave spændings- og strømjusteringer sammen. Ellers skal du tilslutte en nominel belastning til udgangen, justere spændingen, derefter afbryde måleren og sætte i serie med strømforsyningen og bytte multimeterledningen (hvis din måler har separate spændings- og strømterminaler) for at måle strømmen.

På bagsiden af LED-panelmålere vil der være to små trimpotter til justering af spænding (v-adj) og strøm (i-adj) (se foto et). Det er generelt en god idé at indlæse output med en modstand ved kalibrering, da udgangsspændingen kan bevæge sig lidt, når den er indlæst.

Så juster v-adj, indtil spændingen er den samme som måleren. Trimmerne er lidt følsomme, og en lille drejning kan gå forbi, hvor du vil have det. Bare hold ud, indtil det er korrekt

Til den aktuelle justering vil jeg anbefale at bruge en stor varmesænket modstand til at kalibrere (foto 6). Bare sørg for at den ikke er lavere end hvad forsyningen kan levere. Hver side af regulatorbordet kan levere 1,5A. Det bør være tilstrækkeligt at kalibrere det ved omkring 1A.

Brug af ohm lov V = IxR - så (V/I = R) 15V/1A = 15ohms. 15 ohm modstande er lidt svære at finde, så 2x 8ohm modstande i serie vil give 16 ohm. Mål modstandene - de to jeg har måler 8,3 og 8,1 ohm = I alt 16,4 ohm.

Så tilslut tallene igen (V/R = I) 15V/16.4ohms = 0.914634A - det er det tal, vi kalibrerer til. Du bør finde ud af, at måleren skal vise dette samt en dobbelttjek af din måler.

Du bliver også nødt til at beregne den effekt, der sættes i modstandene, da du ikke vil have dem til at stege! Så, ohms lov igen P = VxI - 15Vx0.91463 = 13.72W. Sørg for, at dine modstande hver især er større end denne værdi - 25W er godt. Jeg har brugt et par 100W, som er guld (se foto 6). Du kan få disse fra ebay for omkring $ 8 for to.

For at måle strømmen ud af forsyningen skal du sætte din måler i serie med strømforsyningen og belastningsmodstandene. Uanset om måleren er den første eller modstandene, skal du bare sørge for, at strømmen, der strømmer gennem måleren, er positiv til negativ (så positive og 0V -terminaler - positive/negative på multimeterstrømterminalerne). Den negative side af forsyningen skal måles fra 0V til negativ med positiv af måleren, der går til 0V og negativ af måleren til negativet af strømforsyningen. Hvis det bare forvirrede dig - se på det sidste billede.

Når du er tilsluttet, skal du både se en spænding og strøm på frontpanelmåleren. Juster den aktuelle gryde på bagsiden af panelmåleren, indtil den læser det samme som dit multimeter. Hvis du har to meter, skal du have en til at måle strøm (i serie) og en til at måle spændingen (parallelt).

Nu er du god til at gå.

Trin 10: Endelige tanker

Selvom alt passede ind i sagen, kunne jeg have leget lidt med det interne layout lidt og måske flyttet IEC -stikket over for at give de to bærbare forsyninger mulighed for at sidde 90 grader til, hvor de i øjeblikket er. Layoutet skulle også have været spejlet, da jeg generelt kan lide, at alt går fra venstre mod højre. Jeg har inkluderet en skitse af, hvad jeg potentielt skulle have gjort.

Jeg brugte 7.5A 240VAC ledninger fra en netledning (fordi det var det, jeg havde liggende). Da dette er et så begrænset rum, burde jeg sandsynligvis have brugt en lysere 240V ledning, da projektet ikke trækker meget strøm.

Jeg lagde heller ikke mærke til, at en af sagskruerne gik lige igennem, hvor 240V -kontakten var. Set i bakspejlet burde jeg have flyttet kontakten lidt over og sandsynligvis også have installeret 240V sikringsholderen på frontpanelet for at undgå unødvendige ledninger. Med lidt blanding kunne jeg nok også have sat output sikringsholdere på frontpanelet, men frontpanelet var allerede rimelig overfyldt.

I slutningen af dagen leverer den +/- 15V, som jeg har brug for, let at justere, er pålidelig og bruger let tilgængelige dele.

Fremtidige projekter

Jeg har også en anden dobbelt 0-30V/3A strømforsyning i værkerne, selvom dette kan ende som to separate strømforsyninger (igen afhængigt af afstand). Denne har konstante strømfunktioner. Jeg købte disse brædder samtidig med, at jeg ikke kunne bestemme, hvilken jeg ville have, så jeg fik begge!

Der kommer også til at være moder til alle strømforsyninger - en dobbelt lav-/højspændingsforsyning ved hjælp af to regulatorkort pr. Side (4). Det skifter fra et lavt område 0-30V til et højt område 30-90V og 5A! Dette vil blive brugt til test af dual -voltage effektforstærkerkort. Igen kan det ende som to separate strømforsyninger afhængigt af afstanden.