วิธีการสร้างแหล่งจ่ายไฟแบบแปรผัน

อุปกรณ์ไฟฟ้าทุกชิ้นเป็นโลกที่ต้องการพลังงานในการทำงานโดยตรงหรือโดยอ้อม ในการจ่ายไฟที่ต้องการจะใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าแหล่งจ่ายไฟ แหล่งจ่ายไฟคือหน่วยไฟฟ้าที่มีหน้าที่จ่ายไฟให้กับโหลดไฟฟ้า หน้าที่ของแหล่งจ่ายไฟคือรับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าจากแหล่งจ่ายและจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการเพื่อจ่ายไฟให้กับโหลดที่เชื่อมต่อกับขั้วเอาท์พุท หน่วยจ่ายไฟเอนกประสงค์ที่ใช้คือบ้านสำนักงานวิทยาลัย ฯลฯ ใช้อินพุต 220V จากแหล่งจ่ายไฟหลักและมีขั้วต่อเอาท์พุทที่หลากหลายเพื่อจ่ายไฟที่ไม่ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูง ขั้วเอาต์พุตส่วนใหญ่เป็น 5V, 12V และตัวแปร 0-30V

พาวเวอร์ซัพพลาย

วิธีการสร้างหน่วยจ่ายไฟขนาดเล็ก

แหล่งจ่ายไฟเป็นส่วนสำคัญที่สุดของโปรเจ็กต์ใด ๆ ในการรันฮาร์ดแวร์ทั้งหมด มาเริ่มต้นและรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อเริ่มโครงการ เราจะทำแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับโครงการนี้

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมส่วนประกอบ

แนวทางที่ดีที่สุดในการเริ่มโครงการคือการจัดทำรายการส่วนประกอบทั้งหมด นี่ไม่ได้เป็นเพียงวิธีเริ่มต้นโครงการที่ชาญฉลาดเท่านั้น แต่ยังช่วยเราจากความไม่สะดวกมากมายที่อยู่ตรงกลางโครงการอีกด้วย รายการส่วนประกอบที่หาได้ง่ายในตลาดมีดังต่อไปนี้:

• ขั้นตอนลง Transformer
• 1n4007 (4 ชิ้น)
• 7805 ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า
• LM317 ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า
• 2200uF ตัวเก็บประจุ
• ตัวเก็บประจุ 100F
• 0.33uF ตัวเก็บประจุ
• ตัวต้านทาน 240 โอห์ม
• โพเทนชิออมิเตอร์ 10k โอห์ม
• แผงวงจรพิมพ์
• ชุดหัวแร้ง
• เครื่องเจาะขนาดเล็ก
• FECl3
• เครื่องขูด PCB

ขั้นตอนที่ 2: ศึกษาส่วนประกอบ

ตอนนี้เรามีรายการส่วนประกอบทั้งหมดแล้วให้เราก้าวไปข้างหน้าและศึกษาส่วนประกอบทั้งหมดคร่าวๆ

ถึง หม้อแปลงไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบพาสซีฟที่ใช้สำหรับเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้าสลับในงานด้านพลังงานไฟฟ้า หม้อแปลงมีสองประเภทคือ Step-down Transformer และ Step-Up Transformer ที่นี่เรากำลังใช้ Step-Down Transformer หม้อแปลงชนิดนี้มักใช้กับเครื่องใช้ในครัวเรือนมากที่สุดเนื่องจากลดแรงดันไฟฟ้าสูงจากหลักเป็น 12V ขั้นแรกให้ทำวงจรแล้ววิ่งเพื่อทำการวัดทั้งหมด โครงสร้างพื้นฐานของหม้อแปลงประกอบด้วยขดลวดและขดลวดสองเส้นขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิ ในหม้อแปลงแบบ step-down ขดลวดปฐมภูมิจะมากกว่าขดลวดทุติยภูมิซึ่งช่วยในการลดแรงดันไฟฟ้าหลักให้เป็นแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิ

หม้อแปลงไฟฟ้า

ถึง ไดโอด เป็นส่วนประกอบทางไฟฟ้าที่มีหน้าที่นำกระแสไฟฟ้าทิศทางเดียว เราได้สร้างสะพานเรียงกระแสโดยใช้ไดโอดสี่ตัวในวงจรของเรา วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์คือวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นที่เปลี่ยนกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสตรง (DC) เมื่อแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับผ่านวงจรเรียงกระแสของสะพานในช่วงครึ่งรอบแรกไดโอดสองตัวจะกลายเป็นลำเอียงไปข้างหน้าและสองตัวจะกลายเป็นแบบเอนเอียงกลับด้านส่งผลให้เกิดการนำไฟฟ้าหนึ่งรอบ ในช่วงครึ่งรอบหลังไดโอดที่ย้อนกลับแบบเอนเอียงมาก่อนตอนนี้กลายเป็นเอนเอียงไปข้างหน้าและอีกสองตัวกลับลำเอียงดังนั้นอีกครึ่งรอบจึงปรากฏในค่าบวก ผลสุดท้ายคือคลื่นกระแสตรง

วงจรเรียงกระแสสะพาน

7805 ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า: ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ามีความสำคัญอย่างมากในวงจรไฟฟ้า แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้าจะมีความผันผวน แต่ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้านี้จะให้แรงดันเอาต์พุตคงที่ เราสามารถค้นหาแอปพลิเคชันของ 7805 IC ได้ในโครงการส่วนใหญ่ ชื่อ 7805 มีความหมายสองความหมายคือ“ 78” หมายความว่าเป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าบวกและ“ 05” หมายความว่าให้ 5V เป็นเอาต์พุต ดังนั้นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าของเราจะให้แรงดันเอาต์พุต + 5V IC นี้สามารถจัดการกระแสได้ประมาณ 1.5A ขอแนะนำให้ใช้แผ่นระบายความร้อนสำหรับโครงการที่ใช้กระแสไฟฟ้ามากกว่า ตัวอย่างเช่นหากแรงดันไฟฟ้าอินพุตเป็น 12V และคุณใช้งาน 1A ดังนั้น (12-5) * 1 = 7W 7 วัตต์นี้จะกระจายไปตามความร้อน

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า

LM317 ยังเป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า แต่ไม่ได้รับการแก้ไข เป็นตัวปรับแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นที่ปรับได้ สามารถรองรับกระแสไฟฟ้าได้ถึง 1.5A และสามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้ตั้งแต่ 1.25V ถึง 37 โวลต์โดยประมาณ ต้องมีความต้านทานภายนอกเพื่อเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า มีแอพพลิเคชั่นมากมายเช่นใช้ในไดรเวอร์มอเตอร์แบตสำรองเครื่องชาร์จสวิตช์อีเธอร์เน็ตเป็นต้น

LM317

ขั้นตอนที่ 3: จำลองวงจร

ก่อนที่จะสร้างวงจรจะเป็นการดีกว่าที่จะจำลองและตรวจสอบการอ่านทั้งหมดบนซอฟต์แวร์ ซอฟต์แวร์ที่เราจะใช้คือไฟล์ Proteus Design Suite . Proteus เป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้จำลองวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ขั้นแรกให้ทำวงจรแล้ววิ่งเพื่อทำการวัดทั้งหมด โครงสร้างพื้นฐานของหม้อแปลงประกอบด้วยขดลวดและขดลวดสองเส้นขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิ ในหม้อแปลงแบบ step-down ขดลวดปฐมภูมิจะมากกว่าขดลวดทุติยภูมิซึ่งช่วยในการลดแรงดันไฟฟ้าหลักให้เป็นแรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิ

ในการดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ คลิกที่นี่.

1. หลังจากดาวน์โหลดและติดตั้งซอฟต์แวร์ Proteus แล้วให้เปิดขึ้นมา เปิดแผนผังใหม่โดยคลิกที่ไฟล์ ISIS ไอคอนบนเมนู

   ISIS

2. เมื่อแผนผังใหม่ปรากฏขึ้นให้คลิกที่ไฟล์ ป ไอคอนบนเมนูด้านข้าง เพื่อเปิดช่องให้คุณเลือกส่วนประกอบทั้งหมดที่จะใช้

   แผนผังใหม่

3. ตอนนี้พิมพ์ชื่อของส่วนประกอบที่จะใช้ในการสร้างวงจร ส่วนประกอบจะปรากฏในรายการทางด้านขวา

   กำลังค้นหาส่วนประกอบ

4. ในทำนองเดียวกันข้างต้นให้ค้นหาส่วนประกอบทั้งหมด พวกเขาจะปรากฏในไฟล์ อุปกรณ์ รายการ.

   รายการส่วนประกอบ

5. ตอนนี้เราได้สร้างวงจรทั้งหมดบนซอฟต์แวร์แล้ว ให้เราจำลองตรวจสอบว่าผลลัพธ์ที่เราได้รับนั้นเป็นที่ต้องการหรือไม่ เราต้องการแก้ไข 5V บนเทอร์มินัลเดียวและตัวแปร 0 ถึง 12V ที่ขั้วที่สอง สำหรับสิ่งนี้เราจะเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์และอ่านค่าทั้งหมด ขั้นแรกเราจะตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับหลัก ถึง 220V และความถี่ 50Hz ในการเปลี่ยนเอาต์พุตของเทอร์มินัลที่สองเราจะเลื่อนปุ่มของ อาจ HG ซึ่งเป็นตัวต้านทานตัวแปรของเรา

   กำลังอ่าน

ขั้นตอนที่ 4: การสร้างเค้าโครง PCB

ในขณะที่เรากำลังจะสร้างวงจรฮาร์ดแวร์บน PCB เราจำเป็นต้องสร้างเค้าโครง PCB สำหรับวงจรนี้ก่อน

1. ในการสร้างเค้าโครง PCB บน Proteus อันดับแรกเราต้องกำหนดแพ็คเกจ PCB ให้กับทุกส่วนประกอบบนแผนผัง ในการกำหนดแพ็กเกจให้คลิกเมาส์ขวาที่ส่วนประกอบที่คุณต้องการกำหนดแพ็กเกจแล้วเลือก เครื่องมือบรรจุภัณฑ์

   กำหนดแพ็คเกจ

2. คลิกที่ตัวเลือก ARIES บนเมนูด้านบนเพื่อเปิดแผนผัง PCB

   ราศีเมษ

3. จากรายการส่วนประกอบวางส่วนประกอบทั้งหมดบนหน้าจอในการออกแบบที่คุณต้องการให้วงจรของคุณมีลักษณะ
4. คลิกที่โหมดติดตามและเชื่อมต่อพินทั้งหมดที่ซอฟต์แวร์บอกให้คุณเชื่อมต่อโดยชี้ลูกศร
5. เมื่อสร้างเค้าโครงทั้งหมดแล้วจะมีลักษณะเช่นนี้

   เค้าโครง PCB

   วิธีปิดแอนตี้ไวรัส

ขั้นตอนที่ 5: การสร้างฮาร์ดแวร์

ขณะนี้เราได้จำลองวงจรบนซอฟต์แวร์แล้วและทำงานได้ดีอย่างสมบูรณ์ ตอนนี้ให้เราไปข้างหน้าและวางส่วนประกอบบน PCB PCB คือแผงวงจรพิมพ์ เป็นบอร์ดที่เคลือบด้วยทองแดงด้านหนึ่งและหุ้มฉนวนจากอีกด้านหนึ่งอย่างเต็มที่ การทำวงจรบน PCB นั้นค่อนข้างใช้กระบวนการที่ยาวนาน หลังจากจำลองวงจรบนซอฟต์แวร์และสร้างเค้าโครง PCB แล้วเค้าโครงวงจรจะพิมพ์ลงบนกระดาษเนย ก่อนวางกระดาษเนยบนบอร์ด PCB ให้ใช้ที่ขูด PCB ถูบอร์ดเพื่อให้ชั้นทองแดงบนกระดานลดลงจากด้านบนของบอร์ด

การถอดชั้นทองแดง

จากนั้นวางกระดาษเนยลงบนบอร์ด PCB และรีดจนพิมพ์วงจรบนกระดาน (ใช้เวลาประมาณห้านาที)

รีดบอร์ด PCB

ตอนนี้เมื่อพิมพ์วงจรบนบอร์ดมันจะถูกจุ่มลงใน FeCl₃วิธีแก้ปัญหาของน้ำร้อนเพื่อขจัดทองแดงส่วนเกินออกจากบอร์ดจะเหลือเฉพาะทองแดงที่อยู่ใต้วงจรพิมพ์เท่านั้น

การแกะสลัก PCB

หลังจากนั้นถูบอร์ด PCB ด้วย scrapper เพื่อให้สายไฟโดดเด่น ตอนนี้เจาะรูในสถานที่ที่เกี่ยวข้องและวางส่วนประกอบบนแผงวงจร

เจาะรูในบอร์ด PCB

ประสานส่วนประกอบบนบอร์ด สุดท้ายตรวจสอบความต่อเนื่องของวงจรและหากความไม่ต่อเนื่องเกิดขึ้นที่ตำแหน่งใดก็ตามที่ถอดชิ้นส่วนออกและเชื่อมต่ออีกครั้ง

ตรวจสอบความต่อเนื่องของวงจร

ขั้นตอนที่ 6: ทดสอบวงจร

ตอนนี้ฮาร์ดแวร์พร้อมเต็มที่แล้ว ให้เราทำการทดสอบและวัดแรงดันไฟฟ้า เชื่อมต่อขั้วหลักของหม้อแปลงเข้ากับแหล่งจ่ายไฟเพื่อเปิดเครื่อง เชื่อมต่อ LED ที่มีตัวต้านทาน 1k-ohm เข้ากับขั้วเอาต์พุต 5V ของแหล่งจ่ายไฟและมอเตอร์ DC ขนาดเล็กเข้ากับขั้วเอาต์พุตตัวแปร เปิดสวิตช์แหล่งจ่ายไฟและคุณจะเห็นว่าไฟ LED จะติดสว่าง ในการทดสอบแรงดันไฟฟ้าผันแปรให้เปลี่ยนลูกบิดของตัวต้านทานตัวแปร ด้วยการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของตัวต้านทานผันแปรความเร็วของมอเตอร์ควรเปลี่ยนไป หากทั้งหมดนี้เกิดขึ้นแสดงว่าเราได้มีแหล่งจ่ายไฟที่ดีซึ่งสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันเช่นการชาร์จแบตเตอรี่การทำโครงการโรงเรียนขนาดเล็กเติมพลังของเล่นเป็นต้น