DIY eine einstellbare Stromversorgungsquelle mit Voltmeter-Funktion - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

In einigen Fällen benötigen wir während unseres elektronischen Experiments eine Gleichstromversorgung von 4 V. Was sollen wir machen? Eine 4V Batterie zu kaufen klingt vernünftig. Aber wenn wir das nächste Mal ein 6,5-V-Netzteil benötigen und was sollen wir tun? Wir können einen Adapter mit 6,5 V DC-Ausgang auf Amazon.com kaufen. ABER das ist unwirtschaftlich, denn wenn wir eine andere Spannung der Stromversorgung benötigen, müssen wir dafür bezahlen. Die bessere Lösung besteht darin, eine einstellbare Gleichstromversorgung herzustellen. Sie gehen ins Detail, wie ein regelbares DC-Netzteil im DIY-Verfahren funktioniert und bereichern sich.

Materialien:

1 x LM317 Spannungsregler

2 x 470uF Elektrolytkondensatoren

2 x 104 Keramikkondensatoren

1 x 10uF Elektrolytkondensator

2 x 4148 Dioden

4 x IN4007 Dioden

1 x LED

2 x Anschluss

1 x 180Ω Widerstand

1 x 1K Widerstand

1 x 5k variabler Widerstand

1 x Schalter

1 x Kühlkörper

1 x 10cm Kabel

4 x Clips

1 x 7-Segment-Digital-LED-Anzeigeröhre

1 x Transformator

Schritt 1: Löten Sie die Widerstände auf die Platine

In diesem Projekt werden nur zwei Widerstände benötigt. R1 ist 180Ω, R2 ist 1kΩ. Bitte messen Sie jeden Widerstand mit einem Multimeter aus und stecken Sie ihn dann an die entsprechende Position auf der Platine. Wie in Bild 1 gezeigt, gehört der 180Ω-Widerstand zu R1 und der 1kΩ gehört zu R2, die auf der Platine gedruckt sind.

Schritt 2: Löten Sie die IN4007-Gleichrichterdioden auf die Platine

Bitte beachten Sie, dass die Gleichrichterdioden gepolt sind, wie in Bild 2 und 3 gezeigt, das weiße Band, das auf der IN4007-Diode gedruckt ist, sollte auf der gleichen Seite des kleineren Rechtecks auf der Platine platziert werden.

Schritt 3: Löten Sie die 4148 Schaltdioden und Keramikkondensatoren auf die Platine

Die 4148 Schaltdioden haben Polarität, wie in Bild 5 gezeigt, das schwarze Ende der Dioden sollte auf der gleichen Seite des kleineren Rechtecks auf der Platine platziert werden. Die Keramikkondensatoren haben keine Polarität, man muss nicht besonders auf die Richtung achten.

Schritt 4: Löten Sie die Elektrolytkondensatoren auf die Platine

Die Elektrolytkondensatoren haben Polarität, der lange Schenkel ist positiv und sollte in das Loch in der Nähe des auf der Platine aufgedruckten "+"-Symbols eingeführt werden. Bitte beachten Sie, dass Sie sie nicht umgekehrt in die Platine einführen, da dies den gesamten Stromkreis beschädigen kann.

Schritt 5: Löten Sie die LED und wechseln Sie zur Platine

Die LED hat Polarität, wie in Bild 12 gezeigt, das lange Bein ist positiv und sollte in das Loch in der Nähe des auf der Platine gedruckten "+"-Symbols eingeführt werden. Bitte achten Sie beim Löten des Schalters auf die Lücke zwischen den einzelnen Pads und lassen Sie nicht zu, dass das geschmolzene Zinn einen Kurzschluss verursacht.

Schritt 6: Löten Sie den Drahtverbinder auf die Platine

Bitte beachten Sie, dass die Anschlüsse der Stecker zu Ihnen zeigen sollten, da dies bei der weiteren Montage zu Problemen führen kann.

Schritt 7: Löten Sie den einstellbaren Widerstand auf die Platine

Setzen Sie den einstellbaren Widerstand in die Platine ein und löten Sie dann jeden Pin. Die Dinge, die Sie in diesem Schritt beachten sollten, ist, den einstellbaren Widerstand vertikal zur Platine zu halten. Danach installieren Sie die Kappe am Knopf des einstellbaren Widerstands.

Schritt 8: Montieren Sie die 7-Segment-Digital-LED-Anzeigeröhre

Bitte beachten Sie, dass Sie diesem Schritt mehr Aufmerksamkeit schenken und von Bild 22 bis Bild 27 folgen müssen, um diesen Schritt abzuschließen. Bei falscher Montage kann die Schaltung dauerhaft beschädigt werden.

Wie in Bild 22 gezeigt, führen Sie das Drahtbündel durch das Loch in der Nähe des einstellbaren Widerstands. Und dann verwenden Sie die Schraube, die ich in Bild 23 mit einem roten Kreis markiert habe, um die digitale LED-Röhre zu befestigen. Als nächstes werden wie in Bild 25 gezeigt die integrierten Drähte in drei einzelne Teile geteilt. Das Wichtigste in diesem Schritt ist, wie in Bild 26 gezeigt, die roten und weißen und schwarzen Drähte sollten in der Reihenfolge von rechts nach links in die Löcher eingeführt werden. Wenn Sie diese Richtlinie nicht befolgen, kann die digitale LED-Röhre dauerhaft beschädigt werden.

Schritt 9: Schrauben Sie den LM317 an den Kühlkörper

Verwenden Sie die Schraube, die ich in Bild 28 mit einem roten Kreis markiert habe, um den LM317 am Kühlkörper zu befestigen, und wie in Bild 29 gezeigt, muss keine Mutter auf die Schraube gesetzt werden. Setzen Sie dann die Baugruppe in die Platine ein, wie in Bild 30 gezeigt. Achten Sie beim Löten der Pins auf die Lücke zwischen den einzelnen Pins und lassen Sie das geschmolzene Zinn die Pins NICHT kurzschließen. Und Sie müssen nach dem Abschneiden der Pins mit einem Multimeter erneut überprüfen, ob die Pins kurzgeschlossen sind.

Schritt 10: Löten Sie den Transformator auf die Platine

Wie in Bild 33 gezeigt, sollten die schwarzen Drähte in die mit roten Kreisen markierten Löcher eingeführt werden. Da die Wechselstromversorgung keine Richtungsanforderungen hat, hat jedes schwarze Kabel kein eigenes exklusives Loch. Löten Sie sie einfach in beliebiger Reihenfolge.

Schritt 11: Umgang mit den äußeren Anschlussdrähten

Schneiden Sie den Draht wie in Bild 35 gezeigt in zwei Hälften und teilen Sie ihn in zwei einzelne Teile. Reißen Sie eine kleine Menge Haut von den beiden Enden jedes Drahtes ab und fügen Sie, wie in Bild 37 gezeigt, mit einem Lötkolben etwas geschmolzenes Zinn zum blanken Draht hinzu.

Schritt 12: Löten Sie die Metallclips an die Drähte

Führen Sie den Draht durch das Loch an der Unterseite des Metallclips und löten Sie den Zinndraht, wie in Bild 39 gezeigt, an den Anschlusspunkt, bis das geschmolzene Zinn ihn bedeckt. Folgen Sie dann von Bild 40 bis 42, um diesen Schritt abzuschließen.

Schritt 13: Umgang mit der Acrylschale

Wie in Bild 43 gezeigt, reißen Sie die Abdeckung von der Acrylplatte ab. Von Bild 44 bis Bild 47 gibt es das untere Brett, die Seitenbretter, das Vorderbrett und das Rückbrett bzw. das obere Brett. Bevor Sie die Platine auf die Acrylplatte montieren, versuchen Sie bitte, eine Box mit diesen Acrylplatten aufzubauen, um die Position jeder Platte grob zu erkennen.

Schritt 14: Schrauben Sie den Transformator an die untere Platine

Installieren Sie den Transformator an der mit einem roten Kreis markierten Position und stellen Sie sicher, dass das rote Kabel zu Ihnen zeigt. Bringen Sie die Hohlschraube wie in den Bildern 51 und 52 gezeigt an der unteren Platte an. Und dann, wie in Bild 53 und 54 gezeigt, die Platine an die Platine schrauben und sicherstellen, dass sich der Knopf auf der linken Seite des Transformators befindet.

Schritt 15: Installieren Sie die andere Acrylplatte

Bild 55: Rechtes Seitenbrett einbauen

Bild 56: Installieren Sie das Vorderbrett. Die drei mit roten Pfeilen markierten hohlen Rechtecke I sind auf die beiden Anschlussports und Switches ausgerichtet.

Bild 57: Ziehen Sie die Schraube fest, um das Vorderbrett am Hauptkörper zu befestigen

Bild 58: Montieren Sie das andere Seitenbrett und ziehen Sie die Schraube fest

Bild 59 und 60: Führen Sie die beiden roten Drähte durch das hohle Rechteck in der Rückwand und ziehen Sie die Schraube fest, um die Rückwand am Hauptkörper zu befestigen

Bild 61 und 62: Installieren Sie die obere Platte und ziehen Sie NUR EINE Schraube fest, um die obere Platte am Hauptkörper zu befestigen, lassen Sie die anderen Schraubenlöcher leer. Sie können jedoch Schrauben an den anderen Schraubenlöchern festziehen, aber eine Schraube reicht aus.

Schritt 16: Umgang mit dem Stromversorgungskabel

Bevor Sie das Stromversorgungskabel an die roten Drähte löten, fügen Sie dem schwarzen Draht mit einem Lötkolben etwas geschmolzenes Zinn hinzu, wie in Bild 63 gezeigt. Und verwenden Sie dann ein elektrisches Isolierband oder einen Schrumpfschlauch, um die blanken Drähte zum Schutz zu umwickeln Sie vor elektrischen Verletzungen.

Schritt 17: Montieren Sie die in Schritt 12 fertiggestellten Drähte an den Anschlüssen

Verwenden Sie einen Schraubendreher, um die in Schritt 12 fertiggestellten Drähte an den Anschlüssen zu befestigen. Bitte beachten Sie, dass die roten Drähte in den rechten Anschluss jedes Steckers eingesteckt werden sollten, da sie die positive Polarität darstellen, während die schwarzen Drähte die negative Polarität darstellen.

Bei Verwendung als Voltmeter müssen Sie das Zieltestobjekt wie eine Batterie an den in Bild 66 markierten Voltmeter-Eingangsanschluss I anschließen und den Schalter auf die linke Seite schieben. Das rote Kabel wird an die positive Seite der Batterie und das schwarze Kabel an die negative Seite der Batterie angeschlossen.

Bei Verwendung als einstellbares DC-Netzteil müssen Sie einen in Bild 66 markierten DC-Netzteil-Ausgangsanschluss I verwenden und den Schalter nach rechts SCHIEBEN. Das rote Kabel ist das positive Ende und das schwarze Kabel ist das negative Ende. Es kann verwendet werden, um die Gleichspannung von 1V bis 15V auszugeben.

Schritt 18: Testen

Bild 67 zeigt, wie man es als Voltmeter verwendet. Das rote Kabel im linken Stecker ist mit dem positiven Ende der Batterie verbunden, das schwarze Kabel ist mit dem negativen Ende der Batterie verbunden. An der digitalen LED-Röhre mit 7 Segmenten können wir erkennen, dass die Spannung dieser AAA-Batterie etwa 1,5 V beträgt.

Bild 68 zeigt, wie es als einstellbare Gleichstromversorgung verwendet wird. Nehmen Sie die AAA-Batterie heraus und verwenden Sie den anderen Anschluss, um die Spannung an das Multimeter auszugeben. Drehen Sie den Schalter des Multimeters in die Spannungsmessposition und verwenden Sie dann die rote Klemme, um die rote Sonde des Multimeters zu klemmen und verwenden Sie die schwarze Klemme, um die schwarze Sonde des Multimeters zu klemmen. Drehen Sie den Knopf des einstellbaren Widerstands und Sie erhalten einen unterschiedlichen DC-Ausgang von etwa 1,24 V bis 15 V.

Schritt 19: Analyse

Der LM317 ist ein einstellbarer positiver Spannungsregler mit 3 Anschlüssen, der mehr als 1,5 A über einen Ausgangsspannungsbereich von 1,2 V bis 37 V liefern kann. Dieser Spannungsregler ist außergewöhnlich einfach zu bedienen und erfordert nur zwei externe Widerstände zum Einstellen der Ausgangsspannung. Darüber hinaus verwendet es eine interne Strombegrenzung, eine thermische Abschaltung und eine Kompensation des sicheren Bereichs, was es im Wesentlichen ausblassicher macht.

Aus dem Schaltplan können wir sehen, dass, wenn die 12AV-Spannung an T11 und T12 angelegt wird, die aus vier IN4007-Dioden bestehende Brückengleichrichterschaltung den Wechselstrom auf Gleichstrom trimmt, der 0,1uF-Keramikkondensator, C3 ist ein Bypass-Kondensator, der eine Rolle bei der Reduzierung des spielt Empfindlichkeit gegenüber der Eingangsleitungsimpedanz. Die Elektrolytkondensatoren C1 und C4 dienen der Glättung der Spannung in eine Gleichspannung nahe dem Niveau. Der Anpassungsanschluss kann mit Masse umgangen werden, um die Welligkeitsunterdrückung zu verbessern. Dieser Kondensator C5 verhindert, dass die Welligkeit verstärkt wird, wenn die Ausgangsspannung erhöht wird. Für weitere Details zu den Elektrolytkondensatoren in einer Gleichrichterschaltung klicken Sie bitte mit der rechten Maustaste und besuchen Sie diesen Blog in einem neuen Tab.

Die IN4148-Diode D1 wird verwendet, um zu verhindern, dass sich VCC während eines Eingangskurzschlusses über den LM317 entlädt. Die Diode D2 dient zum Schutz vor der Entladung des Kondensators C5 über den LM317 während eines Ausgangskurzschlusses. Und die Kombination von D1 und D2 verhindert, dass sich C5 während eines Eingangskurzschlusses über den LM317 entlädt. Um den einstellbaren Widerstand RP1 einzustellen, erhalten Sie die Ausgangsgleichspannung von ca. 1,24V bis 15V.

Die DIY-Materialien sind auf mondaykids.com erhältlich

Die folgenden Projekte, die ich bei Instructables.com gepostet habe, verwenden alle diese LM317 DIY-Kits als Stromversorgung:

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