安定化電源または適切な電源の設計ボードは重い必要があります。選択されたスキーム!!! 出力電圧調整可能な安定化電源

17.10.2023

その他

どういうわけか最近、電圧を調整する機能を備えた非常に単純な電源の回路をインターネットで見つけました。電圧は、変圧器の二次巻線の出力電圧に応じて、1 ボルトから 36 ボルトまで調整できます。

回路内の LM317T をよく見てください。マイクロ回路の 3 番目の脚 (3) はコンデンサ C1 に接続されています。つまり、3 番目の脚は入力であり、2 番目の脚 (2) はコンデンサ C2 と 200 オームの抵抗に接続されて出力です。

変圧器を使用すると、220 ボルトの主電源電圧から 25 ボルトが得られますが、それ以上は得られません。それ以下は可能ですが、それ以上は不可能です。次に、ダイオードブリッジで全体を整え、コンデンサ C1 を使用してリップルを平滑化します。これらすべてについては、交流電圧から定電圧を取得する方法に関する記事で詳しく説明されています。そして、これが電源における最も重要な切り札です。これは、非常に安定した電圧レギュレータチップ LM317T です。この記事の執筆時点では、このチップの価格は約 14 ルーブルでした。食パン1斤よりもさらに安い。

チップの説明

LM317T は電圧レギュレータです。変圧器が二次巻線で最大 27 ～ 28 ボルトを生成する場合、電圧を 1.2 ～ 37 ボルトに簡単に調整できますが、変圧器の出力で基準を 25 ボルト以上に上げることはありません。

マイクロ回路は TO-220 パッケージで実行できます。

または D2 Pack ハウジング内

最大1.5アンペアの電流を流すことができ、電圧降下なく電子機器に電力を供給するのに十分です。つまり、最大 1.5 アンペアの電流負荷で 36 ボルトの電圧を出力でき、同時にマイクロ回路は依然として 36 ボルトを出力します。これは、もちろん理想的です。実際には、何分の１かのボルトが低下しますが、これはそれほど重要ではありません。負荷に大電流が流れる場合は、この超小型回路をラジエーターに取り付けることをお勧めします。

回路を組み立てるには、6.8 キロオーム、さらには 10 キロオームの可変抵抗器と、できれば 1 ワット以上の 200 オームの定抵抗器も必要です。さて、出力に 100 µF のコンデンサを追加しました。実にシンプルなスキーム！

ハードウェアでの組み立て

以前は、トランジスタを使用した電源供給が非常に不良でした。なぜリメイクしないのかと思いました。結果は次のとおりです ;-)

ここでは、インポートされた GBU606 ダイオードブリッジが表示されます。最大 6 アンペアの電流向けに設計されており、最大 1.5 アンペアを負荷に供給するため、電源としては十分です。熱伝達を改善するために KPT-8 ペーストを使用して LM をラジエーターに取り付けました。まあ、それ以外は皆さんよくご存知だと思います。

そして、これは二次巻線に 12 ボルトの電圧を与える、昔の変圧器です。

これらすべてを慎重にケースに梱包し、ワイヤーを取り外します。

それで、あなたはどう思いますか？ ;-)

私が得た最小電圧は 1.25 ボルト、最大電圧は 15 ボルトでした。

任意の電圧を設定します。この場合、最も一般的なのは 12 ボルトと 5 ボルトです。

すべてがうまくいきます！

基板の穴あけなどに使用するミニドリルの速度調整に便利な電源です。

Aliexpressの類似品

ちなみに、Aliでは、変圧器なしでこのブロックの既製セットをすぐに見つけることができます。

集めるのが面倒ですか？既製の 5 アンプは 2 ドル未満で購入できます。

で閲覧できますこれリンク。

5 アンペアでは不十分な場合は、8 アンペアを検討してください。最も経験豊富な電子エンジニアにとっても十分な内容です。

リチウムイオン (Li-Io)、1 缶の充電電圧: 4.2 ～ 4.25 V。さらにセルの数によって: 4.2、8.4、12.6、16.8.... 充電電流: 通常のバッテリーの場合、アンペア単位での容量の 0.5 以下に相当します。大電流のものは、アンペア単位の容量と同じ電流で安全に充電できます（大電流 2800 mAh、充電 2.8 A 以下）。
リチウムポリマー（Li-Po）、1缶あたりの充電電圧：4.2V。さらにセルの数によって: 4.2、8.4、12.6、16.8.... 充電電流: 通常のバッテリーの場合、アンペア単位の容量に等しくなります (バッテリー 3300 mAh、充電 3.3 A 以下)。
ニッケル水素 (NiMH)、1 缶あたりの充電電圧: 1.4 ～ 1.5 V。さらにセルの数によって: 2.8、4.2、5.6、7、8.4、9.8、11.2、12.6... 充電電流: 0.1 ～ 0.3 容量 (アンペア) (バッテリー 2700 mAh、充電 0.27 A 以下)。充電には 15 ～ 16 時間もかかりません。
鉛酸（Lead Acid）、缶ごとの充電電圧：2.3V。さらにセル数別に見ると、4.6、6.9、9.2、11.5、13.8 (自動車)。充電電流: 0.1 ～ 0.3 容量 (バッテリー 80 Ah、充電 16 A 以下)。

私があらゆる種類の電源に弱いことは多くの人がすでに知っていますが、ここでは 2 つの機能を 1 つとしてレビューします。今回は、実験室用電源の基礎とその実際の実装のバリエーションを組み立てることができる無線コンストラクターのレビューです。
警告しますが、写真とテキストがたくさんあるので、コーヒーを買いだめしてください :)

まず、それが何なのか、そしてその理由を簡単に説明します。
ほとんどすべてのアマチュア無線家は、研究室用の電源などを仕事で使用します。ソフトウェア制御による複雑な場合でも、LM317 上の完全に単純な場合でも、ほぼ同じことを実行し、さまざまな負荷を操作しながらそれらに電力を供給します。
実験用電源は主に 3 つのタイプに分類されます。
パルス安定化機能付き。
リニアスタビライゼーション付き
ハイブリッド。

最初のものには、スイッチング制御電源、または単に降圧 PWM コンバータを備えたスイッチング電源が含まれます。これらの電源のいくつかのオプションをすでに検討しました。、。
利点 - 小さな寸法で高出力、優れた効率。
短所 - RFリップル、出力に大容量コンデンサが存在する

後者には PWM コンバータが搭載されておらず、すべての調整が直線的に実行され、過剰なエネルギーが制御要素で単純に消散されます。
長所 - リップルがほぼ完全に存在しないため、出力コンデンサが（ほぼ）必要ありません。
短所 - 効率、重量、サイズ。

3 番目は、最初のタイプと 2 番目のタイプのいずれかを組み合わせたもので、線形安定化装置はスレーブ降圧 PWM コンバータによって電力供給されます (PWM コンバータの出力の電圧は常に出力よりわずかに高いレベルに維持され、残りは線形モードで動作するトランジスタによって調整されます。
または、これはリニア電源ですが、トランスには必要に応じて切り替わるいくつかの巻線があり、それによって制御要素の損失が軽減されます。
この方式には、最初の 2 つのオプションよりも複雑であるという欠点が 1 つだけあります。

今日は、リニアモードで動作する調整要素を備えた 2 番目のタイプの電源について説明します。しかし、設計者の例を使用してこの電源を見てみましょう。これはさらに興味深いはずだと私には思われます。結局のところ、私の意見では、これは初心者のアマチュア無線家が主要な機器の 1 つを組み立てるのに良いスタートです。
まあ、よく言われるように、適切な電源は重いに違いありません:)

このレビューはどちらかというと初心者向けで、経験豊富な同志にとっては役立つものは見つからないでしょう。

レビュー用に、実験室用電源の主要部分を組み立てることができる構築キットを注文しました。
主な特徴は以下の通りです（店舗発表より）。
入力電圧 - 24 ボルト AC
出力電圧は調整可能 - 0 ～ 30 ボルト DC。
出力電流調整可能 - 2mA - 3A
出力電圧リップル - 0.01%
プリント基板の寸法は80×80mmです。

梱包について少し。
デザイナーは、柔らかい素材で包まれた通常のビニール袋に入れて到着しました。
内部には、回路基板を含む必要なコンポーネントがすべて静電気防止用ジップロック袋に入っていました。

内部はすべて混乱していましたが、損傷はなく、プリント基板が無線コンポーネントを部分的に保護していました。

キットに含まれているものをすべてリストすることはしません。後ほどレビューするときに簡単に行うことができます。すべてが揃った、たとえ一部が残っていたとしても十分だとだけ言っておきます。

プリント基板について少し。
品質は優れており、回路はキットに含まれていませんが、すべての定格が基板にマークされています。
基板は両面になっており、保護マスクで覆われています。

基板のコーティング、錫メッキ、および PCB 自体の品質は優れています。
シールのパッチを一か所しか剥がせなかったのは、オリジナル以外の部品をはんだ付けしようとした後のことでした（理由は後でわかります）。
私の意見では、これはアマチュア無線の初心者にとって最良のものであり、それを台無しにするのは難しいでしょう。

取り付ける前に、この電源の図を描きました。

この計画は非常によく考えられていますが、欠点がないわけではありませんが、その過程でそれについてお話します。
図にはいくつかの主要なノードが表示されていますが、それらを色で分けています。
緑色 - 電圧調整および安定化ユニット
赤 - 電流調整および安定化ユニット
紫 - 電流安定化モードへの切り替えを示すユニット
青 - 基準電圧源。
別途、次のものがあります。
1. 入力ダイオードブリッジとフィルタコンデンサ
2. トランジスタ VT1 および VT2 の電源制御ユニット。
3. トランジスタ VT3 を保護し、オペアンプへの電源供給が正常になるまで出力をオフにします。
4. 7824 チップ上に構築されたファン電力スタビライザー。
5. R16、R19、C6、C7、VD3、VD4、VD5、オペアンプの電源のマイナス極を形成するユニット。このユニットの存在により、電源は単に直流だけで動作するのではなく、トランスからの交流入力が必要となります。
6. C9 出力コンデンサ、VD9、出力保護ダイオード。

まず、回路ソリューションの長所と短所について説明します。
長所 -
ファンに電力を供給するスタビライザーがあるのは良いことですが、ファンには 24 ボルトが必要です。
負極性の電源の存在に非常に満足しています。これにより、ゼロに近い電流と電圧での電源の動作が大幅に改善されます。
負極性の電源が存在するため、回路には保護が導入されており、電圧がない限り、電源出力はオフになります。
電源には5.1ボルトの基準電圧源が含まれており、これにより、出力電圧と電流を正しく調整できるだけでなく、この回路では、電圧と電流が「ハンプ」や「ディップ」なしにゼロから最大まで直線的に調整されます。極端な値では）、制御電圧を変更するだけで外部電源の制御も可能になります。
出力コンデンサの静電容量は非常に小さいため、LED を安全にテストできます。出力コンデンサが放電され、PSU が電流安定化モードに入るまで、電流サージは発生しません。
出力ダイオードは、電源がその出力に逆極性の電圧を供給するのを保護するために必要です。確かに、ダイオードは弱すぎるので、別のものに交換することをお勧めします。

マイナス。
電流測定シャントの抵抗が高すぎるため、3 アンペアの負荷電流で動作すると、約 4.5 ワットの熱が発生します。抵抗器は 5 ワット用に設計されていますが、発熱は非常に高くなります。
入力ダイオードブリッジは 3 アンペアダイオードで構成されています。このような回路のダイオードを流れる電流は出力の 1.4 に等しいため、少なくとも 5 アンペアのダイオードを使用するのが適切です。したがって、動作中にダイオードを流れる電流は 4.2 アンペアになる可能性があり、ダイオード自体は 3 アンペア用に設計されています。。状況を容易にする唯一のことは、ブリッジ内のダイオードのペアが交互に動作することですが、これはまだ完全に正しいわけではありません。
大きなマイナス点は、中国の技術者がオペアンプを選択するときに最大電圧36ボルトのオペアンプを選択したが、回路に負の電圧源があり、このバージョンの入力電圧が31ボルトに制限されているとは考えていなかったことです。ボルト (36-5 = 31 )。 AC 24 ボルトの入力では、DC は約 32 ～ 33 ボルトになります。
それらの。オペアンプはエクストリームモード (36 が最大、標準は 30) で動作します。

メリットとデメリット、近代化については後ほど詳しくお話しますが、ここからは実際の組み立てに移ります。

まず、キットに含まれるすべてのものを配置しましょう。これにより、組み立てが簡単になり、何がすでに設置され、何が残っているかがより明確になります。

高い要素を最初に取り付けると、後で低い要素を取り付けるのが不便になるため、最も低い要素からアセンブリを開始することをお勧めします。
また、ほぼ同じコンポーネントをインストールすることから始めることをお勧めします。
まずは抵抗から始めます。これらは 10 kΩ の抵抗です。
抵抗器は高品質で、精度は 1% です。
抵抗器について少しお話します。抵抗は色分けされています。これを不便に感じる人も多いかもしれません。実際、このマーキングは抵抗器のどの位置でも見えるため、英数字のマーキングよりも優れています。
色分けを恐れる必要はありません。最初の段階では色分けを使用でき、時間が経つにつれて、色分けがなくても識別できるようになります。
このようなコンポーネントを理解し、便利に操作するには、アマチュア無線初心者にとって役立つ 2 つのことを覚えておくだけで済みます。
1. 基本マーキングカラー10色
2. 直列値は、E48 および E96 シリーズの高精度抵抗器を使用する場合にはあまり役に立ちませんが、そのような抵抗器はそれほど一般的ではありません。
経験のあるアマチュア無線家なら誰でも、単に記憶だけを頼りにそれらを列挙するでしょう。
1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2, 2.2, 2.4, 2.7, 3, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1.
他のすべての単位は 10、100 などで乗算されます。たとえば、22k、360k、39オームなどです。
この情報は何を提供するのでしょうか?
そして、抵抗器が E24 シリーズの場合、たとえば色の組み合わせがわかります。
これでは青＋緑＋黄色は無理です。
青 - 6
緑 - 5
黄色 - x10000
それらの。計算すると650kになりますが、E24シリーズにはそのような値はなく、620か680のどちらかです。つまり、色が誤って認識されたか、色が変更されているか、抵抗が入っていないかのどちらかです。 E24系もあるが、後者は珍しい。

さて、理論は十分です。次に進みましょう。
取り付ける前に、通常はピンセットを使用して抵抗器のリード線の形状を整えますが、これに小型の自作装置を使用する人もいます。
リード線の切断物はジャンパーに役立つ場合もあるので、急いで捨てる必要はありません。

主な数量を確立したので、単一の抵抗に到達しました。
ここでは、より頻繁に宗派に対処する必要があるため、より困難になる可能性があります。

部品をすぐにはんだ付けするのではなく、単純にリードを噛んで曲げます。最初に噛んでから曲げます。
これは非常に簡単に行うことができ、ボードを左手で持ち (右利きの場合)、取り付けられているコンポーネントを同時に押します。
右手にサイドカッターを持ち、リードを噛み切り（時には一度に複数の部品も）、すぐにサイドカッターの側端でリードを曲げます。
これはすべて非常に迅速に行われ、しばらくするとすでに自動的に行われます。

これで最後の小さな抵抗に到達しました。必要な抵抗の値と残りの抵抗の値は同じです。これは悪くありません:)

抵抗器を取り付けたら、ダイオードとツェナーダイオードに進みます。
ここには 4 つの小さなダイオードがあります。これらは人気のある 4148 で、それぞれ 5.1 ボルトのツェナーダイオードが 2 つあるため、混乱するのは非常に困難です。
結論を導くためにもそれを使用します。

基板上では、ダイオードやツェナーダイオードと同様に、カソードがストライプで示されています。

ボードには保護マスクが付いていますが、隣接するトラックに落ちないようにリードを曲げることをお勧めします。写真では、ダイオードのリードがトラックから離れるように曲げられています。

ボード上のツェナーダイオードも 5V1 とマークされています。

回路内にはそれほど多くのセラミックコンデンサはありませんが、そのマークはアマチュア無線の初心者を混乱させる可能性があります。ちなみにE24系にも準拠しています。
最初の 2 桁はピコファラッド単位の公称値です。
3 番目の桁は、額面に追加する必要があるゼロの数です。
それらの。たとえば、331 = 330pF
101～100pF
104 - 100000pF または 100nF または 0.1uF
224 - 220000pF または 220nF または 0.22uF

主な受動素子を多数搭載。

この後はオペアンプの取り付けに移ります。
本当はソケットを購入した方が良いと思いますが、私はそのまま半田付けしました。
ボード上およびチップ自体上に、最初のピンがマークされています。
残りの結論は反時計回りに数えられます。
写真はオペアンプの設置場所と設置方法です。

マイクロ回路の場合、すべてのピンを曲げるのではなく、いくつかのピンだけを曲げます。通常、これらは外側のピンを斜めに曲げます。
まあ、板の上に1mmくらい出るくらいに噛むのが良いでしょう。

これで、はんだ付けに進むことができます。
私は温度調節機能付きのごく普通のはんだごてを使っていますが、25～30ワット程度の通常のはんだごてで十分です。
フラックスで直径1mmのはんだ付けをします。コイル上のはんだはオリジナルではなく（オリジナルのコイルの重さは 1kg）、その名前を知っている人はほとんどいないため、特にはんだのブランドは示しません。

上で書いたように、基板は高品質で、はんだ付けが非常に簡単です。フラックスは使用しませんでした。はんだに含まれているものだけで十分です。時々、先端に付いた余分なフラックスを振り落とすことを忘れないでください。

ここでは、はんだ付けがうまくいった例とそうでない例を写真に撮ってみました。
良好なはんだは、端子を包み込む小さな液滴のように見えるはずです。
しかし、写真には明らかにはんだが足りていない場所がいくつかあります。これはメタライゼーションのある両面基板 (穴にはんだも流れ込む) では起こりますが、片面基板ではこのようなことはできず、時間の経過とともにそのようなはんだ付けが「剥がれる」可能性があります。

トランジスタの端子も事前に成形する必要がありますが、これは端子がケースのベース付近で変形しないように行う必要があります (高齢者は端子が折れるのが大好きだった伝説の KT315 を覚えているでしょう)。
強力なコンポーネントを少し異なる形で作成します。モールドは、コンポーネントが基板の上に立つように行われます。この場合、基板に伝わる熱が少なく、基板を破壊することはありません。

これは、成形された強力な抵抗が基板上でどのように見えるかです。
すべてのコンポーネントは下からのみはんだ付けされており、基板の上部に見られるはんだは毛細管効果によって穴を通って浸透しました。はんだが上部まで少し浸透するようにはんだ付けすることをお勧めします。これにより、はんだ付けの信頼性が向上し、重いコンポーネントの場合は安定性が向上します。

この前にピンセットを使用してコンポーネントの端子を成形した場合、ダイオードの場合は、狭い顎を持つ小さなペンチがすでに必要になります。
結論は抵抗の場合とほぼ同じ方法で得られます。

ただし、インストール中に違いがあります。
細いリード線を備えたコンポーネントの取り付けが最初に行われ、次に噛み込みが発生する場合、ダイオードの場合はその逆が当てはまります。このようなリードは噛んだ後は曲げられないので、まずリードを曲げてから、余分な部分を噛み切ります。

電源ユニットは、ダーリントン回路に従って接続された 2 つのトランジスタを使用して組み立てられます。
トランジスタの 1 つは、できればサーマルペーストを介して小さなラジエーターに取り付けられます。
キットには 4 本の M3 ネジが含まれており、1 つはここにあります。

ほぼ半田付けされた基板の写真を数枚。端子台やその他のコンポーネントの取り付けについては説明しませんが、写真を見れば直感的にわかると思います。
ちなみに端子台ですが、基板には入力、出力、ファン電源を接続するための端子台が付いています。

この段階では頻繁に洗っていますが、まだボードを洗っていません。
これは、最終的に仕上げる部分がまだ残っているためです。

主な組み立て段階が完了すると、次のコンポーネントが残ります。
強力なトランジスタ
2つの可変抵抗器
ボード取り付け用の 2 つのコネクタ
ワイヤー付きの 2 つのコネクタ。ちなみに、ワイヤーは非常に柔らかいですが、断面が小さいです。
ネジが3本。

当初メーカーは可変抵抗器を基板上に配置する予定でしたが、配置が不便だったので半田付けするまでもなくサンプルとして示しました。
それらは非常に近いので、調整することは可能ですが、非常に不便です。

でも、コネクタ付きのワイヤーを忘れずに入れてくれてありがとう、もっと便利です。
この形式では、抵抗器をデバイスのフロントパネルに配置することができ、基板を都合の良い場所に取り付けることができます。
同時に強力なトランジスタをはんだ付けしました。これは通常のバイポーラトランジスタですが、最大 100 ワットの最大消費電力があります (当然、ラジエーターに取り付けた場合)。
ネジが3本残っていますが、どこに使用するのかさえわかりません。基板の隅にある場合は4本必要で、強力なトランジスタを接続している場合はネジが短いので、一般的には謎です。

このボードは、最大 22 ボルトの出力電圧を持つ任意の変圧器から電力を供給できます (仕様には 24 ボルトと記載されていますが、そのような電圧が使用できない理由は上で説明しました)。
Romanticアンプには長い間眠っていたトランスを使うことにしました。なぜ、誰からではなく、なぜそれがまだどこにも立っていないからです:)
この変圧器には、21 ボルトの 2 つの出力電力巻線、16 ボルトの 2 つの補助巻線、およびシールド巻線があります。
電圧は入力 220 に対して示されていますが、現在はすでに 230 の標準があるため、出力電圧はわずかに高くなります。
変圧器の計算上の電力は約 100 ワットです。
より多くの電流を得るために出力電力巻線を並列化しました。もちろん、ダイオードを2つ使った整流回路を使うこともできましたが、それではうまくいかないので、そのままにしておきました。

変圧器の電力を決定する方法がわからない人のために、短いビデオを作成しました。

初めての試運転。トランジスタに小さなヒートシンクを取り付けましたが、電源がリニアであるため、この形式でもかなりの発熱がありました。
電流と電圧の調整は問題なく行われ、すべてがすぐに機能したので、この設計者をすでに完全にお勧めできます。
最初の写真は電圧安定化、2 番目は電流です。

まず、最大出力電圧が決まるため、整流後のトランスの出力を確認しました。
約25ボルトを取得しましたが、それほど多くはありません。フィルタコンデンサの容量は3300μFですので、増やすことをお勧めしますが、この形式でもデバイスは非常に機能します。

さらなるテストには通常のラジエーターを使用する必要があったため、ラジエーターの取り付けは意図した設計に依存していたため、将来の構造全体の組み立てに進みました。
ラジエーターは転がっていたIgloo7200を使うことにしました。メーカーによれば、このようなラジエーターは最大90ワットの熱を放散することができます。

ポーランド製のアイデアに基づくZ2A筐体を採用し、価格は約3ドルとなる。

当初、私は読者がうんざりしている、あらゆる種類の電子機器を収集するケースから離れたいと考えていました。
そのために、少し小さめのケースを選び、メッシュ付きのファンを購入しましたが、詰め物がすべて入りきらなかったので、2つ目のケースを購入し、それに合わせて2つ目のファンも購入しました。
どちらの場合も Sunon のファンを購入しました。私はこの会社の製品がとても好きで、どちらの場合も 24 Volt のファンを購入しました。

こんな感じでラジエター、基板、トランスを取り付ける予定でした。詰め物が膨張する余地も少し残っています。
扇風機を屋内に入れる方法がなかったので、屋外に設置することにしました。

取り付け穴に印を付け、ネジを切り、ネジで固定します。

選んだケースは内寸高さ80mmで基板もこのサイズなので、基板がラジエーターに対して対称になるようにラジエーターを固定しました。

強力なトランジスタのリード線も、トランジスタがラジエーターに押し付けられたときに変形しないように、わずかに成形する必要があります。

ちょっとした余談。
何らかの理由で、メーカーはかなり小さなラジエーターを設置する場所を考えました。このため、通常のラジエーターを設置する場合、ファンの電力スタビライザーとそれを接続するためのコネクターが邪魔になることがわかりました。
ラジエーターには電圧がかかっているので、ラジエーターに接続されないように、はんだを外し、ラジエターがあった場所をテープでシールする必要がありました。

裏側の余分なテープを切り取りました。そうしないと完全にずさんになってしまうので、風水に従って切り取ります:)

これは、最終的にヒートシンクが取り付けられたプリント回路基板の様子です。トランジスタは放熱ペーストを使用して取り付けられます。トランジスタは強力なプロセッサに匹敵する電力を消費するため、優れた放熱ペーストを使用することをお勧めします。約90ワット。
同時に、ファンスピードコントローラーボードを取り付けるための穴をすぐに開けましたが、最終的にはまだドリルし直す必要がありました:)

ゼロに設定するには、両方のノブを左端の位置まで緩め、負荷をオフにして出力をゼロに設定しました。これで、出力電圧はゼロから調整されます。

次にいくつかのテストがあります。
出力電圧の維持精度を確認してみました。
アイドリング、電圧 10.00 ボルト
1. 負荷電流 1 アンペア、電圧 10.00 ボルト
2. 負荷電流 2 アンペア、電圧 9.99 ボルト
3. 負荷電流 3 アンペア、電圧 9.98 ボルト。
4. 負荷電流 3.97 アンペア、電圧 9.97 ボルト。
特性はかなり良いので、電圧帰還抵抗の接続先を変更することでもう少し改善できますが、私としてはこのままで十分です。

リップルレベルもチェックしました。テストは電流3アンペア、出力電圧10ボルトで行われました。

リップルレベルは約15mVと非常に良好ですが、実際にはスクリーンショットに示されているリップルは電源そのものよりも電子負荷から発生している可能性が高いと思いました。

その後、装置自体の全体を組み立て始めました。
まずはラジエーターと電源基板の取り付けから始めました。
これを行うために、ファンと電源コネクタの取り付け位置に印を付けました。
穴は完全に丸くはなく、上部と底部に小さな「切り込み」が付いています。これらの切り込みは、穴を切り取った後にバックパネルの強度を高めるために必要です。
通常、最大の困難は、電源コネクタなどの複雑な形状の穴です。

小さな穴の大きな山から大きな穴が切り取られます:)
ドリル + 1 mm ドリルビットは時々驚異的な効果を発揮します。
私たちは穴をたくさん開けます。長くて退屈に思えるかもしれません。いいえ、それどころか、パネルを完全に穴あけするのに約 3 分かかります。

その後、通常は少し大きめのドリル、たとえば 1.2 ～ 1.3 mm に設定し、カッターのようにドリルを通すと、次のようなカットが得られます。

この後、小さなナイフを手に取り、生じた穴を取り除きます。同時に、穴が少し小さい場合はプラスチックを少しトリミングします。プラスチックは非常に柔らかいので、快適に作業できます。

準備の最終段階は取り付け穴の穴あけで、バックパネルの主要な作業は完了したと言えます。

ラジエーターをボードとファンとともに取り付け、結果を試して、必要に応じて「やすりで仕上げます」。

ほぼ最初に私は改訂について言及しました。
少し頑張ってみます。
まず、入力ダイオードブリッジの元のダイオードをショットキーダイオードに置き換えることにしました; このために、31DQ06 を 4 個購入しました。そして、同じ電流を流すために惰性でダイオードを購入するという基板開発者の間違いを繰り返しましたが、より高い電流が必要でした。それでも、ショットキーダイオードの降下は従来のものよりも小さいため、ダイオードの発熱は少なくなります。
次に、シャントを交換することにしました。アイロンのように発熱するだけでなく、（負荷という意味で）使用できる約1.5ボルトまで下がるという事実にも満足できませんでした。これを行うために、国産の 0.27 オーム 1% 抵抗を 2 つ使用しました (これにより安定性も向上します)。開発者がなぜこれを行わなかったのかは不明ですが、このソリューションの価格はネイティブの 0.47 オーム抵抗を備えたバージョンとまったく同じです。
まあ、むしろ追加として、元の 3300 μF フィルターコンデンサーを、より高品質で容量の多い Capxon 10000 μF に置き換えることにしました...

コンポーネントを交換し、ファン熱制御ボードを取り付けた結果の設計は次のようになります。
それは小さな集団農場であることが判明しました、そして、強力な抵抗を取り付けるときに誤って基板の一箇所を引きはがしてしまいました。一般に、より強力ではない抵抗器、たとえば 2 ワットの抵抗器 1 つを安全に使用することは可能でしたが、在庫がなかっただけです。

底部にもいくつかのコンポーネントが追加されました。
電流制御抵抗を接続するためのコネクタの最も外側の接点と並列の 3.9k 抵抗。シャントの電圧が異なるため、レギュレーション電圧を下げる必要があります。
0.22 µF のコンデンサのペア。1 つは電流制御抵抗の出力と並列で、干渉を軽減します。2 つ目は単に電源の出力にあります。特に必要ありません。誤って一度に 1 ペアを取り出しただけです。そして両方を使うことにしました。

電源セクション全体が接続されており、電圧インジケーターに電力を供給するためのダイオードブリッジとコンデンサーを備えた基板が変圧器に取り付けられています。
概して、このボードは現在のバージョンではオプションですが、最大 30 ボルトでインジケーターに電力を供給するために手を上げることができなかったため、追加の 16 ボルト巻線を使用することにしました。

フロントパネルを構成するために次のコンポーネントが使用されました。
負荷接続端子
金属ハンドルのペア
電源スイッチ
赤色フィルター、KM35 ハウジング用フィルターとして宣言
電流と電圧を示すために、レビューを書いた後に余っていたボードを使用することにしました。しかし、小さなインジケーターでは満足できず、桁高さ14mmの大きめのインジケーターを購入し、プリント基板も製作しました。

通常、この解決策は一時的なものですが、一時的であっても慎重に実行したいと思いました。

フロントパネルを準備するいくつかの段階。
1. フロントパネルのフルサイズのレイアウトを描画します (通常のスプリントレイアウトを使用します)。同一のハウジングを使用する利点は、必要な寸法がすでにわかっているため、新しいパネルの準備が非常に簡単であることです。
印刷物をフロントパネルに貼り付け、正方形/長方形の穴の角に直径1 mmのマーキング穴を開けます。同じドリルを使用して、残りの穴の中心を穴あけします。
2. 得られた穴を使用して、切断位置をマークします。工具を薄型ディスクカッターに変更します。
3. カットができるだけ完全になるように、前部は明確なサイズで、後部は少し大きめの直線でカットします。
4. 切断したプラスチック片を取り除きます。まだ使えるので、普段は捨てません。

バックパネルの加工と同様に、ナイフで穴を加工していきます。
プラスチックを「噛み込まない」ため、大きな直径の穴を開けることをお勧めします。

入手したものを試着し、必要に応じて針ヤスリを使用して修正します。
スイッチの穴を少し広げる必要がありました。

上にも書きましたが、ディスプレイには以前のレビューで余った基板を使用することにしました。一般に、これは非常に悪い解決策ですが、一時的なオプションとしては十分以上に適切です。その理由については後ほど説明します。
インジケーターとコネクタをボードから外し、古いインジケーターと新しいインジケーターを呼びます。
混乱しないように、両方のインジケーターのピン配列を書き留めておきました。
ネイティブバージョンでは 4 桁のインジケーターが使用されていましたが、私は 3 桁のインジケーターを使用しました。うちの窓には入らなくなったので。ただし、4 桁目は文字 A または U を表示するためにのみ必要であるため、これらが失われることは重大ではありません。
電流制限モードを示すLEDをインジケーターの間に配置しました。

必要なものをすべて準備し、古い基板から電流測定シャントとして以前と同様に使用する50ミリオームの抵抗器をはんだ付けします。
これがこのシャントの問題です。実際、このオプションでは、負荷電流が 1 アンペアごとに出力で 50 mV の電圧降下が発生します。
この問題を解決するには 2 つの方法があります。1 つは電流と電圧の 2 つの別々のメーターを使用し、電圧計には別の電源から電力を供給します。
2 番目の方法は、電源の正極にシャントを取り付けることです。どちらのオプションも一時的な解決策としては私には合わなかったので、完璧主義の喉を踏んで、簡素化されたバージョンを作成することにしましたが、最善とは程遠いものでした。

設計にはDC-DCコンバータ基板の余った取り付けポストを利用しました。
それらにより、非常に便利な設計が得られました。インジケーターボードが電流電圧計ボードに取り付けられ、さらに電流電圧計ボードが電源端子ボードに取り付けられます。
予想以上に良い結果になりました:)
電流測定用のシャントも電源端子台に配置しました。

結果として得られるフロントパネルのデザイン。

そして、より強力な保護ダイオードを取り付けるのを忘れていたことを思い出しました。後でハンダ付けする必要がありました。ボードの入力ブリッジのダイオードを交換したときに残ったダイオードを使用しました。
もちろん、ヒューズを追加すると便利ですが、このバージョンではヒューズは追加されません。

しかし、メーカーが推奨するものよりも優れた電流および電圧制御抵抗を取り付けることにしました。
オリジナルのものは非常に高品質でスムーズに動作しますが、これらは普通の抵抗であり、私の意見では、研究室用の電源は出力電圧と電流をより正確に調整できるはずです。
電源ボードを注文しようと思っていたときも、店頭で見かけて評価が同じだったのでレビュー用に注文しました。

通常、このような目的には別の抵抗を使用することが多く、内部で2つの抵抗を組み合わせて粗く調整したり、スムーズに調整したりするのですが、最近は売っていません。
輸入された類似品を知っている人はいますか?

抵抗器は非常に高品質で、回転角度は 3600 度、簡単に言えば 10 回転で、1 回転あたり 3 ボルトまたは 0.3 アンペアの変化が得られます。
この抵抗器を使用することで、調整精度は従来の約11倍となります。

新しい抵抗器を元の抵抗器と比較すると、そのサイズは確かに印象的です。
途中で、抵抗器への配線を少し短くしました。これにより、ノイズ耐性が向上するはずです。

ケースにすべてを詰め込みましたが、原則的には少しのスペースさえ残っていて、拡張する余地があります:)

シールド巻線をコネクタの接地線に接続し、追加の電源基板は変圧器の端子に直接配置しました。もちろん、これはあまりきれいではありませんが、別のオプションはまだ思いつきません。

組み立て後に確認してください。すべてがほぼ初めて始まり、インジケーターの2桁を誤って混同し、切り替え後はすべてが正常になった後、調整の何が問題なのか長い間理解できませんでした。

最後の段階は、フィルターの接着、ハンドルの取り付け、本体の組み立てです。
フィルターの周囲には薄いエッジがあり、主要部分はハウジングの窓に埋め込まれており、薄い部分は両面テープで接着されています。
ハンドルはもともと 6.3 mm のシャフト直径用に設計されていました (私の記憶が間違っていなければ)。新しい抵抗器のシャフトはより細いため、シャフトに熱収縮層を数層貼る必要がありました。
私は今のところフロントパネルを一切デザインしないことにしました。これには 2 つの理由があります。
1. コントロールは非常に直感的であるため、碑文にはまだ特定のポイントがありません。
2. この電源を改造する予定なので、フロントパネルのデザインが変更される可能性があります。

出来上がったデザインの写真を数枚。
正面図：

背面図。
注意深い読者はおそらく、ファンがラジエーターのフィンの間に冷たい空気を送り込むのではなく、ケースから熱い空気を吹き出すような位置にファンが配置されていることにお気づきでしょう。
ラジエーターの高さがケースに比べて若干小さいことと、熱気が内部に侵入するのを防ぐためにファンを逆向きに取り付けることにしました。もちろん、これにより熱除去効率は大幅に低下しますが、電源内部の空間を少し換気することができます。
さらに、下半身の底にいくつかの穴を開けることをお勧めしますが、これは追加です。

すべての変更を行った結果、元のバージョンよりもわずかに少ない電流になり、約 3.35 アンペアになりました。

そこで、このボードの長所と短所を説明しようと思います。
長所
素晴らしい仕上がり。
デバイスの回路設計はほぼ正確です。
電源安定化基板を組み立てるための部品一式
初心者のアマチュア無線家に最適です。
最小限の形式では、さらに変圧器とラジエーターのみが必要ですが、より高度な形式では、アンペア電圧計も必要になります。
多少のニュアンスはありますが、組み立て後は完全に機能します。
電源出力に容量性コンデンサがないため、LEDなどのテスト時に安全です。

マイナス
オペアンプのタイプが間違って選択されているため、入力電圧範囲は 22 ボルトに制限する必要があります。
電流測定抵抗値としてはあまり適切ではありません。通常の熱モードで動作しますが、発熱が非常に高く、周囲のコンポーネントに損傷を与える可能性があるため、交換することをお勧めします。
入力ダイオードブリッジは最大で動作します。ダイオードをより強力なものに交換することをお勧めします。

私の意見。組み立てプロセス中に、この回路は 2 人の異なる人によって設計されたという印象を受けました。1 人は正しいレギュレーション原理、基準電圧源、負電圧源、保護を適用していました。 2 番目のものは、この目的のためにシャント、オペアンプ、ダイオードブリッジを誤って選択しました。
私はこのデバイスの回路設計がとても気に入りました。改造セクションでは、最初はオペアンプを交換したいと考えていました。最大動作電圧が 40 ボルトの超小型回路も購入しましたが、その後、改造について気が変わりました。しかし、それ以外の場合、解決策は非常に正確であり、調整はスムーズかつ直線的です。もちろん暖房もあり、暖房なしでは過ごせません。一般的に、私にとって、これは初心者のアマチュア無線家にとって非常に優れた便利なコンストラクターです。
確かに既製品を買ったほうが楽だと書く人もいるだろうが、自分で組み立てたほうが面白いし（おそらくこれが一番大事だ）便利だと思う。さらに、多くの人は、古いプロセッサの変圧器とラジエーター、そしてある種のボックスを自宅に簡単に持っています。

すでにレビューを書いている段階で、このレビューがリニア電源に特化した一連のレビューの始まりとなるという思いがさらに強くなりました。改善の考えはあります。
1. 表示および制御回路のデジタルバージョンへの変換 (おそらくコンピュータへの接続を伴う)
2. オペアンプを高耐圧のものに置き換える（どのオペアンプかはまだ分かりません）
3. オペアンプを交換した後、自動スイッチング段を 2 つ作成し、出力電圧範囲を拡大したいと考えています。
4. 負荷時の電圧降下がないように、表示デバイスの電流測定原理を変更します。
5. ボタンで出力電圧をオフにする機能を追加します。

おそらくそれだけです。もしかしたらまた何か思い出して追加するかもしれませんが、質問のあるコメントをお待ちしています。
また、初心者のアマチュア無線家向けの設計者について、さらにいくつかのレビューを行う予定です。おそらく誰かが特定の設計者に関して提案をするでしょう。

気の弱い人には向きません

最初は見せたくなかったのですが、とにかく写真を撮ることにしました。
左側は長年使用していた電源です。
これは、最大 25 ボルトの電圧で 1 ～ 1.2 アンペアの出力を備えたシンプルなリニア電源です。
そこで、それをより強力で正確なものに置き換えたいと思いました。

ストアよりレビューを書いていただくために提供された商品です。レビューはサイトルールの第 18 条に従って公開されました。

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親愛なる皆さん、こんにちは。次の記事では、電圧と電流を調整する電源がどのように組み立てられるかを示すことにしました。 Aka さんのビデオでその図を見て、自分も同じデバイスを作ることにしました。ビデオにはプリント基板がありませんでした。私が自分で描きました。以下に示します。最初は表面実装で簡単に回路を組み立てたのですが、なぜか最初はうまくいかず、おそらくトランジスタの端子を間違えたので再度組み立てたのですが、今度はうまくいきませんでした。働かずにはいられない。
これがデバイスの図です。

回路は非常に単純で調整の必要がなく、すべての部品は古いテレビにあるものです。ただし、これらの部品はすべて揃っていたので、テレビを分解しませんでした。まあ、本題から逸れないようにしましょう。 Sprint-Layout_5.0 プログラムで PCB を描画しました。そしてそれをボードに転送しました。

でもなぜかうまくいかず、油性ペンで描き終えました。次にエッチング液の中に放り込みました。

基板をエッチングしたときは水洗いをしっかりと行いましたが、水洗いをしないとベタベタしてしまいます。乾燥させて溶剤でトナーを除去したらこうなりました。

私が嫌いなのは、板に穴を開けることです。ここで、最も興味深く簡単な部分、つまりボードに錫メッキをする作業が始まります。

錫メッキ後、残っているフラックスをすべて除去する必要があります。溶剤を使用して基板を拭くだけで済みます。次に、事前に見つけた部品を取り出し、図に従ってプリント基板に挿入します。

それだけで、回路が組み立てられました。喜ぶことができます。こちらがPCBです

また、私の写真には出力コンデンサがありません。見つけられなかったので取り付けていません。

パーツのリストは次のとおりです。
2つのトランジスタ kt818, kt815。 1000 マイクロファラッド (50 ～ 60 ボルト) の電解コンデンサー 2 つ。 820 オーム、470 オーム、24 k の 3 つの固定抵抗器、2 つの可変抵抗器、1 つ目は (4.7k-10k)、2 つ目は 84k。そしてもう一つダイオード 1N4007。残りはビデオで説明します。

こちらは、電圧が 0 ～ 30 V、消費電流が 0 ～ 2 A に調整できる実験用電源の別のバージョンです。電源を使用して自作の回路を構成する場合や、未知のデバイスを初めて起動する場合に常に役立ちます。時間。

電流および電圧レギュレーションを備えた IP 回路

電源回路自体は、次の要素の一般的なセットです。

調整式スタビライザー自体は、T1-BC337がBD139に、T2-BD243がBD911に置き換えられています。
D1-D4 - 1N4001 ダイオードを RL-207 に置き換え
C1 - 1000 µF / 40 V を 4700 µF / 50 V に置き換え
D6、D7 - 1N4148 ～ 1N4001

使用される変圧器の電圧は 25V、2A、12V で、ラジエーターを冷却するファンとパネル上のパワーダイオードを制御するのに役立ちます。この目的のために、ブリッジ整流器、フィルターコンデンサー、および LM7812 スタビライザー (ヒートシンク付き) を備えた小さな基板が作成されました。

実験室用電源のハウジング内には、変圧器、最も安定化された電源のボード、安定化ボード - 12 V および 24 V、冷却ファン付きのラジエーター（50℃から開始）があります。

ケースの前面にはスイッチがあり、電源の状態 (220 V 主電源、ファンのオンと保護 - 電流制限または短絡) を知らせる 3 つの LED、暗色フィルムが貼り付けられた青と赤の LED ディスプレイがあります。。ディスプレイの隣には制御ポテンショメータがあり、その右側には電源リードがあります。ケースの背面には、電源コネクタ、ヒューズ、60x60mm 冷却ファンがあります。