すべての電子修理技術者は、デバイスの充電、電力供給、回路のテストなどに使用するさまざまな電圧と電流値を取得するために使用できる実験用電源を用意することの重要性を知っています。このようなデバイスにはさまざまな種類があります。販売されていますが、経験豊富なアマチュア無線家は、実験室用の電源を自分の手で作ることができます。 このために、中古の部品とハウジングを使用して、新しい要素で補うことができます。
シンプルな装置
最も単純な電源は、わずか数個の要素で構成されます。 初心者のアマチュア無線家は、これらの軽量回路を簡単に設計して組み立てることができます。 主な原理は、直流を生成する整流回路を作成することです。 この場合、出力電圧レベルは変化せず、変圧比に依存します。
単純な電源回路の基本コンポーネント:
- 降圧変圧器。
- 整流ダイオード。 ブリッジ回路を使用して接続して全波整流を行うことも、1 つのダイオードを備えた半波デバイスを使用することもできます。
- リップルを平滑化するためのコンデンサです。 容量470～1000μFの電解式を選択します。
- 回路を実装するための導体。 それらの断面積は負荷電流の大きさによって決まります。
12 ボルトの電源を設計するには、整流器の後では電圧がわずかに低下するため、電圧を 220 ボルトから 16 ボルトに下げる変圧器が必要です。 このような変圧器は、中古のコンピュータ電源や購入した新しい電源に含まれています。 変圧器を自分で巻き戻すことに関する推奨事項に遭遇することもありますが、最初はそれなしで行うことをお勧めします。
シリコンダイオードが適しています。 低電力のデバイスの場合は、既製のブリッジが販売されています。 正しく接続することが重要です。
これは回路の主要部分であり、まだ使用する準備が整っていません。 より良い出力信号を得るには、ダイオードブリッジの後に追加のツェナーダイオードを取り付ける必要があります。
結果として得られるデバイスは、追加機能のない通常の電源であり、最大 1 A までの小さな負荷電流をサポートできます。ただし、電流が増加すると、回路コンポーネントが損傷する可能性があります。
強力な電源を得るには、同じ設計の TIP2955 トランジスタ素子に基づく 1 つ以上の増幅段を設置するだけで十分です。
重要！強力なトランジスタの回路の温度体制を確保するには、ラジエーターまたは換気装置による冷却を提供する必要があります。
調整可能な電源
電圧安定化電源は、より複雑な問題の解決に役立ちます。 市販のデバイスは制御パラメータや定格電力などが異なり、計画された用途を考慮して選択されます。
簡単な調整可能な電源は、図に示す概略図に従って組み立てられます。
変圧器、ダイオードブリッジ、平滑コンデンサを備えた回路の最初の部分は、レギュレーションのない従来の電源の回路と似ています。 古い電源のデバイスを変圧器として使用することもできます。主なことは、選択した電圧パラメータと一致することです。 二次巻線のこのインジケータは、制御限界を制限します。
スキームの仕組み:
- 整流された電圧はツェナー ダイオードに送られ、U の最大値が決まります (15 V で取得可能)。 これらの部品の電流パラメータは限られているため、回路内にトランジスタ増幅段を設置する必要があります。
- 抵抗R2は可変です。 抵抗を変更することで、異なる出力電圧値を得ることができます。
- 電流も調整する場合は、トランジスタ段の後に 2 番目の抵抗を取り付けます。 この図にはそれがありません。
異なるレギュレーション範囲が必要な場合は、適切な特性を備えたトランスを設置する必要があり、これには別のツェナー ダイオードなども必要になります。トランジスタにはラジエーターの冷却が必要です。
アナログおよびデジタルなど、最も単純な安定化電源用の測定器であればどれでも適しています。
自分の手で調整可能な電源を構築したら、さまざまな動作電圧と充電電圧用に設計されたデバイスにそれを使用できます。
バイポーラ電源
バイポーラ電源の設計はより複雑です。 経験豊富な電子エンジニアが設計できます。 ユニポーラ電源とは異なり、このような電源は出力にプラスとマイナスの符号が付いた電圧を供給します。これはアンプに電力を供給するときに必要です。
図の回路は単純ですが、 その実装には特定のスキルと知識が必要です。
- 二次巻線が 2 つに分割された変圧器が必要になります。
- 主な要素の 1 つは統合トランジスタ スタビライザーです。KR142EN12A - 直流電圧用。 KR142EN18A – 反対側用。
- ダイオードブリッジは電圧を整流するために使用され、別個の要素を使用して組み立てることも、既製のアセンブリを使用して組み立てることもできます。
- 可変抵抗器は電圧調整に関与します。
- トランジスタ素子の場合、冷却ラジエーターの設置が必須です。
双極実験用電源には監視装置の設置も必要です。 ハウジングは装置の寸法に応じて組み立てられます。
電源保護
電源を保護する最も簡単な方法は、ヒューズ リンクを使用してヒューズを取り付けることです。 ヒューズには、溶断しても交換する必要のない自己回復機能を備えたものもあります（寿命には限りがあります）。 ただし、完全な保証を提供するものではありません。 多くの場合、ヒューズが切れる前にトランジスタが損傷します。 アマチュア無線家は、サイリスタとトライアックを使用してさまざまな回路を開発しました。 オプションはオンラインで見つけることができます。
機器の筐体を作るために、各職人は自分が利用できる方法を使用します。 運が良ければ、デバイス用の既製のコンテナを見つけることができますが、そこに制御デバイスと調整ノブを配置するには、正面壁のデザインを変更する必要があります。
作成のためのいくつかのアイデア:
- すべてのコンポーネントの寸法を測定し、アルミニウム シートから壁を切り出します。 前面にマーキングを適用し、必要な穴を開けます。
- 角で構造を固定します。
- 強力なトランスを備えた電源ユニットの下部ベースを強化する必要があります。
- 外部処理の場合は、表面を下塗りし、塗装してワニスで密閉します。
- 回路コンポーネントは外壁から確実に絶縁されており、故障時にハウジングに電圧がかかるのを防ぎます。 これを行うには、厚いボール紙、プラスチックなどの断熱材を使用して壁を内側から接着することができます。
多くのデバイス、特に大型のデバイスでは、冷却ファンの取り付けが必要です。 一定モードで動作するようにすることも、指定されたパラメータに達したときに自動的にオン/オフする回路を作成することもできます。
この回路は、温度センサーと制御を提供する超小型回路を設置することによって実装されます。 冷却を効果的に行うためには、空気が自由にアクセスできる必要があります。 これは、クーラーとラジエーターが取り付けられている近くの背面パネルに穴が必要であることを意味します。
重要！電気機器を組み立てたり修理したりするときは、感電の危険性を覚えておく必要があります。 電圧がかかっているコンデンサは放電する必要があります。
保守可能なコンポーネントを使用し、そのパラメータを明確に計算し、実績のある回路と必要なデバイスを使用すれば、高品質で信頼性の高い実験用電源を自分の手で組み立てることが可能です。
ビデオ
LM317 チップをベースにしたこの電源は、組み立てに特別な知識を必要とせず、保守可能な部品から適切に取り付けた後は調整を必要としません。 見かけのシンプルさにもかかわらず、このユニットはデジタル機器にとって信頼性の高い電源であり、過熱や過電流に対する保護機能が組み込まれています。 内部の超小型回路には 20 個以上のトランジスタがあり、外から見ると普通のトランジスタのように見えますが、ハイテク デバイスです。
回路の電源は最大 40 ボルトの交流電圧用に設計されており、出力は 1.2 ～ 30 ボルトの安定した定電圧を得ることができます。 ポテンショメータを使用した最小値から最大値までの調整は、ジャンプやディップがなく、非常にスムーズに行われます。 最大1.5アンペアの出力電流。 消費電流が 250 ミリアンペアを超える予定がない場合は、ラジエーターは必要ありません。 より大きな負荷を消費する場合は、総放散面積が 350 ～ 400 平方ミリメートル以上のラジエーターに熱伝導ペースト上の超小型回路を配置します。 電源トランスの選択は、電源への入力電圧が出力で受け取る予定の電圧より 10 ～ 15% 大きくなければならないという事実に基づいて計算する必要があります。 過度の過熱を避けるために、電源トランスの電源は十分なマージンを持って取ることをお勧めします。また、起こり得るトラブルを防ぐために、電源に応じてヒューズを入力に必ず取り付けてください。
この必要なデバイスを作成するには、次の部品が必要です。
- チップLM317またはLM317T。
- ほぼすべての整流器アセンブリ、またはそれぞれ少なくとも 1 アンペアの電流を持つ 4 つの個別のダイオード。
- 50ボルトの電圧で1000μF以上のコンデンサC1は、電源ネットワーク内の電圧サージを平滑化する役割を果たし、その静電容量が大きいほど、出力電圧がより安定します。
- C2 および C4 – 0.047 μF。 コンデンサーのキャップには104という数字があります。
- C3 – 50 ボルトの電圧で 1 μF 以上。 このコンデンサをより大きな容量で使用して、出力電圧の安定性を高めることもできます。
- D5 および D6 - 1N4007 などのダイオード、または 1 アンペア以上の電流を持つその他のダイオード。
- R1 – 10 Kom 用のポテンショメータ。 どのようなタイプであっても、常に良好なものでなければなりません。そうしないと、出力電圧が「急上昇」します。
- R2 – 220 オーム、電力 0.25 – 0.5 ワット。
調整可能な安定化電源の組み立て
エッチングなしで普通のブレッドボードに組み立てました。 私はこの方法がシンプルなので気に入っています。 そのおかげで、回路は数分で組み立てることができます。
電源の確認
可変抵抗器を回すと、希望の出力電圧を設定でき、非常に便利です。アマチュア無線家は、初心者でもプロでも、机の端に電源を備えている必要があります。 現在、私の机の上には電源が 2 つあります。 1 つは最大 15 ボルト、1 アンペア (黒い矢印) を生成し、もう 1 つは最大 30 ボルト、5 アンペア (右) を生成します。
さて、自作電源もあります。
さまざまな記事で紹介した私の実験でよく見たことがあるかと思います。
かなり前に工場出荷時の電源を購入したので、それほど費用はかかりませんでした。 しかし、この記事を書いている現在、ドルはすでに70ルーブルの大台を突破している。 この危機は、あらゆる人々を襲う。
さて、何か問題が発生しました...それで、私は何を言っているのでしょうか? そうそう！ 誰もがポケットにお金が溢れているわけではないと思います...それなら、購入したユニットと同じくらいシンプルで信頼性の高い電源回路を自分の手で組み立ててみませんか? 実際、それは私たちの読者がやったことです。 回路図を掘り出し、電源を自分で組み立てました。
とてもうまくいきました！ そこで、さらに彼の代わりに...
まず最初に、この電源がどのような点で優れているのかを考えてみましょう。
– 出力電圧は0～30ボルトの範囲で調整可能
– 最大 3 アンペアの電流制限を設定でき、それを超えるとユニットは保護状態になります (使用したことがある方ならご存知の、非常に便利な機能です)。
– 非常に低いリップルレベル（電源の出力の直流電流は、バッテリーや蓄電池の直流電流とあまり変わりません）
– 過負荷および誤った接続に対する保護
– 電源では、「ワニ」を短絡することで、最大許容電流が設定されます。 それらの。 電流制限は、電流計を使用して可変抵抗器で設定します。 したがって、過負荷は危険ではありません。 設定電流レベルを超えるとインジケーター（LED）が点灯します。
それでは、まず最初に。 この図は長い間インターネット上で出回っていました (画像をクリックすると、新しいウィンドウが全画面で開きます)。
円内の数字は、無線要素に接続するワイヤをはんだ付けする必要がある接点です。
図中の円の指定:
- 1 と 2 をトランスに接続します。
- 3 (+) および 4 (-) DC 出力。
- P1 の 5、10、12。
- P2 の 6、11、13。
- 7 (K)、8 (B)、9 (E) をトランジスタ Q4 に接続します。
入力 1 と 2 には、主電源変圧器から 24 ボルトの交流電圧が供給されます。 変圧器は、最大 3 アンペアを負荷に軽く供給できる適切なサイズでなければなりません。 購入することもできますし、巻くこともできます）。
ダイオード D1...D4 はダイオード ブリッジに接続されています。 最大 3 アンペア以上の直流電流に耐えられるダイオード 1N5401...1N5408 などを使用できます。 最大 3 アンペア以上の直流電流に耐える既製のダイオード ブリッジを使用することもできます。 KD213タブレットダイオードを使用しました。
マイクロ回路 U1、U2、U3 はオペアンプです。 ピン配置 (ピンの位置) は次のとおりです。 上から見ると:
8 番目のピンには「NC」と表示されており、このピンはどこにも接続する必要がないことを意味します。 栄養的にはマイナスでもプラスでもありません。 回路では、ピン 1 と 5 もどこにも接続されていません。
トランジスタ Q1 ブランド BC547 または BC548。 以下はそのピン配置です。
トランジスタQ2はソビエト製、ブランドKT961Aを使用する方が良いです
ラジエーターに忘れずに取り付けてください。
トランジスタ Q3 ブランド BC557 または BC327
トランジスタ Q4 は KT827 でなければなりません。
そのピン配列は次のとおりです。
回路を再描画したわけではないので、混乱を招く可能性のある要素があります。これらは可変抵抗器です。 電源回路はブルガリア製のため、可変抵抗器は次のように指定されています。
ここにそれがあります:
コラムを回転（ツイスト）することで結論を知る方法も示しました。
実際には、要素のリストは次のとおりです。
R1 = 2.2キロオーム 1W
R2 = 82オーム1/4W
R3 = 220オーム 1/4W
R4 = 4.7キロオーム1/4W
R5、R6、R13、R20、R21 = 10 kΩ 1/4W
R7 = 0.47 オーム 5W
R8、R11 = 27 kΩ 1/4W
R9、R19 = 2.2 kΩ 1/4W
R10 = 270キロオーム1/4W
R12、R18 = 56kΩ 1/4W
R14 = 1.5キロオーム1/4W
R15、R16 = 1 kΩ 1/4W
R17 = 33オーム1/4W
R22 = 3.9キロオーム1/4W
RV1 = 100K マルチターン トリマ抵抗器
P1、P2 = 10KOhm リニアポテンショメータ
C1 = 3300 uF/50V 電解
C2、C3 = 47uF/50V 電解
C4 = 100nF
C5 = 200nF
C6 = 100pF セラミック
C7 = 10uF/50V 電解
C8 = 330pF セラミック
C9 = 100pF セラミック
D1、D2、D3、D4 = 1N5401…1N5408
D5、D6 = 1N4148
D7、D8 = 5.6Vのツェナーダイオード
D9、D10 = 1N4148
D11 = 1N4001 ダイオード 1A
Q1 = BC548 または BC547
Q2 = KT961A
Q3 = BC557 または BC327
Q4 = KT 827A
U1、U2、U3 = TL081、オペアンプ
D12 = LED
では、どうやって集めたかをお話します。 トランスはアンプからすでに準備されていました。 出力の電圧は約 22 ボルトでした。 それからPSU（電源）用のケースを準備し始めました。
エッチングされた
トナーを洗いました
ドリル穴:
2 つの強力なトランジスタ (ラジエーター上にあります) と可変抵抗器を除く、オペアンプ (オペアンプ) と他のすべての無線要素のベッドをはんだ付けしました。
完全に組み立てられたボードは次のようになります。
建物内にスカーフを置く場所を用意しています。
ラジエーターをボディに取り付ける:
トランジスタを冷却するクーラーを忘れないでください。
さて、配管工事の後、非常に素晴らしい電源が得られました。 それで、あなたはどう思いますか？
私は記事の最後にある職務内容、署名、無線要素のリストを取り上げました。
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この記事では、利用可能な材料から自分の手で調整可能な電源を作成する方法を学びます。 家庭用機器の電源としてだけでなく、自分の研究室のニーズにも使用できます。 定電圧源は、自動車発電機用のリレー レギュレータなどのデバイスのテストに使用できます。 結局のところ、診断時には 12 ボルトと 16 ボルト以上の 2 つの電圧が必要になります。次に、電源の設計機能を考慮してください。
変成器
デバイスを酸電池の充電や強力な機器への電力供給に使用する予定がない場合は、大きな変圧器を使用する必要はありません。 電力が50 W以下のモデルを使用するだけで十分です。 確かに、調整可能な電源を自分の手で作成するには、コンバータの設計を少し変更する必要があります。 最初のステップは、出力の電圧範囲を決定することです。 電源トランスの特性はこのパラメータによって決まります。
0 ～ 20 ボルトの範囲を選択したとします。これは、これらの値に基づいて構築する必要があることを意味します。 二次巻線の出力電圧は 20 ～ 22 ボルトでなければなりません。 したがって、トランスの一次巻線を残し、その上に二次巻線を巻きます。 必要な巻数を計算するには、10 から得られる電圧を測定します。 この値の 10 分の 1 が 1 ターンで得られる電圧になります。 二次巻線を作成した後、コアを組み立てて結ぶ必要があります。
整流器
アセンブリと個々のダイオードの両方を整流器として使用できます。 調整可能な電源を作成する前に、そのすべてのコンポーネントを選択します。 出力が大きい場合は、高出力の半導体を使用する必要があります。 アルミラジエーターに取り付けることをお勧めします。 回路としては、効率が高く、整流時の電圧損失が少ないブリッジ回路のみを優先してください。半波回路の使用は効率が悪いため推奨できません。出力にリップルが発生し、信号が歪み、無線機器への干渉源となります。
安定化および調整ブロック
スタビライザーを作成するには、LM317 マイクロアセンブリを使用するのが最も合理的です。 安価で誰もが利用できるデバイスで、数分で高品質のDIY電源を組み立てることができます。 ただし、その用途には、効果的な冷却という重要な点が 1 つ必要です。 ラジエーターの形でパッシブだけではありません。 実際のところ、電圧の調整と安定化は非常に興味深いスキームに従って行われます。 デバイスは必要な電圧を正確に残しますが、入力に来る過剰分は熱に変換されます。 したがって、冷却しなければ、マイクロアセンブリは長期間動作しなくなる可能性があります。
図を見てください。そこにはそれほど複雑なものはありません。 アセンブリにはピンが 3 つしかなく、3 番目のピンに電圧が供給され、2 番目のピンから電圧が除去されます。1 番目のピンは電源のマイナスに接続する必要があります。 しかし、ここで小さな特徴が生じます。マイナスとアセンブリの最初の端子の間に抵抗を含めると、出力の電圧を調整することが可能になります。 さらに、自己調整可能な電源により、出力電圧を滑らかかつ段階的に変化させることができます。 ただし、最初のタイプの調整が最も便利であるため、より頻繁に使用されます。 実装するには、5 kΩの可変抵抗を含める必要があります。 さらに、抵抗値が約 500 オームの定抵抗器をアセンブリの 1 番目と 2 番目の端子の間に取り付ける必要があります。
電流・電圧制御ユニット
もちろん、デバイスの操作をできるだけ便利にするためには、出力特性（電圧と電流）を監視する必要があります。 安定化電源の回路は、電流計がプラス線のギャップに接続され、電圧計が装置の出力間に接続されるように構成されています。 しかし、問題は異なります。どのような種類の測定器を使用すればよいのでしょうか? 最も簡単なオプションは、2 つの LED ディスプレイを設置し、1 つのマイクロコントローラー上に組み立てられた電圧および電流計回路を接続することです。
しかし、自分で作った調整可能な電源には、安価な中国製マルチメーターをいくつか取り付けることができます。 幸いなことに、デバイスから直接電力を供給できます。 もちろん、ダイヤルインジケーターを使用することもできますが、この場合のみスケールを調整する必要があります。
デバイスケース
ケースは軽くて丈夫な金属で作るのがベストです。 アルミニウムは理想的な選択肢でしょう。 すでに述べたように、安定化電源回路には非常に高温になる要素が含まれています。 したがって、ラジエーターをケースの内側に取り付ける必要があり、効率を高めるために壁の 1 つに接続できます。 強制空気の流れがあることが望ましい。 この目的のために、ファンと組み合わせたサーマルスイッチを使用できます。 冷却ラジエーターに直接取り付ける必要があります。
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。
