Alimentation de laboratoire

Tôt ou tard, lors de la création de divers appareils électroniques, se pose la question de savoir quoi utiliser comme source d'alimentation pour les appareils électroniques fabriqués maison. Supposons que vous ayez assemblé une sorte de clignotant à LED, vous devez maintenant l’alimenter avec précaution. Très souvent à ces fins, ils utilisent divers chargeurs pour téléphones, alimentations informatiques, tous types d’adaptateurs réseau qui ne limitent pas le courant fourni à la charge.
Et si, par exemple, sur le tableau de ce clignotant à LED lui-même, deux pistes fermées passent accidentellement inaperçues? En le connectant à une unité d'alimentation informatique puissante, le périphérique assemblé peut facilement s'éteindre s'il y a une erreur d'installation sur la carte. Afin d'éviter de telles situations désagréables, il existe des alimentations de laboratoire avec une protection de courant. En connaissant à l'avance le type de courant consommé par l'appareil connecté, nous pouvons éviter les courts-circuits et, par conséquent, l'épuisement des transistors et des microcircuits délicats.
Dans cet article, nous allons examiner le processus de création d'une telle alimentation, à laquelle vous pouvez connecter la charge, sans craindre que quelque chose brûle.

Circuit d'alimentation

Le circuit contient une puce LM324, qui combine 4 amplificateurs opérationnels. Vous pouvez utiliser le TL074 à la place. L'amplificateur opérationnel OP1 est responsable du réglage de la tension de sortie et OP2-OP4 surveille le courant consommé par la charge. Le microcircuit TL431 génère une tension de référence d'environ 10,7 volts, elle ne dépend pas de l'amplitude de la tension d'alimentation. La résistance variable R4 définit la tension de sortie, la résistance R5 peut ajuster l'ampleur du changement de tension à vos besoins. La protection de courant fonctionne comme suit: la charge consomme le courant qui traverse la résistance à faible résistance R20, appelée shunt. L'amplitude de la chute de tension à travers elle dépend du courant consommé. L'amplificateur opérationnel OP4 est utilisé en tant qu'amplificateur, augmentant la tension de faible chute au niveau du shunt au niveau de 5 à 6 volts. La tension à la sortie de l'OP4 passe de zéro à 5 à 6 volts en fonction du courant de charge. La cascade OP3 fonctionne comme un comparateur, comparant la tension à ses entrées. La tension sur une entrée est définie par une résistance variable R13, qui définit le seuil de protection, et la tension sur la seconde entrée dépend du courant de charge. Ainsi, dès que le courant dépasse un certain niveau, une tension apparaît à la sortie de OP3, ouvrant le transistor VT3, qui tire à son tour la base du transistor VT2 à la masse et le ferme. Un transistor fermé VT2 ferme l'alimentation VT1 en ouvrant le circuit d'alimentation de la charge. Tous ces processus se déroulent en quelques fractions de seconde.
La résistance R20 doit être utilisée avec une puissance de 5 watts afin d’empêcher son échauffement éventuel lors d’un fonctionnement prolongé. La résistance d'accord R19 règle la sensibilité actuelle. Plus sa valeur nominale est élevée, plus la sensibilité peut être élevée. La résistance R16 ajuste l'hystérésis de protection, je vous recommande de ne pas vous impliquer pour l'augmenter. Une résistance de 5 à 10 kOhm fournira un clic clair du circuit lorsque la protection sera déclenchée, une résistance plus importante aura pour effet de limiter le courant, lorsque la tension à la sortie ne disparaîtra pas complètement.
En tant que transistor de puissance, vous pouvez utiliser les modèles domestiques KT818, KT837, KT825 ou TIP42 importé. Une attention particulière doit être portée à son refroidissement, car toute la différence entre la tension d'entrée et de sortie sera dissipée sous forme de chaleur sur ce transistor. C'est pourquoi vous ne devez pas utiliser l'alimentation à une tension de sortie basse et à un courant élevé, le chauffage du transistor sera maximal. Alors passons des mots aux actes.

Fabrication et assemblage de circuits imprimés

La carte de circuit imprimé est réalisée par la méthode LUT, décrite à plusieurs reprises sur Internet.
Une LED avec une résistance, non indiquée dans le schéma, est ajoutée à la carte de circuit imprimé. La résistance de la LED convient pour une valeur nominale de 1-2 kOhm. Ce voyant s'allume lorsque la protection est activée. Également ajouté deux contacts, indiqués par le mot "Jamper", lorsqu’ils sont fermés, l’alimentation est coupée de la protection, "clique" De plus, un condensateur de 100 pF a été ajouté entre les sorties 1 et 2 du microcircuit, il sert à protéger contre les interférences et assure un fonctionnement stable du circuit.
Conseil de téléchargement:

Configuration de l'alimentation

Ainsi, après avoir assemblé le circuit, vous pouvez commencer à le configurer. Tout d'abord, nous alimentons 15-30 volts et mesurons la tension à la cathode de la puce TL431, elle devrait être approximativement égale à 10,7 volts. Si la tension fournie à l'entrée de l'alimentation est faible (15-20 volts), la résistance R3 doit être réduite à 1 kOhm. Si la tension de référence est en ordre, nous vérifions le fonctionnement du régulateur de tension; lorsque la résistance variable R4 tourne, elle doit passer de zéro à maximum. Ensuite, nous faisons pivoter la résistance R13 dans sa position la plus extrême. Une protection peut être déclenchée lorsque cette résistance tire l’entrée OP2 au sol. Vous pouvez installer une résistance avec une valeur nominale de 50-100 Ohms entre la terre et la borne R13, qui est connectée à la terre. Nous connectons une charge à l’alimentation, réglez R13 sur la position extrême. Nous augmentons la tension à la sortie, le courant augmente et, à un moment donné, la protection fonctionne. Nous obtenons la sensibilité désirée avec une résistance d’accord R19, puis une résistance constante peut être soudée. Ceci termine le processus d'assemblage de l'alimentation du laboratoire, vous pouvez l'installer dans le boîtier et l'utiliser.

Indication

Il est très pratique d’utiliser la tête de flèche pour indiquer la tension de sortie. Les voltmètres numériques, bien qu’ils puissent afficher une tension jusqu’à centièmes de volt, sont mal perçus par l’œil humain. C'est pourquoi il est plus rationnel d'utiliser des têtes de flèche. Il est très simple de fabriquer un voltmètre à partir d’une telle tête - il suffit de placer une résistance d’accord avec une valeur nominale de 0,5 - 1 MΩ en série. Vous devez maintenant appliquer une tension dont la valeur est connue à l'avance et ajuster la position de la flèche correspondant à la tension appliquée à l'aide d'une résistance d'ajustement. Assemblée réussie!

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