Tredubbla variabel reglerat nätaggregat (3 / 12 steg)

Steg 3: Hög nivå Design

Detta är en ganska standard design använder tre-terminal spänningsregulatorer. Den + 5V strömförsörjning används en fast regulator medan det finns två extra strömförsörjning (positiva och negativa) utnyttja justerbar tre-terminal tillsynsmyndigheter. Det är vanligt att se 7805, 317 och 337 delar för fast 5V, justerbar positiva och inställbar negativt leveranser, respektive, jag använde NTE 960, 956 och 957 delar, eftersom jag hade dem praktiskt.

Som bifogade Schematisk visar, strömmen kommer in genom en standard C14-uttag och en säkring, alla nätaggregat har en egen Vippbrytare och transformatorerna är kopplat för 120V drift (mer information nedan). Utöver transformatorn, en bro likriktare och en 1000 uF kondensator utföra klassiska full rättelse och utjämning. En LED, monterad på frontpanelen, anger kraften på sekundärsidan av nätaggregat.

Oreglerad spänning går in i de tre terminal variabel tillsynsmyndigheter, som "läsa" en 5K potentiometer för att ge variabel utgång, vilket mäts genom en liten voltmeter på frontpanelen. Fast 5V regulator är ännu enklare, eftersom det inte kräver en potentiometer för justering av spänning.

Det finns mer detaljerat tillhandahålls nedan på skydd diod och Voltmätare. Output tillhandahålls via färgkodade banan inlägg, en för varje strömförsörjning.

Några detaljer på Transformers: dessa transformatorer innehåller en dubbel primära lindning, så att de kan användas för 120V eller 220V elnätet. Om de ska användas med 220V elnätet, två primära lindningarna måste kopplas in i serie, och om de ska användas med 120V elnätet, två primära lindningarna behöver kopplas in parallellt. I det senare fallet måste du justera "fasa prickar" på de två primära lindningarna. Dot orientering anger de terminaler som har samma fas relation - märka prick i den bifogade närbild av transformatorn.

Dessa transformatorer innehåller en center-knackade sekundärlindningen, som har lämnats oanvända i denna design. Medan vissa dual-försörjning konstruktioner kommer att göra använda av center kranen för att generera positiva och negativa spänningar bortom bron diod, jag har valt att använda separata transformatorer alldeles för positiv eller negativ leveranser och därav finns det inget behov för använda center kranar. Detta beslut tillåter mig att använda två mindre transformatorer som jag kan sätta på och av individuellt, i stället för en stor transformator, för att få samma utdata spänning och ström från variabel utgångarna. Mindre transformers skulle också påverka kostnaderna för enheten och storleken på ärendet.

Några detaljer på säkringen: här är ett sätt att tänka på säkringen: transformers lägger ut 1.5Amps varje, och tillsynsmyndigheterna kunna källa 1.5Amps varje, och vi har två varierande nätaggregat kan leverera 22 volt, och en fast nätaggregat kan leverera 5 volt. AC ekvationen således fungerar till: 1.5a * (22V * 2 + 5V) = 73.5VA. För att beräkna strömmen genom säkringen, vi får 73.5VA / 120V = 0.6125Amps. Så 500mA säkring skulle troligen slag om all kraft levererar arbetar med full ström, och den nästa högre upp säkring som jag hade var 750mA.

Här är ett annat sätt att tänka på säkringen: de tre spänningsregulatorer har ett max output strömmen av 2.2Amps varje, låt oss säga det är där de "smälta ner" så vi måste skydda det från att hända. Även om transformers är dimensionerade för 1.5Amps varje, låt oss säga att de var och en kan leverera 2.2Amps. Ovanstående ekvation kan ändras till: 2.2a * (22V * 2 + 5V) = 107.8VA och 107.8VA / 120V = 898mA. Vi behöver en säkring är mindre än som 750mA är det lägre värde som jag kunde hitta.

Några detaljer på R1, R2, R3: dessa resisters tjäna ett dubbelt syfte-de ljus lämpligt lysdioderna för att indikera power, och tjänar till att dränera 1000 uF kondensatorerna när strömmen är avstängd. Enkel matematik visar att några milliampere av strömmen flyter genom dessa motstånd; Jag använde motstånd fått på 5W eftersom jag hade dem till hands.

Några detaljer på R4, R5: The NTE datablad är inte klart om hur potentiometern påverkar utspänningen. Jag avses den LM317 och LM337 datablad och antog de NTE delarna skulle fungera på samma sätt. Om du följer ekvationer från de tekniska uppgiftsbladen, ser du det högre motståndet av potentiometrar resultaten i högre spänning som utdata. Detta blir viktigt när potentiometern är wired-skulle en högersväng öka utspänningen eller minska det?

Några detaljer på D1, D2, D3, D4, D5: LM317 och LM337 datablad beskriver hur skydd dioder bör införlivas i designen för att hålla produktion kondensatorer från utsläpp i spänningsregulatorer. Medan tre-terminal spänningsregulatorer är ganska billiga, hade jag dioderna händig, så de skulle fungera som billig försäkring, i stället för att skruva, de lödning och ersätta spänningsregulatorer.

Några detaljer om Voltmetrar: The DC Voltmetrar är enkelt – två leder som ger ström till voltmetern och en tredje leda som känner av spänning, och dessa Voltmätare kan läsa ner till 0 volt, så länge drivs de av minst 1,2 volt. Detta fungerar bra för voltmetern för positiva nätaggregatet, eftersom den drivs direkt från den oreglerade spänningskälla. För voltmetern mäter negativa strömförsörjningen, vi kör in i ett dilemma-det kan inte drivas från oreglerat negativa leverans, såvida det inte är installerat bakåt (voltmeterns positiva ansluten till marken, och den voltmeter marken ansluten till den oreglerade negativa sidan), men då vi inte kan mäta det negativa utgång, eftersom voltmetern inte klarar av att mäta negativa spänningar.

Istället för att bygga ytterligare kretsar för detta, var den lösningen jag kom med att ansluta den "förnuft" ingången på voltmetern till sin makt (Vcc) och Anslut voltmetern till den negativa sidan. För att göra voltmetern arbeta på negativ utgång, behövde jag tråd voltmeterns positiva (Vcc) till marken, och den voltmeter marken till reglerade negativ utgång. Även denna metod fungerar, är nackdelen att voltmetern startar verkar på 1,2 volt, så jag inte kan läsa värden (på den negativa sidan) under 1,2 volt.