Faça você mesmo uma fonte de alimentação ajustável com função voltímetro: 20 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Em alguns casos, precisamos de uma fonte de alimentação CC de 4 V enquanto conduzimos nosso experimento eletrônico. O que deveríamos fazer? Comprar uma bateria de 4V parece razoável. Mas se precisarmos de uma fonte de alimentação de 6,5 V da próxima vez, o que devemos fazer? Podemos comprar um adaptador de saída de 6,5 V DC na Amazon.com. MAS isso é antieconômico, pois quando precisamos de voltagem diferente de fonte de alimentação, precisamos pagar por eles. A melhor solução é fazer uma fonte de alimentação DC ajustável. Você entrará em detalhes sobre como uma fonte de alimentação DC ajustável funciona pelo processo DIY e se enriquecerá.

Materiais:

1 x regulador de tensão LM317

2 x 470uF capacitores eletrolíticos

2 x 104 capacitores de cerâmica

1 x 10uF capacitor eletrolítico

2 x 4148 diodos

4 x IN4007 Diodos

1 x LED

2 x conector

1 x resistor 180Ω

1 x 1K resistor

1 x resistor variável de 5k

1 x interruptor

1 x dissipador de calor

1 x cabo de 10 cm

4 x clipes

Tubo de display LED digital de 1 x 7 segmentos

1 x transformador

Etapa 1: Solde os resistores ao PCB

Existem apenas dois resistores necessários neste projeto. R1 é 180Ω, R2 é 1kΩ. Use um multímetro para medir cada resistor e, em seguida, insira-os na posição correspondente no PCB. Conforme mostrado na imagem 1, o resistor de 180Ω pertence a R1 e o 1kΩ pertence a R2 impresso no PCB.

Etapa 2: Solde os diodos retificadores IN4007 ao PCB

Observe que os diodos retificadores possuem polaridade, conforme mostrado nas imagens 2 e 3, a faixa branca impressa no diodo IN4007 deve ser colocada no mesmo lado do retângulo menor na placa de circuito impresso.

Etapa 3: Solde os diodos de comutação 4148 e capacitores cerâmicos ao PCB

Os diodos chaveadores 4148 possuem polaridade, conforme mostrado na imagem 5, a extremidade preta dos diodos deve ser colocada no mesmo lado do retângulo menor na placa de circuito impresso. Os condensadores de cerâmica não têm polaridade, não sendo necessário prestar atenção extra à direção.

Etapa 4: Soldar os capacitores eletrolíticos ao PCB

Os capacitores eletrolíticos têm polaridade, a perna longa é positiva e deve ser inserida no orifício perto do símbolo ‘+’ impresso no PCB. OBSERVE que não os insira no PCB ao contrário ou pode causar danos a todo o circuito.

Etapa 5: Solde o LED e troque para o PCB

O LED tem polaridade, conforme mostrado na imagem 12, a perna longa é positiva e deve ser inserida no orifício próximo ao símbolo ‘+’ impresso no PCB. Preste atenção ao espaço entre cada almofada enquanto solda a chave e não deixe a lata derretida causar curto-circuito.

Etapa 6: Solde o conector do fio ao PCB

Observe que as portas dos conectores devem estar voltadas para você ou isso pode causar problemas na montagem posterior.

Etapa 7: soldar o resistor ajustável ao PCB

Insira o resistor ajustável no PCB e solde cada pino. O que você deve ter em mente nesta etapa é manter o resistor ajustável na vertical em relação ao PCB. Depois disso, instale a tampa no botão do resistor ajustável.

Etapa 8: montar o tubo do display LED digital de 7 segmentos

Observe que você deve prestar mais atenção a esta etapa e seguir da imagem 22 à imagem 27 para concluir esta etapa. Se você montar de maneira incorreta, pode causar danos permanentes ao circuito.

Conforme mostrado na imagem 22, coloque o feixe de fios através do orifício próximo ao resistor ajustável. E então use o parafuso que marquei com um círculo vermelho na imagem 23 para fixar o tubo digital de LED. A seguir, conforme mostrado na imagem 25, para dividir os fios integrados em três peças individuais. O MAIS importante nesta etapa é conforme mostrado na imagem 26, os fios vermelho, branco e preto devem ser inseridos nos orifícios em seqüência da direita para a esquerda, respectivamente. Se você não seguir esta linha de orientação, o tubo digital do LED pode ser danificado permanentemente.

Etapa 9: Aparafuse o LM317 ao dissipador de calor

Use o parafuso que marquei com um círculo vermelho na imagem 28 para prender o LM317 ao dissipador de calor e conforme mostrado na imagem 29, não há necessidade de colocar uma porca no parafuso. Em seguida, insira o conjunto na placa de circuito impresso, conforme mostrado na imagem 30. Ao soldar os pinos, preste atenção ao espaço entre cada pino e NÃO deixe a lata derretida causar curto-circuito nos pinos. E você precisa verificar novamente se os pinos estão em curto-circuito depois de cortá-los por um multímetro.

Etapa 10: soldar o transformador ao PCB

Conforme mostrado na imagem 33, os fios pretos devem ser inseridos nos orifícios marcados por círculos vermelhos. Como a fonte de alimentação CA não requer direção, cada fio preto não tem seu próprio orifício exclusivo, apenas solde-os em qualquer sequência que desejar.

Etapa 11: lidar com os fios de conexão externa

Conforme mostrado na imagem 35, corte o fio ao meio e divida-o em duas partes individuais. Rasgue uma pequena quantidade de pele das duas pontas de cada fio e, conforme mostrado na imagem 37, use o ferro de solda para adicionar um pouco de estanho derretido ao fio desencapado.

Etapa 12: Soldar os clipes de metal nos fios

Passe o fio pelo orifício na parte inferior do clipe de metal e conforme mostrado na imagem 39, solde o fio de estanho no ponto de conexão até que a lata derretida o cubra. Em seguida, siga as imagens 40 a 42 para concluir esta etapa.

Etapa 13: lidar com a casca de acrílico

Conforme mostrado na imagem 43, rasgue a tampa da placa de acrílico. Da imagem 44 à imagem 47 existem o painel inferior, painéis laterais, painel frontal e painel traseiro, painel superior, respectivamente. Antes de montar o PCB na placa de acrílico, tente construir uma caixa com essas placas de acrílico para reconhecer aproximadamente a posição de cada placa.

Etapa 14: aparafuse o transformador à placa inferior

Instale o transformador na posição marcada pelo círculo vermelho e certifique-se de que o fio vermelho esteja voltado para você. Conforme mostrado nas imagens 51 e 52, instale o parafuso oco na placa inferior. E a seguir, conforme mostrado nas imagens 53 e 54, aparafuse a placa de circuito impresso na placa e certifique-se de que o botão está no lado esquerdo do transformador.

Etapa 15: Instale a outra placa de acrílico

Imagem 55: Instale a placa do lado direito

Imagem 56: Instale a placa dianteira. Os três retângulos vazios que marquei com setas vermelhas estão alinhados às duas portas de conexão e switch.

Imagem 57: Aperte o parafuso para prender a placa dianteira ao corpo principal

Imagem 58: Instale a outra placa lateral e aperte o parafuso

Imagem 59 e 60: Passe os dois fios vermelhos através do retângulo oco na placa traseira e aperte o parafuso para prender a placa traseira ao corpo principal

Imagem 61 e 62: Instale a placa superior e aperte APENAS UM parafuso para fixar a placa superior ao corpo principal, deixe os outros orifícios dos parafusos vazios. No entanto, você pode apertar os parafusos nos outros orifícios dos parafusos, mas um parafuso é o suficiente.

Etapa 16: lidar com o fio da fonte de alimentação

Antes de soldar o fio da fonte de alimentação aos fios vermelhos, adicione um pouco de estanho derretido ao fio preto com o ferro de solda, como mostrado na imagem 63. Em seguida, use um pouco de fita isolante elétrica ou tubo termorretrátil para envolver os fios desencapados para proteger você de lesão elétrica.

Etapa 17: Monte os fios concluídos na etapa 12 nos conectores

Use uma chave de fenda para prender os fios finalizados na Etapa 12 aos conectores. Observe que os fios vermelhos devem ser inseridos na porta direita de cada conector, pois eles representam a polaridade positiva, enquanto os fios pretos representam a polaridade negativa.

Ao usar como um voltímetro, você precisa conectar o objeto de teste alvo, como uma bateria, à porta de entrada do voltímetro que marquei na imagem 66 e PUSTAR a chave para o lado esquerdo. O fio vermelho é conectado ao lado positivo da bateria e o fio preto é conectado ao lado negativo da bateria.

Ao usar como uma fonte de alimentação DC ajustável, você precisa usar uma porta de saída de fonte de alimentação DC I marcada na imagem 66 e PUSH a chave para o lado direito. O fio vermelho é a extremidade positiva e o fio preto é a extremidade negativa. Ele pode ser usado para produzir a tensão DC de 1V a 15V.

Etapa 18: Teste

A imagem 67 mostra como usá-lo como voltímetro. O fio vermelho no conector esquerdo é conectado à extremidade positiva da bateria, o fio preto é conectado à extremidade negativa da bateria. Podemos ver no tubo LED digital de 7 segmentos que a voltagem desta bateria AAA é de cerca de 1,5V.

A imagem 68 mostra como usá-lo como fonte de alimentação DC ajustável. Retire a bateria AAA e use o outro conector para a tensão de saída para o multímetro. Gire a chave do multímetro para a posição de medição de tensão e use o clipe vermelho para prender a ponta de prova vermelha do multímetro e use o clipe preto para prender a ponta de prova preta do multímetro. Gire o botão do resistor ajustável e você obterá uma saída DC diferente de cerca de 1,24 V a 15 V.

Etapa 19: Análise

O LM317 é um regulador de tensão positiva de 3 terminais ajustável capaz de fornecer mais de 1,5 A em uma faixa de tensão de saída de 1,2 V a 37 V. Este regulador de tensão é excepcionalmente fácil de usar e requer apenas dois resistores externos para definir a tensão de saída. Além disso, ele emprega limitação de corrente interna, desligamento térmico e compensação de área segura, tornando-o essencialmente à prova de explosão.

No esquema, podemos ver que quando a tensão 12AV aplicada a T11 e T12, o circuito retificador de ponte composto por quatro diodos IN4007 compensa o AC para DC, o capacitor de cerâmica de 0,1uF, C3 é um capacitor de bypass que desempenha um papel na redução do sensibilidade à impedância da linha de entrada. Os capacitores eletrolíticos C1 e C4 estão sendo usados para suavizar a tensão em uma tensão CC próxima ao nível. O terminal de ajuste pode ser desviado para o aterramento para melhorar a rejeição de ondulação. Este capacitor C5 evita que a ondulação seja amplificada à medida que a tensão de saída aumenta. Para obter mais detalhes sobre os capacitores eletrolíticos em um circuito retificador, clique com o botão direito do mouse e visite este blog em uma nova guia.

O diodo IN4148, D1, é usado para evitar que o VCC descarregue através do LM317 durante um curto-circuito de entrada. O diodo D2 é usado para proteger contra a descarga do capacitor C5 através do LM317 durante um curto-circuito de saída. E a combinação de D1 e D2 evita que C5 descarregue através do LM317 durante um curto-circuito de entrada. Para ajustar o resistor ajustável RP1, você obterá a tensão CC de saída de cerca de 1,24 V a 15 V.

Os materiais de bricolagem estão disponíveis em mondaykids.com

Os projetos abaixo que postei em Instructables.com estão todos usando os kits DIY LM317 como fonte de alimentação:

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