Tự làm một nguồn cung cấp điện có thể điều chỉnh với chức năng vôn kế: 20 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Trong một số trường hợp, chúng ta cần nguồn điện một chiều 4V khi tiến hành thí nghiệm điện tử của mình. Chúng ta nên làm gì? Để mua một cục pin 4V nghe có vẻ hợp lý. Nhưng nếu lần sau chúng ta cần nguồn điện 6,5V và chúng ta phải làm gì? Chúng tôi có thể mua bộ chuyển đổi đầu ra 6.5V DC trên Amazon.com. NHƯNG điều đó không kinh tế vì khi chúng ta cần điện áp cung cấp điện khác nhau, chúng ta cần phải trả tiền cho chúng. Giải pháp tốt hơn là tạo nguồn điện một chiều có thể điều chỉnh được. Bạn sẽ đi vào chi tiết về cách hoạt động của nguồn điện một chiều có thể điều chỉnh bằng quy trình DIY và làm phong phú thêm cho bản thân.

Vật liệu:

1 x Bộ điều chỉnh điện áp LM317

Tụ điện 2 x 470uF

2 x 104 tụ gốm

Tụ điện 1 x 10uF

2 x 4148 điốt

4 x Điốt IN4007

1 x đèn LED

2 x đầu nối

Điện trở 1 x 180Ω

Điện trở 1 x 1K

Điện trở biến 1 x 5k

1 x Công tắc

1 x tản nhiệt

Cáp 1 x 10cm

4 x Clip

Ống hiển thị LED kỹ thuật số phân đoạn 1 x 7

1 x Máy biến áp

Bước 1: Hàn điện trở vào PCB

Chỉ có hai điện trở cần thiết trong dự án này. R1 là 180Ω, R2 là 1kΩ. Vui lòng sử dụng đồng hồ vạn năng để đo từng điện trở và sau đó lắp chúng vào vị trí tương ứng trên PCB. Như hình 1, điện trở 180Ω thuộc về R1 và 1kΩ thuộc về R2 được in trên PCB.

Bước 2: Hàn điốt chỉnh lưu IN4007 vào PCB

Xin lưu ý rằng các điốt chỉnh lưu có cực tính, như trong hình 2 và 3, dải màu trắng được in trên diode IN4007 nên được đặt ở cùng một phía của hình chữ nhật nhỏ hơn trên PCB.

Bước 3: Hàn điốt chuyển mạch 4148 và tụ điện gốm vào PCB

Các điốt chuyển mạch 4148 có cực tính, như trong hình 5, đầu màu đen của các điốt phải được đặt ở cùng một phía của hình chữ nhật nhỏ hơn trên PCB. Các tụ gốm không có cực tính, không cần phải chú ý thêm về hướng.

Bước 4: Hàn các tụ điện vào PCB

Các tụ hóa có cực tính, chân dài là cực dương nên được cắm vào lỗ gần ký hiệu ‘+’ in trên PCB. Vui lòng LƯU Ý rằng không được lắp ngược lại chúng vào PCB nếu không có thể gây hỏng toàn bộ mạch.

Bước 5: Hàn đèn LED và chuyển sang PCB

Đèn LED có cực tính, như trong hình 12, chân dài là cực dương nên được lắp vào lỗ gần ký hiệu ‘+’ in trên PCB. Hãy chú ý đến khe hở giữa mỗi miếng đệm trong khi hàn công tắc và không để thiếc nóng chảy gây đoản mạch.

Bước 6: Hàn đầu nối dây với PCB

Xin lưu ý rằng các cổng của đầu nối phải hướng về phía bạn nếu không nó có thể gây ra sự cố trong một vài lần lắp ráp tiếp theo.

Bước 7: Hàn điện trở có thể điều chỉnh vào PCB

Chèn điện trở có thể điều chỉnh vào PCB và sau đó hàn từng chân. Những điều bạn cần lưu ý trong bước này là giữ cho điện trở có thể điều chỉnh được thẳng đứng với PCB. Sau đó, lắp nắp vào núm điều chỉnh của điện trở.

Bước 8: Lắp ráp ống hiển thị LED kỹ thuật số 7 đoạn

Các bạn lưu ý bước này phải chú ý hơn và làm theo từ hình 22 đến hình 27 để hoàn thành bước này. Nếu bạn lắp ráp sai cách, nó có thể gây ra hư hỏng vĩnh viễn cho mạch.

Như hình 22, đưa bó dây qua lỗ gần điện trở điều chỉnh được. Và sau đó sử dụng vít tôi đã đánh dấu bằng một vòng tròn màu đỏ trong hình 23 để cố định ống LED kỹ thuật số. Tiếp theo là như trong hình 25, để chia các dây tích hợp thành ba phần riêng lẻ. Điều quan trọng nhất trong bước này là như trong hình 26, dây màu đỏ và trắng và đen phải được luồn vào các lỗ theo thứ tự từ phải sang trái tương ứng. Nếu bạn không tuân theo đường hướng dẫn này, ống LED kỹ thuật số có thể bị hỏng vĩnh viễn.

Bước 9: Vặn LM317 vào tản nhiệt

Sử dụng vít mà tôi đã đánh dấu bằng vòng tròn màu đỏ trong hình 28 để gắn chặt LM317 vào bộ tản nhiệt và như trong hình 29, không cần đặt đai ốc vào vít. Sau đó lắp cụm vào PCB, như trong hình 30. Khi hàn các chân, vui lòng lưu ý khoảng cách giữa mỗi chân và KHÔNG để thiếc nóng chảy làm ngắn mạch các chân. Và bạn cần kiểm tra lại xem các chân cắm có bị đoản mạch hay không sau khi cắt các chân cắm bằng đồng hồ vạn năng.

Bước 10: Hàn Biến áp vào PCB

Như trong hình 33, các dây đen nên được luồn vào các lỗ mà tôi đã đánh dấu bằng các vòng tròn màu đỏ. Bởi vì nguồn điện xoay chiều không có yêu cầu về hướng, mỗi dây đen không có lỗ riêng biệt, chỉ cần hàn chúng theo bất kỳ trình tự nào bạn muốn.

Bước 11: Xử lý dây kết nối bên ngoài

Như trong hình 35, cắt dây làm đôi và chia thành hai đoạn riêng lẻ. Bóc một lượng nhỏ da từ hai đầu của mỗi dây và như thể hiện trong hình 37, sử dụng sắt hàn để thêm một ít thiếc đã nấu chảy vào dây trần.

Bước 12: Hàn Kẹp kim loại vào dây

Luồn dây qua lỗ ở dưới cùng của kẹp kim loại và như thể hiện trong hình 39, hàn dây thiếc vào điểm kết nối cho đến khi thiếc nóng chảy bao phủ nó. Và sau đó làm theo từ hình 40 đến hình 42 để hoàn thành bước này.

Bước 13: Xử lý lớp vỏ acrylic

Như thể hiện trong hình 43, xé bìa ra khỏi bảng acrylic. Từ hình 44 đến hình 47 lần lượt có bảng dưới, bảng phụ, bảng trước và bảng sau, bảng trên. Trước khi bạn lắp ráp PCB vào bảng acrylic, vui lòng cố gắng dựng một hộp bằng các bảng acrylic này để nhận biết sơ bộ vị trí của mỗi bảng.

Bước 14: Vặn máy biến áp vào bo mạch dưới cùng

Lắp máy biến áp vào vị trí tôi đã đánh dấu bằng vòng tròn màu đỏ và đảm bảo rằng dây màu đỏ hướng về phía bạn. Như thể hiện trong hình 51 và 52, lắp vít rỗng vào bảng dưới cùng. Và sau đó như thể hiện trong hình 53 và 54, vặn PCB vào bo mạch và đảm bảo rằng núm vặn nằm ở phía bên trái của máy biến áp.

Bước 15: Lắp đặt bảng acrylic khác

Hình ảnh 55: Cài đặt bảng bên phải

Hình 56: Cài đặt bo mạch trước. Ba hình chữ nhật rỗng mà tôi đánh dấu bằng mũi tên màu đỏ được căn chỉnh với hai cổng kết nối và công tắc.

Hình ảnh 57: Vặn vít để gắn bo mạch trước vào thân chính

Hình ảnh 58: Lắp bo mạch bên kia và vặn chặt vít

Hình 59 và 60: Luồn hai sợi dây màu đỏ qua hình chữ nhật rỗng ở bo mạch sau và vặn chặt vít để gắn chặt bo mạch sau vào thân chính

Hình 61 và 62: Lắp bo mạch trên cùng và vặn CHỈ MỘT con vít để gắn bo mạch trên vào thân chính, để trống các lỗ vít khác. Tuy nhiên, bạn có thể vặn chặt vít vào các lỗ vít khác nhưng chỉ cần một con vít là đủ.

Bước 16: Xử lý dây cấp điện

Trước khi hàn dây cấp điện vào các dây màu đỏ, vui lòng thêm một ít thiếc đã nấu chảy vào dây đen bằng sắt hàn, giống như trong hình 63. Và sau đó sử dụng một số Băng cách điện hoặc ống co nhiệt để quấn quanh dây trần để bảo vệ bạn khỏi chấn thương do điện.

Bước 17: Lắp ráp các dây đã hoàn thành ở Bước 12 với các đầu nối

Sử dụng tuốc nơ vít để buộc chặt các dây đã hoàn thành ở Bước 12 vào các đầu nối. Xin lưu ý rằng dây màu đỏ nên được cắm vào cổng bên phải của mỗi đầu nối vì chúng đại diện cho cực dương trong khi dây màu đen đại diện cho cực âm.

Khi sử dụng như một vôn kế, bạn cần kết nối đối tượng thử nghiệm mục tiêu như pin với Cổng vào Vôn kế mà tôi đã đánh dấu trong hình 66 và PUST công tắc ở phía bên trái. Dây màu đỏ được nối với cực dương của pin và dây màu đen được nối với cực âm của pin.

Khi sử dụng làm nguồn điện một chiều có thể điều chỉnh, bạn cần sử dụng Cổng đầu ra nguồn điện một chiều mà tôi đã đánh dấu trong hình 66 và PUSH công tắc ở bên phải. Dây màu đỏ là đầu dương và dây màu đen là đầu âm. Nó có thể được sử dụng để đầu ra điện áp DC từ 1V đến 15V.

Bước 18: Kiểm tra

Hình 67 cho thấy cách sử dụng nó như một vôn kế. Dây màu đỏ ở đầu nối bên trái được nối với đầu dương của pin, dây màu đen được nối với đầu âm của pin. Từ ống LED kỹ thuật số 7 đoạn, chúng ta có thể thấy rằng điện áp của pin AAA này là khoảng 1.5V.

Hình 68 cho thấy cách sử dụng nó như một nguồn điện DC có thể điều chỉnh được. Lấy pin AAA ra và sử dụng đầu nối khác để xuất điện áp vào đồng hồ vạn năng. Xoay công tắc của đồng hồ vạn năng đến vị trí đo điện áp rồi dùng kẹp màu đỏ để kẹp đầu đo màu đỏ của đồng hồ vạn năng và dùng kẹp màu đen để kẹp đầu đo màu đen của đồng hồ vạn năng. Xoay núm của điện trở điều chỉnh và bạn sẽ nhận được đầu ra DC khác nhau từ khoảng 1,24V đến 15V.

Bước 19: Phân tích

LM317 là bộ điều chỉnh điện áp dương 3 đầu có thể điều chỉnh có khả năng cung cấp vượt quá 1,5 A trên dải điện áp đầu ra từ 1,2 V đến 37 V. Bộ điều chỉnh điện áp này đặc biệt dễ sử dụng và chỉ cần hai điện trở bên ngoài để đặt điện áp đầu ra. Hơn nữa, nó sử dụng hạn chế dòng điện bên trong, ngắt nhiệt và bù diện tích an toàn, làm cho nó về cơ bản chống cháy nổ.

Từ sơ đồ, chúng ta có thể thấy rằng khi đặt điện áp 12AV vào T11 và T12, mạch chỉnh lưu cầu gồm bốn điốt IN4007 cắt AC thành DC, tụ gốm 0,1uF, C3 là tụ rẽ có vai trò làm giảm độ nhạy với trở kháng đường đầu vào. Tụ điện C1 và C4 có công dụng làm mịn điện áp thành điện áp một chiều gần mức. Thiết bị đầu cuối điều chỉnh có thể được nối với mặt đất để cải thiện khả năng loại bỏ gợn sóng. Tụ C5 này ngăn không cho gợn sóng được khuếch đại khi tăng điện áp đầu ra. Để biết thêm chi tiết về các tụ điện trong mạch chỉnh lưu, vui lòng nhấp chuột phải và truy cập blog này trong tab mới.

Diode IN4148, D1 được sử dụng để ngăn VCC phóng điện qua LM317 trong khi ngắn mạch đầu vào. Diode, D2 được sử dụng để bảo vệ chống lại sự phóng điện của tụ C5 qua LM317 trong thời gian ngắn mạch đầu ra. Và sự kết hợp của D1 và D2 ngăn C5 phóng điện qua LM317 trong khi ngắn mạch đầu vào. Để điều chỉnh điện trở điều chỉnh RP1, bạn sẽ nhận được điện áp DC đầu ra từ khoảng 1,24V đến 15V.

Các tài liệu DIY có sẵn tại mondaykids.com

Các dự án dưới đây mà tôi đã đăng trên Guiductables.com đều đang sử dụng Bộ dụng cụ tự làm LM317 này làm nguồn điện:

TỰ LÀM Mạch Hiệu Ứng Âm Thanh Đồng Hồ Ticking Không Có IC

Tự làm còi báo động Air Raid với điện trở, tụ điện và bóng bán dẫn

Tự làm một bộ khuếch đại phát điện thông dụng cơ bản để học ở trường

Tự làm một bộ điều khiển đa năng linh hoạt và giải thích cách nó hoạt động

Tự làm mạch NE555 để tạo sóng hình sin