วิธีทำพาวเวอร์ซัพพลายแบบแปรผัน?

ส่วนประกอบไฟฟ้าทุกชิ้นเป็นโลกทั้งทางตรงและทางอ้อมต้องการพลังงานในการทำงาน ในการจัดหาพลังงานที่ต้องการ จะใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าแหล่งจ่ายไฟ แหล่งจ่ายไฟคือหน่วยไฟฟ้าที่มีหน้าที่จัดหาพลังงานให้กับโหลดไฟฟ้า หน้าที่ของแหล่งจ่ายไฟคือการรับแรงดันไฟขาเข้าจากแหล่งจ่ายและจ่ายแรงดันไฟที่ต้องการเพื่อจ่ายไฟให้กับโหลดที่เชื่อมต่อกับขั้วเอาท์พุท หน่วยจ่ายไฟเอนกประสงค์ใช้สำหรับบ้าน สำนักงาน วิทยาลัย ฯลฯ โดยจะใช้อินพุต 220V จากแหล่งจ่ายไฟหลักและมีขั้วต่อเอาท์พุตต่างๆ เพื่อจ่ายไฟให้กับโหลดที่ไม่ต้องใช้ไฟฟ้าแรงสูง ขั้วเอาท์พุทส่วนใหญ่เป็นแบบคงที่ 5V, 12V และตัวแปร 0-30V

จะสร้างหน่วยจ่ายไฟขนาดเล็กได้อย่างไร

แหล่งจ่ายไฟเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของโครงการใดๆ ในการรันฮาร์ดแวร์ทั้งหมด มาเริ่มกันเลยและรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อเริ่มโครงการ เราจะทำแผงวงจรพิมพ์ (PCB) สำหรับโครงการนี้

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมส่วนประกอบ

วิธีที่ดีที่สุดในการเริ่มโครงการคือการทำรายการส่วนประกอบทั้งหมด นี้ไม่เพียงแต่เป็นวิธีที่ชาญฉลาดในการเริ่มต้นโครงการ แต่ยังช่วยเราจากความไม่สะดวกมากมายระหว่างโครงการ รายการส่วนประกอบที่หาได้ง่ายในท้องตลาดแสดงไว้ด้านล่าง:

ขั้นตอนที่ 2: การศึกษาส่วนประกอบ

ขณะนี้ เรามีรายการส่วนประกอบทั้งหมดแล้ว ให้เราก้าวไปข้างหน้าและศึกษาส่วนประกอบทั้งหมดโดยสังเขป

อา หม้อแปลงไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบพาสซีฟที่ใช้สำหรับเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับในการใช้งานพลังงานไฟฟ้า หม้อแปลงมี 2 แบบ คือ สเต็ปดาวน์ ทรานส์ฟอร์เมอร์ และ สเต็ปอัพ ที่นี่เราใช้หม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ หม้อแปลงชนิดนี้นิยมใช้กับเครื่องใช้ในครัวเรือนมากที่สุดเพราะช่วยลดแรงดันไฟฟ้าสูงจากแหล่งจ่ายไฟหลักเป็น 12V ขั้นแรกให้สร้างวงจรแล้วจึงทำการวัดทั้งหมด โครงสร้างพื้นฐานของหม้อแปลงประกอบด้วยขดลวดและขดลวดสองเส้น ขดลวดปฐมภูมิ และขดลวดทุติยภูมิ ในหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ ขดลวดปฐมภูมิจะมากกว่าขดลวดทุติยภูมิซึ่งช่วยลดแรงดันไฟหลักเป็นแรงดันทุติยภูมิ

อา ไดโอด เป็นส่วนประกอบทางไฟฟ้าที่ทำหน้าที่นำกระแสทิศทางเดียว เราได้สร้างสะพานเรียงกระแสโดยใช้ไดโอดสี่ตัวในวงจรของเรา วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์คือวงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นที่เปลี่ยนกระแสสลับ (AC) เป็นกระแสตรง (DC) เมื่อแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับผ่านวงจรเรียงกระแสของสะพานในช่วงครึ่งรอบแรกไดโอดสองตัวของมันจะกลายเป็นแบบเอนเอียงไปข้างหน้าและสองตัวจะกลายเป็นแบบเอนเอียงกลับด้านส่งผลให้เกิดการนำหนึ่งรอบ ในช่วงครึ่งหลังของรอบครึ่งหลัง ไดโอดซึ่งเคยเอนเอียงแบบย้อนกลับมาก่อน ตอนนี้กลายเป็นแบบเอนเอียงไปข้างหน้าและอีกสองตัวกลายเป็นแบบเอนเอียงแบบย้อนกลับ ดังนั้นจึงทำให้อีกครึ่งรอบที่เหลือปรากฏเป็นค่าบวก ผลลัพธ์สุดท้ายคือคลื่น DC

7805 ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า:ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ามีความสำคัญอย่างมากในวงจรไฟฟ้า แม้ว่าจะมีความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้านี้ให้แรงดันเอาต์พุตคงที่ เราสามารถหาแอปพลิเคชันของ 7805 IC ได้ในโครงการส่วนใหญ่ ชื่อ 7805 หมายถึงสองความหมาย "78" หมายความว่าเป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าบวกและ "05" หมายความว่าให้ 5V เป็นเอาต์พุต ดังนั้นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าของเราจะให้แรงดันเอาต์พุต +5V IC นี้สามารถรองรับกระแสไฟได้ประมาณ 1.5A แนะนำให้ใช้แผ่นระบายความร้อนสำหรับโครงการที่ใช้กระแสไฟมากกว่า ตัวอย่างเช่นหากแรงดันไฟฟ้าอินพุตเป็น 12V และคุณใช้งาน 1A ดังนั้น (12-5) * 1 = 7W 7 วัตต์นี้จะกระจายไปเป็นความร้อน

LM317เป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าด้วยแต่ไม่ได้รับการแก้ไข เป็นตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าเชิงเส้นแบบปรับได้ สามารถรองรับกระแสไฟได้สูงถึง 1.5A และสามารถควบคุมแรงดันไฟได้ตั้งแต่ 1.25V ถึงประมาณ 37 โวลต์ ต้องการความต้านทานภายนอกเพื่อเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า มีแอพพลิเคชั่นมากมาย เช่น ใช้ในไดรเวอร์มอเตอร์ พาวเวอร์แบงค์ เครื่องชาร์จ สวิตช์อีเธอร์เน็ต ฯลฯ

ขั้นตอนที่ 3: จำลองวงจร

ก่อนสร้างวงจร ควรจำลองและตรวจสอบการอ่านทั้งหมดในซอฟต์แวร์ก่อน ซอฟต์แวร์ที่เราจะใช้คือ โพรทูส ดีไซน์ สวีท. Proteus เป็นซอฟต์แวร์ที่จำลองวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ขั้นแรกให้สร้างวงจรแล้วจึงทำการวัดทั้งหมด โครงสร้างพื้นฐานของหม้อแปลงประกอบด้วยขดลวดและขดลวดสองเส้น ขดลวดปฐมภูมิ และขดลวดทุติยภูมิ ในหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ ขดลวดปฐมภูมิจะมากกว่าขดลวดทุติยภูมิซึ่งช่วยลดแรงดันไฟหลักเป็นแรงดันทุติยภูมิ

หากต้องการดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ คลิกที่นี่

1. หลังจากที่คุณดาวน์โหลดและติดตั้งซอฟต์แวร์ Proteus แล้ว ให้เปิดขึ้น เปิดแผนผังใหม่โดยคลิกที่ ISISไอคอนบนเมนู
2. เมื่อแผนผังใหม่ปรากฏขึ้นให้คลิกที่ไฟล์ พีไอคอนบนเมนูด้านข้าง ซึ่งจะเป็นการเปิดกล่องที่คุณสามารถเลือกส่วนประกอบทั้งหมดที่จะใช้ได้
3. ตอนนี้พิมพ์ชื่อส่วนประกอบที่จะใช้ทำวงจร ส่วนประกอบจะปรากฏในรายการทางด้านขวา
4. ในทำนองเดียวกัน ค้นหาส่วนประกอบทั้งหมด พวกเขาจะปรากฏใน อุปกรณ์ รายการ.
5. ตอนนี้เมื่อเราสร้างวงจรทั้งหมดบนซอฟต์แวร์แล้ว ให้เราจำลองมันตรวจสอบว่าผลลัพธ์ที่เราได้รับนั้นเป็นที่ต้องการหรือไม่ เราต้องการแก้ไข 5V บนเทอร์มินัลหนึ่งและตัวแปร 0 ถึง 12V บนเทอร์มินัลที่สอง สำหรับสิ่งนี้เราจะเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์และอ่านค่าทั้งหมด ขั้นแรกเราจะตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับหลัก ถึง 220V และความถี่ถึง 50Hz ในการเปลี่ยนเอาต์พุตของเทอร์มินัลที่สอง เราจะเลื่อนปุ่มของ pot-hgซึ่งเป็นตัวต้านทานผันแปรของเรา

ขั้นตอนที่ 4: การสร้างเค้าโครง PCB

ในขณะที่เรากำลังจะสร้างวงจรฮาร์ดแวร์บน PCB เราจำเป็นต้องสร้างเค้าโครง PCB สำหรับวงจรนี้ก่อน

1. ในการสร้างเค้าโครง PCB บน Proteus ก่อนอื่นเราต้องกำหนดแพ็คเกจ PCB ให้กับทุกส่วนประกอบในแผนผัง ในการกำหนดแพ็กเกจให้คลิกเมาส์ขวาที่ส่วนประกอบที่คุณต้องการกำหนดแพ็กเกจแล้วเลือก เครื่องมือบรรจุภัณฑ์
2. คลิกที่ตัวเลือก ARIES ที่เมนูด้านบนเพื่อเปิดแผนผัง PCB
3. จากรายการส่วนประกอบ ให้วางส่วนประกอบทั้งหมดบนหน้าจอในแบบที่คุณต้องการให้วงจรของคุณดูเหมือน
4. คลิกที่โหมดติดตามและเชื่อมต่อหมุดทั้งหมดที่ซอฟต์แวร์บอกให้คุณเชื่อมต่อโดยชี้ลูกศร
5. เมื่อจัด Layout ทั้งหมดแล้วจะเป็นแบบนี้

ขั้นตอนที่ 5: การสร้างฮาร์ดแวร์

เนื่องจากตอนนี้เราได้จำลองวงจรบนซอฟต์แวร์แล้วและทำงานได้ดีอย่างสมบูรณ์ ตอนนี้ให้เราเดินหน้าและวางส่วนประกอบบน PCB PCB เป็นแผงวงจรพิมพ์ เป็นแผ่นเคลือบทองแดงด้านหนึ่งและเป็นฉนวนอย่างดีจากอีกด้านหนึ่ง การทำวงจรบน PCB ค่อนข้างเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างยาว หลังจากที่วงจรถูกจำลองบนซอฟต์แวร์ และทำโครงร่าง PCB แล้ว โครงร่างวงจรจะถูกพิมพ์บนกระดาษเนย ก่อนวางกระดาษทาเนยบนบอร์ด PCB ให้ใช้เครื่องขูด PCB ถูบอร์ดเพื่อให้ชั้นทองแดงบนบอร์ดลดลงจากด้านบนของบอร์ด

จากนั้นนำกระดาษทาเนยมาวางบนบอร์ด PCB และรีดจนวงจรพิมพ์บนบอร์ด (ใช้เวลาประมาณ 5 นาที)

ตอนนี้ เมื่อวงจรพิมพ์บนกระดาน วงจรจะถูกจุ่มลงใน FeCl₃ สารละลายน้ำร้อนเพื่อขจัดทองแดงส่วนเกินออกจากบอร์ด จะเหลือเฉพาะทองแดงที่อยู่ใต้วงจรพิมพ์เท่านั้น

หลังจากนั้นถูบอร์ด PCB ด้วยเครื่องขูดเพื่อให้สายไฟโดดเด่น ตอนนี้เจาะรูในตำแหน่งนั้น ๆ และวางส่วนประกอบบนแผงวงจร

ประสานส่วนประกอบบนกระดาน สุดท้าย ให้ตรวจสอบความต่อเนื่องของวงจร และหากเกิดความไม่ต่อเนื่องขึ้นที่จุดใด ๆ ให้ถอดส่วนประกอบออกและเชื่อมต่อใหม่อีกครั้ง

ขั้นตอนที่ 6: ทดสอบวงจร

ตอนนี้ฮาร์ดแวร์พร้อมอย่างเต็มที่ ให้เราทำการทดสอบและวัดแรงดันไฟ เชื่อมต่อขั้วหลักของหม้อแปลงกับแหล่งจ่ายกำลังคนเพื่อจ่ายไฟ เชื่อมต่อไฟ LED ที่มีตัวต้านทาน 1k-ohm กับขั้วเอาต์พุต 5V ของแหล่งจ่ายไฟและมอเตอร์ DC ขนาดเล็กเข้ากับขั้วต่อเอาต์พุตแบบแปรผัน เปิดแหล่งจ่ายไฟหลักและคุณจะเห็นว่าไฟ LED จะสว่างขึ้น ในการทดสอบแรงดันไฟแบบแปรผัน ให้เปลี่ยนปุ่มของตัวต้านทานปรับค่าได้ ด้วยการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ ความเร็วของมอเตอร์ควรเปลี่ยน หากสิ่งนี้เกิดขึ้น แสดงว่าเราได้ทำแหล่งจ่ายไฟที่ดีซึ่งสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ เช่น การชาร์จแบตเตอรี ดำเนินโครงการโรงเรียนขนาดเล็ก เพิ่มพลังของเล่น ฯลฯ