منبع تغذیه قابل تنظیم
آموزش ساخت: منبع تغذیه قابل تنظیم بسازید
با ساختنی همراه باشید و طرز ساخت یک منبع تغذیه قابل تنظیم بسیار کوچک را بیاموزید. این منبع تغذیه طوری طراحی شده است که تا حد امکان کوچک باشد تا حمل و جابجایی آن آسان باشد. این منبع تغذیه که کوچک و قابل جابجایی است برای تعمیرکاران هم بسیار مفید است و می‌توانند همیشه آن را با خود داشته باشند و از آن استفاده می‌کنند. علاوه براین مقدار جریان این منبع تغذیه قابل تنظیم است و دلیل آنهم استفاده از LM2596 بجای استفاده از LM317 یا LM350 است.
میتوانید این یونیت را به منبع DC 7.5 تا ۲۸ ولتی وصل کنید و به همین خاطر کارکردهای آن بسیار گسترده است و حتی میتوانید ان را به منبع تغذیه لپ تاپ هم وصل کنید. ولتاژ خروجی این منبع تغذیه به ولتاژ ورودی آن بسیار نزدیک است و شاید اختلاف آن به کمتر از نیم ولتاژ باشد.
علاوه براین میتوانید از این دستگاه به عنوان ولت سنج برای ولتاژهای ۲٫۵ تا ۳۰ ولتی یا آمپرسنج ۵ ولتی استفاده کنید. این نکته را هم فراموش نکنید ه این منبع تغدیه برای شارژ باتری‌های مختلف هم بسیار کارآمد است.
گام اول: وسایل و ابزار موردنیاز
قطعات ضروری
- جعبه تقسیم با ابعاد ۱۵, ۷۲ X50 X41 میلیمتر
- LM2596 (بهتر است این مدار را با تمام قطعات آن بخرید و حتماً ورژنی را بخرید که جریان آن قابل تنظیم باشد اگر مدار ۳ تریمر داشت یعنی جریان آن قابل تنظیم است.)
آمپرسنج (لطفا قبل از خرید و امتحان آمپرسنج مرحله ۵ را بخوانید) - ولت سنج (حتماً مدلی را بخرید که سه سیم(سفید، سیاه، قرمز) داشته باشد. میتوانید از نمونه‌هایی که دو سیم دارند هم استفده کنید اما در آنصورت نمی‌توانید ولتاژهای کمتر از ۲٫۵ تا ۳ ولت را بخوانید)
- کانکتور BNC
- هیت سینک یا خنک کننده برای IC (میتوانید از هیت سینک رزبری پای هم استفاده کنید)
- صفحه آلومینیومی(میتوانید از هر تکه آلومینیومی‌که در اختیار دارید استفاده کنید)
- دو عدد پتانسیومتر ۱۰K (بهتر است از پتاسیومتر ۱۰ دور استفاده کنید تا تنظیم دقیق تری داشته باشید؛ البته در این صورت جعبه تقسیم تان باید کمی‌بزرگتر باشد)
- دو عدد پتامسیومتر دسته ای
- سوئیچ
- یک جعبه یا صفحه پلاستیکی
- خمیر حرارتی
- کانکتور DC
قطعات اختیاری
- سه عدد LED 5 میلیمتری
- سه عدد گیره نصب LED
- دو عدد کابل اتصال سروو
- هدر PCB
- کابل سوسماری BNC
ابزار
- درمل و صفحه برش (اگر درمل ندارید میتوانید از یک وسیله دیگر برای ایجاد سوراخ روی جعبه استفاده کنید)
- چسب حرارتی
- دستگاه لحیم
- دریل و مته (۶، ۷ و ۱۰ میلیمتری)
گام دوم: اصلاح مدار رگولاتور
این مدار خیلی خوب کار می‌کند اما طوری طراحی شده که فقط یکبار می‌توان آن را تنظیم کرد؛ بنابراین نیاز به کمی‌اصلاح و تغییر دارد:
اولین کاری که باید انجام دهید، باز کردن پتانسیومترهای نیم متغیر (یا تریمر) و لحیم کردن پایه‌ها بجای آنهاست. نگران نباشید هدرها دقیقاً به اندازه سوراخ‌ها هستند و داخل انها جا می‌شوند. اگر ترجیح می‌دهید، سیم‌ها را مستقیماً به برد لحیم کنید میتوانید این محله را رد کنید.
سایر اصلاحاتی هم که در این مرحله انجام شده اند، کاملاً اختیاری هستند؛ مثلاً شما نیازی ندارید که LEDها را ببینید و اینکار فقط ظاهر دستگاه را بهتر می‌کند.
چندتا از پایه‌ها را خم کنید تا یا محل لحیم روی PCB هماهنگ شوند و سپس آنها را لحیم کنید. میتوانید برای محکم تر شدن اتصالات از چسب حرارتی هم استفاده کنید.
وقتی با این دستگاه باتری را شارژ می‌کنید، اگر جریان کمتر از ۰٫۱ جریان تنظیم شده باشد LED سبز روشن می‌شود. این تنظیمات را میتوانید با تریمر وسطی که سمت چپ برد قرار دارد، انجام دهید. این اصلاحات ضروری نیستند زیرا خودتان میتوانید ببینید که با شارژ شدن باتری میلی آمپ‌ها کاهش می‌یابند.
گام سوم: هیت سینک
این مدار کوچک با ۳A رتبه بندی شده است اما بنظر می‌رسد با هیت سینک بیشتر از ۲A و ۳A باشد. همانطور که در تصاویر می‌بینید ما خودمان هیت سینک را ساخته ایم تا بتوانیم آن را در جعبه جا بدهیم. اما اگر اندازه نهایی یونیت برای شما مهم نیست، بهتر است یونیتی بخرید که هیت سینک به آن متصل باشد (و این مرحله را رد کنید). اما اگر نمی‌خواهید برای هیت سینک هزینه کنید و قصد دارید خودتان آن را بسازید، باید این کارها را انجام دهید:
- همانطور که در تصویر می‌بینید هیت سینکی که ما داشتیم برای رگولاتوری که روی برد قرار داشت، خیلی بزرگ بود. بنابراین هیت سینک را با یک اره می‌بریم.
- سوراخ‌های لازم را روی برد ایجاد کنید. ما باید سوراخ‌ها را برای پشت سوراخ‌های لحیم شده گرمی‌اضافی رگولاتور ایجاد می‌کردیم. اما شما باید محل درست سوراخ‌ها را با توجه به قطعاتی که در اختیار دارید، پیدا کنید.
- صفحه آلومینیومی‌را در سایز جعبه ببرید و یکی از گوشه‌ها یعنی جایی که کانکتورهای ورودی قرار خواهند گرفت را هم ببرید. این قطعه برای تراز کردن قطعات بریده می‌شود (تصویر را ببینید). صفحه آلومینومی‌هم با گره‌های کابل نگهداشته می‌شود؛ بنابراین برای نگهداشتن آن به باید سوراخ‌های بیشتری را روی برد و صفحه آلومینیومی‌دریل کنید.
- قبل از اینکه همه قطعات را با گره‌های کابل بهم ببندید، از کمی‌خمیر حرارتی استفاده کنید تا انتقال گرما از به صفحه آلومینیومی‌راحت تر شود.
گام چهارم: جعبه تقسیم
بهتر است قبل از اینکه کار با جعبه تقسیم را آغاز کنید، آن را با نوار تزیینی مشکی بپوشانید. با اینکار از جعبه در برابر خط خوردگی حفاظت می‌شود و علامت گذاری روی آن هم آسانتر می‌شود. ما اندازه قطعاتی که خودمان استفاده کرده ایم را می‌گوییم و شما هم بهتر است یکبار دیگر اندازه قطعات خودتان را چک کنید.
برای ایجاد سوراخ ولت سنج، آمپر سنج و سوئیچ از درمل استفاده کنید:
- آمپرسنج و ولت سنج: ۲۲٫۵ در ۱۴ میلیمتر
- سوئیچ: ۲۰ در ۱۲ میلیمتر
سوراخ‌های LED، پتانسیمومترها، کانکتورهای ورودی و کانکتور BNC را با دریل ایجاد کنید. اگر از گیره نصب استفاده می‌کنید، سوراخ‌های چراغ‌های LED با مته ۶ میلیمتری ایجاد کنید:
- گیره‌های نصب LED 6 میلیمتر
پتانسیومتری که ما استفاده کرده ایم متعلق به یک مانیتور قدیمی‌است:
- شفت پتانسیومترهای معمولی ۶ میلیمتر است اما برخی از پتامسیومترها بزرگتر هستند و برای آنها باید از مته ۷ یا ۸ میلیمتری استفاده کرد.
اندازه کانکتورهای BNC بسیار متنوع است؛ بنابراین بهتر است خودتان هم اندازه بگیرید:
- کانکتور BNC ما برای یک سوراخ ۱۰ میلیمتری مناسب بود.
سوراخ کانکتور ورودی (۵٫۵ میلیمتری) را هم با دریل ایجاد کنید. اندازه این قطعه هم بسیار متنوع است و یک سوراخ ۷ میلیمتری برای کانکتور ما مناسب بود. برای تنظیم کانکتور ورودی با سوراخ، میتوانید یک کانکتور را همزمان با چسب زدن متصل کنید (تصاویر را ببینید).
گام پنجم: آمپرسنج
شاید تعجب کرده باشید که چرا یک مرحله کامل را به آمپرسنج اختصاص داده ایم. اینکار دو دلیل دارد:
۱٫ انتخاب آمپرسنج کمی‌دشوار است و ممکن است بعد از انتخاب و خرید متوجه شوید نمونه ای که خریدید برای یونیت مناسب نیست.
۲٫ آمپرسنج برای جاشدن در جعبه تقسیم نیاز به کمی‌اصلاح و تغییر دارد.
بگذارید کمی‌بیشتر توضیح بدهیم:
آمپرسنج بسیار حساس است و اگر اشتباه وصل شود به سرعت می‌سوزد. آمپرسنج ۴ سیم دارد؛ دو سیم نازک و دو سیم کلفت. دو سیم نازک (قرمز و مشکی) ورودی‌های برق هستند و سیم سیاه منفی وسیم قرمز مثبت است. تا اینجا هیچ چیز پیچیده ای نبود اما چیزی که باید حواستان به آن باشد سیم‌ها کلفت هستند. از دو سیم کلفت (سیاه و سفید) یکی به داخل آمپرسنج منفی است (سیاه) و دیگری به بیرون آمپرسنج منفی است. باید دقت کنید که کابل‌ها درست وصل شوند. همچنین بهتر است دقت آمپرسنج را قبل از نصب آن روی جعبه تقسیم متحان کنید.
نکته دیگر این است که آمپرسنج یک مقاومت شنت جلوی PCB دارد. این شنت حتی از قسمت LEDها هم جلوتر می‌آید و به همین خاطر نمی‌توان آن را روی جعبه نصب کرد. برای حل این مشکل باید مقاومت شنت را باز کنید و آن را از پشت PCB لحیم کنید.
اگر مقدار ولتاژ ورودی شما هم با تصویر یکسان است، سیم سیاه کوچک را وصل نکنید. درغیر اینصورت رقمی‌که بدست می‌آید اشتباه خواهد بود.
گام ششم: شماتیک و لحیم کاری
در بالا میتوانید شماتیک این منبع تغذیه را ببینید. همانطور که می‌بینید این شماتیک بسیار ساده است.
برای پتانسیومترها از سیم سروو استفاده کنید و سیم‌ها را یا چسب الکتریکی یا هیت شرینک بپوشانید. برای اتصال چراغ‌های LED هم همین کار را کنید. برای قطب چراغ‌های LED روی پی سی بی به تصاویر دقت کنید.
بعد از اینکه همه چیز را لحیم کردید، باید آمپرسنج و ولت سنج را روی جعبه ثابت کنید. این دو قطعه را با استفاده از چسب حرارتی بچسبانید اما اگر قصد دارید بعداً آنها را عوض کنید، زیاد از چسب استفاده نکنید.
منبع تغذیه قابل تنظیم آماده است
همانطور که می‌بینید همه چیز در جعبه تقسیم جا شده است. در ویدیوی زیر میتوانید نحوه کار این منبع تغذیه کوچک را ببینید:
امیدواریم این ساختنی برای شما مفید باشد و بتوانید با ساخت این منبع تغذیه نیازتان را برطرف کنید.
