Svaka električna komponenta globusa izravno ili neizravno treba snagu za rad. Za napajanje potrebne energije koristi se uređaj poznat kao napajanje. Napajanje je električna jedinica čiji je zadatak osigurati napajanje električnih opterećenja. Funkcija napajanja je uzimati ulazni napon od izvora i napajati potreban napon za napajanje opterećenja spojenih na izlazni terminal. Upotrebljava se općenita jedinica napajanja za domove, urede, fakultete itd. Potrebno je 220V ulaz iz mrežne mreže i ima razne izlazne terminale za napajanje opterećenja koja ne zahtijevaju visoki napon. Izlazni terminal je uglavnom fiksnih 5V, 12V i varijable 0-30V.
Napajanje
Kako napraviti malu jedinicu za napajanje?
Napajanje je najvažniji dio svakog projekta za pokretanje cijelog hardvera. Krenimo i prikupimo još podataka za pokretanje projekta. Za ovaj ćemo projekt izraditi tiskanu pločicu (PCB).
Korak 1: Prikupljanje komponenata
Najbolji pristup za započinjanje bilo kojeg projekta je sastaviti cjelovit popis komponenata. Ovo nije samo inteligentan način pokretanja projekta, već nas također štedi od mnogih neugodnosti usred projekta. Popis komponenata, koje su vrlo lako dostupne na tržištu, dat je u nastavku:
- Step Down transformator
- 1n4007 (4 komada)
- 7805 Regulator napona
- LM317 Regulator napona
- Kondenzator od 2200uF
- Kondenzator 100F
- Kondenzator 0,33uF
- Otpornik od 240 Ohma
- Potenciometar od 10 k Ohma
- Isprintana matična ploča
- Komplet za lemljenje
- Mali stroj za bušenje
- FECl3
- Strugač za PCB
Korak 2: Proučavanje komponenata
Kao i sada, imamo cjelovit popis svih komponenata, pomaknimo se korak naprijed i prođite kroz kratko proučavanje svih komponenata.
DO Transformator je pasivni električni uređaj koji se koristi za povećanje ili smanjenje izmjeničnog napona u elektroenergetskim aplikacijama. Postoje dvije vrste transformatora, step-down transformator i step-up transformator. Ovdje koristimo Step-Down transformator. ova vrsta transformatora je najčešća za upotrebu u kućanskim aparatima jer smanjuje visoki napon s glavnog na 12V. Prvo se napravi sklop, a zatim se pokreće kako bi se izvršila sva mjerenja. Osnovna konstrukcija transformatora sastoji se od zavojnice i dva namota, primarnog namota i sekundarnog namota. U silaznom transformatoru primarni namoti su veći od sekundarnih namotaja koji pomažu u smanjivanju primarnog napona na sekundarni napon.
Transformator
DO dioda je električna komponenta čiji je posao provoditi jednosmjernu struju. Napravili smo ispravljački most pomoću četiri diode u našem krugu. Mostni ispravljač je punovalni ispravljač koji izmjeničnu struju (AC) pretvara u istosmjernu (DC). Kad izmjenični napon prolazi kroz ispravljač mosta, tijekom prvog polucikla dvije njegove diode postaju pristrane, a dvije od njih obrnuto, što rezultira provođenjem jednog ciklusa. tijekom drugog poluciklusa, diode koje su prije bile obrnuto pristrane, sada postaju pristrane, a ostale dvije postaju obrnuto pristrane, što dovodi do toga da se drugi polukrug čini pozitivnim. Konačni rezultat je istosmjerni val.
Ispravljač mosta
7805 Regulator napona: Regulatori napona imaju značajnu važnost u električnim krugovima. Čak i ako postoji fluktuacija ulaznog napona, ovaj regulator napona osigurava stalni izlazni napon. Primjenu 7805 IC možemo pronaći u većini projekata. Naziv 7805 označava dva značenja, '78' znači da je pozitivni regulator napona, a '05' znači da daje 5V kao izlaz. Tako će naš regulator napona pružiti izlazni napon + 5V. Ovaj IC može podnijeti struju oko 1,5A. Hladnjak se preporučuje za projekte koji troše više struje. Na primjer, ako je ulazni napon 12V i trošite 1A, tada je (12-5) * 1 = 7W. Ovih 7 vata će se rasipati kao toplina.
Regulator napona
LM317 je također regulator napona, ali nije fiksan. To je podesivi linearni regulator napona. Može podnijeti struju do 1,5A i može regulirati napon od 1,25V do približno 37 volti. Za promjenu napona potreban mu je vanjski otpor. Ima mnogo aplikacija, na primjer, koristi se u pogonima motora, bankama napajanja, punjačima, ethernet prekidačima itd.
LM317
Korak 3: Simulacija sklopa
Prije izrade sklopa bolje je simulirati i ispitati sva očitanja na softveru. Softver koji ćemo koristiti je Proteus Design Suite . Proteus je softver na kojem se simuliraju elektronički sklopovi. Prvo se napravi sklop, a zatim se pokreće kako bi se izvršila sva mjerenja. Osnovna konstrukcija transformatora sastoji se od zavojnice i dva namota, primarnog namota i sekundarnog namota. U silaznom transformatoru primarni namoti su veći od sekundarnih namotaja koji pomažu u smanjivanju primarnog napona na sekundarni napon.
Da biste preuzeli softver, kliknite ovdje.
- Nakon što preuzmete i instalirate softver Proteus, otvorite ga. Otvorite novu shemu klikom na JE JE ikonu na izborniku.
JE JE
- Kada se pojavi nova shema, kliknite na Str ikonu na bočnom izborniku. Otvorit će se okvir u kojem možete odabrati sve komponente koje će se koristiti.
Nova shema
- Sada upišite ime komponenata koje će se koristiti za izradu sklopa. Komponenta će se pojaviti na popisu s desne strane.
Traženje komponenata
- Na isti način, kao i gore, pretražite sve komponente. Oni će se pojaviti u Uređaji Popis.
Popis komponenata
- Sad kad smo napravili cijeli sklop na softveru. Simulirajmo da provjerimo je li željeni izlaz ili ne. Želimo dobiti fiksnih 5 V na jednom terminalu i varijablu 0 do 12 V na drugom terminalu. Za to ćemo spojiti voltmetar i izvršiti sva očitanja. Prvo ćemo postaviti napon glavnog izvora izmjeničnog napona do 220V i njegova frekvencija do 50Hz. Da bismo promijenili izlaz drugog terminala, pomaknuti ćemo gumb svibnja HG što je naša varijabilna rezistencija.
Čitanje
Korak 4: Izrada izgleda PCB-a
Kako ćemo izraditi hardverski sklop na PCB-u, prvo moramo napraviti izgled PCB-a za ovaj sklop.
- Da bismo napravili izgled PCB-a na Proteusu, prvo moramo dodijeliti PCB pakete svakoj komponenti sheme. da biste dodijelili pakete, desnim klikom miša kliknite komponentu kojoj želite dodijeliti paket i odaberite Alat za pakiranje.
Dodijelite pakete
- Kliknite opciju ARIES na gornjem izborniku da biste otvorili shemu PCB-a.
Ovan
- Na popisu komponenata stavite sve komponente na zaslon u obliku u kojem želite da izgleda vaš krug.
- Kliknite način praćenja i povežite sve igle za koje vam softver kaže da ih trebate povezati tako da pokažete strelicu.
- Kad se napravi cijeli izgled, izgledat će ovako.
Izgled PCB-a
Korak 5: Izrada hardvera
Kao što smo sada simulirali sklop na softveru i on radi savršeno dobro. Krenimo sada i stavimo komponente na PCB. PCB je tiskana pločica. To je ploča koja je s jedne strane potpuno presvučena bakrom, a s druge strane potpuno izolirana. Izrada sklopa na PCB-u relativno je dug postupak. Nakon simulacije sklopa na softveru i izrade izgleda PCB-a, raspored sklopa ispisuje se na maslacem. Prije stavljanja papira s maslacem na ploču s PCB-om, strugačem za PCB utrljajte ploču tako da se sloj bakra na ploči smanji s vrha ploče.
Uklanjanje bakrenog sloja
Zatim se papir s maslacem stavi na ploču s tiskanim pločama i glača dok se na ploči ne ispiše strujni krug (potrebno je približno pet minuta).
Glačanje ploče PCB-a
Sada, kada je krug otisnut na ploči, umočen je u FeCl3otopine vruće vode za uklanjanje suvišnog bakra s ploče, ostat će samo bakar ispod tiskanog kruga.
Bakropis na PCB
Nakon toga natrljajte ploču PCB-a strugačem tako da ožičenje bude vidljivo. Sada izbušite rupe na odgovarajućim mjestima i stavite komponente na pločicu.
Bušenje rupa u ploči PCB-a
Lemite komponente na ploči. Na kraju, provjerite kontinuitet kruga i ako se na bilo kojem mjestu dogodi diskontinuitet, odlepite komponente i ponovno ih spojite.
Provjera kontinuiteta kruga
Korak 6: Ispitivanje kruga
Sad je hardver u potpunosti spreman. Izvršimo test i izmjerimo napone. spojite primarne stezaljke transformatora na izvor čovjeka za njegovo napajanje. Spojite led s otpornikom od 1 k ohma na izlazni terminal 5V napajanja i mali istosmjerni motor na promjenjivi izlazni terminal. Uključite glavno napajanje i vidjet ćete da će LED voditi. Da biste testirali promjenjivi napon, promijenite gumb promjenjivog otpora. S promjenom otpora promjenjivog otpora trebala bi se promijeniti i brzina motora. Ako se sve ovo dogodi, znači da smo napravili dobar izvor napajanja koji se može koristiti u različite svrhe, na primjer, punjenje baterija, vođenje malih školskih projekata, napajanje igračaka itd.
