Share
Pin
Tweet
Send
Share
Send
Le matériel sera également utile à ceux qui souhaitent comprendre plus en détail l’objet et le calcul des composants radio les plus simples. En particulier, vous apprendrez en détail certains composants de l’alimentation tels que:
- transformateur de puissance;
- pont de diodes;
- condensateur de lissage;
- diode Zener;
- résistance pour diode Zener;
- transistor
- résistance de charge;
- LED et résistance pour cela.
Cet article décrit également en détail comment choisir les composants radio pour votre alimentation et quoi faire s'il n'y a pas de classification requise. Le développement de la carte de circuit imprimé sera clairement indiqué et les nuances de cette opération seront révélées. Quelques mots concernent spécifiquement le contrôle des composants radio avant la soudure, ainsi que l’assemblage et le test de l’appareil.
Circuit d'alimentation stabilisé typique
Il existe de nombreux systèmes d'alimentation avec stabilisation de la tension aujourd'hui. Mais l'une des configurations les plus simples, à laquelle un débutant devrait commencer, ne repose que sur deux composants clés: une diode Zener et un puissant transistor. Naturellement, il y a d'autres détails dans le circuit, mais ils sont auxiliaires.
Il est habituel de désassembler des circuits électroniques dans la direction dans laquelle le courant les traverse. Dans une alimentation avec stabilisation de tension, tout commence par un transformateur (TR1). Il remplit plusieurs fonctions à la fois. Premièrement, le transformateur réduit la tension du secteur. Deuxièmement, il assure le fonctionnement du circuit. Troisièmement, il alimente l’appareil connecté à l’appareil.
Pont de diodes (BR1) - est conçu pour rectifier la tension secteur réduite. En d'autres termes, une tension alternative y pénètre et la sortie est déjà constante. Ni l’alimentation elle-même, ni les appareils qui y seront connectés ne fonctionneront sans pont de diodes.
Un condensateur électrolytique à lissage (C1) est nécessaire pour éliminer les ondulations présentes dans le réseau domestique. En pratique, ils créent des interférences qui nuisent au fonctionnement des appareils électriques. Si, par exemple, nous prenons un amplificateur de son alimenté par une source d'alimentation sans condensateur de lissage, ces ondulations seront clairement audibles dans les colonnes sous forme de bruit parasite. D'autres appareils peuvent provoquer des interférences, des dysfonctionnements et d'autres problèmes.
La diode Zener (D1) est un composant de l’alimentation qui stabilise le niveau de tension. Le fait est que le transformateur ne produira le 12 V souhaité (par exemple) que lorsque la prise de courant est exactement de 230 V. Cependant, dans la pratique, de telles conditions n'existent pas. La tension peut fléchir et augmenter. Le même transformateur donnera à la sortie. De par ses propriétés, la diode Zener égalise la basse tension indépendamment des surtensions dans le réseau. Pour que ce composant fonctionne correctement, une résistance de limitation de courant (R1) est nécessaire. À propos de cela plus en détail ci-dessous.
Transistor (Q1) - nécessaire pour amplifier le courant. Le fait est que la diode Zener ne peut pas passer à travers tout le courant consommé par le dispositif. De plus, il ne fonctionnera correctement que dans une certaine plage, par exemple de 5 à 20 mA. Franchement, cela ne suffit pas. Un transistor puissant fait face à ce problème, dont l'ouverture et la fermeture est contrôlée par une diode Zener.
Condensateur de lissage (C2) - conçu pour être identique à C1 ci-dessus. Les circuits d'alimentation stabilisés typiques comprennent également une résistance de charge (R2). Cela est nécessaire pour que le circuit reste opérationnel lorsque rien n'est connecté aux bornes de sortie.
D'autres composants peuvent être présents dans de tels systèmes. Il s’agit d’un fusible placé devant le transformateur. Une diode indiquant que l’unité est allumée est allumée, ainsi que des condensateurs de lissage supplémentaires, un autre transistor amplificateur et un commutateur. Tous compliquent le circuit, cependant, augmentent la fonctionnalité de l'appareil.
Calcul et sélection des composants radio pour l'alimentation la plus simple possible
Le transformateur est sélectionné en fonction de deux critères principaux: la tension de l'enroulement secondaire et la puissance. Il existe d'autres paramètres, mais dans le matériau, ils ne sont pas particulièrement importants. Par exemple, si vous avez besoin d’une alimentation 12 V, le transformateur doit être sélectionné de manière à pouvoir le retirer un peu plus de son enroulement secondaire. Avec le pouvoir tout de même - nous prenons avec une petite marge.
Le paramètre principal du pont de diodes est le courant maximal qu’il peut transmettre. Il convient de se concentrer sur cette caractéristique en premier lieu. Regardons quelques exemples. L'unité sera utilisée pour alimenter un périphérique consommant 1 A. Cela signifie que le pont de diodes doit être installé à environ 1,5 A. Imaginons que vous envisagiez d'alimenter un périphérique 12 volts avec une puissance de 30 watts. Cela signifie que la consommation de courant sera d'environ 2,5 A. Par conséquent, le pont de diodes doit être d'au moins 3 A. Ses autres caractéristiques (tension maximale, etc.) peuvent être négligées dans un circuit aussi simple.
De plus, il est intéressant de dire que le pont de diodes ne peut pas être préparé, mais l'assembler à partir de quatre diodes. Dans ce cas, chacun d'entre eux doit être évalué pour le courant traversant le circuit.
Pour calculer la capacité du condensateur de lissage, on utilise des formules assez complexes, qui dans ce cas sont inutiles. En règle générale, une capacité de 1000 à 200 µF est prise, ce qui suffit pour une alimentation simple. Vous pouvez prendre un condensateur et plus, mais cela augmentera considérablement le coût du produit. Un autre paramètre important est la tension maximale. En fonction de cela, le condensateur est sélectionné en fonction de la tension présente dans le circuit.
Il convient de garder à l'esprit que, dans l'intervalle entre le pont de diodes et la diode Zener après la mise sous tension du condensateur de lissage, la tension sera environ 30% plus élevée qu'aux bornes du transformateur. En d’autres termes, si vous effectuez une alimentation de 12 V et que le transformateur émet avec une marge de 15 V, dans cette section, en raison du condensateur de lissage, le condensateur de lissage sera d’environ 19,5 V. En conséquence, il doit être conçu pour cette tension 25 V).
Le deuxième condensateur de lissage dans le circuit (C2) est généralement pris avec une faible capacité - de 100 à 470 microfarads. La tension dans cette section du circuit sera déjà stabilisée, par exemple au niveau de 12 V. Par conséquent, le condensateur doit être conçu pour cela (la valeur nominale la plus proche est 16 V).
Et que se passe-t-il si les condensateurs des caractéristiques requises ne sont pas disponibles et si vous êtes réticent à aller au magasin (ou si vous ne souhaitez tout simplement pas les acheter)? Dans ce cas, il est tout à fait possible d’utiliser la connexion en parallèle de plusieurs condensateurs de capacité inférieure. Il convient de noter que la tension de fonctionnement maximale avec une telle connexion ne sera pas additionnée!
La diode Zener est sélectionnée en fonction de la tension à obtenir à la sortie de l'alimentation. S'il n'y a pas de classement approprié, plusieurs pièces peuvent être connectées en série. La tension stabilisée, dans ce cas, sera additionnée. Par exemple, prenons la situation lorsque nous avons besoin de 12 V et qu’il n’ya que deux diodes Zener disponibles à 6 V. Si vous les connectez en série, vous obtenez la tension désirée. Il est à noter que pour obtenir une valeur nominale moyenne, la connexion en parallèle de deux diodes Zener ne fonctionnera pas.
Il est possible de sélectionner la résistance de limitation de courant pour la diode Zener aussi précisément que possible de manière expérimentale. Pour ce faire, une résistance d'environ 1 kOhm est incluse dans le circuit déjà opérationnel (par exemple, sur une carte de test), et un ampèremètre et une résistance variable sont placés entre le circuit et la diode Zener. Après la mise sous tension du circuit, il est nécessaire de faire tourner la poignée de la résistance variable jusqu'à ce que le courant de stabilisation nominal requis circule dans la section du circuit (indiqué dans les caractéristiques de la diode zener).
Le transistor amplificateur est sélectionné selon deux critères principaux. Premièrement, pour le circuit considéré, il doit nécessairement s'agir d'une structure n-p-n. Deuxièmement, dans les caractéristiques du transistor existant, vous devez prendre en compte le courant maximum du collecteur. Il doit être légèrement supérieur au courant maximal pour lequel l’alimentation assemblée sera conçue.
La résistance de charge dans les schémas typiques est prise avec une valeur nominale de 1 kOhm à 10 kOhm. Il ne faut pas prendre moins de résistance, car dans le cas où l’alimentation n’est pas chargée, trop de courant traversera cette résistance et elle brûlera.
Conception et fabrication de circuits imprimés
Maintenant, considérons brièvement un bon exemple du développement et de l’assemblage d’une alimentation stabilisée à faire soi-même. Tout d'abord, il est nécessaire de trouver tous les composants présents dans le circuit. S'il n'y a pas de condensateurs, de résistances ou de diodes Zener des valeurs nominales requises, nous sortirons de la situation de la manière décrite ci-dessus.
Ensuite, vous devrez concevoir et fabriquer un circuit imprimé pour notre appareil. Pour les débutants, il est préférable d’utiliser un logiciel simple et, surtout, libre, par exemple, Sprint Layout.
Nous plaçons sur le tableau virtuel tous les composants selon le schéma sélectionné. Nous optimisons leur emplacement, ajustons en fonction des détails spécifiques disponibles. À ce stade, il est recommandé de revérifier les dimensions réelles des composants et de les comparer avec celles ajoutées au schéma développé. Portez une attention particulière à la polarité des condensateurs électrolytiques, à l’emplacement des bornes du transistor, à la diode Zener et au pont de diodes.
Si vous allez ajouter un voyant de signal à l'alimentation, vous pourrez l'inclure dans le circuit à la fois avant et après la diode Zener (de préférence). Afin de sélectionner une résistance de limitation de courant pour celle-ci, il est nécessaire d'effectuer le calcul suivant. Soustrayez la chute de tension sur la LED de la tension de la section de circuit et divisez le résultat par le courant nominal de son alimentation. Un exemple Dans la zone à laquelle nous prévoyons de connecter la LED de signal, la tension est stabilisée à 12 V. La chute de tension pour les LED standard est d'environ 3 V et le courant d'alimentation nominal est de 20 mA (0,02 A). Nous obtenons que la résistance de la résistance de limitation de courant est R = 450 Ohms.
Inspection des composants et bloc d'alimentation
Après avoir développé la carte dans le programme, transférez-la en fibre de verre, gravez, collez les pistes et supprimez le flux en excès.
Après cela, nous installons les composants radio. Il convient de préciser ici qu'il ne sera pas superflu de vérifier immédiatement leurs performances, en particulier si elles ne sont pas nouvelles. Comment et quoi vérifier?
Les enroulements du transformateur sont vérifiés avec un ohmmètre. Là où il y a plus de résistance, il y a l'enroulement primaire. Ensuite, vous devez le connecter au réseau et vous assurer qu'il fournit la tension réduite requise. Lors de la mesure, soyez extrêmement prudent. Notez également que la tension de sortie est variable, le mode correspondant est donc activé sur le voltmètre.
Les résistances sont vérifiées avec un ohmmètre. La diode Zener ne doit "sonner" que dans un sens. Nous vérifions le pont de diodes selon le schéma. Les diodes intégrées ne doivent conduire le courant que dans un sens. Pour vérifier les condensateurs, vous aurez besoin d'un appareil spécial de mesure de la capacité électrique. Dans le transistor d'une structure n-p-n, le courant doit circuler de la base vers l'émetteur et vers le collecteur. Dans d'autres directions, il ne devrait pas s'écouler.
Il est préférable de commencer l'assemblage avec de petites pièces: des résistances, une diode Zener, une LED. Ensuite, les condensateurs sont soudés, le pont de diodes.
Portez une attention particulière au processus d'installation d'un transistor puissant. Si vous mélangez ses conclusions, le régime ne fonctionnera pas. De plus, ce composant sera chauffé assez fortement sous charge, car il doit être installé sur un radiateur.
Le dernier à être installé est la plus grande partie - le transformateur. De plus, aux conclusions de son enroulement principal, une fiche réseau avec un fil est soudée. Des fils sont également fournis à la sortie de l'alimentation.
Il ne reste plus qu’à bien vérifier l’installation correcte de tous les composants, laver les résidus de flux et allumer l’alimentation. Si tout est fait correctement, le voyant s'allume et le multimètre indique à la sortie le voltage souhaité.
Share
Pin
Tweet
Send
Share
Send
