作為一個DIYER,擁有一個自己做的簡單而又可靠的穩壓電源是一件蠻必要的事情,因為很多時候你需要一個實用的電源來讓自己的實驗做的更順利。正好最近朋友買了一個朗訊的通信時鐘,需要一個功率比較大的穩壓電源,我就抓住這個機會,給大家講講怎樣自己做一個電源吧。其實最主要的原因,是成品太貴了……嘿嘿。
制作的時候蠻匆忙的,忘記拍照了,以下就成品的圖來講解一下。
1 工具和材料
● 936焊臺
● 斜口鉗
● 尖嘴鉗
● 鑷子
● 焊油
● 無鉛焊錫
● 手持萬用表
● 電動起子
● 手電鉆和若干鉆頭
● 手動攻絲器和攻絲鉆頭
● 電磨
○ 紐子開關
○ 鐵皮儀表外殼
○ 28V100W環形變壓器
○ 標準3口電源插座(和電腦電源后面的一樣)
○ LED一個(最好是綠色)
○ 3.5K歐姆1/4W電阻一個
○ 120歐姆1/4W電阻一個
○ LT1083CT一個
○ 5~10K歐姆可調電阻(3296型)一個
○ 二極管1N4007一個
○ 全橋一個
○ 貼片散熱器一個
○ 電腦CPU散熱器和風扇一個
○ LM7815一個
○ 鉭電容35V22UF一個
○ 尼龍扎帶若干
2 正面圖解
● 這是一個通用的鐵皮儀表用外殼,原來想用全鋁結構的外殼,好處是可以外殼直接散熱,可惜沒有找到合適的,因為變壓器的體積太大了。正面是一個扭子開關,以及一個LED電源指示,在這里用的是紅色(一般來說電源指示要用綠色的才妥當,但手上只有紅色的了,就用上了。)。上面用電磨開了一個孔,用來安裝滾珠散熱風扇,沒有用螺絲釘固定,而是選擇了減震橡膠,這樣可以降低一些風扇的震動聲音。
3 尾部圖解
● 這是尾部,電源線的插口是3眼通用的,和你電腦機箱上的電源線一樣,方便更換。電源輸出口用的5.5MM通用輸出端子,內芯為正極,外殼為負極。
4 內部圖解
● 這是內部的全貌,很丑吧……其實DIYER做的東西只要可靠實用就好了。
● 那個最大的東西是定做的環形變壓器,優點是體積小功率大漏磁小,價錢也貴一些,參數是28V 100W的,相當于28V3.5A。右邊用扎帶固定黑色部分的是主濾波電容,耐壓63V10000UF。
● 可能有人要問了,為什么前面是28V這里卻要用到63V呢?其實之前的電壓值是交流電壓,在整流之后,其電壓的波動最大值是 28V*1.414=39.592V,按照一般來說電解電容的電壓分檔是25V-35V-50V-63V這樣的話,選擇50V耐壓是最經濟實用的。但是我們DIYER手上未必總有合適電壓的電容啊,所以我就提高了一下選擇電容的耐壓值,也正好手上有63V10000UF電容,這就用上了。超余量使用元器件,雖然成本會增加,但是其可靠性和壽命都會延長很多。
● 焊接在其腳上的帶小散熱片的東西是600V3A的整流橋,相當于4個二極管橋接。由于通過電流比較大就加了一塊散熱片。如果機箱外殼是鋁的,也可以直接抹上導熱硅脂直接鎖定在外殼上散熱,溫度更低。
● 再往下,帶黑色散熱片的就是穩壓電源的主電路。當然,這塊散熱片小了點,要是喜歡無風扇的話,散熱器的體積大概要大個4~5倍。
● 因為要輸出比較大的電流2A左右,而我又想在保證電路簡潔和性能的情況下盡量少花費,所以在這里我選擇了美國LT公司的LT1083CT型三端可調穩壓器,當然,是拆機的,全新的很貴的說……
5 電路部分
● 電路很簡單,對其基本電路要稍加修改。輸入電壓大概在直流40V左右,輸入鋁箔電容的容量是10000UF,ADJ端的可調電阻阻值用的是10K歐姆的 3296精密可調電位器,輸出用了一顆35V22UF的鉭電容,因為鉭電容的阻抗相當小,高頻特性也相當好,在這里可以相當于一顆1000UF的普通電解電容的輸出性能,甚至更好。
● 三端可調穩壓器的輸出電壓由R1和R2的比值來確定,通常R1的取值是100歐姆到120歐姆,而且輸出電壓總是小于輸入電壓。
● 再看看其輸出特性,現在我們的供電電源是40V左右的直流,輸出是24V直流,中間有16V的電壓差,根據圖表,只要散熱良好,讓我用的變壓器全功率工作都行。實際上我應該降低一些電壓差的,因為電壓差越高,穩壓器的發熱也就越大。這是我做的不好的地方,定做變壓器的時候沒有好好的計算參數,隨口就報了個 28V……
● 頂部開了孔,安裝了一個8015的11葉扇葉靜音風扇,是NMB(日本美培亞)的,24V直流供電。為了降低噪音,另外安裝了一塊LM7815來降低供電電壓,降低轉速和噪音,并且可以隔離一些風扇的干擾。因為三端穩壓器的金屬背板通常都是和其電壓輸出腳連接在一起的(并不絕對),所以都用絕緣子和絕緣散熱硅膠墊來和散熱器絕緣并且導熱,防止短路。
6 測試
● 最后就是全功率測試了,根據實際使用情況,電流是在2A左右,然后逐漸降低到1A以下,那么,我在24V端直接接一個功率電阻就可以了。電阻選用的是 25W10歐姆的陶瓷芯繞線功率電阻,電阻上的電流是24V/10歐姆=2.4A,實際功率消耗是24*2.4=57.6W,遠超過電阻的承受功率,那就水冷吧,直接丟水杯就可以了。持續工作了一個小時,水溫熱,內部穩壓器和整流橋的溫度也能接受,基本上電源就做成功了。
● 好吧,到此我的任務完成了,但是我們DIYER自用的電源,不能這樣簡單,比如可以在輸出口接一個電壓表,串聯一個電流表,這樣可以監視實際的電壓值和電流消耗;3296電位器可以換成大型一點的多圈可調電位器,安裝在面板上,這樣就可以調整輸出電壓的大小。這個電路而言,可以輸出1.25V~35V電壓范圍內無極可調。更改一下甚至可以輸出降低到0V。要是電流需求不大,可以換成更廉價的三端穩壓器,比如LM317T,輸出電壓和LT1083CT的范圍一樣,電流最大1.5A(需要妥善散熱),腳位的定義是一樣的。還可以根據其穩壓性能,做一個電池的充電器。甚至可以作為一個音頻功放來使用,雖然其音質不咋地……打開你的思維,可以玩的地方還有很多哦!
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