DIY una fuente de alimentación ajustable con función de voltímetro: 20 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

En algunos casos, necesitamos una fuente de alimentación de CC de 4 V mientras realizamos nuestro experimento electrónico. ¿Qué debemos hacer? Comprar una batería de 4V parece razonable. Pero si necesitamos una fuente de alimentación de 6,5 V la próxima vez, ¿qué debemos hacer? Podemos comprar un adaptador de salida de 6,5 V CC en Amazon.com. PERO eso no es económico, ya que cuando necesitamos diferentes voltajes de suministro de energía, tenemos que pagarlos. La mejor solución es hacer una fuente de alimentación de CC ajustable. Entrará en los detalles de cómo funciona una fuente de alimentación de CC ajustable mediante el proceso de bricolaje y se enriquecerá.

Materiales:

1 x regulador de voltaje LM317

Condensadores electrolíticos de 2 x 470uF

2 x 104 condensadores cerámicos

1 condensador electrolítico de 10 uF

2 x 4148 diodos

4 diodos IN4007

1 x LED

2 x conector

1 x resistencia de 180Ω

1 resistencia de 1 K

1 x resistencia variable de 5k

1 x interruptor

1 x disipador de calor

Cable de 1 x 10 cm

4 x clips

Tubo de pantalla LED digital de 1 x 7 segmentos

1 x transformador

Paso 1: suelde las resistencias a la PCB

Solo se necesitan dos resistencias en este proyecto. R1 es 180Ω, R2 es 1kΩ. Utilice un multímetro para medir cada resistencia y luego insértelos en la posición correspondiente en la PCB. Como se muestra en la imagen 1, la resistencia de 180Ω pertenece a R1 y la de 1kΩ pertenece a R2 impresa en la PCB.

Paso 2: Suelde los diodos rectificadores IN4007 a la PCB

Tenga en cuenta que los diodos rectificadores tienen polaridad, como se muestra en la imagen 2 y 3, la banda blanca impresa en el diodo IN4007 debe colocarse en el mismo lado del rectángulo más pequeño en la PCB.

Paso 3: Suelde los diodos de conmutación 4148 y los condensadores cerámicos a la PCB

Los diodos de conmutación 4148 tienen polaridad, como se muestra en la imagen 5, el extremo negro de los diodos debe colocarse en el mismo lado del rectángulo más pequeño de la PCB. Los condensadores cerámicos no tienen polaridad, no es necesario prestar más atención a la dirección.

Paso 4: Suelde los condensadores electrolíticos a la PCB

Los condensadores electrolíticos tienen polaridad, la pata larga es positiva y debe insertarse en el orificio cerca del símbolo "+" impreso en la PCB. TENGA EN CUENTA que no los inserte en la PCB al revés o puede causar daños a todo el circuito.

Paso 5: suelde el LED y cambie a la PCB

El LED tiene polaridad, como se muestra en la imagen 12, la pata larga es positiva y debe insertarse en el orificio cerca del símbolo "+" impreso en la PCB. Preste atención al espacio entre cada almohadilla mientras suelda el interruptor y no permita que el estaño derretido cause un cortocircuito.

Paso 6: suelde el conector de cable a la PCB

Tenga en cuenta que los puertos de los conectores deben estar orientados hacia usted o puede causar problemas en el ensamblaje posterior.

Paso 7: suelde la resistencia ajustable a la PCB

Inserte la resistencia ajustable en la PCB y luego suelde cada pin. Lo que debe tener en cuenta en este paso es mantener la resistencia ajustable vertical a la PCB. Después de eso, instale la tapa en la perilla de la resistencia ajustable.

Paso 8: Ensamble el tubo de pantalla LED digital de 7 segmentos

Tenga en cuenta que debe prestar más atención a este paso y seguir de la imagen 22 a la imagen 27 para completar este paso. Si lo ensambla de manera incorrecta, puede causar daños permanentes al circuito.

Como se muestra en la imagen 22, coloque el haz de cables a través del orificio cerca de la resistencia ajustable. Y luego use el tornillo que marqué con un círculo rojo en la imagen 23 para fijar el tubo LED digital. Lo siguiente es como se muestra en la imagen 25, para dividir los cables integrados en tres piezas individuales. Lo MÁS importante en este paso es, como se muestra en la imagen 26, los cables rojo, blanco y negro deben insertarse en los orificios en secuencia de derecha a izquierda, respectivamente. Si no sigue esta guía, el tubo LED digital puede dañarse permanentemente.

Paso 9: atornille el LM317 al disipador de calor

Utilice el tornillo I marcado con un círculo rojo en la imagen 28 para sujetar el LM317 al disipador de calor y como se muestra en la imagen 29, no es necesario poner una tuerca en el tornillo. Luego inserte el ensamblaje en el PCB, como se muestra en la imagen 30. Cuando suelde los pines, tenga en cuenta el espacio entre cada pin y NO permita que el estaño derretido cortocircuite los pines. Y debe verificar nuevamente si los pines están en cortocircuito después de cortar los pines con un multímetro.

Paso 10: suelde el transformador a la PCB

Como se muestra en la imagen 33, los cables negros deben insertarse en los orificios que marqué con círculos rojos. Debido a que la fuente de alimentación de CA no tiene ningún requisito de dirección, cada cable negro no tiene su propio orificio exclusivo, solo suéldelos en la secuencia que desee.

Paso 11: Trate con los cables de conexión externos

Como se muestra en la imagen 35, corte el alambre por la mitad y divídalo en dos piezas individuales. Quite una pequeña cantidad de piel de los dos extremos de cada cable y, como se muestra en la imagen 37, use un soldador para agregar un poco de estaño derretido al cable desnudo.

Paso 12: suelde los clips metálicos a los cables

Coloque el cable a través del orificio en la parte inferior del clip de metal y como se muestra en la imagen 39, suelde el cable de estaño al punto de conexión hasta que la estaño derretido lo cubra. Y luego siga de la imagen 40 a la 42 para completar este paso.

Paso 13: lidiar con la carcasa acrílica

Como se muestra en la imagen 43, retire la cubierta del tablero acrílico. De la imagen 44 a la imagen 47 están el tablero inferior, los tableros laterales, el tablero delantero y el tablero trasero, tablero superior respectivamente. Antes de ensamblar la PCB en la placa acrílica, intente construir una caja con estas placas acrílicas para reconocer aproximadamente la posición de cada placa.

Paso 14: atornille el transformador a la placa inferior

Instale el transformador en la posición que marqué con un círculo rojo y asegúrese de que el cable rojo esté orientado hacia usted. Como se muestra en la imagen 51 y 52, instale el tornillo hueco en la tabla inferior. Y luego, como se muestra en la imagen 53 y 54, atornille la PCB a la placa y asegúrese de que la perilla esté en el lado izquierdo del transformador.

Paso 15: instale la otra tabla acrílica

Imagen 55: Instale la placa del lado derecho

Imagen 56: Instale el tablero delantero. Los tres rectángulos huecos que marqué con flechas rojas están alineados con los dos puertos de conexión y el interruptor.

Imagen 57: Apriete el tornillo para sujetar el tablero de proa al cuerpo principal

Imagen 58: Instale la otra placa lateral y apriete el tornillo

Imagen 59 y 60: Pase los dos cables rojos a través del rectángulo hueco en la placa trasera y apriete el tornillo para sujetar la placa trasera al cuerpo principal

Imagen 61 y 62: Instale la placa superior y apriete SOLO UN tornillo para sujetar la placa superior al cuerpo principal, deje vacíos los otros orificios para tornillos. Sin embargo, puede apretar los tornillos en los otros orificios para tornillos, pero un tornillo es suficiente.

Paso 16: Trate con el cable de la fuente de alimentación

Antes de soldar el cable de alimentación a los cables rojos, agregue un poco de estaño derretido al cable negro con un soldador, tal como se muestra en la imagen 63. Y luego use un poco de cinta aislante eléctrica o tubo termorretráctil para envolver los cables desnudos para proteger usted de una lesión eléctrica.

Paso 17: Ensamble los cables terminados en el Paso 12 a los conectores

Use un destornillador para sujetar los cables terminados en el Paso 12 a los conectores. Tenga en cuenta que los cables rojos deben insertarse en el puerto derecho de cada conector, ya que representan la polaridad positiva, mientras que los cables negros representan la polaridad negativa.

Cuando se utiliza como voltímetro, debe conectar el objeto de prueba de destino, como una batería, al puerto de entrada del voltímetro que marqué en la imagen 66 y PUSA el interruptor en el lado izquierdo. El cable rojo está conectado al lado positivo de la batería y el cable negro está conectado al lado negativo de la batería.

Cuando se utiliza como fuente de alimentación de CC ajustable, debe utilizar un puerto de salida de fuente de alimentación de CC que marqué en la imagen 66 y PRESIONE el interruptor hacia el lado derecho. El cable rojo es el extremo positivo y el cable negro es el extremo negativo. Se puede utilizar para generar voltaje de CC de 1 V a 15 V.

Paso 18: Prueba

La imagen 67 muestra cómo usarlo como voltímetro. El cable rojo en el conector izquierdo está conectado al extremo positivo de la batería, el cable negro está conectado al extremo negativo de la batería. Podemos ver en el tubo LED digital de 7 segmentos que el voltaje de esta batería AAA es de aproximadamente 1.5V.

La imagen 68 muestra cómo utilizarlo como fuente de alimentación de CC ajustable. Quita la batería AAA y usa el otro conector para enviar voltaje al multímetro. Gire el interruptor del multímetro a la posición de medición de voltaje y luego use el clip rojo para sujetar la sonda roja del multímetro y use el clip negro para sujetar la sonda negra del multímetro. Gire la perilla de la resistencia ajustable y obtendrá una salida de CC diferente de aproximadamente 1,24 V a 15 V.

Paso 19: Análisis

El LM317 es un regulador de voltaje positivo ajustable de 3 terminales capaz de suministrar más de 1.5 A en un rango de voltaje de salida de 1.2 V a 37 V. Este regulador de voltaje es excepcionalmente fácil de usar y requiere solo dos resistencias externas para establecer el voltaje de salida. Además, emplea limitación de corriente interna, apagado térmico y compensación de área segura, lo que lo hace esencialmente a prueba de explosiones.

En el esquema podemos ver que cuando el voltaje de 12AV se aplica a T11 y T12, el circuito rectificador de puente compuesto por cuatro diodos IN4007 recorta la CA a CC, el capacitor cerámico de 0.1uF, C3 es un capacitor de derivación que juega un papel en la reducción de la Sensibilidad a la impedancia de la línea de entrada. El condensador electrolítico C1 y C4 se utiliza para suavizar el voltaje en un voltaje de CC cercano al nivel. El terminal de ajuste se puede desviar a tierra para mejorar el rechazo de ondulación. Este condensador C5 evita que la ondulación se amplifique a medida que aumenta el voltaje de salida. Para obtener más detalles sobre los condensadores electrolíticos en un circuito rectificador, haga clic con el botón derecho del ratón y visite este blog en una nueva pestaña.

El diodo IN4148, D1 se utiliza para evitar que VCC se descargue a través del LM317 durante un cortocircuito de entrada. El diodo D2 se utiliza para proteger contra la descarga del condensador C5 a través del LM317 durante un cortocircuito de salida. Y la combinación de D1 y D2 evita que C5 se descargue a través del LM317 durante un cortocircuito de entrada. Para ajustar la resistencia ajustable RP1, obtendrá el voltaje de CC de salida de aproximadamente 1,24 V a 15 V.

Los materiales de bricolaje están disponibles en mondaykids.com

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