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DIY稳压电源:欲善其事,先利其器

发布时间:2016-12-02 来源:fu-80 责任编辑:wenwei

【导读】作为一个DIYER,拥有一个自己做的简单而又可靠的稳压电源是一件蛮必要的事情,因为很多时候你需要一个实用的电源来让自己的实验做的更顺利。正好最近朋友买了一个朗讯的通信时钟,需要一个功率比较大的稳压电源,我就抓住这个机会,给大家讲讲怎样自己做一个电源吧。其实最主要的原因,是成品太贵了……嘿嘿。

制作的时候蛮匆忙的,忘记拍照了,以下就成品的图来讲解一下。

1   工具和材料
  1. 936焊台
  2. 斜口钳
  3. 尖嘴钳
  4. 镊子
  5. 焊油
  6. 无铅焊锡
  7. 手持万用表
  8. 电动起子
  9. 手电钻和若干钻头
  10. 手动攻丝器和攻丝钻头
  11. 电磨
  12. 纽子开关
  13. 铁皮仪表外壳
  14. 28V100W环形变压器
  15. 标准3口电源插座(和电脑电源后面的一样)
  16. LED一个(最好是绿色)
  17. 3.5K欧姆1/4W电阻一个
  18. 120欧姆1/4W电阻一个
  19. LT1083CT一个
  20. 5~10K欧姆可调电阻(3296型)一个
  21. 二极管1N4007一个
  22. 全桥一个
  23. 贴片散热器一个
  24. 电脑CPU散热器和风扇一个
  25. LM7815一个
  26. 钽电容35V22UF一个
  27. 尼龙扎带若干

2   正面图解

DIY稳压电源:欲善其事,先利其器

这是一个通用的铁皮仪表用外壳,原来想用全铝结构的外壳,好处是可以外壳直接散热,可惜没有找到合适的,因为变压器的体积太大了。正面是一个扭子开关,以及一个LED电源指示,在这里用的是红色(一般来说电源指示要用绿色的才妥当,但手上只有红色的了,就用上了。)。上面用电磨开了一个孔,用来安装滚珠散热风扇,没有用螺丝钉固定,而是选择了减震橡胶,这样可以降低一些风扇的震动声音。

3   尾部图解

DIY稳压电源:欲善其事,先利其器

这是尾部,电源线的插口是3眼通用的,和你电脑机箱上的电源线一样,方便更换。电源输出口用的5.5MM通用输出端子,内芯为正极,外壳为负极。

4   内部图解

DIY稳压电源:欲善其事,先利其器

这是内部的全貌,很丑吧……其实DIYER做的东西只要可靠实用就好了。

那个最大的东西是定做的环形变压器,优点是体积小功率大漏磁小,价钱也贵一些,参数是28V 100W的,相当于28V3.5A。右边用扎带固定黑色部分的是主滤波电容,耐压63V10000UF。

可能有人要问了,为什么前面是28V这里却要用到63V呢?其实之前的电压值是交流电压,在整流之后,其电压的波动最大值是28V*1.414=39.592V,按照一般来说电解电容的电压分档是25V-35V-50V-63V这样的话,选择50V耐压是最经济实用的。但是我们DIYER手上未必总有合适电压的电容啊,所以我就提高了一下选择电容的耐压值,也正好手上有63V10000UF电容,这就用上了。超余量使用元器件,虽然成本会增加,但是其可靠性和寿命都会延长很多。

焊接在其脚上的带小散热片的东西是600V3A的整流桥,相当于4个二极管桥接。由于通过电流比较大就加了一块散热片。如果机箱外壳是铝的,也可以直接抹上导热硅脂直接锁定在外壳上散热,温度更低。

再往下,带黑色散热片的就是稳压电源的主电路。当然,这块散热片小了点,要是喜欢无风扇的话,散热器的体积大概要大个4~5倍。

DIY稳压电源:欲善其事,先利其器

因为要输出比较大的电流2A左右,而我又想在保证电路简洁和性能的情况下尽量少花费,所以在这里我选择了美国LT公司的LT1083CT型三端可调稳压器,当然,是拆机的,全新的很贵的说……

5   电路部分

DIY稳压电源:欲善其事,先利其器

电路很简单,对其基本电路要稍加修改。输入电压大概在直流40V左右,输入铝箔电容的容量是10000UF,ADJ端的可调电阻阻值用的是10K欧姆的3296精密可调电位器,输出用了一颗35V22UF的钽电容,因为钽电容的阻抗相当小,高频特性也相当好,在这里可以相当于一颗1000UF的普通电解电容的输出性能,甚至更好。

DIY稳压电源:欲善其事,先利其器

三端可调稳压器的输出电压由R1和R2的比值来确定,通常R1的取值是100欧姆到120欧姆,而且输出电压总是小于输入电压。

DIY稳压电源:欲善其事,先利其器

再看看其输出特性,现在我们的供电电源是40V左右的直流,输出是24V直流,中间有16V的电压差,根据图表,只要散热良好,让我用的变压器全功率工作都行。实际上我应该降低一些电压差的,因为电压差越高,稳压器的发热也就越大。这是我做的不好的地方,定做变压器的时候没有好好的计算参数,随口就报了个28V……

DIY稳压电源:欲善其事,先利其器

顶部开了孔,安装了一个8015的11叶扇叶静音风扇,是NMB(日本美培亚)的,24V直流供电。为了降低噪音,另外安装了一块LM7815来降低供电电压,降低转速和噪音,并且可以隔离一些风扇的干扰。因为三端稳压器的金属背板通常都是和其电压输出脚连接在一起的(并不绝对),所以都用绝缘子和绝缘散热硅胶垫来和散热器绝缘并且导热,防止短路。

6   测试

DIY稳压电源:欲善其事,先利其器

最后就是全功率测试了,根据实际使用情况,电流是在2A左右,然后逐渐降低到1A以下,那么,我在24V端直接接一个功率电阻就可以了。电阻选用的是25W10欧姆的陶瓷芯绕线功率电阻,电阻上的电流是24V/10欧姆=2.4A,实际功率消耗是24*2.4=57.6W,远超过电阻的承受功率,那就水冷吧,直接丢水杯就可以了。持续工作了一个小时,水温热,内部稳压器和整流桥的温度也能接受,基本上电源就做成功了。

好吧,到此我的任务完成了,但是我们DIYER自用的电源,不能这样简单,比如可以在输出口接一个电压表,串联一个电流表,这样可以监视实际的电压值和电流消耗;3296电位器可以换成大型一点的多圈可调电位器,安装在面板上,这样就可以调整输出电压的大小。这个电路而言,可以输出1.25V~35V电压范围内无极可调。更改一下甚至可以输出降低到0V。要是电流需求不大,可以换成更廉价的三端稳压器,比如LM317T,输出电压和LT1083CT的范围一样,电流最大1.5A(需要妥善散热),脚位的定义是一样的。还可以根据其稳压性能,做一个电池的充电器。甚至可以作为一个音频功放来使用,虽然其音质不咋地……打开你的思维,可以玩的地方还有很多哦!

本文来源于果壳网。



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