Tezgah Güç Kaynağı Nasıl Yapılır: 20 Adım (Resimlerle)

2025 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2025-01-23 15:13

Bir tezgah güç kaynağı, elektronik meraklıları için son derece kullanışlı bir kit parçasıdır, ancak piyasadan satın alındığında pahalı olabilirler. Bu Eğitilebilir Kitapta, size sınırlı bir bütçeyle değişken bir laboratuvar tezgahı güç kaynağının nasıl yapıldığını göstereceğim.

[Video oynatmak]

Tüm projelerimi şu adreste bulabilirsiniz:

Projenin temel amacı lineer bir güç kaynağı ünitesinin nasıl çalıştığını öğrenmektir. Başlangıçta Lineer Güç Kaynağının çalışma prensibini anlatmak için LM 317 tabanlı güç kaynağı örneğini aldım. Son Güç Kaynağını yapmak için, Banggood'dan bir Güç Kaynağı seti satın aldım ve monte ettim.

Bu, voltajın sürekli olarak ayarlanabildiği ve voltajın ayarlanacağı aralık 0-30V olan yüksek kaliteli stabilize voltaj kaynağıdır. Akımı sürekli olarak düzenleme yeteneği ile 2mA'dan 3A'ya kadar olan çıkış akımını etkin bir şekilde kontrol edebilen bir akım limit devresi bile içerir ve bu benzersiz özellik, bu cihazı devre laboratuvarında vazgeçilmez güçlü bir araç haline getirir.

Özellik:

Giriş voltajı: 24V AC

Giriş akımı: maksimum 3A

Çıkış voltajı: 0 ila 30V sürekli ayarlanabilir

Çıkış akımı: 2mA - 3A sürekli ayarlanabilir

Çıkış voltajı dalgalanması: minimum %0.01

1. Adım: Gerekli Aletler ve Parçalar

Parça listesi:

1. Step Down Trafo - 24V, 3A (Jaycar)

2. Kendin Yap Güç Kaynağı Kiti (Banggood / Amazon)

3. Soğutucu ve Fan (Banggood)

4. Volt-Amp Panel Metre (Amazon)

5. Potansiyometre Düğmesi (Banggood)

6. Buck Dönüştürücü (Amazon)

7. USB Bağlantı Noktası (Amazon)

8. Binding Post Banana Plug (Amazon)

9. IEC3 Güç Soketi (Banggood)

10. Rocker Anahtarı (Banggood)

11. Yeşil LED (Amazon)

12. LED Tutucu (Banggod)

13. Isıyla Daralan Tüp (Banggood)

14. Kendinden Yapışkanlı Lastik ayaklar (Amazon)

15. 3D baskı filamenti-PLA (GearBest)

Kullanılan Araçlar/Makine

1. 3D Yazıcı - Creality CR-10 (Creality CR10S) veya Creality CR-10 Mini

2. Havya (Amazon)

3. DSO-RIGOL (Amazon)

4. Tutkal Tabancası (Amazon)

Adım 2: Temel Blok Şeması

Üretim sürecine girmeden önce, Doğrusal Güç Kaynağının temel bileşenlerini bilmelisiniz.

Doğrusal güç kaynağının ana unsurları şunlardır:

Transformatör: Transformatör ac şebeke gerilimini istenilen değere değiştirir. Gerilimi düşürmek için kullanılır. Bu aynı zamanda güvenlik için güç kaynağını şebeke girişinden izole etmeye yarar.

Doğrultucu: Transformatörün güç çıkışı AC'dir, bunun bir DC'ye dönüştürülmesi gerekir. Köprü doğrultucu AC'yi DC'ye dönüştürür.

Giriş Düzeltici Kapasitör / Filtre: Doğrultucudan gelen doğrultulmuş voltaj, çok yüksek dalgalanma içeriğine sahip, titreşimli bir DC voltajıdır. Ama biz bunu istemiyoruz, saf dalgalanmasız bir DC dalga formu istiyoruz. Filtre devresi, doğrultulmuş voltajdan gelen ac varyasyonlarını (dalgalanma) yumuşatmak için kullanılır. Bunun için büyük rezervuar kapasitörleri kullanılır.

Lineer regülatör: AC şebekeden girişte değişiklik olduğunda veya güç kaynağının çıkışında yük akımındaki değişiklikten dolayı çıkış voltajı veya akımı dalgalanacaktır. Voltaj regülatörü kullanılarak bu sorun giderilebilir. Çıkışı koruyacaktır. girişte değişiklikler veya diğer değişiklikler meydana geldiğinde bile sabit.

Yük: Uygulama Yükü

Adım 3: Transformatör

Uygulamamız için gerekli olan yüksek voltajlı AC'yi genellikle şebekeden düşük voltajlı AC'ye indiren bir transformatöre giren yüksek voltajlı AC girişi. Güç Kaynağının tasarımı için, güç kaynağının çıkış voltajı dikkate alınarak transformatör sekonder voltajı seçilir, diyot köprüsündeki ve lineer regülatördeki kayıplar. Tipik bir 24V transformatör dalga formu yukarıda gösterilmiştir. Genel olarak köprü doğrultucu konfigürasyonu için yaklaşık 2V - 3V düşüşe izin veriyoruz. Bu nedenle transformatör sekonder voltajı aşağıdaki gibi hesaplanabilir.

Örnek:

30V ve 3A çıkış voltajına sahip bir güç kaynağı yapmak istediğimizi varsayalım.

Köprü doğrultucudan önce voltaj = 30 + 3 = 33V (Tepe) olmalıdır.

Yani RMS voltajı = 33 /sq kök (2) = 23.33 V

Piyasada bulunan en yakın gerilim derecelendirme trafosu 24V'dir. Yani transformatör değerimiz 230V/24V, 3A'dır.

Not: Yukarıdaki hesaplama, bir transformatör satın almak için kabaca bir tahmindir. Doğru hesaplama için diyotlardaki voltaj düşüşünü, regülatörün voltaj düşüşünü, dalgalanma voltajını ve doğrultucu verimini de göz önünde bulundurmalısınız.

Adım 4: Köprü Doğrultucu

Doğrultucu köprüsü, alternatif bir voltajı veya akımı karşılık gelen doğru Akım (DC) miktarına dönüştürür. Doğrultucunun girişi ac iken çıkışı tek yönlü titreşimli DC'dir.

Genel amaçlı bir diyottaki voltaj düşüşü yaklaşık 0,7V ve schottky diyot 0,4V'dir. Herhangi bir anda doğrultucu köprüsündeki diyotlardan ikisi çalışır durumdadır. Ancak diyot yoğun bir şekilde ilettiğinden, etkili bir şekilde daha yüksek olabilir. İyi bir güvenli değer, standardın iki katı veya 0,7 x 2 = 1,4V'dir.

Köprü doğrultucudan sonraki DC çıkışı, yaklaşık olarak ikincil voltajın 1.414 ile çarpımı eksi iki iletken diyot boyunca voltaj düşüşüne eşittir.

Vdc = 24 x 1.414 - 2.8 = 31.13 V

Adım 5: Kondansatör / Filtre Pürüzsüzleştirme

Doğrultucudan gelen doğrultulmuş voltaj, çok yüksek dalgalanma içeriğine sahip olan titreşimli bir DC voltajıdır. Çıktıda bulunan büyük dalgalanmalar, herhangi bir güç uygulamasında kullanılmasını neredeyse imkansız hale getirir. Bu nedenle bir filtre kullanılır. En yaygın filtre, büyük bir kapasitör kullanmaktır.

Yukarda Yumuşatma Kondansatöründen sonra ortaya çıkan çıkış dalga biçimi gösterilmiştir.

Adım 6: Regülatör

AC şebekeden gelen girişte değişiklik olduğunda veya ayarlı güç kaynağının çıkışındaki yük akımındaki değişiklikten veya sıcaklık değişiklikleri gibi diğer faktörlerden dolayı çıkış voltajı veya akımı değişecek veya dalgalanacaktır. Bu sorun, bir regülatör IC kullanılarak veya birkaç bileşenden oluşan uygun bir devre ile ortadan kaldırılabilir. Bir regülatör, girişte değişiklikler veya başka değişiklikler meydana geldiğinde bile çıkışı sabit tutacaktır.

78XX ve 79XX gibi IC'ler çıkışta sabit voltaj değerleri elde etmek için kullanılır. LM 317 gibi IC'ler ise çıkış voltajını gerekli sabit bir değere ayarlayabiliriz. LM317T, farklı besleme yapabilen ayarlanabilir 3 terminalli pozitif voltaj regülatörüdür. Sabit voltajlı güç kaynağı dışındaki DC voltaj çıkışları. Yukarıdaki örnek devre, bir LM3 17 voltaj regülatörü IC kullanır. Tam dalga köprü doğrultucudan gelen doğrultulmuş çıkış, bir LM317 düzenleyici IC'ye beslenir. Bu devrede kullanılan potansiyometrenin değeri değiştirilerek çıkış gerilimi kolaylıkla kontrol edilebilir.

Şimdiye kadar Lineer Güç Kaynağı ünitesinin nasıl çalıştığını anlattım. İlerleyen adımlarda bir DIY kiti monte ederek Bench Güç Kaynağının yapımını anlatacağım.