2013 m. rugsėjo 21 d., šeštadienis

Minska MŠ001: kaip ir pabaigtas projektas



Minska MŠ001. Kas čia per raidžių ir skaičių rinkinys? Čia juk dar vienas mano projektas, o tiksliau jo pavadinimas. MŠ - maitinimo šaltinis. 001 - pirmas modelis.
Šis prietaisas man sėkmingai tarnauja jau ganėtinai ilgai. Su juo dažniausiai naudoju kitą savo projektą - Minska GS001, kuriam šis maitinimo šaltinis ir suteikia energiją.  Tai kodėl aš apie jį čia anksčiau neparašiau? Anksčiau galvojau, kad apie projektus rašysiu, tik kai jie bus visiškai užbaigti. Šis projektas, nors jau ir veikia, vis dar yra tobulinamas. Bijau, kad jį tobulinsiu dar gan ilgai, o šiame bloge, mano nuomone, trūksta elektronikos, tai pasidalinsiu tuo, kas pasiekta iki šiol.

Maitinimo šaltinis yra vienas iš labiausiai praverčiančių, reikalingiausių, lengviausių (na, čia žiūrint koks) ir taip pat pavojingiausių projektų, kuriuos pradedantis elektronikas gali pasigaminti.
Pavojingas tuo, kad tenka šiek tiek padirbėti su 230V įtampa, kas, tikriausiai suprantate kodėl, yra šiek tiek pavojinga gyvybei.
Naudingas ir reikalingas, nes be maitinimo šaltinio sunku bandyti kitus prietaisus, kuriems gali būti reikalingos įvairios įtampos.
O dėl ko lengvas, pamatysite pažvelgę į schemą:

Paimta iš http://www.elektronika.lt/schemos/maitinimas/5/reguliuojamas-maitinimo-saltinis/
Taip, šitas projektas pradėtas dar tada, kai schemų ieškodavau elektronika.lt schemų archyve.

Šiam projektui reikia visai nedaug detalių: LM338, transformatoriaus, diodų tiltelio, 4 kondensatorių, rezistoriaus, potenciometro ir jungiklio.


LM338

Šis trikojis prietaisas ir yra tai, kas padaro maitinimo šaltinį reguliuojamą. Pradėsiu nuo jo, nes kitas detales reikia rinktis atsižvelgiant į šios detalės galimybes.

Detalės aprašymą galite rasti čia: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm138.pdf.

Taigi, ši detalė leidžia reguliuoti įtampą nuo 1.2V iki 32V, tačiau didžiausia įtampa priklauso nuo transformatoriaus - apie tai netrukus. Taip pat ši detalė gali tiekti iki 5 amperų stiprio srovę. Yra įdiegta apsauga nuo išėjimų trumpinimo ir nuo perkaitimo. Detalei reikalingas radiatorius. Aš kaip tokį naudoju kažkokią aliuminio plokštelę. Kol kas maitinimo šaltinis dar nebuvo perkaitęs.


Ir dar noriu atkreipti dėmesį į tai, kad detalės "nugarėlė", prie kurios tvirtinasi radiatorius, taip pat yra išėjimas, tad reikia žiūrėti, kad radiatorius kur nors neprisiliestų ir neužtrumpintų.

Rezistorius

LM338 reguliuojasi potenciometro ir rezistoriaus pagalba. Pastarasis turi būti 240 omų ir patartina jį jungti prie pat LM338, o ne kur nors prie išėjimo.

Potenciometras

Štai ši detalė ir yra tai, ką sukinėjant reguliuojama įtampa. Iš pradžių buvau įdėjęs paprastą potenciometrą, tačiau su tokiu ne taip paprasta tiksliai nustatyti tam tikrą įtampą - vos vos pasukus rankenėlę įtampa pasikeičia kokia puse volto, o kai reikia nustatyti, tarkim, 5.0 V, tikslus reguliavimas gali užtrukti ilgai ir gerokai sunervinti. Dėl to neseniai nusprendžiau išleisti daugiau pinigų ir įdėti daugiasūkį potenciometrą. Tokio potenciometro rankenėlė aplink apsisuka ne vieną, o 10 kartų, tad reguliavimas tampa apytiksliai tiek kartų tikslesnis. 

Tačiau kol paprastas potenciometras kainuoja apie kokius 5 litus, daugiasūkis kainuoja 15, ar net virš 30 litų. Deja, pačiam teko išleisti dar daugiau pinigų. Todėl, kad jums to daryti nereikėtų, patarsiu nepagailėti pinigų iš pradžių ir nusipirkti kokybiškesnį potenciometrą, nors jis ir brangesnis. 

O buvo taip: nuėjau į Evitą ir nusipirkau tokį potenciometrą už 15 litų. Prilitavau, nors ir neteisingai (po to paaiškinsiu, kaip reikia), ir panorau uždėti rankenėlę. Dedant reikėjo panaudoti šiokią tokią jėgą ir staiga išgirdau trakštelėjimą. Pasirodo išstūmiau potenciometro galą. Atgal sudėti neišėjo - sulaužiau šepetėlį, kuris liečia potenciometro viduje esančią spiralę. Tai beliko išnagrinėti, kaip ši detalė veikia, ir parašyti įrašą, kurį galite paskaityti paspaudę čia.
Po to dar kartą nusipirkau tokį patį potenciometrą ir jis vėl bemaunant rankenėlę sulūžo - vėl beveik ta pati bėda. Tai štai 30 litų išleista šuniui ant uodegos. Na gerai, galėjau pažvelgti, kas ten tokio potenciometro viduje ir kaip jis veikia, bet projektas į priekį nepajudėjo. Baisiai tatai sunervino mane. 
Galiausiai nuėjau į Lemoną ir ten nusipirkau daugiasūkį potenciometrą už 32 litus. Šis jau ne vien tik plastiko gabalas - kaina jaučiasi svoryje. Šitas jau atlaikė ir rankenėlės movimą, tad galiu jums parekomenduoti nepirkti pigių plastmasinių, o brangesnį, bet kokybiškesnį daugiasūkį potenciometrą. Galbūt tai padės sutaupyti ir pinigų, ir nervų.

Na, o dabar apie prijungimą. Iš išadyto potenciometro sužinojau, kad reguliavimo kojelė yra pačiame gale. Vidurinė kojelė, pagal schemą, jungiasi prie minuso. O esanti arčiausiai rankenėlės susijungia su reguliavimo kojele. Tiesa, elektronikoje niekuo negalima pasitikėti, visada reikia tikrinti.

Na ir tikriausiai taip pat svarbu paminėti, kad potenciometro varža turi būti 5 kiloomai.

Transformatorius

Kadangi LM338 gali reguliuoti iki 32 voltų, reikėtų parinkti atitinkamą transformatorių. Noriu atkreipti dėmesį, kad iš transformatoriaus išeina kintama elektros srovė (AC), o diodų tiltelis ją išlygina ir srovė pasidaro nuolatinė (DC). Lyginant srovę, įtampa padidėja 1.4 karto (šaknis iš 2), tad transformatorius turėtų 230V paversti į kokius 23V (23*1.4=32.2) voltus. Aišku, galbūt nieko blogo neatsitiks jei transformatoriaus antrinė apvija bus ir 24V, bet į tai turėtų būti atsižvelgiama. 



Pas mane transformatorius 230V keičia tik iki 12V, tad maitinimo šaltinio išėjime teoriškai turėčiau gauti 16.8 voltų. Srovė - iki 3A. Taigi, LM338 galimybių tikrai neperžengiu.

Kai pradėjau gaminti šį maitinimo šaltinį, reikalingą transformatorių galėjau gauti keliais būdais. Pirmiausia - nusipirkti. Tačiau transformatoriai nėra pigūs, o tada ir pinigų neturėjau tiek daug. Tad liko kitas variantas - išimti iš kokio kito prietaiso. Ir kaip tik atsirado sugedusi lempa. Keista ta lempa buvo - turėjo nedidelę 12 voltų lemputę. Nebepamenu, kas ten buvo blogai, bet jos viduje ir buvo šis transformatorius. Pasisekė.

Diodų tiltelis

Ši detalė skirta srovės lyginimui. Nieko ypatingo, tik reikėtų rinktis tokį, kurio nurodyta srovė ir įtampa nebūtų viršijami, o geriausia, kai dar yra palikta atsargos.

Kondensatoriai

Maitinimo šaltinyje yra 4 kondensatoriai: (žiūrint į schemą) C1 10000 uF ir C2 100 uF elektrolitiniai, C3 0.1 uF ir C4 0.01 uF keramikiniai. Kondensatoriai turėtų būti skirti 40 - 50 voltų įtampai (ne mažesnei, nei maitinimo šaltinis gali tiekti).

Primenu, kad elektrolitiniai kondensatoriai turi pliusą ir minusą, tad jų bet kaip jungti negalima.

Jungiklis

Na štai ir paskutinė detalė. Jungiklis skirtas įjungti ir išjungti maitinimo šaltinį. Montuojant šią detalę reikia būti atsargiam, nes prie jungiklio jungiami laidai, kurie eis į tinklą (230V)! Todėl būtina įsitikinti, kad tie laidai yra atjungti. Geriausia, kai kištukas guli ant stalo ir tada tikrai nelieka abejonių, ar tikrai jis ištrauktas iš lizdo. Kartais atrodo, kad ištraukei, o pasirodo, kad ne tą kištuką, o tai gali baigtis ne per geriausiai. Taip pat reikia gerai prilituoti laidus prie jungiklio - juk nesinori, kad jie imtų ir atsikabintų, o tada ištarškintų visas detales. 

Jungiklis turėtų būti skirtas 230 V įtampai ir atitinkamai srovei. 

Papildomos detalės

Aukščiau aprašytos detalės skirtos pačiam maitinimo šaltiniui. Čia parašysiu apie dar keletą detalių, kurias panaudojau gamindamas šį projektą.

Savaime suprantama, šiam prietaisui neprošal yra dėžutė, kurioje jis galėtų būti įtvirtintas. Taip sumažėja tikimybė, kad nutrūks kokie laidai (o šito tai visiškai nesinori). Taip pat visas aparatas korpuse atrodo daug profesionaliau ir patvariau. 


Prie korpuso dar pritvirtinau atsukamus kontaktus/banana lizdus.


Taip pat ir 2.5/5.5mm lizdą. Jį naudoju maitinimo šaltiniui sujungti su garso stiprintuvu.


Dar galiu paminėti potenciometro rankenėlę, kuri skirta iš esmės aparato gražumui. Na, ir su ja dar patogiau reguliuoti įtampą.

Na ir, suprantama, reikalingas laidas su kištuku, kad galima būtų šį prietaisą prijungti prie tinklo.

Viską sudėjus, gaunasi visai neblogas, paprastas maitinimo šaltinis. 

Tai kodėl tai nėra visiškai pabaigtas projektas?

Kaip maitinimo šaltinis, šis prietaisas tarnauja neblogai. Ateina 230V, išeina tiek kiek reikia. Ko dar norėti? Ogi yra ko. Tikriausiai pastebėjote, kad maitinimo šaltinyje nėra jokio įtampos matuoklio. Tiksliai nureguliuoti įtampą galima tik su multimetro pagalba. Tai yra visiškai nepatogu, todėl neužilgo gaminsiu įtampos / srovės matuoklį.
Maitinimo šaltinyje galėtų būti ir srovės apribojimo funkcija.
Žodžiu, yra dar ką tobulinti ir apie pakeitimus, matyt, parašysiu čia.

Plokštė ir failai




Čia maitinimo šaltinio plokštė. Neatrodo labai gražiai, bet čia, rodos, po LM338 perlitavimo, tad labai nesistebėkite. Dabar jau supratau, su dideliais vario plotais litavimas niekada neatrodys gražiai. 

Failų, deja, čia neįdėsiu. Pirmiausia, net nežinau ar juos tebeturiu, o jei ir turiu, tai mano plokštės išdėstymas tikrai nėra pats geriausias. Kadangi šis prietaisas yra labai nesunkus ir tik su keliomis detalėmis, manau, kad labai laisvai galite susiprojektuoti savo plokštę.


Tai toks mano maitinimo šaltinis. Jei turite klausimų, patarimų ar norite tiesiog ką nors parašyti - visada laukiu komentarų!