Güç Kaynagı Yapımı
 

http://frmsinsi.net/images/forumsins...sinsi.net_.jpg

TA2R - Göktay Alpman yapımı bir ayarlanabilen güç kaynağı
Fotograf TA2R'nin izniyle yerleştirilmiştir.
IV. LİNEER GÜÇ KAYNAĞI PROJELERİ(devamı-2)

AYARLANABİLENGÜÇKAYNAĞI
(3 ile 30 Volt arasında)
Bu kısımdaki son proje geniş kullanımı olan değişken çıkış voltajlıbir güç kaynağıdır. 3.0 ile 30 voltta 1,5 Ampere kadar üç kademede akımverebilmektedir. Devre şeması Şekil 4-9'dadır.
Transformatör ve Regülatör
Trafo bir adet 25.2 V, 2A ve ortadan bağlantılıdır. Bir tam dalga köprüdoğrultucu, 1.5A, 50V PIV kullanılmış ve (köprü diyot düşümü çıkartılınca)Vpk'sı 35.6V'dur veya şebeke voltajı 220V'den yüksekse birkaçvolt daha fazladır. Regülatör bir LM317dir.

http://frmsinsi.net/images/forumsins...sinsi.net_.jpg

Şekil 4-9 Regüleli Ayarlanabilen GüçKaynağı DevresiLM317 regülatörü kullanıldığından, diğer güç kaynakları gibi tipik regülasyonözelliği % 0.5'dir. Örnekleme elemanı, ön panelden voltaj ayarlaması içindeğişken bir dirençtir. (5kOhm)
Çıkış akımı 1.5A iken, girişteki kapasitif filitrenin tepe voltajı 27-28Volta düşer. Çıkış voltajı 3.0 volta ayarlandığında, regülatörün 25 Voltadüşmesi gerekir. Böylece, 1.5 Amperde regülatör 37.5 Watt ısı verir, buda kolaylıkla cihazın oso-kapatma koruma devresini devreye sokar.
Regülatörün ısı yayılımını kabul edilebilir değerlerde tutmak için,kaynağın çalışma aralığı üç aralığa bölünmüştür. Her aralıkta, anahtaren az çıkış voltajını limitlemek ve regülatörün giriş voltajını en fazlaakımda tutmak için tasarlanmıştır. Bir voltaj düşürme direnci, giriş voltajınıkontrol etmek için regülatöre seri bağlanmıştır, bu arada her aralığınen düşük voltajı örnekleme elemanının direnç oranı ile ayarlanmıştır. Örneğin,düşük aralık için, R1+R2 740 ohm ve R6+R7 en az 740 ohm'dur. R6+R7 ninR1+R2'ye oranı 1'dir. Formül ile:
V0 = 1.25(1 + (R6+R7)/(R1/R2))
Aralık için en düşük voltaj 25 volttur (1.25(1-1)). LM 317 'nin uçlarındakien düşük fark voltajı 3 volt olarak ayarlanmıştır, ancak, birçok regülatör2.5 volta kadar çalışacaktır. Kapasitif giriş filitresinden hemen sonrabir 9 ohm direnç eklenerek, regülatöre giriş voltajı, yük akımı 1.5 amperiken 14.5 volta limitlenmiştir. Direnç hem bir seri düşürme direnci, hemde C2 ile oluşturulan direnç-kondansatör filitre bölümünün direnç kısmıolarak görev yapmaktadır.
Düşük ve orta aralık için seri direncin uçlarındaki yaklaşık voltajdüşümü:
Aralık Rs 1.0A 1.5A
DÜŞÜK 9 ohm 9V 13.5V
ORTA 4 ohm 4V 6V
Ripple
Önceki LM317 kullanan kaynak gibi, ripple bastırma ya 65dB veya bypasskondansatörü C5 kullanıldığında 80dB'i geçmektedir. Ripple voltajı denklemikullanılarak, regülatör ripple voltaj girişi aşağıdaki gibi hesaplanır:
Vr1(rms) = 2.4 x 1500/2200 = 1.64 volt
65dB ripple bastırması ile, regülatör çıkışındaki ripple voltajı 2000kat azaltılarak 0.82 milivoltun altına alınır. Gerçek ölçümler bunun 3ile 10 milivolt arasında olduğunu göstermektedir. Anahtara gelen uzun kablolardaha fazla ripple'a neden olmaktadır.
Çıkış kondansatörü C3 bir 2.2uF tantal kondansatör olup, asıl amacıyük tarafından oluşabilecek gürültüyü engelleyip regülatörün çalışmasınıetkilememektir. Eğer filitre kondansatörlerinin regülatörden uzağa konulduğubir güç kaynağı tasarımı yerleşimi söz konusu olursa, o zaman tasarıma0.1uF C4 kondansatörü (çizgili olarak gösterilmiştir) eklenir.
Göstergeler
Bir LED pilot lamba ve bir metre, voltajın olduğunu göstermek içinkullanılmıştır. LED, bir akım limitleme direnci (2.2kohm) ile, dc'nin olduğunugösterir (regülasyondan önce). metre çıkış voltajını ve bir aralık anahtarıise tam sapmayı 15 volttan 30 volta çıkartır. Anahtarın TAŞIMA durumu,güç kaynağı taşınırken metreyi kısa devre etmekte kullanılmaktadır.
Soğutucular
Bu güç kaynağı için akım arttığında yüksek ısı yayılımı olduğundan,regülatör ve TO-220 soğutucusu, kutunun arkasına bağlanmıştır. Regülatörsoğutucudan yalıtılmıştır. Bu, ısı koruması için en fazla soğutucualanını sağlamaktadır. Ancak, eğer güç kaynağı sürekli olarak Şekil 4-10'dagösterilen en yüksek sınırdaki voltaj ve akım durumlarında çalıştırılırsa,regülatörü korumak için ek önlem olarak kutunun arkasına üfleyecek şekildebir fan yerleştirilmelidir.

http://frmsinsi.net/images/forumsins...sinsi.net_.jpg

Şekil 4-10 Ayarlanabilen Güç Kaynağı için Çalışma Bölgeleri
Çalışma Bölgesi
Şekil 4-10'da gösterildiği gibi, çalışma voltaj aralıkları içinde öyleyerler vardır ki, LM317'nin en yüksek güç dağılımı aşılmaktadır (15W @Tc=25° - 90°C). Güç kaynağı bu bölgelerde çalıştırılmamalıdır. Diğer çalışmayasakları şöyledir:
1. Transformatörün ve doğrultucunun bazı akımlarda tepe voltaj çıkışıve LM317'nin bacaklarındaki en az 3 Voltluk fark, maksimum çıkış voltajını1.5Amperde 25 Volta sınırlamaktadır.
2. LM317 için en fazla yük akımı 1.5A'dir.
3. Anahtarla seçilen üç voltaj aralığı:
DÜŞÜK : 3 ile 11 Volt
ORTA : 9,5 ile 20 Volt
YÜKSEK : 18 ile 30 Volttur.
Aralığa göre voltaj ayarı değişmektedir. DÜŞÜK aralıkta kontrol düğmesinintam döndürülmesi, ORTA aralıkta yaklaşık yarım döndürülmesi, YÜKSEK aralıktaise yarımdan az döndürülmesi gerekmektedir. Her aralıkta çıkış voltajıarttırıldığında, LM317'deki fark voltajı düşmektedir ve (özellikle yüksekakımlarda) 3 voltun altına inebilmektedir. Bu LM317'nin regülasyondan çıkmasınasebep olur.
Montaj Detayları
Bu proje için kullanılan malzemeler Tablo 4-3'de listelenmiştir:
Tablo 4-3 Ayarlanabilir Güç Kaynağı Parça ListesiAçıklama Adet Şemadaki adı25.2V Transformatör1T1Köprü Diyot 1.5A, 50V PIV1BR1Diyot, 1N5400 1CR1IC, LM317 Voltaj Regülatörü1U1LED gösterge1CR2Kondansatör, 2200uF, 50V elektrolitik 2C1, C2Kondansatör, 2.2uF, 35V elektrolitik1C3Direnç, 560Ohm, 1/2W2R1, R6Direnç, 270Ohm, 1/2W2R2, R7Direnç, 150Ohm, 1/4W1R3Direnç, 68Ohm, 1/4W1R4Direnç, 330Ohm, 1/4W1R5Potansiyometre, 5kOhm1R8Direnç, 1Ohm, 10W2R9, R10Direnç, 50Ohm, 10W4R13 - R16Direnç, 15kOhm, 1/4W2R20, R21Direnç, 2.2kOhm, 1W1R22Soğutucu1
Soğutucu bağlama malzemeleri1
Isı yayıcı malzeme - Silikon1
Çift kontaklı Çift pozisyonlu anahtar1S1Çift kontaklı Üç pozisyonlu anahtar2S2, S3Baskılı Devre (7cm x 10cm)1
Kutu (8 x 21 x 16)1
Panel metre 30V1M1Sigorta yuvası - Şase tipi1
2A cam sigorta1F1Fişli Elektrik Kablosu1
Bağlantı uçları (siyah ve kırmızı)2TP1,TP2Lastik ayak seti1
Baskılı devre kutu yerleştirme ayakları4
Isı ile daralan boru

Devre
Diğer projelerde olduğu gibi, malzemeleri delikli pertnaxtan Şekil4-11'de yerleri gösterildiği gibi geçirin, ayakları bükün ve devrenin arabağlantılarını yapın. Gerekirse ek kablo kullanın. Gösterildiği gibi devredekiE,F,G noktalarına üç adet 5cm kablo ekleyin ve yerlerine lehimleyin. UnutmayınŞekil 4-11 devrenin altını göstermektedir. Tellerin üzerine kısa daralanmakaronlar geçirin. Bu teller kutunun arka kapağına bağlı olan LM317'yebağlanacaktır.

http://frmsinsi.net/images/forumsins...sinsi.net_.jpg

Şekil 4-11 Ayarlanabilen Güç Kaynağı ParçaYerleşimi
(alttan görünüş)A,C,D,I,J,L,M,N ve O için 20cm teller, B için iki adet tel hazırlayınve yerlerine lehimleyin. Bu telleri kolaylıkla ayırt edebilmek için farklırenkler seçin. A LM317'ye giden ana çıkış besleme hattı içinde olacak veC2'ye bağlanacaktır. B seri düşüş direnci ile voltaj aralığını kontroleden anahtar, S2'ye giden Vpk voltaj hattıdır. S2'ye bağlantıyaQ denmektedir. C,D ve M, S2 aralık anahtarının bir tarafına; I ve J C22'ye;L ve N, R8 ayar kontroluna; ve O, 15 voltta tam sapma için M1'e bağlanır.devredeki TP1 ve TP2'ye 15cm kırmızı ve siyah teller bağlayın ve yerinelehimleyin. TP1 pozitif çıkış voltaj ucuna ve TP2 negatif çıkış ucuna bağlanacaktır.
Şekil 4-12'de gösterildiği gibi kutuya delikler delin. Kutunun resmiiçin Şekil 4-14b'ye bakın. Alt tarafına lastik ayakları kendi yapışkanlarıile yerleştirin.

http://frmsinsi.net/images/forumsins...sinsi.net_.jpg

Şekil 4-12 Ayarlanabilen Güç Kaynağı içinKutu Yerleşimi
Montaj Sırası
1. Her seferde dikkatlice ve adım adım ilerleyiniz. Ana bağlantılarbiraz karışık gözükebilir. Her sırada Şekil 4-9, 4-11, 4-12 ve 4-13'e bakın.
2. Güç anahtarı, sigorta yuvası ve şebeke kablosu arka panele yerleştirin.Şebeke kablosunu kutunun içinde 5cm bırakın.
3. Şebeke kablosunun bir telini F1 sigorta yuvasının uç bağlantısınalehimleyin. Sigorta yuvasının yan bağlantısından S1 güç anahtarının altucundan birisine bir kablo lehimleyin. Diğer şebeke ucunu anahtarın diğeralt ucuna lehimleyin. Sigorta yuvasına bir 2A sigorta yerleştirin.
4. Trafoyu kutunun altına monte edin. Primer uçlarını S1'in orta uçlarınalehimleyin. Anahtar yukarı pozisyonda iken güç kaynağı açıktır.
5.Şekil 4-12 ve 4-13'de gösterildiği gibi güç dirençleri beraber vekutunun altına değecek şekilde iki telle bağlanmıştır. Dirençleri yerindetutmak için bağlantı tellerini kutunun altındaki deliklerden geçirin. Şekil4-9'daki gibi R9'dan R18'e kadar ara bağlantıları yapın ve uçları lehimleyin.Dirençlerden aralık anahtarı S2'ye bağlantıları yapmak için H ve P bağlantılarınıiki telle birleştiriniz.

http://frmsinsi.net/images/forumsins...sinsi.net_.jpg

Şekil 4-13. Montajı Tamamlanmış Ayarlanabilen Güç Kaynağı
6. Ön panel malzemeleri S2,S3,CR2,TP1,TP2,R8 VE M1'i yerleştirin.
7. IC ve soğutucu arasına yalıtkan mika malzeme gelecek şekilde ICregülatörü soğutucuya birleştirin. Aynı plastik somun ve vida ile soğutucuyukutunun arkasına bağlayın. Her yüzde ısı dağıtıcı silikon kullanın.
8. Baskılı devreyi yerine monte etmeden önce, Şekil 4-11'de gösterildiğigibi transformatörün sekonder uçlarını baskılı devreden geçerin ve yerlerinelehimleyin.
9. Baskılı devreyi ayaklarına monte edin ve Şekil 4-12 ve 4-13'de gösterildiğigibi yerine yerleştirin. Vidalarını sıkın.
10. Şekil 4-11'de gösterildiği gibi E,F ve G tellerini LM317'ye lehimleyin.Tellerin uzunluklarını ayarlayın ve bağlantılar üzerine daralan makarongeçirin.
11. R8 voltaj ayarlama direncine (potansiyometre) arka taraftan bakarak,N'yi sol taraftaki uca lehimleyin. L'yi orta uca ve sağ taraftaki uca uçlarıkısa devre edecek şekilde lehimleyin.
12. LED kabloları, I ve J üzerine kısa ısı ile daralan boru geçirinve LED gösterge uçlarına onları lehimleyin. J kısa uca (katod), I uzunuca (anod) bağlayın. Bağlantıların üzerine boruları kaydırın.
13. Pozitif kırmızı kabloyu TP1'e ve negatif siyah kabloyu TP2'ye lehimleyin.Bunlar çıkış voltajı bağlantı uçlarıdır.
14. O telinin M1 metresinin negatif ucuna lehimleyin. R telini, M1'innegatif ucundan, S3'ün alt sağ taraftaki ucuna (arkadan bakarken) lehimleyin.
15. M1'in pozitif ucundan S3'ün orta sağ taraftaki ucuna bir S telibağlayın. Bu aynı ucu ve S3'ün üst ucunu, R21'e bağlayın. R21 M1'i tamsapmada 30V yapmaktadır.S3'ün üst ucundan TP1'e T kablosu çekerek M1 bağlantılarınıtamamlayın.
16 Güç dirençleri R9 ve R13'ün bağlandığı yere A telini lehimleyin.Bu bağlantıda yukarıdaki 4. sıradan bir H teli vardır. S2'nin üst sağ tarafına(arkadan bakarken) H'ı lehimleyin.
. +5V Güç Kaynağı b. ±12V ve Ayarlı Güç KaynağıŞekil 4-14. Kutular17.S2'nin orta sağ tarafındaki uca Q telini ve alt sağ taraftaki ucaP telini lehimleyin. S2'nin ucu yukarıda iken, S2 ORTA aralıktadır. Aşağıdaiken YÜKSEK aralıktadır ve ortada iken DÜŞÜK aralıktadır.
18. S2'nin alt sol taraftaki ucuna (arkadan bakarken) C telini, ortauca M telini ve üst uca D telini lehimleyin.
19. Şekil 4-9'a göre tüm bağlantıları tekrar kontrol edin. Tüm hatalarıkontrol edin.
20. Üstte soğutucu delikleri delinmemişse şimdi açın. Üst kapağı kapatın.
21. Çıkışa bir voltmetre bağlayın ve değişik güç dirençleri ile güçkaynağını test edin. Tablo 4-4 güç kaynağını değişik yük akımlarında testetmek için, çeşitli voltaj ve güç direnci kombinasyonlarını listelemektedir.Şekil 4-10'a tekrar bakarak güç kaynağının sadece izin verilen aralıktaçalıştığından emin olun. Çalışma aralığında regülasyon %0.5 olmalıdır.
Tablo 4-4 Ayarlanabilir Güç Kaynağının TestEtmek için Direnç Değerleri
AralıkVoILRLPD*
VAOhmWYÜKSEK251,25205
201,513,312ORTA201,513,33
151,51010,5
1211214DÜŞÜK101,56,76,8
61615
30,5612,3
* Şebeke voltajı değişmelerinden dolayı, PD değerleri değişikolabilir. PD çok yüksek olursa, ısı koruma devresi regülatörükapatabilir.
ÖZET
Bu kısım çeşitli kullanım amaçları için yeterli üç değişik güç kaynağıtasarım ve imalat detaylarını göstermiştir. Devreler gerekirse montajıyapan tarafından değiştirilebilir veya modifiye edilebilir.

alıntıdır