Печатная плата стабилизатора тока

Регулируемый стабилизатор напряжения/тока

Источник удобен для питания налаживаемых электронных устройств и зарядки аккумуляторных батарей. Стабилизатор построен по компенсационной схеме, которой характерен малый уровень пульсаций выходного напряжения и, несмотря на невысокий по сравнению с импульсными стабилизаторами КПД, вполне соответствует требованиям, предъявляемым к лабораторному источнику питания.

Принципиальная электрическая схема источника питания показана на рис. 1. Источник состоит из сетевого трансформатора Т1, диодного выпрямителя VD3-VD6, сглаживающего фильтра СЗ-С6, стабилизатора напряжения DA1 с внешним мощным регулирующим транзистором VT1, стабилизатора тока, собранного на ОУ DA2 и вспомогательном двуполярном источнике его питания, измерителя выходного напряжения/тока нагрузки РА1 с переключателем SA2 «Напряжение/’Ток».

В режиме стабилизации напряжения на выходе ОУ DA2 высокий уровень, светодиод HL1 и диод VD9 закрыты. Стабилизатор DA1 и транзистор VT1 работают в стандартном режиме. При сравнительно небольшом токе нагрузки транзистор VT1 закрыт, и весь ток протекает через стабилизатор DA1. При увеличении тока нагрузки увеличивается падение напряжения на резисторе R3, транзистор VT1 открывается и входит в линейный режим, включаясь в работу и разгружая стабилизатор DA1. Выходное напряжение задает резистивный делитель R6R10. Вращением ручки переменного резистора R10 устанавливают требуемое выходное напряжение источника.

Сигнал обратной связи по току снимается с резистора R9 и поступает через резистор R8 на инвертирующий вход ОУ DA2. При увеличении тока сверх значения, устанавливаемого переменным резистором R8, напряжение на выходе ОУ уменьшается, открывается диод VD9, включается светодиод HL1 и стабилизатор переходит в режим стабилизации тока нагрузки, индицируемый светодиодом HL1.

Вспомогательный маломощный двуполярный источник питания ОУ DA2 собран на двух однополупериодных выпрямителях на VD1, VD2 с параметрическими стабилизаторами VD7R1, VD8R2. Их общая точка соединена с выходом регулируемого стабилизатора DA1. Такая схема выбрана из соображений минимизации числа витков вспомогательной обмотки III, которую нужно дополнительно намотать на сетевой трансформатор Т1.

Большинство деталей блока размещено на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1 мм. Чертеж печатной платы представлен на рис. 2. Резистор R9 составлен из двух сопротивлением по 1,5 0м мощностью 1 Вт. Транзистор VT1 закреплен на штыревом теплоотводе с внешними размерами 130x80x20 мм, представляющем собой заднюю стенку кожуха источника. Трансформатор Т1 должен иметь габаритную мощность 40. 50 Вт. Напряжение (под нагрузкой) обмотки II должно быть около 25 В, а обмотки III — 12 В.

При указанных на схеме номиналах элементов блок обеспечивает выходное напряжение 1,25. 25 В, ток нагрузки — 15. 1200мА. Верхний предел напряжения при необходимости можно расширить до 30 В подборкой резисторов делителя R6R10. Верхний предел тока также можно поднять, уменьшив сопротивление шунта R9, но при этом придется установить диоды выпрямителя на теплоотвод, применить более мощный транзистор VT1 (например, КТ825А—КТ825Г), а возможно, и более мощный трансформатор.

Сначала монтируют и проверяют выпрямитель с фильтром и двуполярный источник питания для ОУ DA2, затем все остальное, кроме DA2. Убедившись в работоспособности регулируемого стабилизатора напряжения, впаивают ОУ DA2 и проверяют под нагрузкой регулируемый стабилизатор тока. Шунт R11 изготавливают самостоятельно (его сопротивление — сотые или тысячные доли Ома), а добавочный резистор R12 подбирают под конкретный имеющийся микроамперметр. В моем источнике применен микроамперметр М42305 с током полного отклонения стрелки 50 мкА.

Конденсатор С13 в соответствии с рекомендациями производителя стабилизатора К142ЕН12А желательно использовать танталовый, например, К52-2 (ЭТО-1). Транзистор КТ837Е может быть заменен на КТ818А-КТ818Г или КТ825А-КТ825Г. Вместо КР140УД1408А подойдут КР140УД6Б, К140УД14А, LF411, LM301A или другой ОУ с малым входным током и подходящим напряжением питания (может потребоваться коррекция рисунка проводников печатной платы). Стабилизатор К142ЕН12А можно заменить импортным LM317T.

Если необходимо, чтобы выходное напряжение можно было регулировать от нуля, нужно в источник добавить гальванически развязанный дополнительный стабилизатор напряжения на 1,25 В (его можно собрать также на К142ЕН12А) и подключить его плюсом на общий провод, а минусом — к соединенным вместе правым выводом и движком переменного резистора R10, предварительно отключенным от общего провода.

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Правильная схема и плата для стабилизаторов на микросхемах LM317, LM337, LM350

Изучая темы, касающиеся использования трехвыводных стабилизаторов напряжения серии LM, нигде не нашлось рекомендуемого проекта печатной платы. Поэтому будем восполнять пробел и приведем несколько правил, позволяющих добиться высоких параметров от стабилизатора. Представляем свой проект размещения элементов, прототип схемы собранной на макетной плате и результаты измерений. Уверены, что это пригодится не только новичкам, так как LM317, LM337, LM350 очень часто используются в разных блоках питания как отдельно, так и в составе приборов.

Схема включения стабилизатора

Итак, нужен был линейный стабилизатор симметричного напряжения +/- 5 В при токе порядка 2 А для питания аналоговой схемы. На входе стабилизатора используется дешевый импульсный блок питания 9 В, 3 А.

LM3ХХ — схема принципиальная подключения

К сожалению, выходные напряжения импульсных блоков питания содержат значительные пульсации — для нагрузки 2 А амплитуда пульсаций около 0.1 В.

На что обратить внимание

1. Благодаря использованию керамических конденсаторов SMD можно их разместить очень близко к выводам микросхемы LM3xx (конденсаторы C2 и C4 в корпусах 0805, можно припаять даже непосредственно на полях пайки стабилизатора.
2. Элементы R2 и D2 следует поставить именно в такой последовательности (R2 ближе к U1).
3. Нижний вывод резистора R1 не подключен напрямую к массе, только заканчивается полем припоя. Необходимо подключить как можно ближе к массе, тогда будут компенсацией падения напряжения на проводах массы.
4. В качестве диодов D1 и D3 возможно стоит применить диоды Шоттки.

После сборки по такой схеме, не удалось заметить на осциллографе никаких пульсаций на выходе при токе нагрузки до 2,5 А даже в диапазоне 50 мВ/см. Падения напряжения не заметно с нагрузкой и без.

Печатная плата для LM3ХХ

Вот для LM317 (LM350 — это версия LM317 с более высоким током) указан рекомендуемый вид печатной платы.

Плата печатная рисунок для LM350

Большое влияние на возможное возбуждение схемы оказывает слишком большой конденсатор на выходе. В каком-то даташите даже было написано, что на выходе может быть максимум 10 мкФ low ESR, лучше танталовый. Когда-то сами в этом убедились, когда LM317 работала как источник тока. Выходное напряжение скакало от нуля до максимума. Уменьшение емкости на выходе до 10 мкФ эффективно устранило этот дефект. Кроме того, большой конденсатор на выходе может вызвать большие броски тока в нагрузке, когда что-то пойдет не так. С другой стороны, отсутствие конденсатора вызывает инерцию при изменениях тока нагрузки.

Учтите, что для микросхемы LM350 токи довольно больше, что вызывает заметное падения напряжения на дорожках. Подробнее читайте в даташите на ЛМ350.

Задача диода D1 в разрядке выходного конденсатора в ситуации, когда напряжение на LM3xx стало выше, чем раньше (например, во время регулировки).

БП на микросхеме LM350

Еще один важный момент — в блоке питания диоды D1 и D3 должны быть подобраны соответствующим образом для предохранителя так, чтобы именно предохранитель сгорел, а не они. Проще всего установить их самые большие по току, какие имеются в наличии (по схеме 6А6 на 6 ампер).

Стабилизатор напряжения (2)

Главная > Курсовая работа >Коммуникации и связь

1. Тема Стабилизатор напряжения

2. Срок сдачи студентом работы к защите ______ ___________2009 г.

3. Исходные данные на выполнение курсовой работы: схема электрическая принципиальная. Классификационная группа изделия ЭС — стационарное. Тип производства – мелкосерийный.

4. Содержание пояснительной записки: Введение; назначение и область применения изделия ЭС; анализ технического задания и постановка задач проектирования; конструкторский анализ электрической принципиальной схемы (Э3); разработка и расчёт варианта компоновки печатной платы заданной Э3; расчёт теплового режима и надёжности; заключение; приложение А; приложение Б.

5. Перечень графического материала: Лист 1 (А1) — схема электрическая принципиальная, Лист 2 (А1) — сборочный чертеж.

Руководитель работы ____________

Задание принял к исполнению _____ _____________ 2009 г.

Подпись студента ____________

Введение

Производство ЭС в настоящее время находит все более широкое применение во многих областях народного хозяйства и в значительной мере определяет уровень научно-технического прогресса.

В связи с этим возникает потребность в расширении функциональных возможностей ЭС и серьезном улучшении таких технико-экономических показателей как надежность, стоимость, габариты, масса. Эти задачи могут быть решены только на основе рассмотрения целого комплекса вопросов системо- и схемотехники, конструирования и технологии, производства и эксплуатации. Именно на стадиях конструирования и производства ЭС реализуются системо- и схемотехнические идеи, создаются изделия, отвечающие современным требованиям.

Проектирование современных ЭС сложный процесс, в котором взаимно увязаны принципы действия электронно-вычислительных систем, схемы, конструкции аппаратуры и технология её изготовления.

Основное требование при проектировании ЭС состоит в том, чтобы создаваемое устройство было эффективнее своего аналога, т.е. превосходило его по качеству функционирования, степени миниатюризации и технико-экономической целесообразности. Современные методы конструирования должны обеспечивать: снижение стоимости, в том числе и энергоемкости; уменьшение объема и массы; расширение области использования микроэлектронной базы; увеличение степени интеграции, микроминиатюризации межэлементных соединений и элементов несущих конструкций; магнитную совместимость и интенсификацию теплоотвода; высокую технологичность; однородность структуры; максимальное использование стандартизации.

Все возрастающие требования к проектированию ЭС приводят к усложнению конструкций, повышению трудоемкости их проектирования и изготовления, увеличению себестоимости.

Сокращение сроков проектирования до определенных пределов при использовании традиционных ручных методов возможно за счет увеличения численности конструкторов и разработчиков. Однако при этом снижается удельная производительность труда из-за трудностей, возникающих при управлении, и ошибок, неизбежных при ручном проектировании (эти ошибки часто обнаруживаются уже в процессе производства, а даже небольшие коррекции в документации требуют разработки новых чертежей, объем которых сравним с основным объемом документации). Кроме того, число людей, занятых в сфере конструкторской деятельности, ограничено. Ускорить и удешевить проектно-конструкторские работы можно как за счет обоснованного применения типовых базовых конструкций, так и путем разработки и внедрения прогрессивных методов конструирования на основе достижений вычислительной техники.

Цель курсовой работы заключается в приобретении навыков конструирования и микроминиатюризации изделий ЭС, способствующих формированию конструкторского мышления, которое развивается на базе накопленных в процессе обучения технологических решений.

1. Техническое задание

1. Наименование изделия: стабилизатор напряжения.

2. Назначение: устройство предназначено для работы в лаборатории.

3. Комплектность: один блок.

4. Технические параметры:

напряжение питания 18. 25 В;

— потребляемый ток – не более 10 мА.

5. Требования к конструкции:

— стабилизатор напряжения относится к группе стационарных устройств;

— внешний вид устройства должен отвечать современным требованиям к аппаратуре;

— масса не более 0, 2 кг;

— габаритные размеры не более 70х45х30;

6. Характеристики внешних воздействий:

— окружающая темепратура +10. +40 °С;

— относительная влажность 80% при температуре 25 °С.

7. Среднее время наработки на отказ должно быть не менее 100000ч.

8. Тип производства — мелкосерийный.

2. Назначение и область применения изделия ЭС

Стабилизатор напряжения — электрическое устройство, получающее питание от внешнего источника питания и выдающее на своём выходе напряжение, не зависящее от напряжения питания. Данный стабилизатор предназначен для питания устройств в процессе их налаживания.

Он защищает устройства от повышения или понижения напряжения питающей сети. Работа стабилизатора происходит без разрыва цепи нагрузки, без искажения формы выходного напряжения, что имеет большое значение. Использование стабилизатора напряжения позволяет увеличить ресурс и срок службы оборудования, а так же к экономии электроэнергии.

3. Анализ технического задания

Согласно техническому заданию разрабатываемое устройство относится к группе стационарных устройств, которые работают в отапливаемых помещениях. Конструктивно блок устройства выполнен на плате из стеклотекстолита прямоугольной формы с четырьмя отверстиями для его крепления к корпусу. Для аппаратуры этой группы наиболее важными требованиями являются надежность, интенсивность отказов, потребляемая мощность и стоимость. Необходимым является применение недорогой и надежной элементной базы, соответствие элементов заданным характеристикам внешних воздействий, использование типовых конструкторских решений, повышение помехоустойчивости схемы, совместимость ЭРЭ и ИС.

В соответствии с этим из возможных вариантов конструкторских решений был произведен выбор наиболее оптимального, который может быть реализован в соответствии с техническим заданием.

Элементная база состоит из стандартных ИС и элементов. При разработке устройства необходимо учитывать требования к диапазону температур и влажности. Предусматривать особые меры защиты от механических и радиационных воздействий нет необходимости. Для обеспечения требований, предъявленных в техническом задании, проведем поиск аналогов для определения целесообразности разработки устройства. Также необходимо произвести расчеты компоновки, теплового режима, надежности и технологичности.

4. Конструкторский анализ электрической принципиальной схемы ЭС

Стабилизатор вырабатывает напряжение от 0 до 15 В, которое можно изменять с шагом 1 В. Максимальный ток нагрузки – 0,5 А, при его превышении узел защиты отключает нагрузку. В случае необходимости порог срабатывания узла токовой защиты может быть увеличен до 7 А. Напряжение питания стабилизатора может быть не стабилизированным, его значение с учетом пульсаций должно оставаться в пределах 18. 25 В при изменении тока нагрузки от нуля до максимального значения.

Устройство содержит следующие узлы: стабилизатор напряжения питания цифровых микросхем DA1; цифровой формирователь кода выходного напряжения DD1, DD2, VD1, C3, R1 – R4; цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) на прецизионных резисторах R7 – R10; выходной усилитель DA2.1, VT2, R11, R12 и узел токовой защиты R5, R6, VD2, VT1, R13, R14.

Микросхема DA1 вырабатывает стабильное напряжение 6 В, используемое для питания цифровых микросхем DD1 и DD2. Цифровой код выходного напряжения формирует двоичный реверсивный счетчик импульсов DD2. Импульсы поступают на счетчик с генератора на элементе DD1.4. Направление счета определяет состояние RS-триггера на элементах DD1.2 и DD1.3. Когда на входе U микросхемы DD2 высокий уровень, счетчик работает в режиме сложения, в противном случае – в режиме вычитания.

Элемент DD1.1 управляет генератором импульсов. Если ни одна из кнопок SB1 и SB2 не нажата, низкий уровень на выходе этого элемента через резистор R3 и диод VD1 препятствует зарядке конденсатора С3 до порога переключения триггера Шмитта, в результате чего генерация импульсов невозможна. Состояние счетчика DD2 (число N) не изменяется.

Отношение значений сопротивлений резисторов ЦАП R7:R8:R9:R10 – 8:4:2:1. Поэтому напряжение в точке их соединения и, соответственно, на неинвертирующем входе ОУ DA2.1 равно N*U 1 /15, где U 1 – напряжение питания микросхемы DD2. Отношение R12/R11 в цепи ООС выбрано так, чтобы коэффициент усиления ОУ DA2.1 и транзистора VD2 был равен 2,5. Поэтому выходное напряжение равно N вольт при условии, что U 1 = 6 В.

При нажатии на кнопку SB1 «+» (режим увеличения напряжения) низкий уровень на нижнем по схеме входе элемента DD1.3 устанавливает RS-триггер в единичное состояние (на выходе этого элемента и, соответственно, на входе U микросхемы DD2 – высокий уровень), переключая счетчик в режим сложения. Одновременно низкий уровень на верхнем по схеме входе элемента DD1.1 приводит к установлению на его выходе высокого уровня, закрыванию диода VD1 и возникновению генерации. Каждый импульс увеличивает состояние счетчика на 1 и выходное напряжение на 1 В.

Если нажать кнопку SB2 «-» (режим уменьшения напряжения), низкий уровень на верхнем по схеме входе элемента DD1.2 устанавливает RS-триггер в нулевое состояние (на выходе элемента DD1.3 и, соответственно, на входе U микросхемы DD2 – низкий уровень), переключая счетчик в режим вычитания. Одновременно низкий уровень на нижнем по схеме входе элемента DD1.1 аналогично приводит к установлению на его выходе высокого уровня, закрыванию диода VD1 и возникновению генерации. Каждый импульс уменьшает состояние счетчика на 1 и выходное напряжение на 1 В. Когда состояние N счетчика достигнет нуля, на выходе Р микросхемы DD2 появится низкий уровень. Поскольку этот выход соединен с нижним по схеме входом элемента DD1.4, то работа генератора будет приостановлена. Поэтому опасный для нагрузки переход от нулевого напряжения к максимальному запрещен. Возобновить работу генратора можно лишь нажатием на кнопку SB1.

Аналогично запрещен бросок от максимального до нуля в режиме увеличения напряжения. После достижения максимального значения 15 В генерация импульсов также приостановлена, ее можно возобновить только нажатием на кнопку SB2.

Работа устройства не предусмотрена в случае, когда нажаты обе кнопки SB1 и SB2. Однако этот случай для устройства не опасен. На выходах элементов DD1.1 и DD1.3 будут те же логические уровни, что и при одной нажатой кнопке SB1. Следовательно, кнопка SB1 приоритетнее: если она нажата, состояние кнопки SB2 не имеет значения.

Если ток, потребляемый нагрузкой, достигнет порога срабатывания узла защиты, падение напряжения на резисторе R14 превысит напряжение открывания транзистора VT1, напряжение на входе R микросхемы DD2 достигнет высокого логического уровня и вызовет обнуление счетчика, соответственно, выходное напряжение упадет до нуля. Стабилитрон VD2 ограничивает напряжение на входе R до уровня, не превышающего напряжение питания счетчика DD2.

Проведём анализ проектируемого устройства и сравним его с аналогами.

Разрабатываемое устройство стабилизатора напряжения не является уникальным, а является улучшенным вариантом разработанных ранее изделий. Был произведен поиск аналогов и прототипов, основные технические и эксплуатационные характеристики которых приведены в таблице .

Тема: Печатная плата для стабилизатора

Опции темы

• Версия для печати
• Подписаться на эту тему…

Печатная плата для стабилизатора

На днях решил немного освоить P-CAD и развести ПП для стаба, который будет питать предватительный усилитель (там всего пару операционников). Схема стаба стандартная — линейный с опорой (схема для справки приложена). На вход ему приходят +/- 18 В (первичный стаб на LM317/337), а с него снимаются +/- 15 В для питания оперов преда.

Так как это у меня первая плата, пожалуйста, посмотрите правильно ли я развёл (отсутствие земляных петель и прочих грубых ошибок)? Будет ли так нормально работать и не возрастёт шум на выходе стаба? Меня больше всего смущает сквозная земля от входа на выход (обозначена как A_GND). Я не совсем силён в этих «чистых», «грязных» землях.
В общем, буду рад разумной критике

Re: Печатная плата для стабилизатора

Петель не нашел, но земля очень длинная, тонкая, и слишком витиевато проходит по периметру платы, как через лабиринт. Еще я не понял с питанием оперов — верхний опер питается от верхней половины питания, а нижний опер от обоих питаний.. Для чего? Я бы сделал абсолютно симметричные плечи со своей опорой для каждого опера. А в идеале, для случая двух абсолютно раздельных питаний на входе, если позволяет конструктив, то и земель сделал бы две, и соединил бы их только у выхода стаба или вообще у потребителя. И плату в данном случае делал бы линейно — тоесть с одной стороны вход, а с другой выход. Разводка должна получиться проще, и с землями проблем меньше.

Re: Печатная плата для стабилизатора

еще один ньюанс в том, что блокировочные конденсаторы ставятся рядом с потребителем, в крайнем случае лимитируется растояние (100-300мил) но не на другом краю платы полюбому

Re: Печатная плата для стабилизатора

Спасибо за советы, коллеги! Есть ещё над чем подумать.

Вообще-то, я хотел как проще в плане технологически — поэтому однослойная ПП (красные перемычки на стороне TOP). Габариты платы ограничены уже имеющимся конструктивом. Подумал, что заводить вход и выход будет удобно с одного конца. Ещё раз подумаю.

Опера так запитал, потому что хотел сэкономить на ИОНе — отсюда несимметричность. Схема включения типовая.

Перед выходом блокировочные кондеры — не про них речь? Или про те, что возле оперов?

Re: Печатная плата для стабилизатора

WValery, «петля» это когда по одной линии идёт больше одного сигнала, очевидно, что ваша петля в GND, хотя при миллиамперах выхода это влияет на работу в 1000 раз меньше чем при амперах, я всё же оставил бы верхний лаер под сплошной GND, технологических трудностей в этом нет -просто не травите одну из сторон двустороннего текстолита, заодно и перемычек поубавится.

Re: Печатная плата для стабилизатора

Земля стабов тоже должна напоминать звезду. Все земляные цепи стабилизаторов, подтягиваются поближе к основным банкам электролитов, из этой же точки идёт земля к плате преда, на неё можно повесить кондёрчик, но не более.

Re: Печатная плата для стабилизатора

Куперпур по всей площади! А еще лучше с двух сторон. И вот еще. Если размер не в готовый корпус, то, может быть, стоит набить плотнее и разложить ровными рядами ибо: «что не параллельно и не перпендикулярно — валяется!» ©ст. прапорщик Цупрыло
А вот около транзисторов предусмотреть проплешины на случай установки радиаторов.

Собираем 9 простых, малошумящих, линейных стабилизаторов напряжения, используя одну разводку печатной платы

Введение в BBPS-1

Для некоторых приложений подходит источник питания с несколькими выходами, регулируемый по напряжению и по току. Однако бывают случаи, когда вам необходим источник питания только с одним напряжением, и может быть дополнительным преимуществом, если он совместим с беспаечной макетной платой.

Данный проект предоставит всю информацию, необходимую для создания надежного линейного стабилизатора напряжения для любого из 9 напряжений от 2,5 В до 15 В, который обеспечит достаточный ток для большинства небольших схем. Та же недорогая печатная плата может использоваться для напряжения по вашему выбору, а Gerber-файлы приведены в данной статье ниже. В сочетании с легко доступным выпрямителем переменного напряжения в постоянное стабилизатор (называемый BBPS-1) быстро станет фаворитом при создании ваших макетов. Ниже показан BBPS-1 на 3,3 В.

Источник питания BBPS-1 на 3,3 В

Схема

Схема для BBPS-1 далеко не революционна, но предлагает некоторые функции, недоступные в других макетных стабилизаторах. Схема показана ниже (для увеличения кликните по картинке).

Схема макетного линейного стабилизатора BBPS-1

J1 – это разъем питания, к которому подключается внешний выпрямитель переменного напряжения в постоянное; D1 – диод Шоттки, который предотвращает попадание напряжения неправильной полярности на другие элементы. SW1 используется для включения подачи постоянного напряжения, а R2 обеспечивает быстрый разряд конденсатора C1, что позволяет избежать медленного понижения напряжения на выходе. Конденсаторы с C1 по C4 обеспечивают фильтрацию, подавление шума и подавление колебаний для U1, который является микросхемой стабилизатора. Резистор R1 и светодиод LED1 обеспечивают визуальное подтверждение работы U1.

PH3 и PH4 – это штыревые разъемы, которые подключаются к силовым и корпусным линиям беспаечной макетной платы. PH1, PH2, PH5 и PH6 также являются штыревыми разъемами, которые позволяют избирательно отключать линии +V и GND от линий на макетной плате.

Обратите внимание, что приведенная выше схем предназначена для стабилизатора на 5 В. Другие напряжения требуют других U1 и R1; более подробная информация об этом содержится в следующем разделе.

Необходимые компоненты

На приведенной ниже фотографии показана голая печатная плата справа и готовая сборка слева. Как вы видите, элементы поверхностного монтажа здесь не используются. Номера позиций на печатной плате совпадают с номерами на схеме выше и в перечне элементов в таблице 1.

BBPS-1. Макетный линейный стабилизатор напряжения

В таблице 1 приведен список компонентов, необходимых для сборки стабилизатора BBPS-1.

Таблица 1. Перечень элементов

Обозначение	Описание	Количество
J1	Разъем, розетка, коаксиальный, 2,1мм	1
D1	Диод Шоттки, 40 В, 1 А, 1N5819	1
SW1	Переключатель	1
C1	Конденсатор электролитический, 1000 мкФ, 50 В	1
C2	Конденсатор керамический, 0,33 мкФ, 50 В	1
C3	Конденсатор керамический, 0,1 мкФ, 50 В	1
C4	Конденсатор электролитический, 10 мкФ, 50 В	1
R1	Резистор, сопротивление зависит от выходного напряжения, 0,25 Вт	1
R2	Резистор, 100 Ом, 0,25 Вт	1
U1	Стабилизатор напряжения, линейный, корпус TO-200	1
LED1	Светодиод, T1 3/4, зеленый	1
PH1-PH6	Разъем, штыревой, прямой, 40-пиновый (режется на отдельные разъемы)	1
нет	Перемычка на два вывода, 0,1″, черная	2
нет	Перемычка на два вывода, 0,1″, красная	2
нет	Радиатор, TO-220	1

Таблица 2 используется для выбора двух компонентов (U1 и R1), которые перечислены в таблице 1, но не определены там. Выбор для U1 и R1 обусловлен необходимым выходным напряжением BBPS-1. Например, если вам нужен стабилизатор BBPS-1 с выходным напряжением 5 В, вы должны найти «5» в столбце V_вых и увидеть, что U1 должна быть LM7805CT, а R1 должен быть 560 Ом. Следовательно, вам понадобится по одному экземпляру микросхемы LM7805CT и резистора 560 Ом, 0,25 Вт.

Table 2. U1 and R1 Selector

U1	Vвых	Iвых (max)	Vвх		R1, Ом
			min	max
LM2937-2.5	2.5	500 мА	4.75	26	82
LM2937-3.3	3.3	500 мА	4.75	26	220
LM7805CT	5	1 А	7	20	560
LM7806CT	6	1 А	8	21	750
LM7808CT	8	1 А	10.5	23	1.2 к
LM7809CT	9	1 А	11.5	24	1.3 к
LM7810CT	10	1 А	12.5	25	1.6 к
LM7812CT	12	1 А	14.5	27	2 к
LM7815CT	15	1 А	17.5	30	2.7 к

Важная техническая информация

Обратите внимание, что таблица 2 также содержит столбец, который указывает максимальный ток, доступный для каждой микросхемы стабилизатора напряжения. Это теоретический максимум в идеальных условиях, и, вероятно, не может быть достигнут с помощью небольшого радиатора, используемого в BBPS-1. К счастью, все перечисленные микросхемы стабилизаторов напряжения имеют функцию автоматического выключения при перегреве; при остывании они снова начнут функционировать. Также имейте в виду, что выбранный преобразователь переменного напряжения в постоянное (AC/DC) должен обеспечивать, по меньшей мере, такой же ток, как указан в столбце I_вых для соответствующей микросхемы стабилизатора; если AC/DC преобразователь может обеспечить больший ток, то это хорошо.

Наконец, обратите внимание, что таблица 2 содержит два столбца, которые указывают на требования к минимальному и максимальному напряжениям на входе для каждой микросхемы стабилизатора напряжения. AC/DC преобразователь, который используется совместно с BBPS-1, должен обеспечивать напряжение не менее минимального и не более максимального. Вы также должны знать, что чем выше входное напряжение, тем больше тепла необходимо будет рассеять на микросхеме стабилизатора напряжения. Таким образом, лучше всего использовать AC/DC преобразователь, который обеспечивает напряжение, максимально близкое к минимальному напряжению.

Печатная плата (PCB)

Печатная плата для BBPS-1 была создана на основе чертежа принципиальной схемы и компоновки печатной платы с помощью программного обеспечения DipTrace. DipTrace был использован для создания набора файлов Gerber, которые были отправлены для прототипирования производителю в Китай, компании под названием Itead. Itead произвели 10 печатных плат и отправили их в США, что в итоге стоило примерно 14 долларов; это заняло примерно три недели с момента заказа до получения плат.

Оригинальные файлы DipTrace для схемы и макета печатной платы доступны для скачивания тем, кто захочет использовать их при создании собственной печатной платы. Кроме того, файлы Gerber также доступны для тех, кто захочет заказать печатные платы у Itead или другого поставщика.

Сборка и работа с BBPS-1

BBPS-1 не использует элементы поверхностного монтажа, а расположения всех компонентов обозначено надписями шелкографии на печатной плате. Компоненты хорошо разнесены, а площадки достаточно прочны для пайки. Таким образом, следуя надписям шелкографии и обращаясь к фотографиям в данной статье, собрать BBPS-1 будет довольно просто.

• Сначала лучше установить на плату более короткие компоненты, а затем более длинные.
• Обратите особое внимание на полярность электролитических конденсаторов, диода, светодиода и микросхемы; надписи шелкографии указывают на правильное положение всех компонентов.
• Используйте очень тонкий слой термопасты между задней частью микросхемы U1 и радиатором; прикрепите U1 к радиатору с помощью винта и гайки.

Работа с BBPS-1 довольно проста.

• Сориентируйте беспаечную макетную плату так, чтобы линии корпуса находилась на самом верхнем крае.
• Вставьте штыревые разъемы в линии питания и корпуса на макетной плате, следя за тем, чтобы выводы «G» вставились в линию корпуса, а выводы «+» вставились в линию питания.
• Обратите внимание, что соединение BBPS-1 с линиями корпуса и питания может быть отключено индивидуально, путем удаления соответствующих перемычех со штыревых наконечников.
• Подключите AC/DC преобразователь к BBPS-1, вставив разъем питания 2,1 мм в розетку J1; «+» напряжения должен быть на центральном выводе, а корпус на экране.
• Включите BBPS-1, перемещая рычаг переключателя в направлении разъема питания; должен загореться зеленый светодиод.