すべての電気部品は地球儀であり、直接的または間接的に動作するために電力を必要とします。必要な電力を供給するために、電源と呼ばれる装置が使用されます。電源は、電気負荷に電力を供給することを目的とした電気ユニットです。電源の機能は、電源から入力電圧を取得し、出力端子に接続された負荷に電力を供給するために必要な電圧を供給することです。家庭、オフィス、大学などの汎用電源ユニットを使用しています。主電源から220Vの入力を受け取り、高電圧を必要としない負荷に電力を供給するためのさまざまな出力端子を備えています。出力端子は主に固定5V、12V、可変0-30Vです。
電源
小型電源ユニットの作り方は？
電源は、ハードウェア全体を実行するためのプロジェクトの最も重要な部分です。始めて、プロジェクトを開始するためにさらにいくつかのデータを収集しましょう。このプロジェクト用にプリント回路基板（PCB）を作成します。
ステップ1：コンポーネントの収集
プロジェクトを開始するための最良のアプローチは、コンポーネントの完全なリストを作成することです。これは、プロジェクトを開始するためのインテリジェントな方法であるだけでなく、プロジェクトの途中で多くの不便を感じることから私たちを救います。市場で非常に簡単に入手できるコンポーネントのリストを以下に示します。
- ステップダウントランス
- 1n4007（4個）
- 7805電圧レギュレータ
- LM317電圧レギュレータ
- 2200uFコンデンサ
- 100Fコンデンサ
- 0.33uFコンデンサ
- 240オーム抵抗器
- 10kオームポテンショメータ
- プリント回路基板
- はんだごてキット
- 小型ドリルマシン
- FECl3
- PCBスクレーパー
ステップ2：コンポーネントの調査
今のところ、すべてのコンポーネントの完全なリストがあります。一歩先に進み、すべてのコンポーネントについて簡単に説明します。
に 変成器 は、電力アプリケーションで交流電圧を増減するために使用されるパッシブ電気デバイスです。変圧器には、降圧変圧器と昇圧変圧器の2種類があります。ここでは、降圧トランスを使用しています。このタイプの変圧器は、高電圧をメインから12Vに下げるため、家電製品で最も一般的に使用されています。最初に回路が作成され、次に実行されてすべての測定が行われます。トランスの基本構造は、コイルと2つの巻線、1次巻線と2次巻線で構成されています。降圧トランスでは、一次巻線は二次巻線よりも大きく、一次電圧を二次電圧に下げるのに役立ちます。
変成器
に ダイオード は、一方向の電流を流すことを目的とした電気部品です。回路に4つのダイオードを使用して整流器ブリッジを作成しました。ブリッジ整流器は、交流（AC）を直流（DC）に変換する全波整流器です。 AC電圧がブリッジ整流器を通過すると、前半のサイクル中に、そのダイオードの2つが順方向にバイアスされ、2つが逆方向にバイアスされて、1サイクルが導通します。後半のサイクルでは、以前に逆バイアスされていたダイオードが順方向にバイアスされ、他の2つは逆バイアスになり、残りの半サイクルが正になります。最終結果はDC波です。
ブリッジ整流器
7805電圧レギュレータ： 電圧レギュレータは、電気回路において非常に重要です。入力電圧に変動があっても、この電圧レギュレータは一定の出力電圧を提供します。ほとんどのプロジェクトで7805ICのアプリケーションを見つけることができます。 7805という名前は2つの意味を意味します。「78」は正の電圧レギュレータであることを意味し、「05」は出力として5Vを提供することを意味します。したがって、当社の電圧レギュレータは+ 5Vの出力電圧を提供します。このICは約1.5Aの電流を処理できます。より多くの電流を消費するプロジェクトには、ヒートシンクをお勧めします。たとえば、入力電圧が12Vで、1Aを消費している場合、（12-5）* 1 = 7Wです。この7ワットは熱として放散されます。
電圧レギュレータ
LM317 は電圧レギュレータでもありますが、固定されていません。調整可能なリニア電圧レギュレータです。最大1.5Aの電流を処理でき、電圧を1.25Vから約37ボルトに調整できます。電圧を変化させるには外部抵抗が必要です。モータードライバー、パワーバンク、充電器、イーサネットスイッチなどに使用されるなど、多くの用途があります。
LM317
ステップ3：回路のシミュレーション
回路を作成する前に、ソフトウェアですべての読み取り値をシミュレートして調べることをお勧めします。私たちが使用しようとしているソフトウェアは プロテウスデザインスイート 。 Proteusは、電子回路をシミュレートするソフトウェアです。最初に回路が作成され、次に実行されてすべての測定が行われます。トランスの基本構造は、コイルと2つの巻線、1次巻線と2次巻線で構成されています。降圧トランスでは、一次巻線は二次巻線よりも大きく、一次電圧を二次電圧に下げるのに役立ちます。
ソフトウェアをダウンロードするには、 ここをクリック。
- Proteusソフトウェアをダウンロードしてインストールしたら、それを開きます。をクリックして新しい回路図を開きます ISIS メニューのアイコン。
ISIS
- 新しい回路図が表示されたら、をクリックします。 P サイドメニューのアイコン。これにより、使用するすべてのコンポーネントを選択できるボックスが開きます。
新しい回路図
- 次に、回路の作成に使用するコンポーネントの名前を入力します。コンポーネントが右側のリストに表示されます。
コンポーネントの検索
- 同様に、上記と同様に、すべてのコンポーネントを検索します。それらはに表示されます デバイス リスト。
コンポーネントリスト
- これで、回路全体をソフトウェアで作成しました。シミュレートして、取得している出力が必要かどうかを確認してみましょう。 1つの端子で5Vを固定し、2番目の端子で0〜12Vを可変にします。このために、電圧計を接続し、すべての読み取り値を取得します。まず、主交流電圧源の電圧を設定します 220Vにそしてその周波数は50Hzに。 2番目の端子の出力を変更するには、のノブをスライドさせます HGかもしれません これが可変抵抗器です。
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ステップ4：PCBレイアウトを作成する
PCB上にハードウェア回路を作成するので、最初にこの回路のPCBレイアウトを作成する必要があります。
- ProteusでPCBレイアウトを作成するには、最初にPCBパッケージを回路図のすべてのコンポーネントに割り当てる必要があります。パッケージを割り当てるには、パッケージを割り当てるコンポーネントを右クリックして、[ パッケージングツール。
パッケージの割り当て
- トップメニューのARIESオプションをクリックして、PCB回路図を開きます。
アリエス
- コンポーネントリストから、回路をどのように見せたいかを示すデザインで、画面上のすべてのコンポーネントを配置します。
- トラックモードをクリックし、ソフトウェアが接続するように指示しているすべてのピンを矢印で接続します。
- 全体のレイアウトを作成すると、次のようになります。
PCBレイアウト
ステップ5：ハードウェアの作成
ソフトウェアで回路をシミュレートしたので、完全に正常に動作しています。次に、コンポーネントをPCBに配置します。 PCBはプリント回路基板です。これは、片面が銅で完全にコーティングされ、反対側から完全に絶縁されたボードです。 PCB上に回路を作成することは、比較的長いプロセスです。ソフトウェアで回路をシミュレーションし、PCBレイアウトを作成した後、回路レイアウトをバター紙に印刷します。 PCBボードにバター紙を置く前に、PCBスクレーパーを使用してボードをこすり、ボード上の銅層がボードの上部から減少するようにします。
銅層の除去
次に、バター紙をPCBボードに置き、回路がボードに印刷されるまでアイロンをかけます（約5分かかります）。
PCBボードのアイロンがけ
これで、回路がボードに印刷されると、FeClに浸されます。3ボードから余分な銅を取り除くためのお湯の溶液、プリント回路の下の銅だけが残されます。
PCBエッチング
その後、PCBボードをスクレーパーでこすり、配線が目立つようにします。次に、それぞれの場所に穴を開け、コンポーネントを回路基板に配置します。
PCBボードに穴を開ける
ボード上のコンポーネントをはんだ付けします。最後に、回路の導通を確認し、どこかで不連続が発生した場合は、コンポーネントのはんだを取り除き、再度接続します。
回路の導通をチェックする
ステップ6：回路のテスト
これで、ハードウェアの準備が整いました。テストを実行して、電圧を測定しましょう。変圧器の一次端子を電源に接続して電源を入れます。電源の5V出力端子に1kオームの抵抗を備えたLEDを接続し、可変出力端子に小さなDCモーターを接続します。主電源をオンにすると、LEDが点灯するのがわかります。可変電圧をテストするには、可変抵抗器のノブを変更します。可変抵抗器の抵抗の変化に伴い、モーターの速度が変化するはずです。これがすべて起こった場合、それは、バッテリーの充電、小さな学校のプロジェクトの実行、おもちゃの電源投入など、さまざまな目的に使用できる優れた電源を作ったことを意味します。
