Inteligentny podwójny zasilacz hybrydowy, część 2

Montaż, testowanie i kalibrację zasilacza można podzielić na kilka etapów. Najpierw należy zmontować cztery płytki: dwa moduły stabilizatorów, płytkę sterującą i płytkę panelu przedniego. Następnie należy je połączyć i poddać podstawowym testom, by przekonać się, czy całość działa poprawnie.

Następnie podłączamy moduły stabilizatorów do głównego radiatora, przygotowujemy obudowę, montujemy wszystko w obudowie i łączymy. Gdy już przebrniemy przez te etapy, pozostanie już tylko przeprowadzenie kalibracji. Potrzebne wskazówki i instrukcje będą podawane w menu wyświetlanym na ekranie LCD. Potrzebny będzie też przyzwoity multimetr.

Jest sporo do zrobienia, więc zacznijmy od montażu PCB stabilizatora.

Budowanie modułu (modułów) stabilizatora

Każdy moduł stabilizatora można zbudować przy użyciu dwustronnej płytki drukowanej (kod 18107211), o wymiarach 116 mm × 133 mm. Posługując się schematem montażowym można łatwo zlokalizować położenie poszczególnych elementów oraz zorientować się jak powinny być zamontowane. 

Jeśli budowany jest podwójny zasilacz, tylko jedna płytka wymaga umieszczenia stabilizatora LM2575-5 (REG3) i powiązanych elementów (L3, D12 itp.). Ważne jest, aby zamontować tylko zworki LK1 i LK2 na jednej płytce ze stabilizatorem LM2575-5. Należy zainstalować je więc teraz na jednej płytce – można użyć rezystorów 0 Ω lub odcinków srebrzanki.

Budowa modułu stabilizatora rozpoczyna się od zamontowania wszystkich rezystorów, z wyjątkiem rezystora wykrywającego prąd 0,01 Ω i rezystorów dzielących prąd 0,05 Ω. Zamontowanie ich w późniejszym czasie, pozwoli ustawić płytkę płasko na stole, co ułatwi późniejsze lutowanie skomplikowanych elementów.

Po wlutowaniu małych rezystorów lutujemy wszystkie diody w obudowie TO-220 i mostek prostowniczy, sprawdzając dokładnie przed lutowaniem, czy każdy z tych elementów został zamontowany zgodnie z polaryzacją.

Następnie należy zamontować kondensatory foliowe 100 nF, kondensator elektrolityczny 10 μF i pozostałe kondensatory MKT. Przed zamontowaniem kondensatorów ceramicznych należy przylutować układy scalone SMD. Następnie montujemy małe tranzystory (w obudowie TO-92). Koniecznie należy zadbać o to, by nie pomieszać typów tranzystorów.

Metoda montażu była już opisywana wielokrotnie. Podstawową ideą jest przylutowanie jednej nóżki, sprawdzenie, czy lokalizacje i kierunki montażu są prawidłowe, dodanie topnika do wszystkich nóżek, przylutowanie wszystkich nóżek, a następnie wyeliminowanie wszelkich mostków, które mogły ewentualnie powstać, jeśli była użyta większa ilość topnika i lutowia.

Należy zwrócić uwagę na kierunki montażu izolatorów MAX14930, IC6 i IC7. Są one zamontowane w przeciwnych kierunkach. Dla ułatwienia zostały dodane oznaczenia w pobliżu nóżki 1 każdego układu scalonego SMD.

Po przylutowaniu układów SMD, montujemy ceramiczne kondensatory filtrujące. 

Na górze płytki znajdują się dwa kondensatory tantalowe 15 μF do montażu powierzchniowego.

Są one skierowane dodatnim końcem w stronę stabilizatora. Orientacja powinna być dokładnie sprawdzona. Dodatni koniec powinien być oznaczony paskiem. Po stronie lutowania komponentów przewlekanych znajduje się również pięć kondensatorów do montażu powierzchniowego. Montujemy je w następnej kolejności.

Teraz jest dobry moment, aby przylutować elementy, które zostały odłożone do montażu na koniec. Są to rezystory 1 Ω, 0,01 Ω i 0,05 Ω. Następnie montujemy gniazda, złącza i uchwyty bezpieczników w których następnie osadzamy bezpiecznik.

Wykonanie radiatora diody

Dioda D3 w obudowie TO-220 wymaga niewielkiego radiatora. Nagrzewa się znacznie tylko wtedy, gdy wyjście zasilacza jest zwarte, ale radiator zapewni odpowiednie chłodzenie w każdych warunkach przy pracy ciągłej. 

Do budowy radiatora został użyty kawałek aluminium o wymiarach 55 mm × 40 mm i grubości 1,6 mm z zagięciem. Ta godna polecenia metoda pozwala uzyskać optymalny rozmiar dla dostępnej przestrzeni.

Teraz należy zamontować większe tranzystory (Q3 i Q10), trzy układy scalone w obudowie DIP oraz stabilizatory LM317, LM337 i LM2575-5. Stabilizatory można zamontować z wyprowadzeniami o długości kilku milimetrów. Stabilizator +12 V (REG1) i stabilizator ujemny (REG4) wymagają małych radiatorów, które są mocowane za pomocą śruby M3, karbowanej i płaskiej podkładki, tulei izolacyjnej i podkładki.

Przed zamontowaniem kondensatorów elektrolitycznych należy przymocować radiator do diody TO-220. Ułatwi to wyrównanie i dokręcenie wszystkich elementów. Jeśli o tym zapomnimy, można włożyć śrubokręt przez otwór w cewce toroidalnej, ale jest to znacznie bardziej skomplikowane.

Teraz można zamontować pozostałe elektrolity. Większe należy umieścić jako ostatnie, ponieważ zajmują one więcej miejsca na płytce. Wszystkie z wyjątkiem dwóch mają dodatnie (+) wyprowadzenie umiejscowione bliżej głównego radiatora lub po lewej stronie jeśli radiator znajduje się na górze. Dwa kondensatory elektrolityczne 220 μF należy zamontować odwrotnie do wskazanej reguły. Znajdują się one na wejściu układu MC34167 i mają swoje (dłuższe) dodatnie wyprowadzenia po prawej stronie, zgodnie z oznaczeniami dla tego elementu.

Pozostały jeszcze cewki. W prototypie została pod nie nałożona odrobina silikonu o neutralnym utwardzaniu. Zapobiega to przemieszczaniu się tych elementów, więc warto to zrobić. W tym momencie wszystkie części, z wyjątkiem tych, które należy przymocować do głównego radiatora, powinny być już na płytce zamontowane.

Mostek prostowniczy jest przymocowany za pomocą 150-milimetrowych przewodów, co pozwala na zamontowanie go na radiatorze. Trzeba umieścić krótkie odcinki rurki termokurczliwej na połączeniu luźnych przewodów z mostkiem.

Przewody dołączone do wyprowadzeń mostka prostowniczego powinny zostać przylutowane do płytki drukowanej. Zostały zastosowane przewody o długości 15 cm i obciążalności 7,5 A – czerwony dla napięcia dodatniego, czarny dla ujemnego i żółty dla prądu przemiennego. 

Aby przeczytać ten artykuł kup e-wydanie

Kup teraz