간이형 가변 전원공급기(1.3~30Vdc 1A)를 만들어 봅시다

[덤보]

간이형 가변 전원공급기(1.3~30Vdc 1A)를 만들어 봅시다.

간이형 가변 전원공급기(1.3~30Vdc 1A)는 일반적인 전압 강하형 트랜스포머와 트랜지스터를 사용하여 출력전압을 가변 할 수 있는 정전압 회로를 적용한 회로랍니다.

정전압 회로에 대해 심도 깊게 공부하고 싶으신 분은 일반자료실“전원회로에 대해 알아봅시다-1~9”를 살펴보세요

전원회로에 대해 알아봅시다 - 1 : 전원회로의 분류

회로도

이 회로에는 전류에 대한 보호회로가 포함 되어 있지 않지만 일반적으로 사용하는 고정 출력 전압 어댑터보다 다양한 출력 전압을 사용할 수 있다는 것이 매력적이라고 할 수 있지요.

하지만 이회로는 초보자분들께서는 가능하면 만들지 않는 것이 좋겠네요.. 왜냐면 AC 220V 전원을 다루는 부분이 있거든요....

그래도 꾸며 보고 싶다면..^^

회로도에서 AC 정류 앞부분(회로도에서 브릿지 다이오드까지 회로)을 빼버리고, 30V1A AC 어댑터를 구입하셔서 어댑터 출력을 브릿지 다이오드가 들어갈 자리의 +, - 배선에 연결하면 된답니다.

주의 : 간이형 가변 전원공급기를 꾸미면서 가장 주의해 야 할 점은 교류전원(집에서 사용하는 220V의 교류전원)을 사용하기 때문에 합선이나 감전사고가 일어 날 수 있으므로 손이나 신체일부가 직접 입력전원부에 닫지 않도록 세심한 배려가 필요합니다. 또한 전원공급기 주변에 공구는 반드시 정리하여 교류전원으로부터 멀리 떨어져 시험할 수 있도록 하여야 합니다.

자세한 회로도, 부품 목록, 부품배치도, 패턴도는 여기를 클릭하세요

https://cafe.daum.net/funny-circuit/M2lg/123

부품을 준비해 봅시다.

품명	형명	적용	수량	비고
콘덴서	470uF35V	C1	1
콘덴서	0.1uF	C2,C3	2	모노리틱
콘덴서	1000uF35V	C4	1
콘덴서	100uF35V	C5	1
다이오드	1N4007	D1,D2,D3,D4,D6	5
퓨즈	250V1A	F1	1
콘넥터	YW396-03	J1	1
콘넥터	5045-2	J2,J5	2	wire 납땜 선택
점퍼		J6	1	wire 납땜
바인딩 포스트	적색(+)	J6	1	선택
바인딩 포스트	흑색(-)	J6	1	선택
LED	RED 5mm	LED1	1
트랜지스터	KTD1937	Q1	1
트랜지스터	2SC1959	Q2,Q3	2	또는 CS9013(리드 주의)
저항	4.7k	R3	1
저항	100	R4,R7,R8	3
저항	3.3k	R5	1
저항	**k	R6	1	필요시 선택 15k
저항	2k	R9	1
저항	10k	VR1,R10	2
스위치	Mini Rocker	SW1	1
트랜스포머	220Vac : 28Vac1.2A	T1	1
VR knob			1
패턴 와이어	단선	패턴용	필요량	0.3mm, 주석도금,
전선	연선	배선용	필요량	AWG24~26
PCB	만능 PCB

(참고 : 바인딩 포스트와 볼룸 고정 지지대는 별도로 판매하는 곳이 없으므로 자작을 하셔야 하고,

         트랜스포머와 PCB 고정용 볼트와 너트는 필요한 만큼 준비합니다.)

부품을 준비하실때 트랜스포머를 선정해야 하는데.. 트랜스포머는 최종 DC 최대 출력을 얼마로 결정할 것인가를 먼저 생각해야 한답니다.

트랜스포머는 어떤 부하 회로(여기서는 정류회로가 되겠네요..)를 사용하는가에 따라 용량과 크기가 많이 다르거든요..

트랜스포머와 부하회로와의 관계는 "부품에 대해 알아봅시다" --> "변압기란" --> "트랜스포머 용량산정방법"을 참고하세요....

전원 변압기(트랜스포머)용량 산정방법에 대해 알아봅시다.

부품이 준비되었으면 만들어 봅시다..

부품 배치도와 패턴도

1) 기판 홀 간격과 맞지 않는 부품 리드 간격을 확인한 후 기판에 홀 가공작업 가장 먼저 합니다.

    (트랜스포머 고정 볼트 홀, 스위치 리드 삽입 홀, 외부전원 연결 콘넥터 리드 홀 등..)

2) 절연 아크릴 판의 지지대 홀 가공을 합니다..(기판 지지대 홀과 동일한 위치)

3) 준비한 부품을 기판에 삽입하고 리드를 구부리거나 삽입 상태로 납땜을 합니다.

4) 납땜을 한 부품의 리드는 기판에서 1~2mm 정도 남기고 니퍼로 잘라버립니다.

5) 피복을 벗긴 점퍼와이어의 단선 심선을 회로도 배선과 같이 납땜하여 연결합니다.

    (참고 : 1A 전류가 흐르려면 배선 굵기가 아마도 5Φ이상이 되어야 하는데, AWG30 점퍼선(단선)은

              0.2A 정도밖에 전류를 흘릴 수 없으므로 심선 두가닥을 촘촘히 꼬아서 사용하는 것이 좋답니다.

              회로배선을 할 때는 꼰 선 2가닥을 한꺼번에 배선회로 패턴으로 사용하는 것이 좋답니다. 숙련필요..^^)

4) 납땜부위가 제대로 납땜되었는지 확인하고 트랜지스터, 다이오드, 콘덴서 부품의 극성과 방향이

    회로도와 같이 정확하게 연결되었는가 확인합니다..

5) 트랜스포머와 바인딩 포스트, 가변저항과 같은 고정 부품은 기구물과 단단히 조여졌는지 확인합니다.

6) 부품이 조립된 기판에 기판 지지대를 고정 시키고 고정된 지지대 위에 아크릴 판을 올려 놓고 새로운 지지대로 조여줍니다.

   (참고 : 아크릴 판으로 기판 패턴 면을 덮는 이유는 AC 전원코드를 통해 입력된 AC220V 전원이 손이나 신체 일부에 접촉되              는 것을 막기 위함입니다..)

7) AC 전원코드에 콘넥터를 연결하기 전에 3Φ 수축튜브를 약 5mm 정도로 2개를 잘라 양갈레 전선에 각각 1개씩 삽입합니다.

8) 전선과 콘넥터 터미널을 연결한 다음 수축튜브를 콘넥터 터미널과 전선 연결부위에 씌워 열을 가해 수축시키고,

    콘넥터 하우징에 터미널을 삽입합니다.

   (참고 : 콘넥터 터미널과 전선 연결부위에 수축튜브를 씌우는 이유는 AC220V 전원이 손이나  신체 일부에 접촉되는 것을 막               기 위함입니다.)

9) AC 전원코드와 콘넥터 작업이 끝나면 기판의 AC 입력 콘넥터에 연결합니다.

완성품

조립이 완료되고 검사가 끝났으면 동작을 시켜 봅시다

1. 우선 조립된 회로기판의 가변저항을 왼쪽 방향으로 끝까지 돌려놓습니다.

2. 기판의 전원스위치가 꺼져있는지 확인합니다.(켜진 상태이면 기판의 전원스위치는 반드시 꺼 둡니다.)

3. 디지털 멀티테스터나 아날로그 멀티테스터를 저항 측정위치로 선택한 다음,

   AC 전원코드 플러그 양단을 측정해서 무한대 또는 xxx MΩ이 측정되는가 확인합니다.

   (만약 수 Ω이 측정되면 조립상태를 반드시 다시 확인해야  합니다.)

4. 멀티테스터를 전압 측정위치로 선택한 다음 측정 리드를 기판의 바인딩포스트에 고정시킵니다.

   (바인딩 포스트 살살 돌리면 측정리드의 팁을 꽂을 수 있는 홀이 나타난답니다.

    이 홀에 측정리드 팁을 꽂아 놓고 바인딩 포스트를 돌려 조여 주세요..)

5. AC 전원코드를 콘센트에 꽂기 전에 AC 전원이 손이나 신체 일부에 닿을 수 있는 부분은 없는가 정밀하게 관찰한 후

    접촉될 부분이 없다고 판단되면 AC 전원코드를 콘센트에 꽂아야 합니다.

6. 전원스위치를 켠 후 적색 LED가 켜지는가 확인합니다.

   (적색 LED가 켜지지 않으면 스위치를 끄고, AC 전원코드를 콘센트에서 빨리 뽑은 후 기판배선이 제대로 연결되어 있는지,

    퓨즈가 단선되었는지 확인부터 해야겠죠... 만약 퓨즈가 단선 되었다면 회로를 다시 점검해야 한답니다.)

7. 전원 LED가 켜지면 멀티테스터에 표시되는 측정값을 확인해 봅니다.

   (측정 값이 표시되지 않거나 1.2V 이상(예를 들어 10V 또는 20V)이 표시되면 회로가 잘못 꾸며진 것이지요..

    얼른 끄시고 다시 확인하세요.)

8. 측정값이 1.2V로 표시되면 가변 저항을 왼쪽에서 오른쪽으로 돌려가면서 측정값이 점점 커지는지 확인해 봅니다.

   (트랜스포머의 출력이 16Vac 일 경우 최대 측정값은 20Vdc 이고요, 26Vac 일 경우에는 32Vdc 가 측정된답니다.)

9. 원하는 측정값을 가변저항을 좌우로 돌려 맞춰보세요..

  (참고하세요.. 낮은 전압과 높은 전류(예를 들어 5V 1A)를 사용하게 되면 출력 트랜지스터에 많은 열이

   발생하게 된답니다. 이럴때는 트랜지스터의 방열판이 좀더 커지는 것이 좋겠지요..

    기판을 조립할 때 방열판의 크기를 고려해서 방열판 위치 공간을 가급적 많이 확보하는 것도 좋겠네요...)

10. 시험이 끝나면 반드시 전원스위치부터 끄시고 AC 전원플러그를 콘센트에 빼주셔야 됩니다. 반드시....

동작을 시켜 봅시다.