Universitatea POLITEHNICA din BucuretiFacultatea de Inginerie Mecanic i Mecatronic

PROIECT BAZELE MECATRONICII

Student: Tudor Bogdan Grupa: 523BCuprins

Introducere3Stadiul actual5Solutia proprie8Simularea circuitului13Realizarea cablajului imprimat14Avantaje si dezavantaje15Concluzii16Bibliografie17

Introducere

Tema lucrrii const in realizarea practic a unui montaj electronic care este destinat alimentrii cu tensiune continu de la 1,2-37V a diferitelor circuite electronice n laborator pentru a fi testate i msurate.Montajul electronic se numeste SURS DE TENSIUNE CU AVERTIZARE SONORA de 1,2-37V. Intensitatea nu va depasii 1A. Sursa de tensiune stabilizat este necesar datorit fluctuaiilor tensiunii electrice furnizat pe reeaua electric.

Caracteristicile sursei: Tensiune de alimentare: 220 V AC Tensiune de iesire: 1.25 - 37 V DC Curent maxim: 1 A Ieiri stabilizate: 5 V, 12 V, 15 V, cu avertizere luminoas Avertizare sonor

O sursa de tensiune este orice dispozitiv sau sistem care produce o fora electromotoare, intre terminalele sale sau deriva o tensiune secundara de la sursa primara a fortei electromotoare. O sursa de tensiune primara poate furniza (sau absorbi) energie la un circuit in timp ce o sursa de tensiune secundara a disipa energiedin circuit.Un exemplude sursa primara este o baterie n timp ce un exemplu de o sursa secundara este o sursa reglabila de tensiune.

La ieirea din punte redresoare si filtrarea prin condensator se va imprti circuitu n 4 sectoare diferite pentru cele patru ieiri. Primul sector va avea in componenta integratul de tip LM317 i un poteniometru pentru reglarea tensiunii. Celelalte sectoare vor avea acelai principiu, format din cte un integrat de tip L7805, L7812 i respectiv L7815. Fiecare sector va putea fi ntrerupt de un ntreruptor i va avea avertizare luminoas de tip LED.

Avantaje: economie de curent i protecia datorit avertizrilor sonore ieire reglabil de 1,25V 37V patru ieiri cu tensiuni diferite i curent maxim de 1ADezavantaje: nu are ieiri intermediare curentul maxim de iesire este 1A nu are funie de autooprire

Stadiul actual

1. Surs de tensiune reglabil de 3 30 V, 3A D.C.Aceast surs de tensiune prezint un avantaj major fa de alte surse, acela c este foarte simplu de realizat.Pentru reglarea tensiunii am folosit un IC(UA723D), care este comandat cu ajutorul poteniometrului P1. Aceast surs asigur o tensiune reglabil ntre 3 i 30V DC, cu condiia ca consumul s nu depeasc 3A. Desigur, aceasta poate fi de asemenea utilizat i n alte scopuri. De exemplu poteniometrul poate fi unul format din dou rezistene i atunci vom avea o tensiune fix. Pentru protecia tranzistorul Q1 este nevoie de un radiator de bun calitate.

Schem electronic:

Specificaii: Protecie la suprancrcare Curent de ieire: max. 3A Tensiune de pulsaie: 0.5mV Tensiune de ieire: reglabil de la 3 la 30V, stabilizat Tensiune de alimentare: 9 la 30V AC (n funcie de tensiunea de ieire dorit)

2. Surs reglabil stabilizat 4-40V 3 A, afisaj, LM2596 iesire:1,35-37V

Suras de alimentare in comutatie cu LM2596 cu urmatoarele caracteristici: Dimension: 7*4cm( L*W) Input voltage:4~40V Adjustable output voltage range:1.25V~37V Max current:3 Working current:2AButonul din stanga opreste si porneste sursa iar butonul din partea dreapta comuta pe afisaj tensiunea ce intra sau ce iese din modul. Ca si voltmetru functioneaza intre 0 si 40V.

3. Surs reglabil 030V -03AAcest montaj reprezinta o sursa reglabila de tensiune cu ajutorul careia se pot obtine tensiuni reglabile cuprinse intre 030Vcc si protectie la scurtcircuit reglabila intre 0-3A. Acest montaj mai este prezentat si cu o sursa de tensiune fixa de 5V pentru diferite alte montaje. Tensunea alternativa de 26Vac trebuie sa debiteze minimum 3A, iar cea auxiliara 2x12V ca la un curent de 0.3A. PUNEREA IN FUNCTIUE: Se alimenteaza sursa la bornele 26Vac respectiv 2x12V ca apoi cu ajutorul unui voltmetru se masoara tensiunea de iesire care se regleaza din potentometrul POT1 iar din potentometrul POT2 se regleaza curentul la care se doreste ca sursa sa se limiteze, acest curent se va masura cu ajutorul unui ampermetru. Eventual in jurul axelor potentometrelor se va nota curentul, respectiv tensiunea. Led-ul lumineaza doar in cazul in care apare limitarea de curent respectiv tensiunea.Tensiunea de 5V pate fi folosita la alimentarea unui voltmetru sau ampermetru dar nu se poate folsi impreuna cu cea reglabila. Sursa este prevazuta cu iesirile de voltmetru (v)si ampermetru (a).

Solutia proprie

Solutia pentru care am optat este o configuratie de circuit simpla si foarte eficienta. Se poate vedea in schema urmatoare asezarea componentelor cat si legarea acestora intre ele.

LM 317LM317este un regulator popular reglabil de tensiune liniar.Acesta a fost inventat deRobert C. DobkiniRobert J. Widlarn 1970 n timp ce lucrau laNational Semiconductor.LM317 are trei pini: IN, OUT, i ADJustment.Un divizor rezistiv de tensiune ntre ieire i mas configureaz amplificatorul operaional ca un amplificator non-inversoare , astfel nct tensiunea de ieire este ajustat n mod continuu pentru a fi o valoare dorita. n mod ideal, acest lucru face ca tensiunea de ieire:V out = V ref (1 + R L / R H )78XX Familia de integrate 78XX este folosita pentru a reduce tensiunea la o valoare prestabilita in functie de integratul ales. Pentru acest proiect am ales LM7805 care reduce tensiune la 5V, LM7812 care reduce tensiunea la 12V si LM7815 care reduce tensiunea la 15V. Am folosit integratele pentru a crea trei iesiri cu tensiune stabilizate de 5, 12 si 15V plus o iesire cu tensiune variabila pentru care am folosit LM317 si un potentiometru de 10K.Avertizarea sonora este o facilitate a sursei pe care dorim sa o construim, aceasta avand rolul de a ne avertiza in momentul in care sursa este functiune dar utilizatorul a parasit camera, stingand lumina.

Elementul sensibil este reprezentat de o fotorezistenta care actioneaza ca un intrerupator deschis in momentul cand primeste lumina. Cand utilizatorul paraseste camera, stingand lumina, fotorezistenta actioneaza ca un intrerupator inchis permitand trecerea curentului, acest lucru declansand buzzer-ul.

Schemele de principiu pentru cele 3 iesiri cu tensiune stabilizata est formata din integratul aferent si un LED conectat in serie cu o rezistenta de 10K.

Intreg circuitul va fi alimentat de la un transformator de current de 40V cu o frecventa de 50Hz. Aceasta tensiune este redresata cu ajutorul unei punti redresoare formata din 4 diode. Dupa redresare se obtin doar fazele positive, acestea fiind filtrate de un condensator (C2) de 2,2 mF. Celalalt condensator (C1) are rolul de a filtra zgomotul. In urma acestor procese va rezulta un semnal continuu care va merge in circuitele integrate. Astfel semnalul ajunge la primul integrat, LM317, acesta fiind legat cu o rezistenta de 178 si un potentiometru de 5k, valori rezultate prin utilizarea formulei V=1.25(1+R1/R2). La iesirile stabilizate am legat in serie cate un LED si o rezistenta de 4,7 k pentru a nu arde diodele luminoase (LED). In paralel s-au mai legat cele 3 integrate pentru iesiri stabilizate. Avand o tensiune la iesire din sectorul de redresare inaintea celor trei integrate pentru iesiri stabilizate s-a legat o rezistenta de 330, calculate cu legea lui OHM (R=U/I).

Simularea circuitului

Realizarea cablajului imprimat

Schema electrica, simularea cat si cablajul imprimat au fost create utilizand programul Multisim 13 si Ultiboard 13, oferite de compania National Instrument.

Avantaje si dezavantajeAceasta sursa este ideala pentru folosirea ei in scopuri didactice cat si folosirea in scopuri practice atunci cand dorim sa alimentam un circuit, un motor de current continuu, un LED sau orice sistem electronic, mecatronic sau electric.Avantajele acestei surse ar fi urmatoarele: Dimensiuni reduse Trei iesiri stabilizate O iesire reglabila Avertizarea sonora Nivel de zgomot redus datorita absentei unui cooler Posibilitatea de a alimenta patru obiecte in acelasi timp (consum total