Laboratorion virtalähde

Laboratorion virtalähde

Vaikka viime aikoina on esiintynyt erilaisia ​​laboratorion penkkivirtalähteitä, vain harvat niistä tarjoavat sinulle tässä artikkelissa kuvatun suunnittelun tehokkuuden, monipuolisuuden ja alhaiset kustannukset.



Tämä viesti selittää erittäin säännellyn, DIY-laboratorion virtalähteen, jossa on kaksi 0-50 voltin jännitettä. Jännite- ja virta-alueet vaihtelevat itsenäisesti välillä 0-50 V ja 0-5 ampeeria.

Sanottuaan, että DIY-asettelun takia voit mukauttaa asetuksia tarpeen mukaan, mikä näkyy seuraavassa määritystaulukossa.





  • Tarvikkeiden määrä = 2 (täysin kelluva)
  • Jännitealue = 0-50 V
  • Virta-alue = 0-5 ampeeria
  • Karkea säätö ja hienosäätö sekä virralle että jännitteelle = 1:10
  • Jännitesäätö = 0,01% linja ja 0,1% kuormitus
  • Virranrajoitin = 0,5%

Piirin kuvaus

laboratorion virtalähde

Yllä olevassa kuvassa 1 on laboratorion virtalähteen kytkentäkaavio. Asettelun tekniset tiedot on keskitetty IC1: n, an LM317HVK säädettävä säädin , monipuoliseen toiminnallisuuteen. HVK-pääte viittaa säätimen korkeajänniteversioon.

Piirin loppuosa mahdollistaa jännitteen asettamisen ja virranrajoitusominaisuudet. Sisääntulo IC1: een tulee BR1: n lähdöstä, joka suodatetaan C1: llä ja C2: lla noin +60 volttiin DC: ksi, ja virtatieteellisen vertailijan IC2 tulo kehittyy sillan tasasuuntaajasta BR2, joka lisäksi toimii kuin negatiivinen esijännitesyöttö saadakseen sääntely maatasolle.



IC1: n tehtävänä on pitää OUT-liitäntä 1,25 voltin DC: ssä ADJ-liittimen yli. Nykyinen tyhjennys ADJ-nastassa on äärimmäisen minimaalinen (niinkin alhainen kuin 25 uA), ja siksi R15 ja R16 (raaka- ja puhdistetut jännitteen käsittelyt) ja R8 muodostavat jännitteenjakajan, jossa 1,25 volttia näkyy R8: n ympärillä.

R16: n alempi liitin kiinnittyy D7: n ja D8: n kehittämään -1,3-vertailujännitteeseen, mikä sallii resistiivisen R8-R15-jakajan kiinnittää lähtöjännitteen suoraan maanpinnalle aina, kun R15 + R16: sta tulee 0 ohmia.

Lähtöjännitteen laskeminen

Yleisesti ottaen lähtöjännite riippuu seuraavista tuloksista:

(VouT - 1,25 + 1,3) / (R15 + R16) = 1,25 / R8.

Siten jokaisen muuttuvan syöttötaulun käytettävissä oleva suurin jännite-arvo voi olla:

VOUT = (1,25 / R8) x (R15 + R16) = 50,18 volttia DC.

Potentiometrejä R15 ja R16 käytetään lähtöjännitteen säätämiseen, jolloin VouT voi vaihdella välillä 0-50 volttia.

Kuinka nykyinen ohjaus toimii

Kun tasavirran kuormitusvirta kasvaa, myös jännitteen pudotus R2: n yli nousee, ja noin 0,65 voltin (eli noin 20 mA: n) kohdalla Q1 ja Q2 kytkeytyvät päälle ja siitä tulee virran ensisijainen kulku. Lisäksi R3 ja R4 takaavat, että Q1 ja Q2 käsittelevät kuormaa tasaisesti. IC2 toimii kuin virranrajoittimen vaihe.

Sen ei-invertoiva tulo käyttää lähtöjännitettä vertailuna, kun taas sen käänteinen tulo on kiinnitetty R6: n kehittämään jännitteenjakajaan ja virranohjausrasioihin R13 ja R14. Jännitepudotus R6: n yli on noin 1,25 volttia, yllä mainittu referenssijännite määräytyy IC1-liittimien OUT ja ADJ välisen eron perusteella.

Q1: n ja Q2: n poikki kulkeva virta liikkuu R9: n kautta ja muodostaa jännitehäviön R13 + R14: n yli. Tämän seurauksena IC2 pakotetaan kytkeytymään pois päältä heti, kun jännitteen pudotus R9: n ympärillä tuottaa virtaa R13: n ja R14: n avulla, jolloin ei-invertoiva tulojännite ylittää VouT: n.

Tämä vahvistaa nykyisen raja-arvon: (IouT x 0,2) / (R13 + R14) = 1,25 / 100K matala = 0-5 ampeeria. Tämä antaa vastaavan alueen noin 0-5 ampeeria.

Kun nykyinen raja-arvo saavutetaan, IC2: n lähtö vähenee, mikä ajaa ADJ-nastan alaspäin D2: n avulla ja johtaa LED1: n valaistukseen. D5: n ylivirta toimitetaan R5: n kautta.

Kun ADJ-nasta on alhaalla, lähtö seuraa, kunnes lähtövirta putoaa pisteeseen, joka vastaa R13: n ja R14: n asetuksia.

Ottaen huomioon, että lähtöjännite voi olla välillä 0-50 volttia, IC2: n syöttöjännitteen tulisi noudattaa tätä aluetta D3, D4 ja Q3 kanssa.

Sitten D9 varmistaa, että lähtöjännite ei kasva, kun syöttötulo kytketään pois päältä, kun taas D10 suojaa käänteiseltä syöttöjännitteeltä. Lopuksi mittarit M1 näyttää jännitelukeman ja M2 näyttää nykyisen lukeman.

Osaluettelo

Piirilevyn asettelun suunnittelu




Edellinen: Yksinkertainen kosketuksella toimiva potentiometripiiri Seuraava: Op-vahvistimen esivahvistinpiirit - mikrofonille, kitaroille, mikit, puskurit