Παρόλο που έχει εμφανιστεί πρόσφατα μια ποικιλία τροφοδοτικών πάγκων εργαστηρίου, μόνο λίγα από αυτά θα σας προσφέρουν την αποτελεσματικότητα, την ευελιξία και το χαμηλό κόστος της σχεδίασης που περιγράφεται σε αυτό το άρθρο.

Αυτή η ανάρτηση εξηγεί μια πολύ ρυθμιζόμενη, DIY, εργαστηριακή τάση με διπλά 0-50 volt. Τα εύρη τάσης και ρεύματος είναι ανεξάρτητα μεταβλητά από 0 έως 50 V και 0 έως 5 amp αντίστοιχα.

Τούτου λεχθέντος, λόγω της διάταξης DIY, μπορείτε να προσαρμόσετε τις ρυθμίσεις ανάλογα με τις ανάγκες, τις οποίες μπορείτε να δείτε στον παρακάτω πίνακα προδιαγραφών.

“ποια είναι η διαφορά μεταξύ συνεχούς ρεύματος και εναλλασσόμενου ρεύματος; ”

Αριθμός προμηθειών = 2 (Πλήρως αιωρούμενο)
Εύρος τάσης = 0 έως 50V
Τρέχουσα εμβέλεια = 0 έως 5 amp
Χονδρικός έλεγχος και λόγος Fine Control τόσο για ρεύμα όσο και για τάση = 1:10
Ρύθμιση τάσης = 0,01% γραμμή και 0,1% φορτίο
Τρέχων περιοριστής = 0,5%

Περιγραφή κυκλώματος

Το παραπάνω σχήμα 1 δείχνει το διάγραμμα κυκλώματος της εργαστηριακής παροχής ισχύος. Οι προδιαγραφές της διάταξης επικεντρώνονται γύρω από το IC1, ένα Ρυθμιζόμενος ρυθμιστής LM317HVK , για ευρεία λειτουργικότητα. Το επίθημα «HVK» προτείνει την έκδοση υψηλής τάσης του ρυθμιστή.

Το υπόλοιπο τμήμα του κυκλώματος επιτρέπει τη ρύθμιση της τάσης και τις δυνατότητες περιορισμού ρεύματος. Η είσοδος στο IC1 προέρχεται από την έξοδο του BR1, η οποία φιλτράρεται από C1 και C2 σε περίπου + 60 βολτ DC, και η είσοδος για το συγκριτικό ρεύματος IC2 αναπτύσσεται από τον ανορθωτή γέφυρας BR2, ο οποίος επιπλέον λειτουργεί σαν μια αρνητική τροφοδοσία πόλωσης για να πάρει ρύθμιση στο επίπεδο του εδάφους.

Η λειτουργία του IC1 είναι να διατηρεί τον ακροδέκτη OUT στα 1,25 βολτ DC πάνω από τον ακροδέκτη ADJ. Η τρέχουσα αποστράγγιση στον πείρο ADJ είναι εξαιρετικά ελάχιστη (τόσο χαμηλή όσο 25 μΑ) και, ως εκ τούτου, τα R15 και R16 (οι ακατέργαστοι χειρισμοί τάσης) και R8 σχηματίζουν ένα διαχωριστικό τάσης, με 1,25 βολτ να εμφανίζονται γύρω στο R8.

Ο κάτω ακροδέκτης του R16 συνδέεται με ένα βολτ αναφοράς -1.3 που αναπτύχθηκε από τα D7 και D8, επιτρέποντας στο διαχωριστικό αντίστασης R8 - R15 να σταθεροποιεί την τάση εξόδου μέχρι το επίπεδο της γείωσης κάθε φορά που το R15 + R16 γίνεται 0 ohms.

Υπολογισμός της τάσης εξόδου

Σε γενικές γραμμές, η τάση εξόδου εξαρτάται από τα ακόλουθα αποτελέσματα:

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

Έτσι, το υψηλότερο μέγεθος της τιμής τάσης που διατίθεται από κάθε μεταβλητή πλακέτα τροφοδοσίας μπορεί να είναι:

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

Τα ποτενσιόμετρα R15 και R16 χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της τάσης εξόδου, η οποία επιτρέπει στο VouT να κυμαίνεται από 0-50 βολτ DC.

Πώς λειτουργεί ο τρέχων έλεγχος

Όταν αυξάνεται το ρεύμα φορτίου DC, αυξάνεται επίσης η πτώση τάσης στο R2, και στα περίπου 0,65 volt (δηλαδή σε σχέση με περίπου 20 mA), τα Q1 και Q2 ανάβουν, καθιστώντας την κύρια πορεία του ρεύματος. Επιπλέον, τα R3 και R4 εγγυώνται ότι τα Q1 και Q2 χειρίζονται το φορτίο ομοιόμορφα. Το IC2 λειτουργεί σαν ένα τρέχον περιοριστικό στάδιο.

“ένα αναλογικό σήμα είναι διαφορετικό από ένα ψηφιακό σήμα επειδή αυτό ”

Η μη αναστρέψιμη είσοδος κάνει χρήση της τάσης εξόδου σαν αναφορά, ενώ η είσοδος αντιστροφής συνδέεται με το διαχωριστικό τάσης που αναπτύχθηκε από το R6 και τα τρέχοντα δοχεία ελέγχου R13 και R14. Η πτώση τάσης στο R6 είναι περίπου 1,25 βολτ, η τάση αναφοράς που αναφέρεται παραπάνω καθορίζεται από τη διαφορά μεταξύ των ακροδεκτών IC1 OUT και ADJ.

Το ρεύμα που διέρχεται στα Q1 και Q2 κινείται μέσω R9, δημιουργώντας πτώση τάσης σε R13 + R14. Ως αποτέλεσμα, το IC2 αναγκάζεται να απενεργοποιηθεί μόλις η πτώση τάσης γύρω από το R9 παράγει ρεύμα μέσω των R13 και R14, προκαλώντας τη μη αναστρέψιμη τάση εισόδου να υπερβαίνει το VouT.

Αυτό διορθώνει το τρέχον περιοριστικό όριο σε: (IouT x 0,2) / (R13 + R14) = 1,25 / 100K χαμηλή = 0 έως 5 amp. Αυτό παρέχει ένα αντίστοιχο εύρος περίπου 0-5 αμπέρ.

Όταν επιτευχθεί το τρέχον όριο ορίου, η έξοδος του IC2 γίνεται χαμηλή, οδηγώντας τον πείρο ADJ μέσω του D2 και με αποτέλεσμα τον φωτισμό του LED1. Το επιπλέον ρεύμα για το D5 παραδίδεται από το R5.

Καθώς ο πείρος ADJ κινείται χαμηλά, ακολουθεί η έξοδος, έως ότου το ρεύμα εξόδου πέσει σε ένα σημείο ισοδύναμο με τη ρύθμιση των R13 και R14.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι η τάση εξόδου μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 0-50 βολτ, η τάση τροφοδοσίας για το IC2 πρέπει να ακολουθεί αυτό το εύρος εργασίας με τα D3, D4 και Q3.

Στη συνέχεια, το D9 βεβαιώνει ότι η τάση εξόδου δεν θα αυξηθεί μόλις απενεργοποιηθεί η είσοδος τροφοδοσίας, ενώ το D10 προστατεύει από την αντίστροφη τάση τροφοδοσίας. Τέλος, οι μετρητές M1 εμφανίζουν την ένδειξη τάσης και το M2 εμφανίζει την τρέχουσα ένδειξη.