Laboratoryjny obwód zasilający

Laboratoryjny obwód zasilający

Chociaż ostatnio pojawiło się wiele różnych zasilaczy laboratoryjnych, tylko kilka z nich zapewnia wydajność, wszechstronność i niski koszt projektu opisanego w tym artykule.



Ten post wyjaśnia wysoce regulowany, laboratoryjny zasilacz klasy DIY z podwójnym napięciem 0-50 woltów. Zakresy napięcia i prądu są zmieniane niezależnie od 0 do 50 V i od 0 do 5 amperów.

To powiedziawszy, ze względu na układ DIY, możesz dostosować ustawienia zgodnie z potrzebami, o czym świadczy poniższa tabela specyfikacji.





  • Liczba dostaw = 2 (w pełni pływające)
  • Zakres napięcia = od 0 do 50 V.
  • Zakres prądu = od 0 do 5 amperów
  • Regulacja zgrubna i współczynnik regulacji dokładnej dla prądu i napięcia = 1:10
  • Regulacja napięcia = 0,01% linii i 0,1% obciążenia
  • Ogranicznik prądu = 0,5%

Opis obwodu

laboratoryjny obwód zasilania

Rysunek 1 powyżej przedstawia schemat obwodu zasilacza laboratoryjnego. Specyfikacje układu są skupione wokół IC1, an Regulowany regulator LM317HVK dla szerokiego zakresu funkcjonalności. Sufiks „HVK” sugeruje wysokonapięciową edycję regulatora.

Pozostała część obwodu umożliwia ustawienie napięcia i możliwości ograniczenia prądu. Wejście do IC1 pochodzi z wyjścia BR1, które jest filtrowane przez C1 i C2 do około + 60 V DC, a wejście dla komparatora z czujnikiem prądu IC2 rozwija się z prostownika mostkowego BR2, który ponadto działa jak ujemne napięcie polaryzacyjne, aby uzyskać regulacja do poziomu gruntu.



Funkcją IC1 jest utrzymywanie napięcia na zacisku OUT 1,25 V DC nad zaciskiem ADJ. Pobór prądu na pinie ADJ jest niezwykle minimalny (zaledwie 25 µA), a zatem R15 i R16 (surowe i rafinowane manipulacje napięciem) i R8 tworzą dzielnik napięcia, z 1,25 wolta występującym wokół R8.

Dolny zacisk R16 podłącza się do napięcia odniesienia -1,3 uzyskanego przez D7 i D8, co pozwala rezystancyjnemu dzielnikowi R8 - R15 na ustalenie napięcia wyjściowego aż do poziomu uziemienia za każdym razem, gdy R15 + R16 osiągnie wartość 0 omów.

Obliczanie napięcia wyjściowego

Ogólnie rzecz biorąc, napięcie wyjściowe zależy od następujących wyników:

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

Zatem największa wielkość wartości napięcia dostępna z każdej płyty zasilającej o zmiennej może wynosić:

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

Potencjometry R15 i R16 służą do sterowania napięciem wyjściowym, co umożliwia zmianę napięcia VouT w zakresie od 0 do 50 V DC.

Jak działa obecna kontrola

Gdy prąd obciążenia DC wzrasta, rośnie również spadek napięcia na R2 i przy około 0,65 V (czyli w stosunku do około 20 mA) Q1 i Q2 włączają się, stając się pierwotnym przebiegiem prądu. Dodatkowo R3 i R4 gwarantują, że Q1 i Q2 równomiernie obsługują obciążenie. IC2 działa jak stopień ogranicznika prądu.

Jego nieodwracające wejście wykorzystuje napięcie wyjściowe jak odniesienie, podczas gdy jego wejście odwracające jest podłączone do dzielnika napięcia opracowanego przez R6 i potencjometrów kontrolnych prądu R13 i R14. Spadek napięcia na R6 wynosi około 1,25 V, napięcie odniesienia podane powyżej jest określone przez różnicę między zaciskami IC1 OUT i ADJ.

Prąd przepływający przez Q1 i Q2 przepływa przez R9, powodując spadek napięcia na R13 + R14. W rezultacie układ IC2 jest zmuszony do wyłączenia, gdy tylko spadek napięcia wokół R9 generuje prąd za pośrednictwem R13 i R14, powodując, że nieodwracające napięcie wejściowe przekracza VouT.

Ustala to próg ograniczenia prądu na: (IouT x 0,2) / (R13 + R14) = 1,25 / 100K niski = 0 do 5 amperów. Zapewnia to odpowiedni zakres około 0-5 amperów.

Po osiągnięciu progu limitu prądu wyjście IC2 staje się niskie, kierując pin ADJ w dół za pośrednictwem D2 i powodując zaświecenie diody LED1. Dodatkowy prąd dla D5 jest dostarczany przez R5.

Gdy styk ADJ jest ustawiony w stan niski, sygnał wyjściowy jest kontynuowany, aż prąd wyjściowy spadnie do punktu odpowiadającego ustawieniu R13 i R14.

Biorąc pod uwagę, że napięcie wyjściowe może wynosić od 0 do 50 woltów, napięcie zasilania dla IC2 powinno być zgodne z tym zakresem, współpracując z D3, D4 i Q3.

Następnie D9 stwierdza, że ​​napięcie wyjściowe nie wzrośnie po wyłączeniu wejścia zasilania, podczas gdy D10 zabezpiecza przed odwrotnym napięciem zasilania. Na koniec mierniki M1 wyświetlają odczyt napięcia, a M2 wyświetla bieżący odczyt.

Lista części

Projekt układu PCB




Poprzedni: Prosty obwód potencjometru obsługiwany dotykiem Dalej: Obwody przedwzmacniacza operacyjnego - dla mikrofonów, gitar, przetworników, buforów