Хотя в последнее время появилось множество лабораторных настольных источников питания, лишь немногие из них обеспечат вам эффективность, универсальность и низкую стоимость конструкции, описанной в этой статье.

В этом посте рассказывается о строго регулируемом самодельном лабораторном источнике питания с двойным напряжением 0-50 В. Диапазоны напряжения и тока независимо изменяются от 0 до 50 В и от 0 до 5 ампер соответственно.

При этом, благодаря компоновке DIY, вы можете настроить параметры по мере необходимости, что можно увидеть в следующей таблице спецификаций.

“применение оптоволоконного кабеля ”

Количество припасов = 2 (полностью плавающих)
Диапазон напряжения = от 0 до 50 В
Диапазон тока = от 0 до 5 ампер
Соотношение грубого и точного регулирования как для тока, так и для напряжения = 1:10
Регулировка напряжения = 0,01% от линии и 0,1% нагрузки
Ограничитель тока = 0,5%

Описание схемы

На рисунке 1 выше показана принципиальная схема лабораторного источника питания. Спецификации макета сосредоточены вокруг IC1, Регулируемый регулятор LM317HVK , для широкой функциональности. Суффикс «HVK» указывает на высоковольтную версию регулятора.

Оставшаяся часть схемы обеспечивает возможность настройки напряжения и ограничения тока. Вход на IC1 исходит от выхода BR1, который фильтруется C1 и C2 примерно до + 60 В постоянного тока, а вход для токового компаратора IC2 создается мостовым выпрямителем BR2, который, кроме того, работает как источник отрицательного смещения, чтобы получить регулировка до уровня земли.

Функция IC1 - поддерживать на клемме OUT постоянное напряжение 1,25 В на клемме ADJ. Потребление тока на выводе ADJ чрезвычайно минимально (всего 25 мкА), и, следовательно, R15 и R16 (грубые и уточненные манипуляции с напряжением) и R8 образуют делитель напряжения с 1,25 вольт, появляющимся около R8.

Нижний терминал R16 присоединяется к -1.3 ссылкой вольт разработанной D7 и D8, позволяя R8 - R15 резистивный делитель зафиксировать выходное напряжение вплоть до уровня земли в любое время R15 + R16 становится 0 Ом.

Расчет выходного напряжения

Вообще говоря, выходное напряжение зависит от следующих результатов:

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

Таким образом, максимальное значение напряжения, доступное для каждой платы переменного питания, может быть:

VOUT = (1,25 / R8) x (R15 + R16) = 50,18 В постоянного тока.

Потенциометры R15 и R16 используются для управления выходным напряжением, что позволяет изменять VouT от 0 до 50 вольт постоянного тока.

Как работает текущий контроль

Когда постоянный ток нагрузки увеличивается, падение напряжения на R2 также возрастает, и при примерно 0,65 вольт (что соответствует примерно 20 мА) Q1 и Q2 включаются, становясь основным течением тока. Кроме того, R3 и R4 гарантируют, что Q1 и Q2 справляются с нагрузкой равномерно. IC2 работает как ступень ограничителя тока.

“как работает регулятор напряжения ”

Его неинвертирующий вход использует выходное напряжение, как в качестве ссылки, в то время как его инвертирующий вход подключен к делителю напряжения, разработанному R6 и текущим контрольным горшками R13 и R14. Падение напряжения R6 составляет около 1,25 вольт, опорное напряжение указано выше, определяется разностью поперек терминалов IC1 OUT и ADJ.

Ток, проходящий через Q1 и Q2, проходит через R9, создавая падение напряжения на R13 + R14. В результате IC2 принудительно отключается, как только падение напряжения вокруг R9 генерирует ток через R13 и R14, в результате чего неинвертирующее входное напряжение выходит за пределы VouT.

Это фиксирует порог ограничения тока на уровне: (IouT x 0,2) / (R13 + R14) = 1,25 / 100K low = от 0 до 5 ампер. Это обеспечивает соответствующий диапазон около 0-5 ампер.

Когда достигается порог ограничения тока, выход IC2 становится низким, приводя в движение вывод ADJ через D2, что приводит к включению светодиода LED1. Дополнительный ток для D5 доставляет R5.

Когда на вывод ADJ подается низкий уровень, выходной сигнал следует, пока выходной ток не упадет до точки, эквивалентной настройке R13 и R14.

Учитывая, что выходное напряжение может быть в пределах 0-50 вольт, напряжение питания для IC2 должно соответствовать этому диапазону при работе с D3, D4 и Q3.

Затем D9 проверяет, что выходное напряжение не увеличивается после выключения входа питания, в то время как D10 защищает от обратного напряжения питания. Наконец, счетчики M1 отображают значение напряжения, а M2 отображает текущее значение.