Ehkki viimasel ajal on ilmunud mitmesuguseid laboratooriumi pingeallikaid, tagavad selles artiklis kirjeldatud disaini efektiivsuse, mitmekülgsuse ja madalad kulud vaid mõned neist.

Selles postituses selgitatakse kõrgelt reguleeritud DIY laboratoorset toiteallikat topelt 0-50 voltiga. Pinge ja voolu vahemikud varieeruvad sõltumatult vastavalt 0 kuni 50 V ja 0 kuni 5 amprit.

Sellest hoolimata saate isetegemise paigutuse tõttu seadeid vastavalt vajadusele kohandada, mida saab näha järgmises spetsifikatsioonitabelis.

“ühepooluselised üheheitelised tulede lülitid ”

Tarvikute arv = 2 (täielikult ujuvad)
Pinge vahemik = 0 kuni 50 V
Voolu vahemik = 0 kuni 5 amprit
Jämekontroll ja peenkontrolli suhe nii voolu kui ka pinge jaoks = 1:10
Pinge reguleerimine = joon 0,01% ja koormus 0,1%
Praegune piiraja = 0,5%

Vooluringi kirjeldus

Ülaltoodud joonisel 1 on labori toiteallika skeem. Paigutuse spetsifikatsioonid on koondatud ümber IC1, an LM317HVK reguleeritav regulaator , laiaulatusliku funktsionaalsuse jaoks. Sufiks HVK viitab regulaatori kõrgepingeväljaandele.

Ahela ülejäänud osa võimaldab pinge seadistamist ja voolu piiramise võimalusi. Sisend IC1-le pärineb BR1 väljundist, mis filtreeritakse C1 ja C2 abil umbes +60 volti alalisvoolu ning voolutundliku võrdlusvõrgu IC2 sisend areneb sillalaldist BR2, mis töötab lisaks negatiivse eelarveallikana, et saada reguleerimine maapinnale.

IC1 ülesandeks on hoida OUT-klemmi 1,25 volti alalisvoolul üle ADJ-klemmi. Vooluhulk ADJ-tihvti juures on äärmiselt minimaalne (nii madal kui 25 µA) ning seetõttu moodustavad R15 ja R16 (töötlemata ja rafineeritud pinge manipulatsioonid) ja R8 pingejaguri, kusjuures R8 ümber ilmub 1,25 volti.

R16 alumine klemm kinnitub -1,3 tugipingele, mille on välja töötanud D7 ja D8, võimaldades R8 - R15 takistlikul jaguril kinnitada väljundpinge otse maapinnale igal ajal, kui R15 + R16 saab 0 oomi.

Väljundpinge arvutamine

Üldiselt sõltub väljundpinge järgmistest tulemustest:

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

Seega võib iga muutuva toiteplaadi maksimaalne pingeväärtus olla:

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

Väljundpinge juhtimiseks kasutatakse potentsiomeetreid R15 ja R16, mis võimaldavad VouT-l varieeruda vahemikus 0-50 volti.

Kuidas praegune juhtimine töötab

Kui alalisvoolu koormusvool suureneb, suureneb ka pinge langus kogu R2-s ja umbes 0,65 volti juures (see on umbes 20 mA suhtes) lülituvad Q1 ja Q2 sisse, muutudes voolu peamiseks kursiks. Lisaks tagavad R3 ja R4, et Q1 ja Q2 saavad koormaga ühtlaselt hakkama. IC2 töötab nagu praeguse piiraja staadium.

“kuidas pingeregulaator töötab ”

Selle mitteinverteeriv sisend kasutab väljundpinget nagu võrdlusalust, samas kui selle inverteeriv sisend on kinnitatud R6 välja töötatud pingejaguri ja voolu juhtimispottide R13 ja R14 külge. Pinge langus R6-l on umbes 1,25 volti, ülalnimetatud võrdluspinge määratakse erinevusega IC1-klemmide OUT ja ADJ vahel.

Q1 ja Q2 läbiv vool liigub R9 kaudu, tekitades pingelanguse üle R13 + R14. Selle tulemusel sunnitakse IC2 välja lülituma kohe, kui pingelangus R9 ümber tekitab R13 ja R14 abil voolu, põhjustades mitteinverteeriva sisendpinge ületamise VouT-st.

See fikseerib praeguse piirmäära: (IouT x 0,2) / (R13 + R14) = 1,25 / 100K madal = 0 kuni 5 amprit. See annab vastava vahemiku umbes 0–5 amprit.

Kui praegune piirlävi on saavutatud, muutub IC2 väljund madalaks, ajades ADJ-tihvti D2 abil alla ja tulemuseks on LED1 valgustus. D5 lisavoolu annab R5.

Kuna ADJ tihvt on madalal, järgneb väljund, kuni väljundvool langeb R13 ja R14 sätetega samaväärsesse punkti.

Arvestades, et väljundpinge võib olla vahemikus 0-50 volti, peaks IC2 toitepinge järgima seda vahemikku, töötades koos D3, D4 ja Q3.

Seejärel veendub D9, et väljundpinge ei suurene, kui toiteallikas on välja lülitatud, samal ajal kui D10 kaitseb vastupidise toitepinge eest. Lõpuks kuvab arvestid M1 pingenäitu ja M2 praegust näitu.