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0-30 V 直流稳压电源的电流控制

来源:华强卡卡 作者:—— 浏览:3893

标签:

摘要: 当所有的外部连接已完成董事会做一个非常仔细的检查和清洁,以去除焊接用助焊剂残留物。确保有没有桥梁,可能会短路相邻的轨道,如果一切似乎都正确连接的电路输入一个合适的电源变压器的次级。连接电路和主变压器的电源的输出电压表。


 

该电路的版权属于智能套件电子产品在这个页面中,我们将使用这个电路的改进和讨论,我们将介绍一些变化的基础上原有的原理图。

 

概述


这是一个高品质的电源了连续可变的输出稳定在0和30VDC之间的任意值可调。该电路还包含了一个电子输出电流限制器的3安培,该电路能提供的最大输出的输出电流从几毫安(2毫安)的,有效地控制。此功能使这款电源实验者实验室中不可缺少的,因为它可以将电流限制在典型的最大被测电路的需要和电源,然后,没有任何恐惧,它可能会被损坏,如果出现错误。也有迹象表明,限流器在运行,所以,你可以看到你的电路超过或不预先设定的范围一目了然的可视化。

 

 技术规格 - 特点


技术规格

 输入电压:................ 24 VAC 输入电流:............ 3 A(最大) 输出电压:............. 0-30 V可调 输出电流:............. 2 MA-3 A可调节 输出电压纹波:...... 最大0.01%




特点

-减少尺寸,施工方便,操作简单。
-输出电压调节方便。
-输出电流限制与视觉指示。
-完善的保护所提供的设备,防止过 ??负荷和故障。

 

 它是如何工作


首先,有一个降压电源变压器的次级绕组额定电压为24 V / 3 A,是跨接在标签1&2的电路的输入点。(输出的耗材的质量将是直接正比于该变压器的质量)。变压器的次级绕组的交流电压进行整流,由桥接形成由四个二极管D1-D4。水库电容器C1和电阻器R1形成的由滤波器截取的电桥输出的直流电压进行平滑。该电路采用了一些独特的功能,它完全不同于其他的同类产品的电源供应器。而不是使用一个可变的反馈装置,以控制输出电压,我们的电路采用恒定的增益的放大器,以提供所需的其稳定运行的参考电压。该参考电压产生在U1的输出。

该电路的操作如下:二极管D8是一个5.6 V的齐纳二极管,在这里工作在它的零温度系数电流。U1的输出电压逐渐增加,直到二极管D8被接通。当发生这种情况的电路企稳和齐纳二极管的参考电压(5.6 V)电阻R5两端出现。流经的运算放大器的非反相输入端的电流可忽略不计的,因此,R5和R6相同的电流流过,并作为两个电阻器具有相同的值,他们两个串联的两端的电压将是完全两倍每一个电压。因此,运算放大器U1的(引脚6)的输出端上出现的电压为11.2 V,两倍的齐纳二极管的参考电压。集成电路U2具有恒定的放大系数约为3 X,根据下式:A =(R11 + R12)/ R11,并提高至约33 V.的修剪器RV1 11.2 V参考电压和电阻R10用于的输出电压的调整,以便它可以被减少至0 V的限制,尽管电路中的其它部件的任何值的公差。

 

原理diagramm

点击更高分辨率

 

电路的另一个非常重要的特征,是可以来自PSU的,有效地将其转换从一个恒定电压源的恒定电流1预设的最大输出电流的可能性。为了使这成为可能的电路检测电阻器(R7),在与负载串联连接的两端的电压降。负责此功能的电路的IC U3。U3的反相输入端的是在0 V偏压通过R21。在同一时间在同一个IC的非反相输入端,可以调整到任何电压由P2的装置。

让我们假设,对于一个给定的输出几伏,P2被设定为,在IC的输入被保持在1 V如果负载增加,输出电压将保持恒定的电压放大部的电路和R7与输出串联的存在将有一个影响可以忽略不计,因为其低的值,因为它的位置以外的电压控制电路的反馈环路中。当负载被保持恒定,并且还没有改变的输出电压的电路是稳定的。如果负载R7两端的电压降增加,使得大于1 V,IC3的被迫行动和恒定电流模式电路被移入。U3的输出被耦合到U2的非倒相输入端通过D9。为电压控制和U2是负责作为U3被耦合到其输入端,后者可以有效地覆盖其功能。什么情况是,R7两端的电压进行监视,并且不允许通过降低电路的输出电压的增加高于预设值(在我们的例子中为1 V)。

这实际上是在维持输出电流的恒定的一种手段,并且是如此准确,它是可能的预设的电流限制,以低至2毫安。电容器C8是那里的电路,以增加稳定性。Q3的使用来驱动LED每当电流限制器被激活以提供限幅操作的视觉指示。为了使尽可能U2来控制输出电压下降到0 V,它是必要的,以提供一个负电源轨,这是通过装置的周围电路C2和C3。也用于相同的负电源U3。U1的工作一定条件下,它可以运行从不受管制的正电源轨和地球。

R3和D7通过一个简单的电压是稳定的泵电路,该电路产生的负电源轨。为了避免失控的情况下,在关机围绕Q1有一个保护电路。只要负电源轨的崩溃Q1删除所有驱动器的输出级。这在效果带来的输出电压为零,因为一旦将AC除去保护电路和连接到其输出端的家电。在正常操作期间Q1保持关闭的R14通过,但负电源轨时折叠的晶体管被??导通,使输出U2的低点。该IC具有内部保护,就不会受到损坏,因为其输出当前有效的短路。这是一个很大的优势,在试点工作,能够杀死一个电源的输出,而无需等待电容器放电,也有一个额外的保护,因为许多稳压电源的输出趋于上升,瞬时关闭造成灾难性后果。

 

 施工



首先,让我们考虑一些基本的电子电路印刷电路板。被覆,在这样一种方式,以形成必要的电路的各种组件之间的导体的形状的薄的导电铜层的薄的绝缘材料制成的板。正确设计的印刷电路板的使用是非常可取的,因为它加速建设大幅度上升,并降低使错误的可能性。为了保护板在储存过程中的氧化,并确保它得到你在完美的条件的铜镀锡生产过程中,覆盖的特殊光油保护它的人不氧化,也使焊接更容易。

建立你的电路焊接的元件的电路板是唯一的方法,你做的方式,它在很大程度上取决于你的成功或失败。这项工作是非常困难的,如果你坚持一些规则,你应该没有问题。你使用的烙铁,一定要轻,其功率不超过25瓦。尖要细,并且在任何时候都必须保持清洁。为了这个目的来很方便,特制海绵,保持湿润,不时擦拭即可热尖它们来清除所有的残留物,往往积累。

而不是文件或砂纸脏或磨损的提示。如果提示无法清除,请更换。有许多不同类型的焊接在市场上,你应该选择质量好的,其核心包含所需的熔剂,以确保一个完美的联合, 
请勿使用助焊剂,除了这已经是包含在您的焊料。太多的助焊剂可能会导致许多问题,是电路故障的主要原因之一。不过你必须使用额外的通量,因为它是当你有锡铜导线,清洁很彻底,当你完成你的工作。
 


为了焊接元件正确,你应该做到以下几点:
 

  • 清洁组件信息用一小片砂纸。

  • 他们在正确的距离的组成部分身体弯曲,插入他组成部分,它的位置在黑板上。

  • 您可能会发现有时比平常粗号信息,在印刷电路板的孔太粗进入一个组成部分。在这种情况下,使用一个小钻略有放大的孔。不要让孔过大,因为这是使焊接困难之后。

  • 以热铁和组成部分的导线上,而将其尖端的焊接线末持股的地步,率先从板出现。烙铁头必须触及略高于PC板的铅。

  • 当焊料开始等待,直到它覆盖均匀的孔周围的区域和磁通沸腾,并得到从下面的焊料熔化并流动。

  • 整个操作应该不超过5秒。卸下铁和允许焊料没有吹或移动组件自然冷却。如果一切都进行了适当的联合表面必须有一个明亮的金属质感,其边缘应组成部分的导线和电路板轨道上顺利结束。如果焊料看起来沉闷,破裂,或有一个blob,那么你犯了一个干接点,你应该删除一个泵,或吸锡焊料()和重做它的形状。请小心,因为它是很容易解除他们从电路板和打破他们不会过热的轨道。

  • 当你是敏感元件焊接板的元件面保持领先地位,一对尖嘴钳转移任何可能损坏的部件的热量,这是很好的做法。

  • 确保你不使用更多的焊料比它是必要的,因为你的电路板的短路相邻轨道上运行的风险,尤其是如果他们彼此非常接近。

  • 当你完成你的工作,切掉多余的元件引线,并用合适的溶剂去除助焊剂残留物可能仍然留在彻底清洗电路板。

 

 PCB - 连接


 

connections.gif(17.8 KB)

pcb.gif(60KB)(12.5厘米x 8.7厘米)

 

layout.gif(92KB)


 

 建设(续)


因为它是推荐的开始通过识别的组件和组分开工作。第一名的IC和所有的插座引脚的外部连接和焊料他们在他们的地方。继续电阻器。请记住,在一定的距离从该印刷电路板的土堆R7因为它往往会变得相当热,特别是当电路提供大电流,而这可能会损坏电路板。这也是可取的PCB的表面有一定的距离,以及在装入R1。继续观察极性的电解,最后在焊接二极管和晶体管,小心不要过热,同时非常小心,以正确地对齐它们的电容。

安装在散热片上功率晶体管。要做到这一点的图,记得使用云母绝缘晶体管的身体和散热片之间的特殊撒小谎垫圈,绝缘的螺丝,散热片。记住晶体管体从侧面的螺钉中的一个放置在焊接标记,这是将被用来作为该晶体管的集电极引线。使用少量的复合晶体管和散热片之间的传热,以确保它们之间最大的热传递,并拧紧螺丝,因为他们将。

一块绝缘导线连接到每个引线照顾,使作为在这个电路的一部分流过的电流是相当沉重的,尤其是在该晶体管的发射极和集电极之间的很好的关节,
它是方便的,以知道你在哪里要的情况下,会以容纳电源供应器,以计算之间的PCB和电位器,功率晶体管和用于输入和输出连接到电路中使用的电线的长度内放置每一件事情。(它并不真正重要,如果线长,但它使一个更整洁的项目,如果电线被完全必要的长度,修剪)。
将电位器,LED和功率晶体管的输入和两对引线连接,输出连接。请确保您按照电路图很在乎这些连接有15个外部连接的电路总,如果你犯了一个错误,它可能是非常困难的,找到它之后。这是一个好主意,用不同颜色的电缆,以使故障排除更容易。


外部连接:
- 1&2的AC输入,变压器次级。
- 3(+)和( - )直流输出
- 5日,10日和12日至P1 
- 6日,11日及13日至P2 
-图7(E),图8(B),图9(E)的功率晶体管Q4。
- LED也应该被放置上的前面板的情况下,它始终是可见的,但销,它被连接在没有被编号。

当所有的外部连接已完成董事会做一个非常仔细的检查和清洁,以去除焊接用助焊剂残留物。确保有没有桥梁,可能会短路相邻的轨道,如果一切似乎都正确连接的电路输入一个合适的电源变压器的次级。连接电路和主变压器的电源的输出电压表。
不要碰触任何电路的一部分,当它在POWER。

伏特计应测量的电压在0和30 VDC取决于设定P1之间,并应遵循此设置的任何变化,以指示可变电压控制是否正常工作。谈到P2逆时针转动的LED,表明限流器处于运行状态。

 

 数据


 

 

 调整


如果您希望您的供应是可调节的输出0和30 V之间,你应该调整RV1,以确保当P1是在最低设置电源输出是0五,因为它是不可能的测量非常小的与常规面板式仪表的值,它最好是使用一个数字计量此调整,并把它设置在一个非常低的规模增加其灵敏度。

 

 警告


当使用电气部件,电源和设备处理非常谨慎,安全标准所描述的国际规范和法规。

注意
该电路切断电源,并在它的一些部件目前有220 VAC 
电压高于50 V是很危险的,甚至可能是致命的。
为了避免事故的发生,可能是致命的,你或你的家庭成员,请遵守下列规则:
- DO NOT工作,如果你累了或有急事,仔细检查每一件事情之前,你的电路连接到电源,并准备
-断开,如果事情看起来是错误的。
-不要触摸任何部分的电路时,接通电源。
-请勿将电源导线暴露。所有电源引线应很好地绝缘。
-不要更换保险丝,等级越高的人,或更换电线或铝箔。
-不要用湿手
-如果你穿链,项链或任何可能悬挂和接触的暴露部分的电路小心
-总是正确的插头和接地电路妥善使用适当的电源线。
-如果您的项目的情况下,由金属制成,确保它是正确的土。
-如果它是可能使用电源变压器,以1:1的比例从电源隔离电路
-当你正在测试的电路切断电源,穿橡胶鞋底的鞋,站在干燥的非导电地板
-把一只手在你的口袋中或背后 -如果您采取以上措施减少 -风险考虑到最低限度,这样一来,你就保护 -你自己和你周围的人。 -精心打造和良好的绝缘装置不为它的用户并不构成任何危险。 -请注意:如果你不小心,电力可以杀死。






 

 

 如果它不工作


请检查您的工作可能干接头,桥梁在相邻的轨道或助焊剂残留物,通常都会引起问题。
再次检查所有的外部连接,并从电路看,如果有一个错误。
-看到有任何组件丢失或插在了错误的地方。
-确保所有的偏振分量已经焊接正确的方式。-确保供应正确的电压和正确的方式连接到电路
-检查你的项目故障或损坏的部件。

 

 零件清单


 

R1 = 2,2千欧1W
R2 = 82欧姆1/4W
R3 = 220欧姆1/4W
R4 = 4,7千欧1/4W
R5,R6,R13,R20,R21 = 10千欧1/4W
R7 = 0.47欧姆5W
R8,R11 = 27千欧1/4W
R9,R19 = 2,2千欧1/4W
R10 = 270千欧1/4W
R12,R18 = 56KOhm 1/4W
R14 = 1,5千欧1/4W
R15,R16 = 1千欧1/4W
R17 = 33欧姆1/4W
R22 = 3,9千欧1/4W
RV1 = 100K微调
P1,P2 = 10KOHM线性pontesiometer
C1 = 3300 uF/50V电解
C2,C3 = 47uF/50V电解
C4 = 100nF的聚酯
C5 = 200nF聚酯
C6 = 100pF的陶瓷
C7 = 10uF/50V电解
C8 = 330pF的陶瓷
C9 = 100pF的陶瓷
D1,D2,D3,D4 = 1N5402二极管2A,3,4 - RAX GI837U
D5,D6 = 1N4148
D7,D8 = 5,6 V稳压二极管
D9,D10 = 1N4148
D11 = 1N4001二极管1A
Q1 = BC548或BC547 NPN晶体管
Q2 = 2N2219 NPN晶体管
Q3 = BC557,PNP晶体管BC327
Q4 = 2N3055 NPN功率晶体管
U1,U2,U3 = TL081运算放大器
D12 = LED二极管
 

 

 反馈


 请告诉我你的经验/思想建设这个电源

 另外还要检查这个项目在社区的对话。你的问题在??这里。

这里是一个板由山姆卡梅尔,工作不错

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Potensiometers的的粗,细的电压调节和电流调节器


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丹尼尔的建立PSU - 修改保护LM311内部视图。


以下电子邮件从丹尼尔06/2012: 

我只面临着一个问题,在电子现在最大的瘟疫之一... 假的组成部分。我罗杰斯:一个假的的2N2219,和它最后的100毫秒(或更少),我第一次尝试。作为一块是新的,我从来没有怀疑就可以了。我花了2个小时的问题,我简直不敢相信,当我测试了一下... 我有更多的2余罗杰斯togeter,他们有同样的命运...... 我的幸运,我有一个盒子,旧的组件(从上世纪70年代的一些日期),在那里我找到了一个真正的摩托罗拉2N2219 ... 这是运行完美。这是我发现的唯一的困难...


以下电子邮件从伊万于02/2010:

好吧。大约一个月前,我bulid项目。在PCB上安装的所有部分,然后得出的结论是有一些严重的问题,在此原理图。首先,2N3055会过热,所以你要连接两个平行与发射极电阻0.1ohm/5w。二,最高电压之间的“+”和“ - ”的TL081是36VDC.If连接,因为它是在这条赛道图所示,将45VDC的电压,因此,他们将立即烧毁。为了解决这个问题,你必须重新连接的所有引脚数的U1,U2,U3,Q3发射极和'上'端的R19的7809 18V的齐纳二极管之间的“共同”引脚和“ - ”3300UF帽,和7809的输入端连接到“+”的相同的帽。现在,引脚数,并提到部分中,您将有27VDC,和总电压将32.6VDC。第三,而不是用3300UF,使用4700或6800uF/63VDC的较高的电流(2-3A),以减少纹波。该电路的其余部分是完美的。我喜欢它导致使我提到的这些简单的重建,它是如此的廉价和容易。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67