Mặc dù nhiều loại nguồn cung cấp điện cho phòng thí nghiệm đã xuất hiện trong thời gian gần đây, nhưng chỉ một số ít trong số này sẽ cung cấp cho bạn hiệu quả, tính linh hoạt và chi phí thấp của thiết kế được trình bày chi tiết trong bài viết này.

Bài đăng này giải thích nguồn điện cấp phòng thí nghiệm, tự làm, được kiểm soát cao với 0-50 volt kép. Phạm vi điện áp và dòng điện có thể thay đổi độc lập từ 0 đến 50 V và 0 đến 5 ampe.

Phải nói rằng, do bố cục DIY, bạn có thể tùy chỉnh cài đặt khi cần thiết, có thể chứng kiến trong bảng thông số kỹ thuật sau ..

“điều chế độ rộng xung hoạt động như thế nào ”

Số lượng vật tư = 2 (Nổi hoàn toàn)
Dải điện áp = 0 đến 50V
Phạm vi hiện tại = 0 đến 5 amps
Tỷ lệ điều khiển thô và điều khiển tinh cho cả dòng điện và điện áp = 1:10
Quy định điện áp = 0,01% dòng và 0,1% tải
Giới hạn hiện tại = 0,5%

Mô tả mạch

Hình 1 trên đây cho thấy sơ đồ mạch của nguồn điện trong phòng thí nghiệm. Các thông số kỹ thuật của bố cục tập trung xung quanh IC1, một Bộ điều chỉnh LM317HVK , cho chức năng trên phạm vi rộng. Hậu tố 'HVK' gợi ý phiên bản điện áp cao của bộ điều chỉnh.

Phần còn lại của mạch cho phép thiết lập điện áp và khả năng hạn chế dòng điện. Đầu vào IC1 bắt nguồn từ đầu ra của BR1, được lọc bởi C1 và C2 thành khoảng + 60 volt DC, và đầu vào cho bộ so sánh cảm giác dòng điện IC2 phát triển từ bộ chỉnh lưu cầu BR2, hơn nữa hoạt động giống như một nguồn cung cấp phân cực âm để có được quy định đến mức mặt đất.

Chức năng của IC1 là giữ cho đầu cuối OUT ở 1,25 volt DC trên đầu cuối ADJ. Dòng điện tiêu thụ tại chân ADJ là cực kỳ nhỏ (thấp nhất là 25 µA) và do đó, R15 và R16 (các thao tác điện áp thô và tinh chế) và R8 tạo thành một bộ phân áp, với 1,25 volt hiển thị xung quanh R8.

Đầu cuối dưới của R16 gắn vào điện áp tham chiếu -1,3 do D7 và D8 phát triển, cho phép bộ chia điện trở R8 - R15 cố định điện áp đầu ra xuống mức đất bất kỳ lúc nào R15 + R16 trở thành 0 ohms.

Tính toán điện áp đầu ra

Nói chung, điện áp đầu ra phụ thuộc vào các kết quả sau:

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

Do đó, độ lớn cao nhất của giá trị điện áp có sẵn từ mỗi bảng cung cấp biến đổi có thể là:

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

Chiết áp R15 và R16 được sử dụng để điều khiển điện áp đầu ra, cho phép VouT thay đổi từ 0-50 volt DC.

Cách kiểm soát hiện tại hoạt động

Khi dòng tải DC tăng, điện áp giảm trên R2 cũng tăng, và ở khoảng 0,65 volt (tương đối với khoảng 20 mA), Q1 và Q2 bật, trở thành dòng điện chính. Ngoài ra, R3 và R4 đảm bảo rằng Q1 và Q2 xử lý tải một cách đồng nhất. IC2 hoạt động giống như một giai đoạn giới hạn hiện tại.

“sự khác biệt giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu kỹ thuật số là gì ”

Đầu vào không đảo của nó sử dụng điện áp đầu ra giống như một tham chiếu, trong khi đầu vào đảo ngược của nó được gắn với bộ phân áp do R6 phát triển và các bầu điều khiển dòng điện R13 và R14. Điện áp rơi trên R6 là khoảng 1,25 volt, điện áp tham chiếu được nêu ở trên được xác định bởi sự khác biệt giữa các đầu cuối IC1 OUT và ADJ.

Dòng điện đi qua Q1 và Q2 di chuyển qua R9, tạo ra sự sụt giảm điện áp trên R13 + R14. Do đó, IC2 buộc phải TẮT ngay khi điện áp giảm xung quanh R9 tạo ra dòng điện bằng R13 và R14, làm cho điện áp đầu vào không đảo vượt quá VouT.

Điều này khắc phục ngưỡng giới hạn hiện tại ở: (IouT x 0,2) / (R13 + R14) = 1,25 / 100K thấp = 0 đến 5 amps. Điều này cung cấp một phạm vi tương ứng trong khoảng 0-5 amps.

Khi đạt đến ngưỡng giới hạn hiện tại, đầu ra của IC2 trở nên thấp, điều khiển chân ADJ xuống theo đường D2 và dẫn đến sự sáng của LED1. Dòng phụ cho D5 được cung cấp bởi R5.

Khi chân ADJ được điều khiển ở mức thấp, đầu ra sẽ theo sau, cho đến khi dòng đầu ra giảm xuống một điểm tương đương với cài đặt của R13 và R14.

Xem xét rằng điện áp đầu ra có thể nằm trong khoảng 0-50 volt, điện áp cung cấp cho IC2 phải tuân theo phạm vi này khi làm việc với D3, D4 và Q3.

Sau đó, D9 chắc chắn rằng điện áp đầu ra sẽ không tăng khi đầu vào nguồn bị tắt, trong khi D10 bảo vệ chống lại điện áp nguồn ngược. Cuối cùng, đồng hồ M1 hiển thị giá trị điện áp và M2 hiển thị giá trị dòng điện.