מעגל אספקת חשמל במעבדה

נסה את הכלי שלנו לביטול בעיות





אף על פי שמגוון ספקי כוח של ספסל מעבדה הופיע בתקופה האחרונה, רק קומץ כאלה יספקו לך את היעילות, הרבגוניות והעלות הנמוכה של העיצוב המפורט במאמר זה.

הודעה זו מסבירה על אספקת חשמל ברמה גבוהה, DIY, מעבדה עם 0-50 וולט כפולים. טווחי המתח והזרם משתנים באופן עצמאי בין 0 ל 50 וולט, ובין 0 ל -5 אמפר בהתאמה.



עם זאת, בגלל פריסת ה- DIY, תוכלו להתאים אישית את ההגדרות לפי הצורך, מה שאפשר לראות בטבלת המפרט הבאה ..

  • מספר אספקה ​​= 2 (צף לחלוטין)
  • טווח מתח = 0 עד 50 וולט
  • טווח נוכחי = 0 עד 5 אמפר
  • בקרת גס ויחס בקרה דקה הן לזרם והן למתח = 1:10
  • ויסות מתח = קו 0.01%, ועומס 0.1%
  • מגביל זרם = 0.5%

תיאור המעגל

מעגל אספקת חשמל במעבדה

איור 1 לעיל מציג את תרשים המעגל של ספק הכוח במעבדה. מפרט הפריסה מתרכז סביב IC1, וסת מתכוונן LM317HVK , לפונקציונליות רחבה. הסיומת 'HVK' מציעה את המהדורה המתח הגבוה של הרגולטור.



החלק הנותר במעגל מאפשר הגדרת מתח ויכולות הגבלת זרם. הקלט ל- IC1 מקורו בפלט של BR1, המסונן על ידי C1 ו- C2 לסביבות +60 וולט DC, והקלט עבור המשווה לחוש הנוכחי IC2 מתפתח ממיישר הגשר BR2, אשר בנוסף פועל כמו אספקת הטיה שלילית לקבל ויסות למפלס הקרקע.

הפונקציה של IC1 היא לשמור על מסוף ה- OUT על 1.25 וולט DC מעל מסוף ADJ. ניקוז הזרם בסיכת ADJ הוא מינימלי ביותר (עד 25 µA) ולכן R15 ו- R16 (מניפולציות המתח הגסות והמעודנות) ו- R8 מהווים מחלק מתח, כאשר 1.25 וולט מופיע סביב R8.

המסוף התחתון של R16 מתחבר למתח התייחסות -1.3 שפותח על ידי D7 ו- D8, ומאפשר למחלק התנגדות R8 - R15 לתקן את מתח המוצא עד לרמת הקרקע בכל פעם ש R15 + R16 הופך ל 0 אוהם.

חישוב מתח היציאה

באופן כללי, מתח המוצא תלוי בתוצאות הבאות:

(VouT - 1.25 + 1.3) / (R15 + R16) = 1.25 / R8.

לפיכך, גודל המתח הגבוה ביותר הזמין מכל לוח אספקה ​​משתנה יכול להיות:

VOUT = (1.25 / R8) x (R15 + R16) = 50.18 וולט DC.

פוטנציומטרים R15 ו- R16 משמשים לבקרת מתח המוצא, המאפשר ל- VouT להשתנות בין 0-50 וולט DC.

כיצד פועל בקרה שוטפת

כאשר זרם העומס DC עולה, ירידת המתח על פני R2 עולה גם היא, ובסביבות 0.65 וולט (כלומר יחסית ל- 20 mA) Q1 ו- Q2 מופעלים והופכים למהלך העיקרי של הזרם. בנוסף, R3 ו- R4 מבטיחים כי Q1 ו- Q2 מטפלים בצורה אחידה בעומס. IC2 עובד כמו שלב מגביל זרם.

הקלט הלא-הפוך שלו עושה שימוש במתח המוצא כמו התייחסות, ואילו הקלט ההפוך שלו מחובר למחלק המתחים שפותח על ידי R6 וסירי הבקרה הנוכחיים R13 ו- R14. ירידת המתח על פני R6 היא כ- 1.25 וולט, מתח הייחוס שצוין לעיל נקבע על ידי ההפרש בין מסופי IC1 OUT ו- ADJ.

הזרם העובר על Q1 ו- Q2 נע דרך R9 ובונה ירידת מתח על פני R13 + R14. כתוצאה מכך, IC2 נאלץ לכבות ברגע שירידת המתח סביב R9 מייצרת זרם באמצעות R13 ו- R14, מה שגורם למתח הכניסה הלא-הפוך להיות מעבר ל- VouT.

זה מתקן את סף ההגבלה הנוכחי ב: (IouT x 0.2) / (R13 + R14) = 1.25 / 100K נמוך = 0 עד 5 אמפר. זה מספק טווח מקביל של סביב 0-5 אמפר.

כאשר מגיעים לסף הגבול הנוכחי, תפוקת IC2 הופכת נמוכה, ומניעה את סיכת ה- ADJ למטה בדרך D2 וכתוצאה מכך מאירה את ה- LED1. זרם נוסף ל- D5 מועבר על ידי R5.

כאשר סיכת ה- ADJ מונעת נמוך, הפלט עוקב אחריה, עד שזרם המוצא נופל לנקודה המקבילה להגדרה של R13 ו- R14.

בהתחשב בכך שמתח המוצא יכול להיות בין 0-50 וולט, מתח האספקה ​​עבור IC2 צריך לעקוב אחר טווח זה בעבודה עם D3, D4 ו- Q3.

לאחר מכן, D9 מוודא שמתח המוצא לא יעלה לאחר כיבוי קלט האספקה, בעוד ש- D10 מגן מפני מתח אספקה ​​הפוך. לבסוף, מטרים M1 מציגים את קריאת המתח ו- M2 מציג את הקריאה הנוכחית.

רשימת חלקים

עיצוב פריסת PCB




הקודם: מעגל פוטנציומטר המופעל במגע פשוט הבא: מעגלי מגבר קדם מגבר אופ - עבור מיקרופונים, גיטרות, איסוף, מאגרים