Tot i que en els darrers temps han aparegut diverses fonts d’alimentació de banc de laboratori, només un grapat d’aquestes us proporcionarà l’eficiència, la versatilitat i el baix cost del disseny detallat en aquest article.

En aquesta publicació s’explica una font d’alimentació de laboratori de gran regulació, de bricolatge, amb 0-50 volts. Els rangs de tensió i corrent són variables independentment de 0 a 50 V i de 0 a 5 amperes respectivament.

Dit això, a causa del disseny de bricolatge, podeu personalitzar la configuració segons sigui necessari, cosa que es pot comprovar a la taula d’especificacions següent.

“com funcionen les calderes de vapor ”

Nombre de subministraments = 2 (totalment flotant)
Rang de tensió = 0 a 50V
Rang de corrent = 0 a 5 amperes
Control gruixut i relació de control fi tant per a corrent com per a tensió = 1:10
Regulació de la tensió = 0,01% de línia i 0,1% de càrrega
Limitador de corrent = 0,5%

Descripció del circuit

La figura 1 mostra el diagrama de circuits de la font d'alimentació del laboratori. Les especificacions del disseny es centren al voltant d’IC1, un Regulador regulable LM317HVK , per a una àmplia funcionalitat. El sufix 'HVK' suggereix l'edició d'alta tensió del regulador.

La part restant del circuit permet configuracions de tensió i limitació de corrent. L’entrada a IC1 s’origina a partir de la sortida de BR1, que es filtra per C1 i C2 a + 60 volts CC, i l’entrada per al comparador de sentit de corrent IC2 es desenvolupa a partir del rectificador de pont BR2, que a més funciona com un subministrament de biaix negatiu per obtenir regulació al nivell del sòl.

La funció d’IC1 és mantenir el terminal OUT a 1,25 volts CC sobre el terminal ADJ. El drenatge de corrent al pin ADJ és extremadament mínim (tan baix com 25 µA) i, per tant, R15 i R16 (les manipulacions de tensió crues i refinades) i R8 formen un divisor de voltatge, amb 1,25 volts que apareixen al voltant de R8.

El terminal inferior de R16 s’uneix a un volt de referència -1,3 desenvolupat per D7 i D8, permetent que el divisor resistiu R8 - R15 fixi la tensió de sortida fins al nivell del terra cada vegada que R15 + R16 es converteixi en 0 ohms.

Càlcul de la tensió de sortida

En general, la tensió de sortida depèn dels resultats següents:

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

Per tant, la màxima magnitud del valor de tensió disponible per a cada placa d'alimentació variable pot ser:

VOUT = (1,25 / R8) x (R15 + R16) = 50,18 volts de CC.

Els potenciòmetres R15 i R16 s’utilitzen per controlar la tensió de sortida, cosa que permet al VouT variar de 0 a 50 volts de CC.

Com funciona el control actual

Quan augmenta el corrent de càrrega de corrent continu, la caiguda de tensió a través de R2 també augmenta i, a uns 0,65 volts (és a dir, aproximadament 20 mA), Q1 i Q2 s’encenen, convertint-se en el curs principal del corrent. A més, R3 i R4 garanteixen que Q1 i Q2 manegen la càrrega de manera uniforme. IC2 funciona com una etapa limitadora de corrent.

“com programar un microcontrolador pic ”

La seva entrada no inversora fa ús de la tensió de sortida com a referència, mentre que la seva entrada inversora s’uneix al divisor de tensió desenvolupat per R6 i els potents de control de corrent R13 i R14. La caiguda de tensió a través de R6 és d’uns 1,25 volts, la tensió de referència esmentada anteriorment està determinada per la diferència entre els terminals IC1 OUT i ADJ.

El pas de corrent a través de Q1 i Q2 es mou a través de R9, generant una caiguda de tensió a través de R13 + R14. Com a resultat, IC2 es veu obligat a apagar-se tan aviat com la caiguda de tensió al voltant de R9 genera corrent mitjançant R13 i R14, fent que la tensió d’entrada que no inverteixi superi VouT.

Això fixa el llindar de limitació actual a: (IouT x 0,2) / (R13 + R14) = 1,25 / 100K baix = 0 a 5 amperes. Això proporciona un rang corresponent d’uns 0-5 amperes.

Quan s’assoleix el límit de límit actual, la sortida d’IC2 es redueix, fent baixar el pin ADJ mitjançant D2 i donant lloc a la il·luminació del LED1. R5 proporciona corrent addicional per a D5.

A mesura que el pin ADJ es baixa, la sortida segueix fins que el corrent de sortida cau en un punt equivalent a la configuració de R13 i R14.

Tenint en compte que la tensió de sortida podria estar entre 0 i 50 volts, la tensió d'alimentació per IC2 hauria de seguir aquest rang treballant amb D3, D4 i Q3.

A continuació, D9 comprova que la tensió de sortida no augmentarà un cop l’entrada d’alimentació estigui apagada, mentre que D10 es protegirà contra una tensió d’alimentació inversa. Finalment, els comptadors M1 mostren la lectura de voltatge i M2 mostra la lectura actual.