Laboratóriumi áramellátási áramkör

Próbálja Ki A Műszerünket A Problémák Kiküszöbölésére





Bár az utóbbi időben számos laboratóriumi pad tápegység jelent meg, ezek közül csak néhány biztosítja az ebben a cikkben részletezett tervezés hatékonyságát, sokoldalúságát és alacsony költségeit.

Ez a bejegyzés egy erősen szabályozott, barkácsoló, laboratóriumi szintű tápegységet ismertet kettős 0-50 voltos feszültséggel. A feszültség- és áramtartományok egymástól függetlenül 0 és 50 V, illetve 0 és 5 amper között változhatnak.



Ennek ellenére a barkács elrendezés miatt szükség szerint testreszabhatja a beállításokat, amelyek a következő specifikációs táblázatban láthatók.

  • Kellékek száma = 2 (teljesen lebegő)
  • Feszültségtartomány = 0 és 50 V között
  • Áramtartomány = 0-5 amper
  • Durva szabályozás és finomszabályozási arány az áramerősségre és a feszültségre egyaránt = 1:10
  • Feszültségszabályozás = 0,01% vezeték és 0,1% terhelés
  • Áramkorlátozó = 0,5%

Áramkör leírása

laboratóriumi áramellátási áramkör

A fenti 1. ábra a laboratóriumi áramellátás kapcsolási rajzát mutatja. Az elrendezés specifikációi az IC1, an körül helyezkednek el LM317HVK állítható szabályozó , a széleskörű funkcionalitás érdekében. A 'HVK' utótag a szabályozó nagyfeszültségű kiadását sugallja.



Az áramkör fennmaradó része lehetővé teszi a feszültség beállítását és az áramkorlátozó képességeket. Az IC1-be történő bemenet a BR1 kimenetéből származik, amelyet C1 és C2 szűrt + 60 volt körüli DC-re, és az IC2 áramérzékelő komparátor bemenete a BR2 híd egyenirányítóból fejlődik ki, amely ráadásul negatív előfeszítésként működik, szabályozás talajszintig.

Az IC1 feladata, hogy az OUT terminált 1,25 volt DC feszültségen tartsa az ADJ terminál felett. Az ADJ tűnél az áramelvezetés rendkívül minimális (akár 25 µA-nál is alacsonyabb), ezért az R15 és R16 (a nyers és finomított feszültség manipulációi) és az R8 feszültségosztót alkotnak, 1,25 volt látható R8 körül.

Az R16 alsó kapcsa a D7 és a D8 által kifejlesztett -1,3 referenciafeszültséghez kapcsolódik, lehetővé téve az R8 - R15 rezisztív osztó számára, hogy a kimeneti feszültséget a talajszintig rögzítse bármikor, amikor az R15 + R16 0 ohmos lesz.

A kimeneti feszültség kiszámítása

Általánosságban elmondható, hogy a kimeneti feszültség a következő eredményektől függ:

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

Így az egyes változó tápegységekről elérhető legnagyobb feszültségérték a következő lehet:

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

Az R15 és R16 potenciométereket használják a kimeneti feszültség szabályozására, amely lehetővé teszi, hogy a VouT 0-50 V DC között változzon.

Hogyan működik a jelenlegi vezérlés

Amikor az egyenáramú terhelési áram növekszik, az R2-n keresztüli feszültségesés is növekszik, és 0,65 V körüli feszültségnél (ez körülbelül 20 mA-hez viszonyítva) a Q1 és Q2 bekapcsol, és az áram elsődleges menetévé válik. Ezenkívül az R3 és R4 garantálja, hogy Q1 és Q2 egységesen kezeli a terhelést. Az IC2 úgy működik, mint egy áramkorlátozó fokozat.

Nem invertáló bemenete referenciaként használja a kimeneti feszültséget, míg invertáló bemenete az R6 által kifejlesztett feszültségosztóra, valamint az R13 és R14 áramvezérlő potokhoz csatlakozik. Az R6-on át eső feszültségesés körülbelül 1,25 volt, a fent megadott referenciafeszültséget az IC1 OUT és ADJ kapcsa közötti különbség határozza meg.

A Q1 és Q2 keresztirányú áram R9-en keresztül mozog, feszültségesést okozva az R13 + R14-en. Ennek eredményeként az IC2 kénytelen kikapcsolni, amint az R9 körüli feszültségesés áramot generál az R13 és R14 segítségével, aminek következtében a nem invertáló bemeneti feszültség meghaladja a VouT értéket.

Ez rögzíti az áramkorlát küszöbértékét: (IouT x 0,2) / (R13 + R14) = 1,25 / 100K alacsony = 0-5 amper. Ez megfelelő 0-5 amperes tartományt biztosít.

Az áramkorlát elérésekor az IC2 kimenete alacsony lesz, az ADJ csapot a D2 útján lefelé hajtva a LED1 megvilágítását eredményezi. A D5 extra áramát az R5 szállítja.

Mivel az ADJ csap alacsonyan van meghajtva, a kimenet következik, amíg a kimeneti áram az R13 és R14 beállításának megfelelő pontra esik.

Figyelembe véve, hogy a kimeneti feszültség 0-50 volt között lehet, az IC2 tápfeszültségének ezt a tartományt kell követnie, D3, D4 és Q3 esetén.

Ezután a D9 megbizonyosodik arról, hogy a kimeneti feszültség nem nő, ha a tápbemenetet kikapcsolják, míg a D10 védelmet nyújt a fordított tápfeszültség ellen. Végül az M1 mérők kijelzik a feszültség és az M2 az aktuális értéket.

Alkatrész lista

NYÁK elrendezés kialakítása




Előző: Egyszerű érintéssel működtethető potenciométer áramkör Következő: Op Amp előerősítő áramkörök - MIC-hez, gitárhoz, hangszedőhöz, pufferhez