วงจรจ่ายไฟแบบไม่ใช้หม้อแปลง MOSFET แบบปรับได้ 0-300V

วงจรจ่ายไฟแบบไม่ใช้หม้อแปลงที่ควบคุมด้วย MOSFET แบบง่ายๆนี้สามารถใช้สำหรับส่งเอาต์พุต DC 0 ถึง 300V DC แบบแปรผันอย่างต่อเนื่องและการควบคุมกระแสจาก 100 mA ถึง 1 Amp

เพื่อป้องกันโครงการวิจัยไฟฟ้าแรงสูงของฉันไม่ให้ขึ้นไปในควันอย่างถาวรฉันได้พัฒนาวงจรที่ง่ายซึ่งสามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าแปรผันได้ตั้งแต่ 0 ถึง 330 โวลต์

แต่โปรดระวังวงจรไม่ได้แยกออกจากแหล่งจ่ายไฟหลักดังนั้นจึงอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตถึงตายได้

แหล่งจ่ายไฟป้องกันการลัดวงจร: กระแสถูก จำกัด ไว้ที่ประมาณ 100mA

การทำงานของวงจร

การออกแบบไม่จำเป็นต้องใช้หม้อแปลง แต่จะใช้หลอดไฟขนาด 100 วัตต์ที่อินพุตเพื่อให้เกิดความปลอดภัยสูงสุดในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจรหรือส่วนประกอบล้มเหลว

แรงดันไฟฟ้าหลักหลังจากผ่านหลอดไฟจะถูกแก้ไขด้วยสะพาน D1 (1Amp / 500V) และ C1

T1 ได้รับการกำหนดค่าให้เป็นผู้ติดตามแหล่งที่มา: แหล่งที่มาของ T1 เป็นไปตามแรงดันไฟฟ้าของที่ปัดน้ำฝน R3 D2 ได้รับการประกันเพื่อปกป้องประตูของ T1

T2 และตัวต้านทาน shunt R2 สร้างตัว จำกัด กระแส เมื่อใดก็ตามที่กระแสเอาต์พุตส่งผลให้มากเกินไป T2 จะปล่อยเกตของ T1 อย่างรวดเร็ว

สิ่งนี้จะหยุดไม่ให้กระแสเพิ่มขึ้นอีกต่อไป ค่าของ R3 ถูกระบุโดยทั่วไปในการทดลอง แต่จริงๆแล้วขึ้นอยู่กับ Hfe ของ T2 ซึ่งหมายความว่าคุณอาจต้องปรับค่าของ R2 ให้เหมาะสม

โปรดทราบว่า T1 ต้องการฮีทซิงค์ขนาดใหญ่: ในสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุด T1 อาจจะกระจาย 330V x 100mA = 33 วัตต์!

คุณอาจลอง mosfets เช่น BUZ 326 (400V / 10.5Amp) หรือคุณอาจใช้ IRF740 (400V / 10Amp) ก็ได้

อิมพีแดนซ์เอาท์พุตของแหล่งจ่ายไฟจะแตกต่างกันไปตามเบต้าของ T1 ดังนั้นยิ่งมอสเฟตมีขนาดใหญ่เท่าใดความต้านทานของเอาต์พุตก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น!

แผนภูมิวงจรรวม

อัพเดท:

การออกแบบข้างต้นสามารถทำให้ง่ายขึ้นได้มากตามที่ระบุไว้ในแผนภาพต่อไปนี้ วงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์ถูกกำจัดซึ่งช่วยลดระดับความเครียดบน MOSFET ได้อย่างมาก อย่างไรก็ตามการกระเพื่อมที่เกิดจากการแก้ไขคลื่นครึ่งคลื่นอาจสูงกว่ามาก ตัวเก็บประจุกรองเอาต์พุต 10uF ช่วยลดสิ่งนี้ได้บ้าง ค่าของตัวเก็บประจุนี้สามารถเพิ่มขึ้นเป็นระดับที่สูงขึ้นเพื่อปรับปรุงคุณภาพ DC

สามารถเพิ่มหลอดไฟซีรีส์อินพุตได้แม้ว่าอาจไม่จำเป็นเนื่องจากมีขั้นตอนการควบคุมปัจจุบันในการออกแบบ อย่างไรก็ตามเพื่อความปลอดภัยที่ดีขึ้นอาจเพิ่มฟิวส์เป็นอนุกรมกับสายอินพุต

หลักฐานวิดีโอ:

แหล่งจ่ายไฟนี้สามารถใช้เพื่อให้ได้กำลังขับที่มีการควบคุมตัวแปรจากศูนย์ถึง 300 โวลต์สูงสุด อุปกรณ์ทั้งหมดควรติดตั้งบนฮีทซิงค์

การใช้การผสมผสานระหว่าง BJT และ Mosfets

การทำงานของวงจร

แผนภาพวงจรแหล่งจ่ายไฟแปรผัน 0-300V ที่ไม่ใช้หม้อแปลงถัดไปสามารถเข้าใจได้ด้วยประเด็นต่อไปนี้ดังที่เห็นในรูปทรานซิสเตอร์แรงดันสูง BF458 ถูกใช้เป็นอุปกรณ์จัดการโหลดหลัก
อคติพื้นฐานถูกควบคุมโดยทรานซิสเตอร์แรงดันสูงอีกตัว BF337 ซึ่งอีซีแอลถูกยึดไว้ที่ 24 โวลต์ที่เสถียร FET ใช้สำหรับเลือกกระแสฐานของทรานซิสเตอร์ BF337 ผ่านหม้อ 1M

การตั้งค่านี้จะปรับกระแสพื้นฐานสำหรับ BF337 ซึ่งจะ จำกัด แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์ BF458s ไปยังเอาต์พุต

อินพุตไปยังวงจรอาจได้รับโดยตรงจาก AC หลักหลังจากการแก้ไขและการกรองที่เหมาะสมโดยใช้เครือข่ายบริดจ์และตัวเก็บประจุ 10u / 400V

วงจรทั้งหมดเป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อการสัมผัสควรดูแลอย่างเหมาะสมในขณะที่สร้างและทดสอบวงจรนี้

คำเตือน: วงจรไฟฟ้ามีแรงดันไฟฟ้าหลักและหลังจากนั้นจะเป็นอันตรายอย่างยิ่ง มันสามารถฆ่าทุกคนถ้าสัมผัสที่ใดก็ได้บนวงจรในสภาพที่มีไฟ ปฏิบัติตามข้อควรระวังที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการตกปลาใด ๆ