แม้ว่าเครื่องจ่ายไฟสำหรับห้องปฏิบัติการในห้องปฏิบัติการจะมีอยู่หลายรุ่น แต่มีเพียงไม่กี่ตัวเท่านั้นที่จะช่วยให้คุณได้รับประสิทธิภาพความคล่องตัวและต้นทุนต่ำในการออกแบบตามรายละเอียดในบทความนี้

โพสต์นี้อธิบายถึงแหล่งจ่ายไฟระดับห้องปฏิบัติการ DIY ที่มีการควบคุมอย่างสูงพร้อมด้วยคู่ 0-50 โวลต์ ช่วงแรงดันและกระแสเป็นตัวแปรอิสระตั้งแต่ 0 ถึง 50 V และ 0 ถึง 5 แอมป์ตามลำดับ ..

ต้องบอกว่าเนื่องจากเค้าโครง DIY คุณสามารถปรับแต่งการตั้งค่าได้ตามต้องการซึ่งสามารถเห็นได้จากตารางข้อมูลจำเพาะต่อไปนี้ ..

“ใครเป็น Android ที่เป็นเจ้าของโดย ”

จำนวนวัสดุสิ้นเปลือง = 2 (ลอยเต็ม)
ช่วงแรงดันไฟฟ้า = 0 ถึง 50V
ช่วงปัจจุบัน = 0 ถึง 5 แอมป์
การควบคุมหยาบและอัตราส่วนการควบคุมแบบละเอียดสำหรับทั้งกระแสและแรงดัน = 1:10
การควบคุมแรงดันไฟฟ้า = เส้น 0.01% และโหลด 0.1%
ตัว จำกัด ปัจจุบัน = 0.5%

คำอธิบายวงจร

รูปที่ 1 ด้านบนแสดงแผนภาพวงจรของแหล่งจ่ายไฟในห้องปฏิบัติการ ข้อกำหนดของเลย์เอาต์อยู่กึ่งกลางรอบ IC1 ซึ่งเป็นไฟล์ LM317HVK ตัวควบคุมที่ปรับได้ สำหรับการทำงานที่หลากหลาย คำต่อท้าย 'HVK' แสดงถึงตัวควบคุมแรงดันสูง

ส่วนที่เหลือของวงจรช่วยให้สามารถตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าและความสามารถในการ จำกัด กระแสได้ อินพุตไปยัง IC1 มาจากเอาต์พุตของ BR1 ซึ่งถูกกรองโดย C1 และ C2 เป็นประมาณ + 60 โวลต์ DC และอินพุตสำหรับ IC2 เปรียบเทียบความรู้สึกปัจจุบันพัฒนาจากบริดจ์ rectifier BR2 ซึ่งนอกจากนี้ยังทำงานเหมือนแหล่งจ่ายอคติเชิงลบเพื่อให้ได้ การควบคุมระดับพื้นดิน

หน้าที่ของ IC1 คือทำให้ขั้ว OUT อยู่ที่ 1.25 โวลต์ DC เหนือขั้ว ADJ ท่อระบายน้ำปัจจุบันที่ขา ADJ มีค่าน้อยมาก (ต่ำถึง 25 µA) ดังนั้น R15 และ R16 (การปรับแรงดันน้ำมันดิบและการกลั่น) และ R8 จึงสร้างตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าโดยมี 1.25 โวลต์แสดงรอบ R8

ขั้วด้านล่างของ R16 ยึดติดกับ -1.3 อ้างอิงโวลต์ที่พัฒนาโดย D7 และ D8 ทำให้ตัวแบ่งตัวต้านทาน R8 - R15 แก้ไขแรงดันไฟฟ้าขาออกลงไปที่ระดับพื้นดินเมื่อใดก็ตามที่ R15 + R16 กลายเป็น 0 โอห์ม

การคำนวณแรงดันขาออก

โดยทั่วไปแรงดันขาออกขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ต่อไปนี้:

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

ดังนั้นค่าขนาดสูงสุดของค่าแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่จากบอร์ดจ่ายตัวแปรแต่ละตัวสามารถ:

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

โพเทนชิโอมิเตอร์ R15 และ R16 ใช้สำหรับควบคุมแรงดันไฟฟ้าขาออกซึ่งทำให้ VouT แตกต่างกันไปตั้งแต่ 0-50 โวลต์ DC

การควบคุมปัจจุบันทำงานอย่างไร

เมื่อกระแสโหลด DC เพิ่มขึ้นแรงดันตกคร่อม R2 ก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกันและที่ประมาณ 0.65 โวลต์ (ซึ่งสัมพันธ์กับประมาณ 20 mA) สวิตช์ Q1 และ Q2 จะกลายเป็นกระแสหลักของกระแส นอกจากนี้ R3 และ R4 ยังรับประกันว่า Q1 และ Q2 รองรับโหลดอย่างสม่ำเสมอ IC2 ทำงานเหมือนเวที จำกัด กระแส

“ตารางความจริงตัวถอดรหัส 3:8 ”

อินพุทแบบไม่กลับด้านของมันใช้แรงดันไฟฟ้าขาออกเหมือนการอ้างอิงในขณะที่อินพุทกลับด้านติดอยู่กับตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่พัฒนาโดย R6 และหม้อควบคุมปัจจุบัน R13 และ R14 แรงดันตกคร่อม R6 ประมาณ 1.25 โวลต์แรงดันอ้างอิงที่ระบุไว้ข้างต้นถูกกำหนดโดยความแตกต่างของขั้ว IC1 OUT และ ADJ

กระแสที่ผ่าน Q1 และ Q2 เคลื่อนที่ผ่าน R9 สร้างแรงดันตกคร่อม R13 + R14 เป็นผลให้ IC2 ถูกบังคับให้ปิดทันทีที่แรงดันไฟฟ้าลดลงรอบ R9 สร้างกระแสโดยใช้ R13 และ R14 ทำให้แรงดันไฟฟ้าอินพุตที่ไม่กลับด้านเกิน VouT

สิ่งนี้แก้ไขเกณฑ์ จำกัด กระแสที่: (IouT x 0.2) / (R13 + R14) = 1.25 / 100K ต่ำ = 0 ถึง 5 แอมป์ สิ่งนี้ให้ช่วงที่สอดคล้องกันประมาณ 0-5 แอมป์

เมื่อถึงขีด จำกัด ปัจจุบันเอาต์พุตของ IC2 จะต่ำลงทำให้ขา ADJ ลดลงโดยใช้ D2 และส่งผลให้ไฟ LED1 สว่างขึ้น กระแสไฟฟ้าเสริมสำหรับ D5 ถูกส่งโดย R5

เนื่องจากขา ADJ ขับเคลื่อนต่ำเอาต์พุตจะตามมาจนกว่ากระแสเอาต์พุตจะลดลงถึงจุดที่เทียบเท่ากับการตั้งค่าของ R13 และ R14

เมื่อพิจารณาว่าแรงดันขาออกอาจอยู่ระหว่าง 0-50 โวลต์แรงดันไฟฟ้าสำหรับ IC2 ควรเป็นไปตามช่วงนี้ซึ่งทำงานกับ D3, D4 และ Q3

จากนั้น D9 ยืนยันว่าแรงดันไฟฟ้าขาออกจะไม่เพิ่มขึ้นเมื่อปิดอินพุตของแหล่งจ่ายในขณะที่ D10 ป้องกันแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับ สุดท้ายเมตร M1 แสดงการอ่านแรงดันไฟฟ้าและ M2 แสดงการอ่านปัจจุบัน