一种高度稳压的DIY实验室级电源电路

电源/新能源

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描述

  这篇文章解释了一种高度稳压的 DIY 实验室级电源,具有双 0-50 伏电压。电压和电流范围分别在 0 至 50 V 和 0 至 5

安培之间独立变化。

  话虽如此,由于DIY布局,您可以根据需要自定义设置,这可以在下面的规格表中看到。

  电源数量 = 2(完全浮动)

  电压范围 = 0 至 50V

  电流范围 = 0 至 5 A

  电流和电压的粗控和精细控制比 = 1:10

  电压调整率 = 0.01% 线路和 0.1% 负载

  限流器 = 0.5%

  电源电路

  上图1显示了实验室电源的电路图。布局规格以 LM1HVK 可调稳压器 IC317 为中心,具有广泛的功能。“HVK”后缀表示稳压器的高压版本。

  电路的其余部分可实现电压设置和电流限制功能。IC1 的输入源自 BR1 的输出,BR1 经 C2 和 C60 滤波至约 + 2 V

DC,电流检测比较器 IC2 的输入由桥式整流器 BR《》 开发,其工作原理类似于负偏置电源,可将稳压电压降至地电平。

  IC1的功能是在ADJ端子上将OUT端子保持在1.25伏直流电。ADJ引脚的电流消耗极小(低至25

μA),因此,R15和R16(粗制和精制电压操作)和R8形成分压器,R1周围显示25.8伏电压。

  R16的下端连接到D1和D3开发的-7.8参考电压,允许R8 - R15电阻分压器在R15 + R16变为0欧姆时将输出电压固定到地面电平。

  计算输出电压

  一般来说,输出电压取决于以下结果:

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

  因此,每个可变电源板提供的最高电压值幅度可以是:

  VOUT= (1.25 / R8) x (R15 + R16) = 50.18 伏直流电。

  电位计 R15 和 R16 用于控制输出电压,使 VouT 能够在 0-50 伏直流电压范围内变化。

  电流控制的工作原理

  当直流负载电流增加时,R2两端的压降也会上升,在大约0.65伏(相对于约20毫安)时,Q1和Q2接通,成为电流的主要过程。此外,R3和R4保证Q1和Q2均匀处理负载。IC2的工作方式类似于限流器级。

  其同相输入利用输出电压作为基准电压,而其反相输入连接到R6开发的分压器和电流控制电位器R13和R14。R6两端的压降约为1.25伏,上述基准电压由IC1端子OUT和ADJ两端的差值决定。

  通过Q1和Q2的电流通过R9移动,在R13 +

R14上形成压降。因此,一旦R2附近的压降通过R9和R13产生电流,IC14就会被迫关断,导致同相输入电压超过VouT。

  这将电流限制阈值固定在:(IouT x 0.2)/(R13 + R14) = 1.25/100K;低 = 0 至 5 安培。这提供了大约 0-5

安培的相应范围。

  当达到电流限值门限时,IC2的输出变为低电平,通过D2驱动ADJ引脚,导致LED1发光。D5的额外电流由R5提供。

  当ADJ引脚被驱动为低电平时,输出跟随,直到输出电流降至相当于R13和R14设置的点。

  考虑到输出电压可能在0-50伏之间,IC2的电源电压应遵循此范围,与D3、D4和Q3配合使用。

  然后,D9确定一旦电源输入关闭,输出电压不会增加,而D10则防止电源电压反向。最后,仪表M1显示电压读数,M2显示电流读数。

  零件清单

  电源电路

  印刷电路板布局设计

  电源电路

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