电压0-30V电流0.002-3A稳压电源

来源 cxem
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发布时间 2014-05-04

这是输出电压稳定可调的高品质电源,电压调节范围在0到30V之间。该电路还包含了一个电子输出电流限制器,能有效地控制输出电流从几毫安(2毫安)至3安培。这一特性使得该电源适合在实验室使用,因为它可以根据实验设备需要的最大电流限制电源的输出电流,然后开启电源,不必担心如果出错可能会损坏电源

还有一个视觉指示LED灯,让您可以一目了然,你的电路运行状态。

技术规格-特点

输入电压:................ 24 VAC
输入电流:................ 3 A(最大值)
输出电压:............. 0-30 V可调
输出电流:.............2 毫安-3 A可调
输出电压纹波: 最大0.01%

特点
- 减少尺寸,施工方便,操作简单。
-输出电压很容易调节。
-输出电流与视觉指示限制。
-完整的保护,防止故障设备引起过​​负荷。

电压0-30V电流0.002-3A稳压电源

它是如何工作

首先,有一个降压型电源变压器与电源输出的二次绕组额定电压为24 V / 3 A,它是连接在电路的输入点在标签1&2(质量将直接正比于变压器的质量)。次级绕组的变压器的交流电压通过由四个二极管D1〜D4构成的桥式整流。过桥的输出采取的直流电压通过由储电容器C1和电阻器R1所形成的滤波器进行平滑处理。该电路采用了一些独特的功能,这使得它完全不同于同类其他电源不同。而不是使用一个变量反馈装置来控制输出电压的,我们的电路使用一个恒定增益放大器,以提供所需的参考电压,它的稳定运行。该参考电压是在U1的输出端产生。该电路工作原理如下:该二极管D8是一个5.6 V稳压二极管,在这里工作在它的零温度系数电流。在U1的输出电压逐渐增加,直到二极管D8被接通。当发生这种情况的电路稳定和齐纳参考电压(5.6 V)出现在电阻R5。流过运算放大器的非反相输入端的电流是微不足道的,因此,相同的电流流过R5和R6,和两个电阻器具有相同的值跨越他们两个串联的电压将是完全相同的两倍电压在每一个。因此,电压出现在运算放大器(U1的引脚6)的输出为11.2 V时,齐纳二极管的两倍参考电压。集成电路U2具有约3×恒定的放大系数,根据公式A =(R11 + R12)/ R11,并提高了11.2 V参考电压约33 V.的修剪器RV1和电阻器R10用于的输出电压调整范围,以便它可以降低到0V时,尽管在电路中的其它部件的任何值的公差。该电路的另一个非常重要的特征,是对预先设定的最大输出电流可从电源被绘制,从而有效地将其转换从一个恒压源,以恒定电流1的可能性。要做到这一点的电路检测电阻两端的电压降(R 7),其连接在与负载串联。该IC负责这个电路的功能是U3。U3的反相输入端被偏置在0 ​​V通过R21。在同一时间在同一集成电路的非反相输入端可以通过P2的方式进行调整,以任何电压。让我们假设对于几伏一个给定的输出,P2被设定成使IC的输入被保持在1 V.如果负载增加,输出电压将保持恒定的电路的电压放大部分和R7的串联输出的存在将有因为和因为它的电压控制电路的反馈环路之外的位置的低价值的影响可以忽略。当负载是恒定的,而输出电压不变化的电路是稳定的。如果负载增加,从而R7两端的电压降大于1伏,IC3是被迫进入动作和电路被移入恒流模式。U3的输出端耦合到U2的由D9的非反相输入端。U2是负责的电压控制和U3被耦合到它的输入,后者能有效地覆盖其功能。什么情况是,R7两端的电压进行监测,并且不允许通过降低电路的输出电压的增加超过了预先设定的值(1 V在我们的例子)。这实际上是保持输出恒定电流的一种手段,并且是如此精确,这是可以预先设置一个电流限制到低至2毫安。电容器C8是有增加电路的稳定性。Q3被用来驱动LED时的电流限制器,以提供限幅操作的视觉指示激活。为了使人们有可能为U2下来控制输出电压为0伏,它是必要的,以提供一个负电源轨,这是由周围的C2和C3中的电路来完成的。相同的负电源还用于U3。作为U1是工作在固定条件下,它可以从不受管制的正电源轨和接地运行。负电源轨是由其中由R3和D7的方法稳定化的一个简单的电压泵电路产生的。为了避免失控的情况下,在关机有围绕Q1内置的保护电路。只要负电源轨崩溃Q1删除所有驱动器的输出级。这实际上只要AC被除去保护电路和连接到其输出的装置使输出电压为零。在正常操作期间Q1保持关闭被R14的手段,但是当负电源轨折叠晶体管导通,并带来的低U2的输出。该IC具有内部保护,因为这种有效的短期其输出的短路不会损坏。它是在实验工作有很大的优势,能够杀死一个电源的输出,而无需等待电容器放电,并也有一个额外的保护,因为很多的输出稳压电源往往会瞬间上升,在开关关闭造成灾难性后果。

制作

首先,让我们考虑的一些基本知识在印刷电路板上建立电子电路。该板是由包覆有一层薄薄的导电铜,其形状以这样的方式来形成电路的各种组件之间的必要的导体薄的绝缘材料制成。使用适当设计的印刷电路板是非常可取的,因为它加快施工较大幅度提高,减少了制造误差的可能性。存储从氧化过程中保护板,确保它得到你在完美的条件制造过程中铜镀锡,上面覆盖着一个特殊的漆,从得到氧化保护它,也使焊接更容易。
焊接元件的电路板是建立你的电路的唯一途径,并从你的方式做这在很大程度上取决于你的成功或失败。这项工作是不是很困难的,如果你坚持的几个规则,你应该没有问题。您使用的烙铁一定要轻,其功率应不超过25瓦 ​​。尖要细,且必须保持清洁在任何时候。为了这个目的来了,是保持湿润,不时可以擦热尖上他们删除所有的,往往积聚在它的残留物非常方便的特制海绵。
请勿文件或砂纸脏或磨损的提示。如果提示无法清除,请更换。有许多不同类型的焊料在市场上,你应该选择一个优质的一种善,那包含在其核心所需的流量,一个完美的联合,每次来保证。
请勿使用助焊剂除此之外,这已包括在您的焊料。太多的助焊剂可能会导致很多问题,是电路故障的主要原因之一。但如果你必须使用额外的通量,因为它是这样,当你有锡铜导线,在您完成您的工作清理得很周全。
为了正确地焊接组件,你应该做到以下几点:
-清洁元件引线用一小块砂纸。
-弯曲它们在离体组件的正确距离,并在其电路板上的地方插入他的组成部分。
-您可能会发现有时有较大尺寸的导线比平常,过厚的印制电路板的孔中进入一个组成部分。在这种情况下,使用一个小型钻略有放大孔。不要让孔过大,因为这将会使焊接困难之后。
-以热铁,并将其尖端的元件引线,而持有焊锡丝年底在出现铅从棋盘的点。烙铁头必须接触铅略高于PC板。
-当焊料开始熔化并流动的等待,直到它覆盖均匀孔周围的区域和磁通沸腾,从焊料下方失控。
-整个操作应该不会超过5秒。除去铁和使焊料自然冷却不吹在其上或移动的部件。如果一切都做好接头的表面必须有一个明亮的金属质感,其边缘应顺利结束在元件引线和电路板的轨道。如果焊料看起来沉闷,破裂,或有一个blob的形状,那么你已经做了一个干接点,你应该删除焊料(用泵,或锡丝)和重做。注意不要过热的轨道,因为它是很容易从董事会解除他们和打破他们。
-当你在一个焊接敏感元件是很好的做法,从板上有一对尖嘴钳的元件面保持领先疏导任何热量,也可能损坏元件。
-确保你不使用更多的焊料比它是必要的,因为你正在运行的电路板短路相邻轨道的风险,特别是如果他们是非常接近的。
-当你完成你的工作,切掉多余的元件引线,并用合适的溶剂彻底清洁板去除所有助焊剂残留物可能仍保持在其上。

电压0-30V电流0.002-3A稳压电源
电路板

电压0-30V电流0.002-3A稳压电源
元器件布局

因为它是建议首先确定的组件并将它们分组分离工作。将首先插座的集成电路和引脚的外部连接和焊料他们在他们的地方。继续电阻。记住丘R7从印刷电路板有一定的距离,因为它往往会变得非常热,尤其是当电路供电沉重的电流,而这也可能损坏电路板。这也是可取的,从PCB的表面贴装R1在一定的距离为好。继续观察电解的极性电容器,最后焊接到位二极管和注意不要过热和他们处于同一时非常小心,以正确地对齐它们的晶体管。
安装在散热片的功率晶体管。为此请按照下列图表,并记得使用晶体管体和散热片和特殊说谎专家垫圈绝缘从散热器上的螺丝之间的云母绝缘。记放置在焊接标签上的来自晶体管主体的侧面的螺钉1,这是将要用作晶体管的集电极引线。使用的晶体管和散热片之间的传热复合少量,以保证热量它们之间的最大传输,并拧紧螺丝,只要他们会去。
附加一块绝缘导线的各引线退缩,使非常好的关节如,在该电路的一部分流过的电流是相当重,尤其是在发射极和晶体管的集电极之间。
它可以方便地知道你要去哪里的地方,是要适应你的电源的情况下里面的每一件事情,以计算导线的长度的PCB和电位器,功率晶体管之间的输入使用和输出连接到电路。(这并不重要,如果导线较长,但它使一个更整洁的项目,如果电线被修剪在完全必要的长度)。
连接的电位器,LED和功率晶体管和连接的两对引线的输入和输出连接。请确保您按照电路图非常充分照顾这些连接,有15个外部连接到电路中总,如果你犯了一个错误,它可能很难找到它算账。它是利用不同颜色的线,以便使故障排除更加容易一个好主意。
外部连接是:
- 1&2交流输入,变压器次级的。
- 3(+)和4( - )DC输出。
- 5,10&12到P1。
- 6,11及13至P2。
- 7(E),8(B),9(五)功率晶体管Q4。
- LED指示灯也应放在案件的前面板,它始终是可见的,但它是连接在引脚没有编号的。

当所有的外部连接已经完成做一个非常仔细的检查董事会和清洁,以去除助焊剂残留物。确保没有桥梁,可能会短路相邻轨道,如果一切似乎是没事的二次合适的电源变压器的连接电路的输入。连接一个电压表跨电路和变压器的初级到电源的输出端。
请勿触摸电路的任何部分,而它接通电源。
电压表应测量0和30 VDC之间的电压依赖于P1的设置,并应遵循此设置的任何改变,表明可变电压控制工作正常。P2逆时针转动应点亮LED,表明限流器处于运行状态。

调整

如果你希望你的电源的输出是可调的0和30 V之间,你应该调整RV1,以确保当P1是在其最低设置电源的输出恰好为0 V。由于这是不可能的测量非常小的与传统面板仪表值最好是使用数字电表进行这样的调整,并且将其设置在一个非常低的规模,以增加其灵敏度。

警告

当使用电器件,处理电源和设备非常谨慎,所描述的国际规范和规定以下安全标准。

注意
该电路的工作原理关闭电源,并有220伏交流电存在于它的一些部件。
电压高于50 V是危险的,甚至可能是致命的。
为了避免发生意外,可能是致命的您或您的家人,请遵守以下规则:
-不要,如果你累了,或有急事的每一件事情你连接到电路电源工作之前,仔细检查和准备
-断开它,如果事情看起来是错误的。
-请勿触摸任何部分电路时,接通电源。
-请勿将电源导线外露。所有电源引线应绝缘良好。
-不改变保险丝与他人的较高评级,或将其用铁丝或铝箔代替。
-切勿用湿手操作。
-如果你穿着一条链,项链或任何可能挂和触摸电路的裸露部分要小心。
-请务必使用正确的电源使用正确的插头和接地你的电路导致正常。
-如果你的项目的情况下,由金属制成,确保它是正确土。
-如果有可能使用一个电源变压器,以1:1的比例与电源隔离的电路。
-当您在测试的工程关闭电源穿鞋跟橡胶鞋底的电路,站在干燥的非导电地板
-并把一只手放在口袋中或背后。

-如果你把所有你减少上述的预防措施
-风险你正在服用到最低限度,这样一来,你就保护
-你自己和你周围的人。
-一个精心打造,并做好绝缘设备不构成为它的用户任何危险。
-小心:电力可以杀死如果你不小心。

如果它不工作

请检查您的工作可能干关节,在相邻的轨道或助焊剂残留物,通常会导致问题的桥梁。
再次检查所有的外部连接,并从电路,看看是否有错误出现。
-看到有任何组件丢失或在错误的地方插入。
-确保所有的偏光元件已焊接的正确方法一轮。-确保电源电压正确,并连接正确的方式来圆你的电路。
-检查你的项目有故障或损坏的部件。

零件清单

R 1 = 2,2千欧1W
R2 = 82欧姆1/4W
R3 = 220欧姆1/4W
R4 = 4,7千欧1/4W
R5,R6,R13,R20,R21 = 10千欧1/4W
R7 = 0,47欧姆5W
R8,R11 = 27千欧1/4W
R9,R19 = 2,2千欧1/4W
R10 = 270千欧1/4W
R12,R18 = 56KOhm 1/4W
R14 = 1,5千欧1/4W
R15,R16 = 1K欧姆1/4W
R17 = 33欧姆1/4W
R22 = 3,9千欧1/4W
RV1 = 100K微调
P1,P2 = 10K线性电位器
C1 = 3300 uF/50V电解
C2,C3 = 47uF/50V电解
C4 = 100nF的聚酯
C5 = 200nF聚酯
C6 = 100pF的陶瓷
C7 = 10uF/50V电解
C8 = 330pF的陶瓷
C9 = 100pF的陶瓷
D1,D2,D3,D4 = 1N5402,3,4二极管2A - RAX GI837U
D5,D6 = 1N4148
D7,D8 = 5,6 V稳压二极管
D9,D10 = 1N4148
D11 = 1N4001二极管1A
Q1 = BC548,NPN晶体管或BC547
Q2 = 2N2219 NPN晶体管
Q3 = BC557,PNP晶体管或BC327
Q4 = 2N3055 NPN功率晶体管
U1,U2,U3 = TL081,运算放大器
D12 = LED二极管

标签: 稳压电源
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