可調(diào)電壓電源開源設(shè)計(jì)

電路板圖如下：

成分

描述

可調(diào)電壓電源

電子實(shí)驗(yàn)室中最重要的電子設(shè)備之一是電壓源。該電源可以是線性的、開關(guān)模式的、可調(diào)節(jié)的或不可調(diào)節(jié)的，但它對(duì)于為各種電子組件供電非常有用。

下面的電路提出了一個(gè)可調(diào)節(jié)的中等功率線性電壓源，在某些情況下能夠支持高達(dá) 70W-80W 的負(fù)載。

功能性

該電路由變壓器的初級(jí)側(cè)供電，次級(jí)繞組計(jì)算為以 3 A 放電 24 VAC。交流電壓由二極管橋 B1 整流，然后通過由電容器 C1 和電阻器 R1 組成的濾波器進(jìn)行濾波。

該原理圖包含一些原始元素，使其與同類電源中的其他電源完全不同。該電路不使用反饋回路來(lái)控制輸出電壓，而是使用恒定增益放大器來(lái)獲得穩(wěn)定運(yùn)行所需的參考電壓。參考電壓在工作 U1 的輸出端產(chǎn)生。通過 R8、5.6V 齊納二極管 D8、R5 和 R6 的電流使我們獲得了一個(gè)非常有趣的電壓基準(zhǔn)。R5上出現(xiàn)5.6V電壓。通過與 R5 具有相同值的 R6 流過相同的電流（操作輸入端的電流可以忽略不計(jì)），因此在操作 U1 的輸出端從 R5 和 R6 收集的電壓將為 11.2V，即兩倍二極管齊納二極管的參考電壓值。

下一層是由 U3 電路制成的放大器，它具有大約 3 倍的恒定放大倍數(shù)，其關(guān)系式為 A = (R11 + R12) / R11。該樓層將參考電壓從 11.2V 提高到 33V。電壓限制由 RV3 和 R10 設(shè)置。使用 R10 調(diào)整偏移并將最小電壓設(shè)置為 0V，使用 RV3 可以改變 0-30V 范圍內(nèi)的電壓。

另一個(gè)原始元件是由恒壓源轉(zhuǎn)換而來(lái)的恒流發(fā)生器。從 R7 讀取的電壓（測(cè)量負(fù)載電流的分流電阻）施加到電路 U3 的非反相輸入端，反相輸入端通過電阻 R21 讀取到地的輸出電流（電位 0V）。來(lái)自 RV2 的穩(wěn)壓電位也施加在非反相輸入端，由元件的值設(shè)定的電位最低為 1V。隨著負(fù)載電流的增加，由于誤差放大器 U2，電壓將保持恒定。如果 R7 上的電壓增加到 1V 以上，電路 U3 切換到恒流發(fā)生器模式，并通過二極管 D9 連接到 U2 的非反相輸入端，通過串聯(lián)穩(wěn)壓器控制輸出電壓。?

電容器C8具有在突變時(shí)穩(wěn)定電路的作用。通過退出操作 U3，以及當(dāng)電壓降低（增加每個(gè)負(fù)載的電流）時(shí)對(duì) U2 的控制，晶體管 Q3 也將被控制，它通過集電極電流，允許 LED 發(fā)出信號(hào)，發(fā)出超過調(diào)節(jié)限制電流的信號(hào)在 RV2 中。使用帶有 C2、C3、D5 和 D6 的負(fù)電壓倍增器方案，利用整流橋上的脈動(dòng)電壓，從而獲得一個(gè)負(fù)電壓，然后由齊納二極管 D7 的 R3 限制。這將創(chuàng)建負(fù)電壓線，為 U2、U3 供電，并通過 R14 命令在負(fù)電壓下降時(shí)通過 Q1 阻斷輸出電壓（Q1 將進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，Q2、Q3 阻斷）。這種方法在短路的情況下有很大的優(yōu)勢(shì)，實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。在絕大多數(shù)穩(wěn)定器方案中，當(dāng)電壓下降時(shí)，帶電的濾波電容器仍然可以通過開路穩(wěn)壓器產(chǎn)生電流，從而對(duì)電路造成嚴(yán)重?fù)p壞。

校準(zhǔn)電路

- 電位器 RV3 和 RV2 降至最低；

- 測(cè)量整流后的電壓，濾波電容（32-34V）；

- 檢查穩(wěn)壓二極管 D7 上的負(fù)電壓（5.6V）；

- 將電壓表連接到 200V 范圍的輸出；

- 調(diào)節(jié)半可調(diào)RV1，使輸出端電壓為0V；

- 將電阻負(fù)載連接到輸出 (16-30Ω)。負(fù)載可以是30-60W的電阻浸入裝有水的容器中進(jìn)行冷卻；

檢查 RV3 中的電壓設(shè)置和 RV2 中的電流限制設(shè)置。逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，LED 將亮起，電流將進(jìn)入限制狀態(tài)。