0-30 VDC 穩(wěn)壓電源,電流控制 0.002-3 A
怎么運(yùn)行的
首先,有一個(gè)次級(jí)繞組額定值為 24 V/3 A 的降壓電源變壓器,連接在電路輸入點(diǎn)的引腳 1 和 2 上。(電源輸出的質(zhì)量將直接影響與變壓器的質(zhì)量成正比)。變壓器次級(jí)繞組的交流電壓經(jīng)四個(gè)二極管D1-D4組成的電橋整流。橋輸出端的直流電壓由儲(chǔ)能電容器 C1 和電阻器 R1 形成的濾波器平滑。該電路包含一些獨(dú)特的功能,使其與同類(lèi)產(chǎn)品的其他
怎么運(yùn)行的
首先,有一個(gè)次級(jí)繞組額定值為 24 V/3 A 的降壓電源變壓器,連接在電路輸入點(diǎn)的引腳 1 和 2 上。(電源輸出的質(zhì)量將直接影響與變壓器的質(zhì)量成正比)。變壓器次級(jí)繞組的交流電壓經(jīng)四個(gè)二極管D1-D4組成的電橋整流。橋輸出端的直流電壓由儲(chǔ)能電容器 C1 和電阻器 R1 形成的濾波器平滑。該電路包含一些獨(dú)特的功能,使其與同類(lèi)產(chǎn)品的其他電源截然不同。我們的電路沒(méi)有使用可變反饋裝置來(lái)控制輸出電壓,而是使用恒定增益放大器來(lái)提供其穩(wěn)定運(yùn)行所需的參考電壓。該電路的工作原理如下:二極管 D8 是一個(gè) 5.6 V 齊納二極管,此處它以零溫度系數(shù)電流工作。U1輸出端的電壓逐漸升高,直到二極管D8導(dǎo)通。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),電路穩(wěn)定并且齊納參考電壓 (5.6 V) 出現(xiàn)在電阻器 R5 上。流過(guò)運(yùn)算放大器非反相輸入端的電流可以忽略不計(jì),因此流過(guò) R5 和 R6 的電流相同,并且由于兩個(gè)電阻器具有相同的值,因此串聯(lián)的兩個(gè)電阻器兩端的電壓將恰好是 R5 和 R6 的兩倍每個(gè)電壓。因此,運(yùn)算放大器(U1 的引腳 6)輸出端的電壓為 11.2 V,是齊納二極管參考電壓的兩倍。集成電路U2有一個(gè)恒定的放大倍數(shù)約為3X,根據(jù)公式A=(R11+R12)/R11,陰謀該電路的另一個(gè)非常重要的特性是可以預(yù)設(shè)可從 psu 汲取的輸出電流,從而有效地將其從恒壓源轉(zhuǎn)換為恒流源。為了使這成為可能,該電路檢測(cè)與負(fù)載串聯(lián)的電阻器 (R7) 兩端的壓降。
負(fù)責(zé)該電路功能的IC是U3。U3 的反相輸入通過(guò) R21 偏置為 0 V。同時(shí)同一個(gè)IC的非反相輸入端可以通過(guò)P2調(diào)節(jié)到任意電壓。讓我們假設(shè)對(duì)于幾伏的給定輸出,P2 被設(shè)置為使 IC 的輸入保持在 1 V。如果負(fù)載增加,輸出電壓將通過(guò)電路的電壓放大器部分和與輸出串聯(lián)的 R7 的影響可以忽略不計(jì),因?yàn)樗闹岛艿?,而且它位于電壓控制電路的反饋環(huán)路之外。當(dāng)負(fù)載保持不變且輸出電壓不變時(shí),電路是穩(wěn)定的。如果負(fù)載增加,使得 R7 上的壓降大于 1 V,IC3 將被迫動(dòng)作,電路將轉(zhuǎn)入恒流模式。U3 的輸出通過(guò) D9 耦合到 U2 的非反相輸入。U2 負(fù)責(zé)電壓控制,并且由于 U3 耦合到其輸入,后者可以有效地覆蓋其功能。發(fā)生的情況是 R7 兩端的電壓受到監(jiān)控,并且不允許通過(guò)降低電路的輸出電壓增加超過(guò)預(yù)設(shè)值(在我們的示例中為 1 V)。這實(shí)際上是一種保持輸出電流恒定的方法,并且非常準(zhǔn)確,可以將電流限制預(yù)設(shè)為低至 2 mA。電容器 C8 用于提高電路的穩(wěn)定性。Q3 用于在電流限制器激活時(shí)驅(qū)動(dòng) LED,以提供限制器操作的視覺(jué)指示。為了使 U2 能夠?qū)⑤敵鲭妷嚎刂圃?0 V,有必要提供負(fù)電源軌,這是通過(guò) C2 和 C3 周?chē)碾娐穼?shí)現(xiàn)的。U3 也使用相同的負(fù)電源。由于 U1 在固定條件下工作,它可以從未調(diào)節(jié)的正電源軌和地面運(yùn)行。負(fù)電源軌由一個(gè)簡(jiǎn)單的電壓泵電路產(chǎn)生,該電路通過(guò) R3 和 D7 穩(wěn)定。為了避免在關(guān)機(jī)時(shí)出現(xiàn)不受控制的情況,在 Q1 周?chē)鷺?gòu)建了一個(gè)保護(hù)電路。一旦負(fù)電源軌崩潰,Q1 就會(huì)消除對(duì)輸出級(jí)的所有驅(qū)動(dòng)。一旦交流電被移除,這實(shí)際上會(huì)使輸出電壓變?yōu)榱?,以保護(hù)電路和連接到其輸出的電器。在正常工作期間,Q1 通過(guò) R14 保持關(guān)斷,但當(dāng)負(fù)電源軌崩潰時(shí),晶體管導(dǎo)通并使 U2 的輸出變低。該 IC 具有內(nèi)部保護(hù)功能,不會(huì)因?yàn)槠漭敵鲇行Ф搪范鴵p壞。
首先讓我們考慮在印刷電路板上構(gòu)建電子電路的一些基礎(chǔ)知識(shí)。該板由薄絕緣材料制成,外覆一層薄薄的導(dǎo)電銅,其形狀可在電路的各個(gè)組件之間形成必要的導(dǎo)體。使用正確設(shè)計(jì)的印刷電路板是非??扇〉模?yàn)樗梢源蟠蠹涌鞓?gòu)建速度并減少出錯(cuò)的可能性。為了在存儲(chǔ)過(guò)程中保護(hù)電路板免受氧化,并確保它以完好無(wú)損的狀態(tài)送達(dá)您手中,銅在制造過(guò)程中進(jìn)行了鍍錫處理,并涂上一層特殊的清漆,以防止其氧化并使焊接更容易。將組件焊接到電路板上是構(gòu)建電路的方法,而您的操作方式在很大程度上取決于您的成功或失敗。這項(xiàng)工作不是很困難,如果您遵守一些規(guī)則,您應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題。您使用的烙鐵必須輕便,其功率不應(yīng)超過(guò) 25 瓦。應(yīng)該很好,必須始終保持清潔。為此,請(qǐng)使用非常方便的特制海綿,保持濕潤(rùn),您可以不時(shí)擦拭上面的熱尖,以去除容易積聚在上面的所有殘留物。
請(qǐng)勿銼或砂紙弄臟或磨損的。如果噴嘴無(wú)法清潔,請(qǐng)更換它。市場(chǎng)上有許多不同類(lèi)型的焊料,您應(yīng)該選擇一種在其中含有必要助焊劑的優(yōu)質(zhì)焊料,以確保每次都能獲得完美的連接。
請(qǐng)勿使用焊料中已包含的助焊劑以外的助焊劑。助焊劑過(guò)多會(huì)引起很多問(wèn)題,是電路故障的主要原因之一。盡管如此,如果您必須使用額外的助焊劑,就像您必須給銅線鍍錫時(shí)的情況一樣,請(qǐng)?jiān)谕瓿晒ぷ骱髲氐浊鍧嵥?。為了正確焊接組件,您應(yīng)該執(zhí)行以下操作:用一小塊砂紙清潔元件引線。將它們彎曲到距組件主體正確的距離,然后將組件插入到電路板上的適當(dāng)位置。有時(shí)您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)組件的引線比平常更重,太厚而無(wú)法進(jìn)入印刷電路板的孔中。在這種情況下,使用微型鉆頭稍微擴(kuò)大孔。不要使孔太大,因?yàn)檫@會(huì)使之后的焊接變得困難。拿起熱烙鐵,將其放在元件引線上,同時(shí)將焊錫絲的末端固定在引線從電路板上露出的位置。烙鐵頭必須稍微接觸印刷電路板上方的引線。當(dāng)焊料開(kāi)始熔化和流動(dòng)時(shí),等待它均勻地覆蓋孔周?chē)膮^(qū)域,助焊劑沸騰并從焊料下方流出。整個(gè)操作不應(yīng)超過(guò) 5 秒。取下烙鐵,讓焊料自然冷卻,不要吹它或移動(dòng)組件。如果一切都正確完成,接頭表面必須具有光亮的金屬飾面,其邊緣應(yīng)平滑地結(jié)束在元件引線和電路板軌道上。如果焊料看起來(lái)暗淡、開(kāi)裂或呈團(tuán)塊狀,則表明焊點(diǎn)干燥,應(yīng)去除焊料(使用泵或焊芯)并重做。注意不要讓軌道過(guò)熱,因?yàn)楹苋菀讓⑺鼈儚陌迳咸崞鸩⒄蹟?。?dāng)您焊接敏感元件時(shí),用一把長(zhǎng)嘴鉗從電路板的元件側(cè)夾住引線,以轉(zhuǎn)移可能損壞元件的任何熱量。確保您使用的焊料不要超過(guò)必要的數(shù)量,因?yàn)槟锌赡苁闺娐钒迳系南噜徿壍蓝搪罚绕涫钱?dāng)它們靠得非常近時(shí)。完成工作后,剪掉多余的元件引線,并用合適的溶劑徹底清潔電路板,以去除可能仍殘留在電路板上的所有助焊劑殘留物。
正如建議的那樣,通過(guò)識(shí)別組件并將它們分組來(lái)開(kāi)始工作。首先放置 IC 的插座和外部連接的引腳,并將它們焊接到位。繼續(xù)電阻器。請(qǐng)記住將 R7 堆放在離印刷電路板一定距離的地方,因?yàn)樗鼤?huì)變得很熱,尤其是當(dāng)電路提供大電流時(shí),這可能會(huì)損壞電路板。還建議將 R1 安裝在距 PCB 表面一定距離處。繼續(xù)觀察電容器的電解極性,將二極管和晶體管焊接到位,注意不要使它們過(guò)熱,同時(shí)非常小心地將它們正確對(duì)齊。將功率晶體管安裝在散熱器上。為此,請(qǐng)按照?qǐng)D表進(jìn)行操作,并記住在晶體管主體和散熱器之間使用云母絕緣體,并使用特殊的纖維墊圈將螺絲與散熱器絕緣。請(qǐng)記住將焊接標(biāo)簽放在晶體管主體側(cè)面的一個(gè)螺絲上,這將用作晶體管的集電極引線。在晶體管和散熱器之間使用少量導(dǎo)熱膏,以確保它們之間的熱傳遞,并盡可能擰緊螺釘。
將一根絕緣電線連接到每根引線上,注意形成非常好的接頭,因?yàn)榱鹘?jīng)這部分電路的電流非常大,尤其是在晶體管的發(fā)射極和集電極之間。
知道要放置電源的外殼內(nèi)的所有東西的位置很方便,以便計(jì)算 PCB 和電位器、功率晶體管以及輸入之間使用的電線長(zhǎng)度和輸出連接到電路。(電線是否更長(zhǎng)并不重要,但如果電線被修剪到所需的長(zhǎng)度,它會(huì)使項(xiàng)目更整潔)。
連接電位器、LED 和功率晶體管,并連接兩對(duì)用于輸入和輸出連接的引線。確保您非常仔細(xì)地按照電路圖進(jìn)行這些連接,因?yàn)榭偣灿?15 個(gè)外部連接到電路,如果您犯了錯(cuò)誤,以后可能很難找到它。使用不同顏色的電纜,以便更容易排除故障。外部連接是:1 & 2 交流輸入,變壓器次級(jí)。3 (+) & 4 (-) 直流輸出。5、10 和 12 到 P1。6、11 和 13 到 P2。7(E)、8(B)、9(E)到功率晶體管Q4。LED 也應(yīng)該放在外殼的前面板上,它始終可見(jiàn),但它連接的引腳沒(méi)有編號(hào)。完成所有外部連接后,請(qǐng)仔細(xì)檢查電路板并清潔以去除助焊劑殘留物。確保沒(méi)有可能使相鄰軌道短路的橋接,如果一切正常,請(qǐng)將電路的輸入端與合適的電源變壓器的次級(jí)連接起來(lái)。在電路的輸出端和變壓器的初級(jí)端連接一個(gè)電壓表到電源。電路通電時(shí)請(qǐng)勿觸摸電路的任何部分。電壓表應(yīng)根據(jù) P1 的設(shè)置測(cè)量 0 到 30 VDC 之間的電壓,并且應(yīng)跟隨此設(shè)置的任何變化以指示可變電壓控制正常工作。逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) P2 應(yīng)點(diǎn)亮 LED,表明限流器正在運(yùn)行。
如果您希望電源的輸出在 0 到 30 V 之間可調(diào),您應(yīng)該調(diào)整 RV1 以確保當(dāng) P1 處于其設(shè)置時(shí)電源的輸出恰好為 0 V。因?yàn)椴豢赡軠y(cè)量非常小的電壓對(duì)于傳統(tǒng)面板儀表的值,使用數(shù)字儀表進(jìn)行此調(diào)整,并將其設(shè)置在非常低的刻度以提高其靈敏度。
在使用電氣部件時(shí),請(qǐng)小心處理電源和設(shè)備,并遵循國(guó)際規(guī)范和法規(guī)中描述的安全標(biāo)準(zhǔn)。
該電路脫離電源工作,其某些部分存在 220 VAC。
高于 50 V 的電壓是危險(xiǎn)的,甚至可能是致命的。
為了避免可能對(duì)您或您的家人造成致命傷害的事故,請(qǐng)遵守以下規(guī)則:如果您感到疲倦或匆忙,請(qǐng)勿工作,在將電路連接到電源之前仔細(xì)檢查每件事并做好準(zhǔn)備如果看起來(lái)有問(wèn)題,請(qǐng)斷開(kāi)連接。帶電時(shí)請(qǐng)勿觸摸電路的任何部分。不要讓電源線暴露在外。所有電源線都應(yīng)絕緣良好。請(qǐng)勿將保險(xiǎn)絲更換為其他額定值更高的保險(xiǎn)絲或更換為電線或鋁箔。不要用濕手工作。如果您戴著鏈子、項(xiàng)鏈或任何可能懸掛的東西并觸摸電路的裸露部分,請(qǐng)小心。始終使用帶有正確插頭的正確電源線,并將電路正確接地。如果您的項(xiàng)目外殼是金屬制成的,請(qǐng)確保它已正確接地。如果可能,請(qǐng)使用 1:1 比率的電源變壓器將您的電路與電源隔離。當(dāng)您測(cè)試斷電電路時(shí),請(qǐng)穿橡膠底鞋,站在干燥的非導(dǎo)電地板上,并將一只手放在口袋里或背后。如果您采取了上述所有預(yù)防措施,您就可以將承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)降到,這樣您就可以保護(hù)自己和周?chē)娜恕>拇蛟烨医^緣良好的設(shè)備不會(huì)對(duì)其用戶(hù)構(gòu)成任何危險(xiǎn)。