최근에 다양한 실험실 벤치 전원 공급 장치가 등장했지만이 기사에 자세히 설명 된 설계의 효율성, 다목적 성 및 저렴한 비용을 제공하는 것은 극소수뿐입니다.

이 게시물은 이중 0-50V의 고도로 규제 된 DIY, 실험실 등급 전원 공급 장치에 대해 설명합니다. 전압 및 전류 범위는 각각 0 ~ 50V 및 0 ~ 5A에서 독립적으로 가변적입니다.

그러나 DIY 레이아웃으로 인해 필요에 따라 설정을 사용자 지정할 수 있으며 다음 사양 표에서 확인할 수 있습니다.

“연산 증폭기를 연결하는 방법 ”

소모품 수 = 2 (완전 부동)
전압 범위 = 0 ~ 50V
전류 범위 = 0 ~ 5A
전류 및 전압 모두에 대한 대략적인 제어 및 미세 제어 비율 = 1:10
전압 조절 = 0.01 % 라인 및 0.1 % 부하
전류 제한 기 = 0.5 %

회로 설명

위의 그림 1은 실험실 전원 공급 장치의 회로도를 보여줍니다. 레이아웃의 사양은 IC1, LM317HVK 조정 가능한 레귤레이터 , 광범위한 기능을 제공합니다. 'HVK'접미사는 레귤레이터의 고전압 버전을 나타냅니다.

회로의 나머지 부분은 전압 설정 및 전류 제한 기능을 활성화합니다. IC1에 대한 입력은 C1 및 C2에 의해 약 + 60V DC로 필터링되는 BR1의 출력에서 발생하고 전류 감지 비교기 IC2의 입력은 브리지 정류기 BR2에서 발생하며, 이는 더 나아가 음의 바이어스 공급 장치처럼 작동합니다. 지상 수준에 대한 규제.

IC1의 기능은 ADJ 단자를 통해 OUT 단자를 1.25V DC로 유지하는 것입니다. ADJ 핀의 전류 드레인은 극히 최소 (25µA 정도로 낮음)이므로 R15 및 R16 (조잡하고 정제 된 전압 조작)과 R8은 전압 분배기를 형성하며 R8 주변에 1.25V가 표시됩니다.

R16의 하단 단자는 D7 및 D8에 의해 개발 된 -1.3 기준 전압에 연결되어 R8-R15 저항 분배기가 R15 + R16이 0 옴이 될 때마다 출력 전압을 접지 수준까지 바로 고정 할 수 있도록합니다.

출력 전압 계산

일반적으로 출력 전압은 다음 결과에 따라 달라집니다.

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

따라서 각 가변 공급 보드에서 사용할 수있는 전압 값의 최대 크기는 다음과 같습니다.

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

전위차계 R15 및 R16은 출력 전압을 제어하는 데 사용되며,이를 통해 VouT를 0-50V DC에서 변경할 수 있습니다.

현재 제어의 작동 방식

DC 부하 전류가 증가하면 R2의 전압 강하도 상승하고 약 0.65V (즉, 약 20mA에 상대적)에서 Q1 및 Q2가 켜지고 전류의 주요 경로가됩니다. 또한 R3 및 R4는 Q1 및 Q2가 부하를 균일하게 처리하도록 보장합니다. IC2는 전류 제한 기 단계처럼 작동합니다.

“스테퍼 모터는 어떻게 작동합니까 ”

비 반전 입력은 레퍼런스와 같은 출력 전압을 사용하고, 반전 입력은 R6과 전류 제어 포트 R13 및 R14에 의해 개발 된 전압 분배기에 연결됩니다. R6 양단의 전압 강하는 약 1.25V이며, 위에서 언급 한 기준 전압은 IC1 단자 OUT 및 ADJ 양단의 차이에 의해 결정됩니다.

Q1 및 Q2를 통과하는 전류는 R9를 통해 이동하여 R13 + R14에 전압 강하를 생성합니다. 결과적으로 R9 주변의 전압 강하가 R13 및 R14를 통해 전류를 생성하자마자 IC2가 강제로 꺼져 비 반전 입력 전압이 VouT를 초과하게됩니다.

이는 전류 제한 임계 값을 (IouT x 0.2) / (R13 + R14) = 1.25 / 100K low = 0 ~ 5A에서 수정합니다. 이것은 약 0-5 암페어의 해당 범위를 제공합니다.

전류 제한 임계 값에 도달하면 IC2의 출력이 낮아지고 D2를 통해 ADJ 핀이 다운되어 LED1이 켜집니다. D5에 대한 추가 전류는 R5에 의해 전달됩니다.

ADJ 핀이 로우로 구동되면 출력 전류가 R13 및 R14의 설정과 동일한 지점까지 떨어질 때까지 출력이 이어집니다.

출력 전압이 0-50V 사이 일 수 있다는 점을 고려할 때 IC2의 공급 전압은 D3, D4 및 Q3에서 작동하는이 범위를 따라야합니다.

그런 다음 D9는 공급 입력이 꺼지면 출력 전압이 증가하지 않는지 확인하고 D10은 역 공급 전압으로부터 보호합니다. 마지막으로 미터 M1은 전압 판독 값을 표시하고 M2는 현재 판독 값을 표시합니다.