Profesyonel laboratuvar BP şeması
0-30 V güç sağlayabilen bir laboratuvar güç kaynağı için çok popüler bir güç kaynağı devresi, bazı Çinli tedarikçilerin PCB de dahil olmak üzere tüm detayları içeren bir kiti yaklaşık 10 $ gibi cazip bir fiyatla piyasaya sürdüğü ilgi çekiciydi. İşte bu ayarlanabilir güç kaynağının orijinal şeması:
Devre kesinlikle iyi, ama çok eski, bu yüzden modernizasyonu yapıldı: LCD ekran eklendi, ekranı kullanan mevcut ayar mekanizması değiştirildi, böylece cihazı test edilen bağlantıya bağlamadan önce mevcut limit modunu ayarlayabilirsiniz. İki dengeleyici bir defada monte edilir, böylece gerektiğinde daha fazla akım elde etmek için paralel olarak bağlanabilir veya ayarlanabilir çift voltaj + 0-30 V / kütle / -0-30 V veya voltaj 0-60 V elde etmek için seri olarak bağlanabilir. bir kaynak diğerini kontrol ettiğinde.
Kit ile birlikte verilen şemanın parça listesi, tüm değişiklik ve ilaveler ile birlikte makalenin sonunda verilmiştir. Bu listeden D7 kullanmayacağız ve D8 60 mA kayması gerektiren 1N4733A 5V1 zener diyodudur. Bu tip Zener diyot BZX55C5V6 veya BZX79C5V6 ile değiştirelim, çünkü iki taraflı akım sadece 5 mA. OU U1, referans voltajını, zener diyodunun voltajı olarak iki kez - 11.2 V olarak ayarlayacaktır. D8 için gerekli 5 mA ofseti ile, R4, 4K7 değil 1K olmalıdır.
Maksimum akımı 1 veya 1,5 A ile sınırlamak gerektiğinden, R18'i yeniden hesaplamak gerekir. Her durumda bu direnç, orijinal tasarımda yanlış değere (56K) sahipti.
Ayrıca voltaj ve akımın dijital göstergesini koymanız gerekir. Çalışma voltaj aralığı 3,5 ile 30 VDC arasındadır. Aşırı gürültüyü önlemek için bu ekranların güç kaynağından elektriksel olarak izole edilmesi gerektiğini lütfen unutmayın. Bir alternatif, bunu önlemek için besleme voltajı devresinde iyi filtrelemedir.
Bu ekranlar büyük akımlarla çalışabilir - iç şönt ile 10 A'ya kadar. Kırmızı kablo, güç kaynağının çıkışına bağlanır ve voltaj ölçme girişidir. Bu cihaz, sarı ve siyah teller arasına bağlanan dahili bir şönt rezistöre sahiptir. Kolaylaştırmak için siyah kabloyu güç kaynağının eksi çıkışına (4) bağlarız ve sarı kablo yeni eksi çıktısı haline gelir.
Gerilimi ve akımı ayarlamak (ayarlamak) için göstergenin arka panelinde iki kesme direnci vardır. Güç kaynağı voltajını doğru bir şekilde ayarlamak için bir referans cihazı kullanın.
Farklı boyutlardaki transformatörleri kullanabilir ve bunları birkaç dengeleyici için kullanabilirsiniz (bipolar BP montajı için).
Güç kaynağıyla yapılan tüm değişikliklerden ve denemelerden sonra, akım limit ayarını gösterecek bir yol eklemek gerekli hale geldi, böylece sabit bir akım / akım limiti ayarlayabilmeniz için güç kaynağı ünitesine küçük bir devre ekledim.
İşte geliştirilmiş bir şema:
Güç Kaynağı Testleri
Görünüşe göre, ölçülen gürültünün çoğu V / A ölçer ekranından geliyor. Bu göstergede duran nabız kontrol cihazı, güç kaynağına geri çok fazla ses veriyor. Bu sorunları çözmek için, kitin bir parçası olan LM7824'ün kullanımına geri dönelim ve U3, U5 ve Q3 için güç oluşturmak için kullanılan 10 V zener diyotu D10 yerine uygulayalım.
Ekrandaki gürültü sızıntısını gidermek için, gücü azaltmak ve ekranı açmak için D10'u kullanın.
Ayrıca mevcut ekran şöntünü çıkış terminalinden geçerli geribildirim döngüsünün dışına taşıyın. Bu biraz daha fazla gürültüyü azalttı ve ayarlamayı daha doğru hale getirdi. Şönt geri besleme döngüsünün içinde olduğundan, yüksek akımlardaki şönt boyunca voltaj bir hata yarattı. Küçük, çünkü şant sadece 25 mΩ, fakat yine de yaratıyor.
Baskılı devre kartındaki yüksek akımları mümkün olduğunca ortadan kaldırmak için, Q4 ve Q3 kolektörlerini doğrudan D1 ve D2 katotlarının ve filtre kapasitörlerinin C1 ve C2'nin birleştirildiği noktaya bağlarız.
Maksimum çıkış gerilimini (RV2) ve maksimum çıkış akımını (RV3) ayarlamak için ek düzelticiler de kuracağız. Maksimum akım limitini ayarlamak önemlidir. Kondenser C16, gürültüyü ortadan kaldırmak için de kullanılır.
D14 ve D15 LED'leri şimdi 24 V veriyoluna bağlı olduğundan, akım sınırlayıcı dirençleri (R27 ve R23) iki katına çıkmalıdır.
Son olarak, C7 çıkış kapasitörü 10 μF'den 470 μF'ye yükseltilmiştir. İşte en son değişikliklerin yapıldığı son düzen:
Güç açma süresi şimdi yaklaşık 5 msn'dir ve bozulma süresi, maksimum voltajda ve dinamik elektronik yük ile ölçülen akımda yaklaşık 2 msn'nin üzerindedir.
Tüm bu değişikliklerle, çıkış gürültüsü şimdi tüm voltaj ve akım spektrumu boyunca 18 mV'dir ve daha da önemlisi CC / CL modunda bu seviyede kalır.
Ve bir ek ilave daha: paralel bir transistör (2SD1047) takılı ve güç kaynağı daha fazla akıma dayanabilecek şekilde değiştirildi. Daha yüksek akımlarda, onu soğutmak için bir fana da ihtiyacınız vardır, bu yüzden ana devreye de eklendi.
Sonunda monte edilen trafo 3.5 A'da 15-0-15 V'tur. 10 A'da 600 V'luk bir voltajlı diyot köprüsü seçilerek, bir soğutma radyatörü üzerine monte edilebilir. Biraz yedekli, ancak bunun nedeni ana filtre kondansatörlerindeki ani akımlardan kaynaklanıyor. İki 3300 uF bu akımlar için uygun değildir, bu nedenle 63 V gerilimde 2 x 10 000 uF monte edilir.
Çanta bir ana şalter, sigorta ve güç göstergesi ile donatılmıştır. Ayrıca, AC 15-0-15 transformatöründen, anahtarı çeşitli amaçlarla kullanmak için ön paneldeki jaklara da verilir.
Daha sonra, iki dengeleyiciyi birleştirmek için basit ama etkili bir yol bulmayı başardık ve +30 0 -30 V'luk bir voltaj veya +60 V'luk bir güç kaynağı oluşturduk.
Prensip basittir: bir güç kaynağının 0 V çıkışını saniyenin + 0-30 V çıkışına bağlarsanız, aslında +30 0-30 V veya 0-60 V güç kaynağı oluşturabilirsiniz, ancak bu değerleri ayarlamak için her iki voltaj metresini ayarlamanız gerekir, ancak Alternatif voltajlı bir devreyi ölçmek istiyorsanız, bir takip mekanizmasına ihtiyacınız vardır.
İşin püf noktası, diğerinin ayarlarına bağlı olarak bir kaynağın voltaj ayarını yapmaktır. Farklı yöntemlerle yapılan deneylerden sonra, sonunda aşağıdaki şemada durduk:
Anahtar R41, ana cihazdaki voltaj ayarının bağımlı cihazdaki çıkış voltajıyla aynı olacak şekilde ayarlanmalıdır. Düğmeye giden sinyal, 11V2 referans voltajına yakın olacaktır.
Soldan sağa: Q4, Q3 ve LM7812. Q4 ve Q3 izole edilir, LM radyatörü topraklanır, bu yüzden ona ihtiyaç duymaz.
En iyi izleme doğruluğu, her iki güç kaynağı da diyagramda olduğu gibi +/- modunda 30 V olarak ayarlanmışsa elde edilebilir. Daha sonra anahtarı izleme moduna geçirebilir ve köle 30 V okuyana kadar R41'i ayarlayabilirsiniz. İzlemenin 5 V altına düşene kadar (yaklaşık% 1) oldukça doğru olduğunu fark edeceksiniz, daha sonra senkronizasyondan daha fazla çıkacaktır. 1 V'da yaklaşık 200 mV'ye kadar olmalıdır. Bu, her iki işlemsel yükselticinin U2 kazanç doğrusallığındaki farktan kaynaklanıyor olmalıdır. Prensip olarak, bu doğruluk oldukça iyidir.
Ayrıca, master içindeki algılama direnci arasındaki bağlantı slave'e bağlı değilse veya anahtar bir konumdan diğerine taşındığında, slave gücünün belirsiz bir çıkışa sahip olmayacağından emin olmak için bir güvenlik önlemi olarak R43 eklenir.
Her iki kaynak için her iki akım sınırını bağımsız olarak ayarlamanız gerektiğine dikkat edin, ancak ana dengeleyici geçerli sınırlama moduna girerse, bağımlı, ayarından bağımsız olarak örneğini izleyecektir.
0-30 V güç sağlayabilen bir laboratuvar güç kaynağı için çok popüler bir güç kaynağı devresi, bazı Çinli tedarikçilerin PCB de dahil olmak üzere tüm detayları içeren bir kiti yaklaşık 10 $ gibi cazip bir fiyatla piyasaya sürdüğü ilgi çekiciydi. İşte bu ayarlanabilir güç kaynağının orijinal şeması:
Devre kesinlikle iyi, ama çok eski, bu yüzden modernizasyonu yapıldı: LCD ekran eklendi, ekranı kullanan mevcut ayar mekanizması değiştirildi, böylece cihazı test edilen bağlantıya bağlamadan önce mevcut limit modunu ayarlayabilirsiniz. İki dengeleyici bir defada monte edilir, böylece gerektiğinde daha fazla akım elde etmek için paralel olarak bağlanabilir veya ayarlanabilir çift voltaj + 0-30 V / kütle / -0-30 V veya voltaj 0-60 V elde etmek için seri olarak bağlanabilir. bir kaynak diğerini kontrol ettiğinde.
Kit ile birlikte verilen şemanın parça listesi, tüm değişiklik ve ilaveler ile birlikte makalenin sonunda verilmiştir. Bu listeden D7 kullanmayacağız ve D8 60 mA kayması gerektiren 1N4733A 5V1 zener diyodudur. Bu tip Zener diyot BZX55C5V6 veya BZX79C5V6 ile değiştirelim, çünkü iki taraflı akım sadece 5 mA. OU U1, referans voltajını, zener diyodunun voltajı olarak iki kez - 11.2 V olarak ayarlayacaktır. D8 için gerekli 5 mA ofseti ile, R4, 4K7 değil 1K olmalıdır.
Maksimum akımı 1 veya 1,5 A ile sınırlamak gerektiğinden, R18'i yeniden hesaplamak gerekir. Her durumda bu direnç, orijinal tasarımda yanlış değere (56K) sahipti.
Ayrıca voltaj ve akımın dijital göstergesini koymanız gerekir. Çalışma voltaj aralığı 3,5 ile 30 VDC arasındadır. Aşırı gürültüyü önlemek için bu ekranların güç kaynağından elektriksel olarak izole edilmesi gerektiğini lütfen unutmayın. Bir alternatif, bunu önlemek için besleme voltajı devresinde iyi filtrelemedir.
Bu ekranlar büyük akımlarla çalışabilir - iç şönt ile 10 A'ya kadar. Kırmızı kablo, güç kaynağının çıkışına bağlanır ve voltaj ölçme girişidir. Bu cihaz, sarı ve siyah teller arasına bağlanan dahili bir şönt rezistöre sahiptir. Kolaylaştırmak için siyah kabloyu güç kaynağının eksi çıkışına (4) bağlarız ve sarı kablo yeni eksi çıktısı haline gelir.
Gerilimi ve akımı ayarlamak (ayarlamak) için göstergenin arka panelinde iki kesme direnci vardır. Güç kaynağı voltajını doğru bir şekilde ayarlamak için bir referans cihazı kullanın.
- İki tane daha ekleme var. Bunlardan biri, cihazın ana gücünün olduğunu belirten bir LED'in eklenmesidir. Bu yeşil LED, 4K7'lik bir dirençle toprağa 12 V'a bağlanır.
- İkinci ekleme, orijinal güç kaynağının daha fazla kararlılığını sağlamak ve daha yüksek akımlarda dalgalanmayı azaltmak için C1'e paralel, başka bir 3300 uF / 50 V kapasitördür (C12).
Farklı boyutlardaki transformatörleri kullanabilir ve bunları birkaç dengeleyici için kullanabilirsiniz (bipolar BP montajı için).
Güç kaynağıyla yapılan tüm değişikliklerden ve denemelerden sonra, akım limit ayarını gösterecek bir yol eklemek gerekli hale geldi, böylece sabit bir akım / akım limiti ayarlayabilmeniz için güç kaynağı ünitesine küçük bir devre ekledim.
İşte geliştirilmiş bir şema:
0-30V 3A Güç Kaynağı - Modifiyeli ve Güncel Parça Listesi
Bu liste, orijinal şema üzerinde yapılan iyileştirmeleri, değişen değerleri ve eklenen yeni bileşenleri (LM337, TLE2141 vb.) içermektedir. Kurulum yaparken bu güncel değerleri dikkate alınız.
1. Dirençler (Resistors)
| Kod | Yeni / Güncel Değer | Değişim Notu |
| R1 | 2.2 kOhm 2 Watt | Orijinal 1W yerine 2W kullanıldı |
| R2 | 82 Ohm 2 Watt | Daha yüksek dayanıklılık için güncellendi |
| R3 | -- | İptal edildi (LM337 devresine taşındı) |
| R4 | 1 kOhm | 4.7K yerine 1K olarak değiştirildi |
| R5, R6, R13, R20, R21 | 10 kOhm | Standart değer korundu |
| R7 | 0.47 Ohm 5 Watt | Akım algılama direnci (Taş Direnç) |
| R8, R11 | 27 kOhm | Standart değer korundu |
| R9, R19 | 2.2 kOhm | Standart değer korundu |
| R10 | 1 kOhm | 270K yerine 1K olarak değiştirildi |
| R12, R18 | 56 kOhm | Standart değer korundu |
| R14 | -- | Gerekli değil, iptal edildi |
| R15, R16 | 1 kOhm | Standart değer korundu |
| R17 | 68 Ohm | 33 Ohm yerine 68 Ohm olarak güncellendi |
| R22 | 1.5 kOhm | 3.9K yerine 1.5K olarak güncellendi |
2. Potansiyometreler ve Trimpotlar
| Kod | Değer / Özellik | Değişim Notu |
| RV1 | 5K Çok Turlu (10 Tur) | Hassas ayar için çok turlu trimpot ile değiştirildi |
| P1, P2 | 10 kOhm Çok Turlu | Standart pot yerine 10 turlu hassas potlar eklendi |
3. Kondansatörler (Capacitors)
| Kod | Değer / Özellik | Adet |
| C1, C12 | 3300 uF / 50V Elektrolitik | 2 adet (Filtreleme kapasitesi artırıldı) |
| C2, C3 | 47 uF / 50V Elektrolitik | Standart değer korundu |
| C4 | 100 nF | Mercimek veya Polyester |
| C5 | 220 nF | Mercimek veya Polyester |
| C6, C9 | 100 pF | Seramik |
| C7 | 10 uF / 50V Elektrolitik | Standart değer korundu |
| C8 | 330 pF | Seramik |
| C11 | 47 uF / 25V | Ek devre için eklendi |
| C13 | 22 uF / 10V | Ek devre için eklendi |
4. Yarı İletkenler ve Entegreler
| Kod | Parça Kodu / Özellik | Değişim Notu |
| D1 - D4 | 1N5408 | 3A Yüksek gerilim diyotları |
| D5, D6, D9, D10 | 1N4148 | Sinyal diyotları |
| D7 | 5.6V Zener | Orijinal versiyondan farklı (BCX55C5V6) |
| D8 | 5.1V Zener | Hassas referans için güncellendi |
| D11 | 1N4004 | 1A Doğrultucu diyot |
| D13 | 10V 1W Zener | Ek koruma ve referans için |
| Q1, Q3 | 2SD9014 / 2SD9015 | NPN ve PNP sürücü transistörler |
| Q2 | 2SD882 | Güç sürücü transistörü |
| Q4 | 2SD1047 | Ana güç transistörü (2N3055 yerine tercih edilebilir) |
| U1, U2, U3, U5 | TLE2141 | TL081 yerine daha düşük gürültülü TLE2141 kullanıldı |
| U4 | LM7812 | 7824 yerine 12V regülatör kullanıldı |
| U6 | LM337 | Negatif besleme kontrolü için eklendi |
5. Ekstra Donanımlar ve Göstergeler
- D12 / D15: Kırmızı LED (Hata / Akım Sınırı Göstergesi)
- D14: Yeşil LED (Güç Açık Göstergesi)
- Volt / Amper Metre: Çıkış takibi için dijital gösterge modülü eklendi.
- S1 / S2: Çift yönlü anahtar ve Push-button (Çıkış kontrolü için).
- RV2 / RV3: 2K ve 250K (İnce ayar ve ofset kontrolü için isteğe bağlı).
Güç Kaynağı Testleri
Görünüşe göre, ölçülen gürültünün çoğu V / A ölçer ekranından geliyor. Bu göstergede duran nabız kontrol cihazı, güç kaynağına geri çok fazla ses veriyor. Bu sorunları çözmek için, kitin bir parçası olan LM7824'ün kullanımına geri dönelim ve U3, U5 ve Q3 için güç oluşturmak için kullanılan 10 V zener diyotu D10 yerine uygulayalım.
Ekrandaki gürültü sızıntısını gidermek için, gücü azaltmak ve ekranı açmak için D10'u kullanın.
Ayrıca mevcut ekran şöntünü çıkış terminalinden geçerli geribildirim döngüsünün dışına taşıyın. Bu biraz daha fazla gürültüyü azalttı ve ayarlamayı daha doğru hale getirdi. Şönt geri besleme döngüsünün içinde olduğundan, yüksek akımlardaki şönt boyunca voltaj bir hata yarattı. Küçük, çünkü şant sadece 25 mΩ, fakat yine de yaratıyor.
Baskılı devre kartındaki yüksek akımları mümkün olduğunca ortadan kaldırmak için, Q4 ve Q3 kolektörlerini doğrudan D1 ve D2 katotlarının ve filtre kapasitörlerinin C1 ve C2'nin birleştirildiği noktaya bağlarız.
Maksimum çıkış gerilimini (RV2) ve maksimum çıkış akımını (RV3) ayarlamak için ek düzelticiler de kuracağız. Maksimum akım limitini ayarlamak önemlidir. Kondenser C16, gürültüyü ortadan kaldırmak için de kullanılır.
D14 ve D15 LED'leri şimdi 24 V veriyoluna bağlı olduğundan, akım sınırlayıcı dirençleri (R27 ve R23) iki katına çıkmalıdır.
Son olarak, C7 çıkış kapasitörü 10 μF'den 470 μF'ye yükseltilmiştir. İşte en son değişikliklerin yapıldığı son düzen:
Güç açma süresi şimdi yaklaşık 5 msn'dir ve bozulma süresi, maksimum voltajda ve dinamik elektronik yük ile ölçülen akımda yaklaşık 2 msn'nin üzerindedir.
Tüm bu değişikliklerle, çıkış gürültüsü şimdi tüm voltaj ve akım spektrumu boyunca 18 mV'dir ve daha da önemlisi CC / CL modunda bu seviyede kalır.
Ve bir ek ilave daha: paralel bir transistör (2SD1047) takılı ve güç kaynağı daha fazla akıma dayanabilecek şekilde değiştirildi. Daha yüksek akımlarda, onu soğutmak için bir fana da ihtiyacınız vardır, bu yüzden ana devreye de eklendi.
Sonunda monte edilen trafo 3.5 A'da 15-0-15 V'tur. 10 A'da 600 V'luk bir voltajlı diyot köprüsü seçilerek, bir soğutma radyatörü üzerine monte edilebilir. Biraz yedekli, ancak bunun nedeni ana filtre kondansatörlerindeki ani akımlardan kaynaklanıyor. İki 3300 uF bu akımlar için uygun değildir, bu nedenle 63 V gerilimde 2 x 10 000 uF monte edilir.
Çanta bir ana şalter, sigorta ve güç göstergesi ile donatılmıştır. Ayrıca, AC 15-0-15 transformatöründen, anahtarı çeşitli amaçlarla kullanmak için ön paneldeki jaklara da verilir.
Daha sonra, iki dengeleyiciyi birleştirmek için basit ama etkili bir yol bulmayı başardık ve +30 0 -30 V'luk bir voltaj veya +60 V'luk bir güç kaynağı oluşturduk.
Prensip basittir: bir güç kaynağının 0 V çıkışını saniyenin + 0-30 V çıkışına bağlarsanız, aslında +30 0-30 V veya 0-60 V güç kaynağı oluşturabilirsiniz, ancak bu değerleri ayarlamak için her iki voltaj metresini ayarlamanız gerekir, ancak Alternatif voltajlı bir devreyi ölçmek istiyorsanız, bir takip mekanizmasına ihtiyacınız vardır.
İşin püf noktası, diğerinin ayarlarına bağlı olarak bir kaynağın voltaj ayarını yapmaktır. Farklı yöntemlerle yapılan deneylerden sonra, sonunda aşağıdaki şemada durduk:
Anahtar R41, ana cihazdaki voltaj ayarının bağımlı cihazdaki çıkış voltajıyla aynı olacak şekilde ayarlanmalıdır. Düğmeye giden sinyal, 11V2 referans voltajına yakın olacaktır.
Soldan sağa: Q4, Q3 ve LM7812. Q4 ve Q3 izole edilir, LM radyatörü topraklanır, bu yüzden ona ihtiyaç duymaz.
En iyi izleme doğruluğu, her iki güç kaynağı da diyagramda olduğu gibi +/- modunda 30 V olarak ayarlanmışsa elde edilebilir. Daha sonra anahtarı izleme moduna geçirebilir ve köle 30 V okuyana kadar R41'i ayarlayabilirsiniz. İzlemenin 5 V altına düşene kadar (yaklaşık% 1) oldukça doğru olduğunu fark edeceksiniz, daha sonra senkronizasyondan daha fazla çıkacaktır. 1 V'da yaklaşık 200 mV'ye kadar olmalıdır. Bu, her iki işlemsel yükselticinin U2 kazanç doğrusallığındaki farktan kaynaklanıyor olmalıdır. Prensip olarak, bu doğruluk oldukça iyidir.
Ayrıca, master içindeki algılama direnci arasındaki bağlantı slave'e bağlı değilse veya anahtar bir konumdan diğerine taşındığında, slave gücünün belirsiz bir çıkışa sahip olmayacağından emin olmak için bir güvenlik önlemi olarak R43 eklenir.
Her iki kaynak için her iki akım sınırını bağımsız olarak ayarlamanız gerektiğine dikkat edin, ancak ana dengeleyici geçerli sınırlama moduna girerse, bağımlı, ayarından bağımsız olarak örneğini izleyecektir.
Eklentiler
Son düzenleme:
