虽然近期出现了各种实验室电源,但只有少数人将为您提供本文中详述的设计的效率,多功能性和低成本。
该帖子介绍了一种高度规范的DIY,实验室级电源,具有双0-50伏。电压和电流范围分别独立地可变,分别为0至50V。
说过,由于DIY布局,您可以根据需要自定义设置,可以在以下规范表中见证。
- 耗材数量= 2(完全浮动)
- 电压范围= 0 ~ 50V
- 电流范围= 0到5安培
- 电流和电压= 1:10的粗控制和精细控制比率
- 电压调节= 0.01%线和0.1%负载
- 电流限制器= 0.5%
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电路描述
上图1为实验室电源的电路图。布局的规格以IC1、an为中心LM317HVK可调调节器,用于广泛的功能。“HVK”后缀表示该调节器的高压版本。
电路的剩余部分使电压设置和限流能力能够。IC1的输入源自BR1的输出,由C1和C2滤波到大约+ 60伏DC,并且电流检测比较器IC2的输入从桥式整流器BR2开发,此外,其还可以像负偏置电源一样工作规定地面水平。
IC1的功能是保持OUT端子在ADJ端子上的直流电压为1.25伏特。ADJ引脚的电流漏极极小(低至25µA),因此,R15和R16(粗和精炼的电压操纵)和R8形成一个分压器,1.25伏特显示在R8左右。
R16的下部端子附着到D7和D8开发的-1.3参考电压,允许R8-R15电阻分频器在任何时间R15 + R16变为0欧姆时将输出电压固定到接地电平。
计算输出电压
一般来说,输出电压取决于以下结果:
(VOUT - 1.25 + 1.3)/(R15 + R16)= 1.25 / R8。
因此,每个可变电源板可获得的最高幅度可以是:
Vout =(1.25 / R8)x(R15 + R16)= 50.18伏特DC。
电位计R15和R16用于控制输出电压,使VOUT能够从0-50伏特DC变化。
当前控制如何运作
当DC负载电流增加时,R2上的电压降也上升,并且在约0.65伏(相对于约20mA),Q1和Q2接通时,成为电流的主要过程。另外,R3和R4保证Q1和Q2均匀地处理负载。IC2工作就像当前限制器阶段。
其非反相输入利用如参考的输出电压,而其反相输入连接到由R6和电流控制罐R13和R14开发的分压器。跨R6的电压降约为1.25伏,上述参考电压由IC1端子的差异和adj上的差异决定。
通过Q1和Q2的电流通过R9移动,在R13 + R14上建立电压降。因此,当R9附近的电压降通过R13和R14产生电流时,IC2被强制关闭,导致非反相输入电压超过VouT。
这修复了当前的限制阈值在:(IouT x 0.2)/(R13 + R14) = 1.25/100K;低= 0到5安培。这提供了一个相应的范围约0-5安培。
当达到电流限制阈值时,IC2的输出变低,通过D2驱动ADJ引脚并导致LED1的照明。D5的额外电流由R5提供。
由于ADJ引脚被驱动为低电平,因此遵循输出,直到输出电流下降到等同于R13和R14的设置。
考虑到输出电压可以在0-50伏之间,IC2的电源电压应该遵循这个范围与D3, D4和Q3一起工作。
然后,一旦电源输入关闭,D9就可以增加输出电压,而D10防止反向电源电压。最后,仪表M1显示电压读数,M2显示当前读数。
零件清单
PCB布局设计
另一个简单的实验室电源电路使用LM324 IC
为了获得中间电源电压,这里使用了稳压器IC LM7815。它的输出通过R17旅行,读取输出电流,为第一个MOSFET T1。
该MOSFET通过Opamp IC1操作,如电压调节器配置。在该实验室电源电路R11和C4中建立控制回路的带宽,这使得能够在增加的频率下消除振荡。
电阻R15保证具有降低的有效电阻的电容负载不会导致控制回路变得不稳定。AC内容通过R12和C5的电流的负反馈使电路能够完全可靠,即使在其电源的输出处采用大电容器也是如此。
通过电阻R14和电容器C6建立通过低通滤波器的DC含量的负反馈。该配置保证了电阻器R15上产生的电压降有效补偿。
输出电容C7为高频负载提供低阻抗源。每当在不存在输出负载的情况下,电阻器R16有助于当设定电压降低时,电阻器C17的放电。
IC1D部分的工作原理类似于电流调节器。再次,为了确保实验室电源的工作与完美的稳定性,反馈环路的带宽是由电阻R19和电容C8限制的。
在电阻器R17上产生的电压降的情况下,在预设P2调节的值高于值的情况下,触发电路踢出的电流限制特征和晶体管T2。
此动作随后将输入电压切割到电压调节电路级,直到指定的输出电流量到达。电阻器R7,R9和电容器C3保证电流的适当调节不会产生输出电压的过冲,并且还可以确保在输出处连接电感负载时没有产生共振效应。
使用IC 723.
下一个设计显示了使用IC LM723的简单但非常有用的实验室电源:
你好,你有第二个原理图“另一个简单的实验室电源电路使用LM324 IC”的原始文章的链接或它的副本吗?
Rhanks,Mac
嗨,它是通过评论的读者贡献,我没有原始链接。
好的谢谢。
苹果电脑
Saudações,Senhor Swagatam。
adquiri todos操作系统组件destaincívelfonte。
USARE NO LUGAR DO LF357 O LF356(Genfíno)。
Acredito que o lf 356
*(nãoheaiio lm357!Venda no MeuPaís,senão,os假货)*
funcionara本。
POR通过DASDúvidas,CompereiTambémoLM301AN(Genuíno)。
GratidãodesdeJá。
att,luíscarlos marques
问候,Swagatam先生。
我购买了这个神奇电源的所有组件。
我将使用而不是lf357(真实)。
我相信LF 356
我没有找到LM357 !在我的国家卖,如果不是,假货)*
会很好。
以防万一,我也买了lm301an(真实)。
感激提前。
att,luíscarlos marques
谢谢luis,为了更新!祝你一切顺利!我希望你能够与项目成功!
亲爱的Sir Swagatam。
提前感谢LM330K,LF357和MJ15023设计此电源。
在研究之后,我得出结论,这是最好的项目。
我会建立。
谢谢你,路易斯,我很高兴你喜欢这个帖子!
Sir工程师Swagatam.
你好呀。您当然意识到,在焊接作用中产生的气体对我们的肺部和眼睛有害。为防止吸入它,我一直在使用200 mA,12V风扇,使用LM7812 IC调节220至15 V变压器。几年前。上个月,我在变压器的主要速度之前添加了一个调光器,以降低风扇的速度,结果很有趣:我得到12伏直流输出,60伏交流(调光后)和6伏直流,具有30伏的6伏直流。换句话说,当调光之后的AC电压从30到60伏变化时,DC电压在6到12伏之间变化。我希望你能帮忙,告诉我你关于使用这种方法的想法是什么(有没有7812和其他调节器IC)来获得可变电压而不是使用LM317,晶体管等的其他电路没有问题,请您为您的渴望访客设计类似的变量0到35 V电源电路吗?
此致
麦克风
嗨,迈克,
不管输入波动,一个7812 IC应该为您提供常数12V,除非输入低于13V。
无论是基于7812的电路,还是LM317 / LM338,或横向调节器,所有这些都是线性稳压器,并且当输入/输出差升高超过一定范围时,容易加热。
如果您可以使用散热,那么您可以尝试调查以下两篇文章:
使用晶体管和齐纳二极管的稳压电路
如何设计台支电源电路
如果你更喜欢降压转换器为基础的调节器,以确保最小的散热,那么可能你可以尝试以下的概念:
LM317可变开关模式电源(SMPS)
尊敬的工程师Swagatam先生
你好。这个非常有用的帖子谢谢你。
肃然
麦克风
你是最受欢迎的迈克!
这张电路图不对。控制在引脚7是不正确的,它是一个Vcc引脚
它来自其中一个知名杂志,似乎Pin7必须直接进入LM317的销钉......
我刚刚将我的原理图与您的原理图相比,矿井是正确的电路,销7连接到输出线和R14的底部连接到引脚2。
好的,谢谢你的信息
我忙着设计PCB用于该电路,原始文章中给出的PCB箔是正确的,它具有连接到IC的引脚2的R14 / C7。这实际上只是LM350的数据表中的电路的调整版本,适用于5A恒压/电流调节器。
好的,听起来很棒,但请记住,这种设计是从其中一个杂志中取出的,它尚未亲自验证......
你好,Swagatan先生。
我几乎有这个电源设计的所有组件。
LM338K(原始)。
变压器24伏×5A + 12 + 12V×500mA。
让我害怕的问题是Oamp LF357。在巴西,我可不这么认为。
我应该更换哪一个,而无需计算电流电路?
(有人引用了AD825)。
非常感谢。
拥抱,路易斯。
听起来不错,路易斯。
我相信741 IC也将同样适用于LF357。因为运算放大器的基本思想是将电压进行比较并执行。PIN6的LED非常重要,因为它会阻止741可以在其输出中具有的任何偏移电压,因此确保包括该LED。
您可以尝试AD825,LM321或最终741
你好Swagatam,
向你问好。
我有一个24v 0 24v 5amps的变压器,想用上面的电路做一个台架电源,你会推荐上面的吗?或者你有一些替代方案,请建议。
温暖的问候
帕特里克
嗨Patrick,上面的电路不好,我有很多好的和我一起,我会尽快在上面的文章中更新它们,供您参考
亲爱的Swagatam,
谢谢,急切地等着。
reagards.
谢谢帕特里克,
您能否指定您打算在台式电源中拥有的最大电压和电流范围
你好Swagatam,
我会彻底改写我的问题,我有一个24 0 24V 5次变压器,什么是我可以用它建造的最好的台式电源。
谢谢所有的支持,
温暖的问候
谢谢帕特里克,实际上我必须管理一个不同的页面的评论,不允许我看到早期的评论,因此我无法访问您之前的评论。
没有问题,你可以试试下面的最后一个电路,它将在很大程度上解决你的需求…
https://www.homemade-circulay.com/lm317-with-outboard-current-boost/
我实际上有很多版本的台式电源,但它们中的大多数都很复杂,包括大量的离散部件,因此我认为最好使用基于LM317的设计,具有可调电压和电流的设计。
Swagatam,
零件列表中显示了BR3,但没有BR3我可以在电路图或PCB布局中找到。这种设计和指令缺少必要的细节很好。
请您就上述问题提出建议。
ROB,原始图具有另一个IC1,Q1,Q2相同的级,用于在输出处启用双电源。BR3表示该电路的桥式整流器。
这可以解释为什么变压器额定为600VA,有(2)42V和(2)17V次电压(我认为)?请确认,但我相信这意味着,如果按照提供的电位图,只需要一个300va (50V * 5A = 250W ~ 300va)变压器?
在上述零件列表中建议的T1 Quintule变压器不是便宜的项目,42V二级输出难以在美国来源难以源。
Alternatively, if I elected to do a dual-output design (i.e. doubling IC1, Q1 & Q2) basically the entire circuit should be duplicated, correct?换句话说,两个单独的PCB如上所示(每个输出一个,没有公共电路元件。基本上,两个完全独立的和独立的电源,只有变压器(T1)被共享?我有这个吗?
对,那是正确的。对于双电源,必须通过在单独的相同PCB上组装来复制上述文章中的整个设计。除此之外,原始图还有一个单独的5 V 5 AMP固定电压调节电路,如下所示:
Swagatam,
对于P6430,P6272&P6420的P1Asonic电容器。这些物品似乎是聚丙烯薄膜电容器,并且已过时。您能否澄清所需的电容器类型和其他细节或确认任何电容器所需的电容,额定电压就足够了。
我假设所有电容器电压额定电压额定值应作为VDC作为VDC。如果这个假设不正确,请澄清。
是否对电容公差有最低要求,或±20%可接受。
最后,对于IC2和LF357A JFET,存在来自各种制造商的LF3578a ......特别是没有LF357a。您能否澄清所需的IC?提前致谢!
罗伯,电容的经验法则是额定电压应该是Vcc的两倍。PPC是最好的,虽然圆盘陶瓷也应该是精细的。
我不知道lf3578a,我找不到它的数据表,也不能找到它的数据表。我认为运算放大器并不重要,普通的IC 741也应该工作
Swagatam,
谢谢你的帮助。
下面是德州仪器LM3578A 8-PIN开关调节器的链接:
https://www.ti.com/product/lm3578a.
在一些搜索后,它看起来大多是过时的LF357:
因为我是新的电子,所以它不清楚,如果额外的字母指定这些集成电路的“类型”是重要的?换句话说,LF357A的性能会像LF357或LF357M/NOPB吗?
无论如何,经过一些研究,我认为以下的替代品可能足以取代LF357(A):
TL071CDT来自ST Microelectronics:
https://www.st.com/content/st_com/en/search.html#qq=lf357-t=x-reference-page=1
德州仪器的TLE2071, TLE2081和OPA637:
https://e2e.ti.com/support/amplifiers/f/14/t/84056?keymatch=lf357&tisearch=search-en-everything.
没有问题ROB,LM3578是开关稳压器,而LM357A是OP放大器,所以LM3578不能在这里使用。
任何其他类似的变体都应该像上述TL071等一样工作,如运算放大器。
您还可以根据我尝试IC 741,M321或LM358,所有这些都应该能够妥善完成工作。
您能否为电路原理图,零件列表和PCB布局提供可下载文件。
电路示意图切断了120VAC输入。
如果已经存在PCB布局的eagle/gerber文件,将不胜感激。
对不起,此时我没有下载格式的设计。
你好先生,
我想知道,你是如何计算电源电路的稳定性的?
我一直在尝试使用离散组件设计自己的电源,但我不知道如何找到它的稳定性。
你好Anurag,电路依赖于IC LM317,它本身是一种高稳定的装置,因此电路的输出也将高度稳定
使用此电路,我需要制作13.8 V,25A电源(可调),我必须改变?请帮忙
。
您将不得不添加更多Q1,Q2阶段,直到它们都在一起达到25安培容量,或者您可以尝试以下概念:
https://www.homemade-circuars.com/make-25--amp-solar-battery-charger-power/