Variabele spanning en stroom voedingscircuit - Hoogwaardige variabele stabiele output

Een ideale voedingseenheid moet een voedingscircuit met variabele spanning en stroom hebben. De eigenschap is het belangrijkst bij algemeen laboratoriumgebruik en in verschillende toepassingen die AC-spanningsregeling vereisen.

Een spanningsregelaar met manipuleerbare stroomlimieten vergemakkelijkt het genereren van de gewenste uitgangsstroom.

Om deze reden zullen we kijken naar manieren om een ​​variabel voedingscircuit te creëren. Verder zullen we kijken naar eenvoudige manieren om de uitgangsspanning en functies van het circuit te regelen.

Lees daarom verder voor een uitgebreide uitwerking van deze schakeling en hoe een instelbare spanningsregelaar werkt.

Kenmerken van het circuit

Figuur 1:Een technicus die een circuit aansluit

Hier is een lijst van enkele kenmerken van een regelsysteem met variabele spanning.

1. Het heeft een breed voedingsspanningsbereik dat instelbaar is. Het heeft verschillende spanningsbereiken van 0 tot 30V, 0 tot 60V of 0 tot 100V. U kunt ook de belastingsstroom aanpassen van 500mA tot 10 Amp. De minimale uitgangsspanning is dus afhankelijk van de voorkeuren van de gebruiker.
2. Het circuit is ook niet gevoelig voor kortsluiting, vooral niet als je koellichamen aansluit.
3. Het heeft ook geen rimpelspanning omdat het rimpelingen van minder dan 1 Vpp heeft.
4. Het heeft een stabiele stroom bij de uitgangstrap. Het circuit filtert de AC-voedingen naar een gelijkstroom.
5. Het circuit kan ook geen last hebben van overbelasting.
6. Ten slotte heeft het een kortsluitvermogensdisplay in de vorm van een LED.

Het circuitontwerp

Figuur 2:Elektrische voeding

Laten we nu kijken naar de verschillende ontwerpen van een variabele spanningsregelaar. Ten eerste is het opmerkelijk dat er verschillende ontwerpen zijn van een stroomregelaar, en daarom zullen we dieper ingaan op elk van de standaard voedingssystemen.

Transistor 2N3055 gebruiken

Hier is het schakelschema van deze schakeling.

Afbeelding 3:Een schakelschema voor variabele spanning en stroomtoevoer

Zoals u aan de bovenstaande afbeelding kunt zien, is het meestal een stabiele voedingseenheid die voldoet aan de hierboven genoemde functies.

De presets in het circuit zijn verantwoordelijk voor het creëren van de spanningsvariaties. Ze vergemakkelijken dit via een feedbackconfiguratie door de transistors, weerstanden en diodes in de cursus.

In het diagram kunt u de diode identificeren die wordt aangeduid als D1. De diode is verantwoordelijk voor het verlagen van de stroom tot 0,6 V, en het cijfer is de voorwaartse spanningsval van de diode.

Stel dat u op zoek bent naar een constante spanning die lager is dan 0,6 V of een andere waarde. In zo'n geval moet je de diode D1 vervangen door een Zenerdiode die de voorkeurswaarde geeft. U regelt dus de stroombegrenzing door de ideale diode te kiezen.

In deze schakeling heeft de transformator een bereik van 0 tot 40V. Daarom zal de instelbare uitgangsspanning van de cursus van 0,6 V tot 40 V zijn. Voor hoogwaardige voedingen moet uw transformator daarom het gewenste uitgangsbereik hebben.

Merk ook op dat de transistor in dit circuit zal werken als een stroombegrenzer. Daarom moet u ook de juiste gebruiken om de maximale uitgangsstroom te bereiken die u wilt.

Figuur 4:DIY-elektronica op een breadboard

Voor een printplaatontwerp zijn hier enkele van de elektronische apparaten die je nodig hebt om het circuit te assembleren:

Een 0-40V transformator

Twee condensatoren van 1000uF/50V

Vier 1N5402-diodes

Een 1N4007-diode

Twee BC547B-transistoren

Een 2N3055-transistor

Weerstanden

Een draad van 5 watt

Gebruik van 2N3055 en 2N2222 transistoren

Figuur 5:Transistors

U kunt ook 2N3055 en 2N2222 Transistors samen gebruiken om het circuit te verbeteren. Een van de fundamentele hoogtepunten van dit circuit is dat het een breed uitvoerbereik heeft. Het kan dus een constante stroom leveren met een bereik van 0,1 tot 50 volt. Daarom heeft het een efficiënte belastingsregeling.

Ook heeft de schakeling een minimale uitgangsstoring. Zoals eerder vermeld, heeft de eenvoudige voeding een breed uitgangsbereik en een geïntegreerde schakeling maakt deze eigenschap mogelijk.

U kunt het uitgangsbereik verder verbeteren door een transistor te introduceren. Plaats dit elektrische apparaat in serie met het IC en de seriedoorlaattransistor.

LTC3780 gebruiken

Afbeelding 6:Een voedingseenheid

De schakeling zal, net als de vorige, een output leveren die instelbaar is tussen 0 en 30V. De cursus zal ook een elektronische uitgangsstroombegrenzer hebben die het bereik van de leverbare stroom regelt. Vanwege deze eigenschap is het circuit bruikbaar in een huidig ​​laboratoriumvoedingssysteem.

U kunt de stroom snel verhogen tot een maximale waarde zonder dat u zich zorgen hoeft te maken over de veiligheid van de componenten. Bovendien vergemakkelijkt de variabele functie een stroomtoevoer in overeenstemming met de voedingsspecificaties van de circuits.

Hier zijn enkele technische specificaties van het circuit:

1. De ingangsspanning is 24 VAC.
2. Het heeft een maximale ingangsstroom van 3A.
3. Het heeft een uitgangsspanningsbereik van nul tot maximaal 30V.
4. De stroomuitgang is ook instelbaar en varieert van 2mA tot 3A.
5. De rimpel van de uitgangsspanning is maximaal 0,01%.
6. Ten slotte zijn de ideale PCB-afmetingen 123 mm bij 85 mm.

LM317T gebruiken

Afbeelding 7:Verschillende elektrische componenten

In dit circuit zal de LM317T werken als een positieve spanningsregelaar die verschillende gelijkspanningen kan leveren. Zonder de regelaar zou de cursus een vaste stroomvoorziening leveren. Desalniettemin vergemakkelijkt de toevoeging van de geïntegreerde schakeling het creëren van een breed scala aan uitgangsspanningen.

Daarom zal de spanningsregelaar een variabele spanning creëren van 1,25V tot maximaal ongeveer 30V.

De regelaar heeft ook een stroombegrenzende eigenschap en heeft ook een thermische uitschakeleigenschap. Daarom kan het niet snel kortsluiten. Hierdoor kun je hem gebruiken voor een laagspanningsvoeding.

Ook het bepalen van de uitgangsspanning van het systeem is eenvoudig. Het enige dat u nodig hebt, is om de spanningen van de twee feedbackweerstanden van het systeem te hebben, en de weerstanden creëren een potentiaaldeler aan de uitgang van het circuit.

Variabele spanning en stroom voedingscircuit– Hoe het circuit te maken？

Afbeelding 8:een printplaat (PCB)

Voor elektronische schakelingen met een variabel spanningsbereik heeft u de volgende componenten nodig.

• Een instelbare spanningsomzetter. Idealiter is een LTC3780 de beste.
• Een digitale potentiometer of ampèremeter
• Twee lineaire potentiometers met 500k en 200k
• Een 7805 IC
• Een 12V 3A-adapter
• Twee condensatoren met capaciteiten van 100uF en 10uF
• Een gelijkrichterdiode
• Een gelijkstroomschakelaar
• Koelbak
• Verschillende houten blokken
• Een printplaat
• Een acrylplaat van 4 mm
• Genoeg draden
• Een 2,1 mm DC-aansluiting

Het zou helpen als je ook wat gereedschap had om het circuit te maken. Hier is een lijst van de tools die je nodig hebt om te monteren.

• Een sterke secondelijm
• Een handzaag
• Spuitverf in de kleur van uw voorkeur
• Soldeerbout
• Schuurpapier
• Lijmpistool
• Afplakband
• Een roterend gereedschap en een boor

Variabele spanning en stroom voedingscircuit– Hoe het circuit in elkaar te zetten

Afbeelding 9:een printplaat met variabele spanning met componenten

In een paar simpele stappen zet je de schakeling snel in elkaar. Laten we naar elk van hen kijken.

1. Trek eerst lijnen op de acrylplaat om aan te geven waar je het gaat snijden. Knip het vel vervolgens uit langs de lijnen die je hebt getekend.
2. Markeer vervolgens waar u de potentiometer, de luchtdoorvoer, de aansluiting en de DC-ventilator zult hebben. Snijd deze gebieden met het ideale gereedschap voor elke taak.
3. Vervolgens moet je de acrylplaat schuren. In deze stap moet u eerst de papieren omslag van het vel afpellen. Slijp het daarna efficiënt tot u een vlak oppervlak verkrijgt.
4. Het volgende is om de vellen langs de randen te bevestigen. Breng eerst lijm aan op de zijkanten en verbind de vellen naast elkaar. De tekeningen die u eerder op het blad hebt gemaakt, moeten u hierbij begeleiden.
5. Na het bevestigen van de onderdelen is het nu tijd om de vellen te schilderen. Breng een dunne laag van uw kleur naar keuze aan. Zwart is ideaal, maar u kunt de kleur kiezen die u wilt toepassen, afhankelijk van uw voorkeuren.
6. Je moet dan de extra stukken acryl aan het systeem bevestigen. Ze zijn essentieel bij het bevestigen van schroeven.
7. Bevestig daarna de voor- en achterpanelen. U moet eerst superlijm aanbrengen. Plaats vervolgens de panelen snel op het gebied waar de lijm zich bevindt voordat deze opdroogt.
8. Monteer vervolgens de componenten. Monteer eerst de DC-schakelaar en bevestig vervolgens de DC-ventilator met een schroef. Sluit op dezelfde manier de andere delen aan.

Variabele spanning en stroom voedingscircuit – temperatuurregeling in het circuit

9. Je moet ook graag de temperatuur van de voeding regelen. Daarom moet u een koellichaam en een ventilator aansluiten. De LTC3780-spanningsomzetter moet een ingebouwd koellichaam hebben. Desalniettemin, om de efficiëntie te verbeteren, kunt u overwegen er een toe te voegen.
10. Vervang de ingebouwde potentiometer door een lineaire potentiometer. Het proces is eenvoudig. Vervang eenvoudig de trimmer-potentiometer door de voering door deze op de exacte punten te solderen.
11. Sluit ten slotte de draden aan om het circuit te voltooien.

Conclusie

In een notendop hebben we u een gedetailleerde uitleg gegeven over hoe een voedingscircuit met variabele spanning en stroom werkt. We hebben ook uitgelegd hoe je een eenvoudige cursus kunt maken met behulp van eenvoudig te monteren componenten.

We zijn er ook om je te helpen als je vragen hebt over het circuit. Neem contact met ons op en bezoek onze blog voor meer informatie over cursussen.