Bộ nguồn phòng thí nghiệm là một trong những thiết bị chính của phòng thí nghiệm vô tuyến nghiệp dư. Hôm nay chúng tôi sẽ thu thập và kiểm tra một sơ đồ thú vị. Tùy chọn được đưa ra trong bài viết này khá phổ biến trên các không gian mở của World Wide Web dưới tên một nguồn cung cấp năng lượng đơn giản và giá cả phải chăng.
Đề án này được dành riêng cho một chủ đề diễn đàn riêng biệt, nó được phát triển bởi một người dưới biệt danh "olegrmz".
Đề án đã được lặp đi lặp lại nhiều lần và hiện có tổng cộng khoảng một chục biến thể và sửa đổi khác nhau. Ví dụ, chúng tôi sẽ tạo phiên bản đầu tiên từ tác giả. Hướng dẫn thêm được lấy từ kênh YouTube AKA KASYAN.
Một vài lời về chương trình này. Trong thực tế, nó là một nguồn cung cấp phòng thí nghiệm đầy đủ với sự ổn định cả về điện áp và dòng điện. Phạm vi điều chỉnh của điện áp đầu ra là từ 0V đến 25V, dòng điện thực tế là từ 0 đến 1,5-2A.
Nếu cần thiết, điện áp đầu ra của nguồn điện này có thể được tạo ra lên tới 50V:
Và hiện tại ít nhất là 10A. Để làm điều này, thêm bóng bán dẫn điện.
Mạch hoạt động hoàn toàn ở chế độ tuyến tính, cung cấp sự điều chỉnh rất trơn tru cả điện áp và dòng điện. Thực tế không có gợn sóng trong điện áp đầu ra.
Trái tim của mạch là một bộ khuếch đại hoạt động kép.
Ở phía bên trái của mạch là một bộ điều chỉnh điện áp.
Hơn nữa, như bạn có thể thấy, có hai bộ ổn áp toàn bộ.
Câu hỏi đặt ra: tại sao điều này lại cần thiết và tại sao không giới hạn ở một? Bộ ổn định thứ hai là 12V, và nó khá tốt, nhưng vấn đề là không thể cung cấp quá 30-35V cho đầu vào của nó, nhưng đầu tiên có thể dễ dàng hấp thụ điện áp cao hơn, nhưng điện áp đầu ra của nó không tỏa sáng với sự ổn định. Trong trường hợp này, một chất ổn định dường như bao gồm những thiếu sót của người khác. Trong quá trình hoạt động, chúng hầu như không nóng lên, vì chúng chỉ cấp nguồn cho bộ khuếch đại hoạt động, mức tiêu thụ hiện tại là nhỏ.
Bộ khuếch đại hoạt động được cung cấp bởi bộ ổn áp điện áp thứ hai 12V, trong mạch ban đầu, một con chip lm324 được sử dụng, bao gồm 4 opamp.
Nhưng vì chỉ có hai kênh tham gia vào mạch, nên đã quyết định thay thế bộ khuếch đại hoạt động bằng chip lm58, nó chỉ chứa 2 opamp độc lập.
Mạch này cũng thú vị ở chỗ phản hồi hiện tại điều khiển điện áp đầu ra.
Khi nguồn điện hoạt động như một bộ ổn áp, bộ khuếch đại hoạt động đầu tiên hoạt động như một bộ so sánh và cung cấp điện áp đầu ra ổn định, là tham chiếu cho bộ khuếch đại thứ hai, trên đó chế tạo điện áp được xây dựng.
Hệ thống giới hạn hiện tại là cổ điển.
Một điện áp tham chiếu được áp dụng cho đầu vào không đảo của bộ khuếch đại hoạt động đầu tiên thông qua một bộ chia.
Hơn nữa, khi tải được kết nối, sự sụt giảm điện áp sẽ hình thành trên cảm biến hiện tại được so sánh với tham chiếu. Dựa trên sự khác biệt về trạng thái đầu ra của bộ khuếch đại hoạt động thay đổi trơn tru.
Bằng cách thay đổi điện áp tham chiếu bằng cách sử dụng một điện trở thay đổi, chúng tôi thực sự buộc bộ khuếch đại hoạt động phải thay đổi điện áp đầu ra của nó, điều này dẫn đến việc mở hoặc đóng trơn tru của bóng bán dẫn điện và thay đổi dòng điện đầu ra của nguồn điện.
Bóng bán dẫn điện. Trong một ví dụ cụ thể, tác giả đã sử dụng 2SD1047.
Đó là điện áp khá cao, dòng thu là 12A.
Và công suất tiêu tán của người thu gom là khoảng 100W.
Các bóng bán dẫn điện có thể được thay thế bằng bất kỳ loại nào khác tương tự như dòng thu từ 7A, cũng mong muốn sử dụng các bóng bán dẫn trong gói TO-247 hoặc TO-3.
Mạch hoạt động ở chế độ tuyến tính, do đó, bóng bán dẫn phải được cài đặt trên một bộ tản nhiệt lớn, bạn có thể cần thêm luồng không khí. Bộ tản nhiệt mà tác giả sử dụng khá nhỏ, bộ tản nhiệt cần thiết hơn nhiều ở đây.
Tín hiệu từ bộ khuếch đại hoạt động được đảo ngược bởi một bóng bán dẫn công suất thấp và được đưa đến phím đầu ra, thực sự điều khiển bóng bán dẫn đầu ra.
Mạch có 2 điện trở thay đổi. Chúng là cần thiết để điều chỉnh trơn tru và chính xác của điện áp đầu ra.
Một cuộc cách mạng đầy đủ của điện trở tinh chỉnh cho phép điều chỉnh điện áp trong khoảng từ 3V. Hình ảnh dưới đây cho thấy một điện trở đặt giới hạn điện áp đầu ra.
Có 3 jumper trên bảng mạch. Có thể làm mà không có họ, nhưng tác giả đã vội vàng trong quá trình bố trí bảng, nói chung, nó có thể tốt hơn, nhưng tuy nhiên bảng vẫn hoạt động đầy đủ. Bạn có thể tải xuống cùng với kho lưu trữ dự án chung trên liên kết này.
Một bộ chỉnh lưu với chất điện phân được cung cấp trên bảng.
Tất cả các thành phần năng lượng sẽ nóng lên trong quá trình hoạt động được đặt gần đó. Điều này là cần thiết để dễ dàng cài đặt trên một bộ tản nhiệt thông thường. Hơn nữa, cần phải cách ly tất cả các thành phần khỏi vỏ tản nhiệt bằng các miếng đệm dẫn nhiệt đặc biệt và ống lót nhựa.
Một bộ chỉnh lưu đầu vào có dòng điện 4-5A, nhưng mong muốn cung cấp chất điện phân 10 ampe ở 50-63V với điện dung 2200uF.
Hãy bắt đầu các bài kiểm tra. Hãy bắt đầu với một cách đơn giản - điều chỉnh trơn tru điện áp đầu ra tối thiểu. Đầu vào là 30V, điện áp đầu ra tối đa khoảng 23V, điện áp tối thiểu bằng 0, điều chỉnh rất trơn tru, bạn có thể đặt ít nhất 10mV.
Mức tiêu thụ hiện tại của bộ ổn định không có tải là khoảng 10-20mA, nhưng điều này sẽ phụ thuộc trực tiếp vào điện áp đầu ra, vì có một điện trở tải ở đầu ra.
Không có khiếu nại về việc giới hạn hiện tại, mọi thứ hoạt động như bình thường. Dưới tải, dòng điện được điều chỉnh với độ mịn đủ. Giới hạn trên là khoảng 1,5A, giới hạn dưới là 60mA, nhưng chơi với bộ chia thích hợp (xem hình ảnh bên dưới) có thể được thực hiện thậm chí ít hơn.
Bây giờ các nhược điểm của nguồn cung cấp năng lượng này. Vấn đề là ở chỗ, nếu bạn cố gắng đoản mạch ở dòng điện tối thiểu, thì dòng điện không bị giới hạn, và nếu máy biến áp mạnh, thì bạn có thể nói lời tạm biệt với bóng bán dẫn điện.
Nhưng điều đáng chú ý là trong các phiên bản tiếp theo, sơ đồ đã được hoàn thiện và vấn đề này đã được giải quyết hoàn toàn.
Nhưng ở dòng điện tối đa, mọi thứ hoạt động rõ ràng, với một mạch ngắn, thiết bị sẽ đối phó hoàn hảo.
Bài kiểm tra tiếp theo - kiểm tra hoạt động của thông tin phản hồi, nói cách khác - ổn định trong khi tăng đột ngột và giảm điện áp lưới điện. Chúng tôi sẽ mô phỏng giảm điện áp bởi một nguồn năng lượng phòng thí nghiệm khác, trên thực tế, sẽ cung cấp năng lượng cho bộ ổn định của chúng tôi. Điện áp đầu ra của bộ ổn định được đặt thành 12V.
Như bạn có thể thấy, mọi thứ đều rõ ràng ở đây, điện áp đặt được giữ ổn định. Tiếp theo, kiểm tra ổn định dòng điện, đặt dòng điện đầu ra thành 1A và lặp lại thử nghiệm tương tự.
Ở đây cũng vậy, mọi thứ đều ổn, đơn vị cũng hành xử tương xứng, dòng điện đầu ra không thay đổi.
Đó là tất cả. Cảm ơn bạn đã quan tâm. Hẹn gặp lại
Video của tác giả: