Sebbene negli ultimi tempi sia apparsa una varietà di alimentatori da banco da laboratorio, solo una manciata di questi fornirà l'efficienza, la versatilità e il basso costo del design descritto in questo articolo.

Questo post spiega un alimentatore da laboratorio altamente regolamentato, fai-da-te, con doppio 0-50 volt. Gli intervalli di tensione e corrente sono variabili in modo indipendente rispettivamente da 0 a 50 V e da 0 a 5 ampere.

Detto questo, grazie al layout fai-da-te, puoi personalizzare le impostazioni secondo necessità, come si può vedere nella seguente tabella delle specifiche.

“impedenza di ingresso dell'amplificatore dell'emettitore comune ”

Numero di rifornimenti = 2 (completamente flottante)
Intervallo di tensione = da 0 a 50 V.
Intervallo corrente = da 0 a 5 ampere
Rapporto di controllo grossolano e controllo fine per corrente e tensione = 1:10
Regolazione della tensione = 0,01% di linea e 0,1% di carico
Limitatore di corrente = 0,5%

Descrizione del circuito

circuito di alimentazione del laboratorio

La figura 1 sopra mostra lo schema del circuito dell'alimentatore del laboratorio. Le specifiche del layout sono incentrate su IC1, un Regolatore regolabile LM317HVK , per funzionalità ad ampio raggio. Il suffisso 'HVK' suggerisce l'edizione ad alta tensione del regolatore.

La parte rimanente del circuito consente l'impostazione della tensione e le capacità di limitazione della corrente. L'ingresso a IC1 proviene dall'uscita di BR1, che viene filtrata da C1 e C2 a circa + 60 volt CC, e l'ingresso per il comparatore di rilevamento di corrente IC2 si sviluppa dal raddrizzatore a ponte BR2, che inoltre funziona come un'alimentazione di polarizzazione negativa per ottenere regolazione a livello del suolo.

La funzione di IC1 è di mantenere il terminale OUT a 1,25 volt CC sul terminale ADJ. L'assorbimento di corrente al pin ADJ è estremamente minimo (fino a 25 µA) e, quindi, R15 e R16 (le manipolazioni di tensione grezze e raffinate) e R8 formano un partitore di tensione, con 1,25 volt che si manifestano intorno a R8.

Il terminale inferiore di R16 si collega a un volt di riferimento -1,3 sviluppato da D7 e D8, consentendo al partitore resistivo R8 - R15 di fissare la tensione di uscita fino al livello del suolo ogni volta che R15 + R16 diventa 0 ohm.

Calcolo della tensione di uscita

In generale, la tensione di uscita dipende dai seguenti risultati:

(VouT - 1,25 + 1,3) / (R15 + R16) = 1,25 / R8.

Pertanto, la massima grandezza del valore di tensione disponibile da ciascuna scheda di alimentazione variabile può essere:

VOUT = (1,25 / R8) x (R15 + R16) = 50,18 volt CC.

I potenziometri R15 e R16 vengono utilizzati per controllare la tensione di uscita, che consente al VouT di variare da 0-50 volt CC.

Come funziona il controllo corrente

Quando la corrente di carico CC aumenta, aumenta anche la caduta di tensione su R2 e, a circa 0,65 volt (ovvero rispetto a circa 20 mA), Q1 e Q2 si accendono, diventando il corso principale della corrente. Inoltre, R3 e R4 garantiscono che Q1 e Q2 gestiscano il carico in modo uniforme. IC2 funziona come uno stadio limitatore di corrente.

“come programmare un microcontrollore pic ”

Il suo ingresso non invertente utilizza la tensione di uscita come un riferimento, mentre il suo ingresso invertente è collegato al partitore di tensione sviluppato da R6 e ai potenziometri di controllo della corrente R13 e R14. La caduta di tensione su R6 è di circa 1,25 volt, la tensione di riferimento sopra indicata è determinata dalla differenza tra i terminali IC1 OUT e ADJ.

La corrente che passa attraverso Q1 e Q2 si muove tramite R9, generando una caduta di tensione su R13 + R14. Di conseguenza, IC2 è costretto a spegnersi non appena la caduta di tensione attorno a R9 genera corrente tramite R13 e R14, facendo andare la tensione di ingresso non invertente oltre VouT.

Questo fissa la soglia di limitazione della corrente a: (IouT x 0,2) / (R13 + R14) = 1,25 / 100K basso = da 0 a 5 ampere. Ciò fornisce una corrispondente gamma di circa 0-5 ampere.

Quando viene raggiunta la soglia del limite di corrente, l'uscita di IC2 diventa bassa, abbassando il pin ADJ tramite D2 e provocando l'illuminazione del LED1. La corrente extra per D5 viene fornita da R5.

Quando il pin ADJ è abbassato, l'uscita segue, finché la corrente di uscita non scende a un punto equivalente all'impostazione di R13 e R14.

Considerando che la tensione di uscita potrebbe essere compresa tra 0 e 50 volt, la tensione di alimentazione per IC2 dovrebbe seguire questo intervallo lavorando con D3, D4 e Q3.

Quindi, D9 verifica che la tensione di uscita non aumenterà una volta disattivato l'ingresso di alimentazione, mentre D10 protegge da una tensione di alimentazione inversa. Infine, il misuratore M1 visualizza la lettura della tensione e M2 mostra la lettura corrente.