Nguồn điện phòng thí nghiệm 5 ... 100 vôn, 200 miliampe

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Power Supplies

 Bình luận bài viết

Trong thực tế của một người vô tuyến nghiệp dư, đôi khi cần có điện áp một chiều ổn định vượt quá 5...15 V truyền thống được sử dụng để cấp nguồn cho thiết bị trên vi mạch. Trong những trường hợp như vậy, thiết bị được mô tả sẽ giúp ích.

Thông số kỹ thuật nguồn

• Khoảng điện áp đầu ra, V ...... 5 ... 55, 50 ... 100
• Dòng ra tối đa, mA ...... 200
• Mức giới hạn dòng điện đầu ra, mA ...... 250
• Điện áp đầu ra gợn sóng, mV, không hơn ...... 10
• Mất ổn định điện áp đầu ra khi điện áp mạng thay đổi trong khoảng 190...240 V và dòng điện đầu ra 0...200 mA, %, không quá......0,1

Độ ổn định cao được đảm bảo bằng cách sử dụng vi mạch KR142EN19A[1] làm nguồn điện áp tham chiếu và bộ khuếch đại tín hiệu không khớp.

Sơ đồ cung cấp điện được thể hiện trong hình. 1. Bộ chỉnh lưu của nó được lắp ráp theo mạch điện có điện áp nhân đôi trên các điốt VD1 và VD2, được nối song song bởi các tụ C1 và C2 để giảm mức nhiễu chuyển mạch. Để giảm công suất tiêu tán qua các tranzito ổn định, khi làm việc ở dải điện áp 5...55V phải ngắt một phần cuộn thứ cấp của máy biến áp T1 bằng công tắc SA2.

Transistor VT2 đóng vai trò là máy phát điện. Điện áp ở đế của nó được ổn định bằng đèn LED HL1, giá trị của dòng thu (8...9 mA) được đặt bằng điện trở R2. Thông qua bộ chia điện trở R4-R8, một phần điện áp đầu ra của bộ ổn định được cung cấp cho đầu vào điều khiển của vi mạch DA1. Nếu điện áp ở đây nhỏ hơn 2,5 V thì dòng điện cực dương của vi mạch và dòng thu của bóng bán dẫn VT1 không vượt quá 0,4 mA. Nhờ bóng bán dẫn này, được kết nối theo một mạch cơ sở chung, điện áp ở cực dương của vi mạch DA1 không vượt quá 3,3 V và công suất tiêu tán bởi nó không vượt quá giá trị cho phép.

Ở chế độ này, gần như toàn bộ dòng thu của bóng bán dẫn VT2 chảy vào đế của bóng bán dẫn VT4, mở ra phần sau. Điện áp ở đầu ra của bộ ổn định và ở đầu vào điều khiển của chip DA1 tăng lên. Khi giá trị sau đạt 2,5 V, dòng điện anode DA1 và cùng với nó là dòng thu của bóng bán dẫn VT1 sẽ tăng mạnh, dòng cơ sở của bóng bán dẫn VT4 sẽ giảm và điện áp ở đầu ra nguồn sẽ ổn định ở mức được xác định bởi tỉ số điện trở của các điện trở R4-R8. Điện áp đầu ra được điều chỉnh trơn tru bằng biến trở R5, khoảng điều chỉnh được chọn bằng công tắc SA2.

Transistor VT3 thường đóng. Nhưng khi dòng tải và dòng thu của bóng bán dẫn VT4 tăng lên khoảng 250 mA, điện áp rơi trên điện trở R10 đạt đến giá trị mà bóng bán dẫn VT3 mở ra, làm tắt đèn LED HL1. Điều này dẫn đến giảm dòng thu của bóng bán dẫn VT2 và VT4. Kết quả là dòng điện đầu ra của bộ ổn áp bị giới hạn ở giá trị trên. Hoạt động của bộ giới hạn dòng điện có thể được đánh giá bằng việc giảm độ sáng của đèn LED.

Khi do tác động của bộ giới hạn, điện áp ở đầu ra của bộ ổn định giảm xuống khoảng 2,7 V, dòng điện chạy qua mạch HL1R1 sẽ đi đến tải qua diode VD4 đã mở, làm tăng nhẹ tổng dòng điện chạy qua qua đó. Nếu không có diode VD4, do thay đổi cực tính của điện áp đặt vào, điểm nối cực thu của bóng bán dẫn VT1 sẽ mở và dòng điện chạy qua R1 sẽ hướng đến đế của bóng bán dẫn VT4. Do khuếch đại bằng bóng bán dẫn VT4 nên mức tăng dòng điện tải sẽ lớn hơn nhiều.

Có thể loại bỏ hoàn toàn ảnh hưởng của việc tăng dòng điện bằng cách sử dụng một diode nối vào mạch hở nối bộ thu của bóng bán dẫn VT1 với đế của bóng bán dẫn VT4 và bộ thu của bóng bán dẫn VT2. Nhưng trong trường hợp này, bóng bán dẫn VT1 và VT2 không thể lắp đặt trên tản nhiệt thông thường nếu không có miếng đệm cách điện.

Bạn nên nói về mục đích của điốt VD5 và VD6. Giả sử rằng công tắc SA2 ở vị trí "50...100 V" và điện áp tối thiểu được đặt ở đầu ra (thanh trượt R5 biến trở ở vị trí trên trong sơ đồ). Sau khi công tắc SA2 được chuyển sang vị trí “5...55 V”, điện áp 50 V mà tụ điện C7 được tích điện được đặt vào các điện trở R6-R9, và hơn một nửa trong số đó (khoảng 30 V) được đặt vào đến đầu vào điều khiển của vi mạch DA1. Cái sau sẽ không bị hỏng, nhưng thông qua các mạch bên trong của vi mạch, điện áp này sẽ truyền đến cực dương của nó và đến bộ phát của bóng bán dẫn VT1, đóng cái sau. Kết quả là toàn bộ dòng thu của bóng bán dẫn VT2 sẽ chảy đến đế của bóng bán dẫn VT4 và điện áp tối đa có thể sẽ xuất hiện ở đầu ra của bộ ổn định. Thật không may, trạng thái này ổn định và bộ ổn định sẽ không thể tự thoát ra khỏi nó.

Diode VD5 phục vụ để loại bỏ tình huống nguy cấp như vậy. Bằng cách mở, nó giới hạn điện áp ở đầu vào của chip DA1 ở giá trị có thể chấp nhận được. Việc lựa chọn chính xác điện áp ổn định của diode zener VD3 và giá trị của điện trở R7 và R8 đảm bảo rằng ở chế độ hoạt động bình thường, diode VD5 vẫn đóng và không ảnh hưởng đến hoạt động của bộ ổn định.

Với sự thay đổi mạnh về vị trí của các bộ điều khiển theo hướng giảm điện áp đầu ra, có thể xảy ra tình huống do tụ C7 phóng điện chậm, điện áp ở bộ phát của bóng bán dẫn VT4 “không theo kịp” điện áp tại cơ sở của nó. Có nguy cơ đánh thủng điểm nối bộ phát của bóng bán dẫn do điện áp đặt vào nó theo hướng ngược lại. Diode VD6 ngăn chặn sự cố có thể đảo ngược nhưng không mong muốn này. Tụ C7 được phóng điện qua mạch VD6, VT1, R3, DA1. Nhờ điện trở R3 nên dòng phóng điện không vượt quá 100 mA.

Bộ nguồn sử dụng biến áp thống nhất TPP271-127/220-50[2] có tổng công suất 60 W. Những máy biến áp có công suất thấp hơn như vậy có điện trở cuộn dây quá lớn để hoạt động trong thiết bị được đề xuất. Để giảm một chút điện áp trên cuộn dây thứ cấp của máy biến áp, các cực của cuộn dây sơ cấp của nó được kết nối theo cách không chuẩn. Khi tự chế tạo máy biến áp, bạn nên được hướng dẫn theo những hướng dẫn trong Hình. 1 điện áp hở mạch của cuộn thứ cấp. Tiết diện dây quấn phải đủ lớn để điện trở của cuộn dây xấp xỉ bằng điện trở của máy biến áp quy định: 1-9 - 56 Ohms, 13-16 -2,3 Ohms, 17-18 -1,3 Ohms .

Tất cả các điện trở cố định trong thiết bị là C2-23 hoặc MLT có công suất phù hợp, R5 - PPZ-40. Tụ điện C1 và C2 là tụ điện gốm có điện áp ít nhất 160 V, ví dụ, KM-5 của nhóm TKE không kém hơn M1500. C3, C4, C7 - các chất tương tự nhập khẩu của K50-35, C6 - KM-5 hoặc KM-6, C5 và C8 - K73-17 cho điện áp 250 V. Điốt 1N4007 có chất tương tự trong nước - KD243Zh, bạn có thể sử dụng bất kỳ điốt cho điện áp ít nhất 200 V và dòng điện 300 mA. Thay vì KD509A, bạn có thể cài đặt bất kỳ điốt nào có dòng xung cho phép ít nhất 300 mA.

Hệ số truyền dòng điện h21e cho tất cả các bóng bán dẫn điện phải ít nhất là 30 và thông số này của bóng bán dẫn VT4 phải được kiểm tra ở dòng điện thu 200 mA. Các bóng bán dẫn thay thế VT1, VT2 và VT4 phải được chọn có điện áp cực thu-phát tối đa ít nhất là 160 V và dòng điện thu cho phép ít nhất là 100 mA (VT1 và VT2) và 1 A (VT4). Transitor VT3 - bất kỳ cấu trúc pnp công suất thấp silicon nào. LED HL1 - bất kỳ ánh sáng nhìn thấy được. Để giữ cho dòng thu của bóng bán dẫn VT2 không thay đổi khi lắp đặt đèn LED HL1 màu xanh lá cây hoặc màu vàng, bạn có thể phải tăng nhẹ giá trị của điện trở R2. Vi mạch KR142EN19A có thể được thay thế bằng vi mạch tương tự TL431 nhập khẩu.

Phần chính của các bộ phận cấp nguồn được đặt trên một bảng mạch in có kích thước 50x75 mm làm bằng sợi thủy tinh có độ dày 1,5 mm (Hình 2, nhìn từ mặt bên của dây dẫn in). Nó cũng chứa một tản nhiệt có vây chung cho bóng bán dẫn VT1 và VT2 với kích thước 20x24x38 mm. Bóng bán dẫn VT4 được lắp đặt trên một tản nhiệt có vây riêng biệt có kích thước 36x100x140 mm. Diode VD6 được hàn trực tiếp vào các cực của bóng bán dẫn này.

Nên kết nối thiết bị đã lắp ráp với mạng lần đầu tiên thông qua máy biến áp tự động điều chỉnh trong phòng thí nghiệm, đầu ra của thiết bị này được đặt trước ở điện áp bằng 5. Thanh trượt R2 biến trở phải ở vị trí điện trở tối thiểu, công tắc SA5 phải ở vị trí “55...5 V”. Nối vôn kế với đầu ra của nguồn và đảm bảo rằng khi tay cầm của máy biến áp tự ngẫu được xoay theo hướng tăng điện áp, số chỉ của vôn kế tăng lên, nhưng khi đạt đến khoảng 220 V thì vẫn ở mức này. Nếu đúng như vậy, bạn có thể đưa điện áp đầu vào về mức 3 V danh định và kiểm tra điện áp trên một số bộ phận của thiết bị. Ở cực âm của diode zener VD3,9, nó phải gần với điện áp ổn định của nó (7 V), ở cực trên của điện trở R3,3 trong mạch - khoảng 2 V. Điện áp rơi trên điện trở R1,1 phải vào khoảng 8 V, nếu nó lớn hơn thì bạn nên tăng giá trị của điện trở quy định sao cho dòng điện chạy qua nó nằm trong khoảng 9...XNUMX mA.

Các điện trở R4, R6, R8 được chọn theo thứ tự sau. Với công tắc SA2 ở vị trí “5...55 V”, điện áp tối đa ở đầu ra nguồn được đặt bằng biến trở R5. Chọn điện trở R8 sao cho lớn hơn 55 V một chút. Di chuyển thanh trượt của điện trở R5 sang vị trí cực trị khác và chọn điện trở R6, đạt được điện áp đầu ra nhỏ hơn 5 V một chút. Sau đó di chuyển công tắc SA2 sang vị trí “50.. Vị trí 100V” và chọn điện trở R4, đạt giới hạn quy định để điều chỉnh điện áp ra bằng điện trở R5.

Hãy chắc chắn kiểm tra hoạt động của nguồn điện ở mức tải tối đa. Nếu trong bất kỳ phạm vi nào ở điện áp đầu ra tối đa, việc tăng dòng điện tải dẫn đến giảm điện áp này thì vấn đề là do điện áp trên cuộn thứ cấp tương ứng không đủ hoặc điện trở cuộn dây quá cao.

Một milliammeter để theo dõi dòng điện đầu ra có thể được kết nối với điểm đứt dây chạy từ bộ phát của bóng bán dẫn VT4 đến các phần tử khác của mạch (ngoại trừ diode VD6). Vì trong trường hợp này, ngoài dòng tải, dòng chia R4-R8 cũng sẽ chạy qua thiết bị, nên kim milimet phải được đặt về 3 bằng cách sử dụng vít hiệu chỉnh khi bật nguồn nhưng hoạt động không tải. Thiết bị có thể được bổ sung thêm công tắc mức giới hạn dòng điện đầu ra (Hình 10). Điện trở của phần được giới thiệu trong mạch của điện trở R13-R0,6 phải sao cho ở dòng điện cực đại, điện áp trên nó giảm khoảng XNUMX V.

Có thể dễ dàng tính toán bộ ổn áp theo sơ đồ trên cho bất kỳ khoảng điều chỉnh điện áp đầu ra nào có giới hạn trên là 50...500 V. Các bóng bán dẫn (trừ VT3) phải được chọn có biên độ điện áp tương đối xấp xỉ một lần rưỡi đến sản lượng tối đa. Bộ tạo dòng trên bóng bán dẫn VT1 phải tạo ra dòng điện lớn hơn khoảng 1,2 lần dòng điện đầu ra tối đa của bộ ổn áp chia cho hệ số h21e của bóng bán dẫn VT4. Khi dòng điện đầu ra được tính toán lớn hơn 1 A, cần có một bóng bán dẫn tổng hợp là VT4. Dòng điện qua điện trở R1 và bộ chia R4-R8 có thể chọn trong khoảng 4...10 mA. Nếu bộ ổn định được thiết kế cho điện áp đầu ra cố định hoặc có thể điều chỉnh trong giới hạn nhỏ thì không cần lắp đặt điốt VD4 và VD6.

Văn chương

1. Yanushenko E. Chip KR142EN19. - Đài phát thanh, 1994, số 4, tr. 45, 46.
2. Sidorov I. N., Mukoseev V. V., Khristinin A. A. Máy biến áp và cuộn cảm cỡ nhỏ. Danh mục. - M.: Đài phát thanh và truyền thông, 1985, 416 tr.

Tác giả: S. Biryukov, Moscow

Xem các bài viết khác razdela Power Supplies.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến ​​phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Các hạt vật chất tối có thể siêu nhẹ 15.03.2015 Vật chất tối, chỉ tương tác với vật chất theo lực hấp dẫn và do đó không thể nhìn thấy được, được đề xuất để giải thích các đặc điểm chuyển động của các thiên hà. Tuy nhiên, vẫn chưa ai có thể tìm thấy một hạt vật chất tối. Hơn nữa, nó thậm chí không rõ ràng để xem xét. Hầu hết các nhà vật lý đều tin rằng đây là những hạt nặng và hy vọng sẽ tìm thấy chúng trong các thí nghiệm ở máy gia tốc mạnh. Tuy nhiên, không có gì ngăn cản các hạt tối với ánh sáng. Đó là một hạt nhẹ, nặng bằng một phần trăm khối lượng của một electron, mà James Batman từ Đại học Southampton, cùng với các đồng nghiệp của mình, đề nghị tìm kiếm. Bạn sẽ không tìm thấy một hạt như vậy trong một máy va chạm. Hơn nữa, rất có thể nó không thể được tìm thấy trên Trái đất: do khối lượng nhỏ, nó không nên rơi vào bên trong hành tinh của chúng ta - chuyển động nhiệt của vật chất trong khí quyển sẽ ngăn cản điều này. Điều này có nghĩa là các hạt như vậy không nên hình thành cục máu đông bên trong cơ thể vũ trụ, điều mà một số nhà nghiên cứu tranh cãi, mà là một đám mây bên ngoài, một loại tầng trên của khí quyển. Đối với điều này, điều cần thiết là trọng lực của cơ thể ngăn chặn động năng của các hạt của dòng vũ trụ. (Dường như không ai nghi ngờ rằng có một luồng hạt tối chạy qua hệ mặt trời.) Trong luồng này, người ta đề xuất câu cá cho con mồi đã chờ đợi từ lâu. Điều này có thể được thực hiện trên một cơ sở quỹ đạo do nhóm nghiên cứu MAQRO hình thành (Bộ cộng hưởng lượng tử vĩ mô). Giả thiết rằng nếu một đám mây gồm các hạt nano nhẹ nhất của một chất nằm trong đường đi của dòng các hạt sáng tối, thì khi va chạm với chúng, các hạt nano sẽ bắt đầu chuyển động và điều này có thể được đo bằng một thiết bị siêu chính xác . Khi một thí nghiệm như vậy được thực hiện, các nhà vật lý sẽ tiến gần hơn đến việc giải đáp bí ẩn của vật chất tối, và họ sẽ hài lòng với cả kết quả dương tính và tiêu cực. Nếu các hạt tối thực sự là siêu nhẹ, một câu hỏi mới sẽ nảy sinh: đám mây của chúng nằm ở độ cao nào và nó thay đổi như thế nào theo thời gian?

Tin tức thú vị khác:

▪ Kẹo phục hồi men răng

▪ Từ tính sinh học

▪ Mạch tích hợp RF ADL537x

▪ Chloroform chống lại ôzôn

▪ Khớp thần kinh nhân tạo cho não nhân tạo

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Đồng hồ đo điện. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Làm gì ầm ĩ, lốc xoáy của người ta? biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Đá phiến là gì? đáp án chi tiết

▪ Bài báo Một nhân viên làm vệ sinh bồn chứa tại các doanh nghiệp cung cấp sản phẩm dầu. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động

▪ bài viết Công tắc cảm ứng. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài Thần súng. thí nghiệm vật lý

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024