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一台数控恒流恒压电源的制造 (1)

来源:资讯文档    发布时间:2024-12-16 15:13:03

  直流稳压电源是任何电子电路试验中必不可少的根底仪器设备,根本在所有的跟电有关的试验室都能见到。关于一个电子爱好者来说,直流稳压电源也是必不可少的。要得到一个电源,一般有两种办法:一是购买一台制品电源,这样最为省劲:二是自己制造一台电源(由于你是电子爱好者),当然比较于第一种办法会费事许多。很显然这篇文章不是教你怎么去选购一台直流稳压电源……

  根本的恒压恒流电源结构框图如图1所示。由电压基准源、调整管、差错扩大、电压取样以及电流取样组成。电压基准源的作用是为差错扩大器供给一个参阅电压,要求电压精确且长期安稳而且受温度影响要小。取样电路、差错扩大和调整管三者组成了闭环回路以安稳输出电压。这样的结构中电压基准源是固定的,电压和电流的取样电路也是固定的,所以输出电压和最高的输出电流便是固定的。而一般的可变恒压恒流电源是选用改动取样电路的分压份额来完成输出电压以及最高约束电流的调理。

  图2中所示的是一个根本输出电压可变的稳压电源简图,可以很明显地看出这个电路便是一个由运算扩大器构成的同相扩大器,输出端加上了一个由三极管组成的射极跟从器以进步输出才能,由于射极跟从器的扩大倍数趋近于1,所以核算扩大倍数时不予考虑。 输入电压V+通过R1和稳压二极管VD发生基准电压Vref,然后将Vref扩大1+R3/R2倍,即在负载RL上的得到的电压为Vref(1+R3/R2),由于R3可调规模是0~R3max,所以输出电压规模为Vref~Vref(1+R3max/R2)。这不就和咱们常用的LM317之类的可调稳压芯片相同了,仅仅像LM317之类的芯片内部还集成了过热维护等功用,功用更完善,可是也有它的坏处,首要由于它是将电压基准、调整管、差错扩大电路都集成在了一个芯片上,因此在负载改动较大时芯片的温度也会有很大的改动,而影响半导体特性的重要的要素之一便是温度,所以用这种集成的稳压芯片不太简单得到安稳的电压输出,这也正是高性能的电压基准都是选用恒温办法的原因,比方LM399、LTZ1000等。

  图3是我从FLUKE 8808A五位半数字万用表中拍的恒温电压基准LM399H。扯远了,言归正传。这种以改动取样电阻阻值来改动输出电压的稳压电源应用是比较遍及的,图4相片中是咱们试验室中很多运用的稳压电源,便是运用调理取样电阻阻值来调理输出电压的,电压电流的显现是运用一片专用的电压丈量芯片ICL7107完成的,这种电源价格低易于遍及,但也有清楚明了的缺陷,由于进行电压调理的可变电阻通过长期运用会呈现接触不良的状况,这导致的结果是相当严重的,假定你正在将电压从5V慢慢地向6V调整,由于某个点电位器接触不良,相当于电位器开路,从图2可以精确的看出,R3开路的话,输出电压便是能输出的最高电压,那么你心爱的电路板就或许会回到文明曾经了。

  所以更高端的电源如图5所示的Agilent E3640A选用数字操控的办法来完成电压以及电流调理的,运用按键或旋转编码器进行设定,这样就根除了调理环节的危险。

  但是全部事物都不或许完美,由于数控电源的输出电压都是以最小步进电压值为距离的离散的电压点,所以不能像模仿操控的电源那样输出接连的电压。但这个缺陷对咱们平常的试验根本没影响,所以这样的电源在咱们看来仍是“完美”的。这篇文章要讲的便是制造一个这样“完美”的数控恒压恒流电源。图6便是这台电源的什物相片。

  2.电压输出差错:整个输出规模内实测小于±10mV(FLUKE 8808A五位半数字万用表测验);

  4.电流显现差错:小于±5mA(FLUKE 8808A五位半数字万用表测验);

  8.三个常用电压值直接设置(3.3V、5V、12V)(可通过程序修改);